海油常用防喷器
石油钻井用防喷器.ppt
2 9/16″，3 1/16″，4 1/16″（可选）
T0 T20 T75（可选）
3
H
R
SB
13 5/8in 15,000psi闸板防喷器
4
H
R
SB
侧门装配
5
H
R
SB 侧门装配局部放大图I
6
H
R
SB 侧门装配局部放大图II
7
H
R
SB 13 5/8in 15,000psi闸板防喷器
8
H
R
SB 13 5/8in 15,000psi闸板防喷器
10
H
R
SB
13
5/8in
15,000psi闸板防喷器
打开侧门状态：
11
H
R
SB FZ35-105防喷器
侧门密封圈总成
12
H
R
SB FZ35-105防喷器
侧门密封圈剖切图
FZ35-105结构特点
13
H
R
SB
闸板规格系列
13 5/8in 15,000psi闸板防喷器
CSO 2 3/8 2 7/8 3 1/2 4 1/2 5
产品特点 该闸板防喷器的主要承压件壳体、侧门、闸板
等采用炉外精炼合金钢，严格控制材料的有害 化学成分和非金属夹杂物，毛坯为锻造成形， 组织致密无缺陷，经适当热处理具有优良的综 合机械性能和良好的低温冲击韧性； 闸板腔采用长圆形结构，极大程度地降低了壳 体应力，提高了壳体的承载性能； 闸板的开关和侧门的开关均为液压操作，并且 采用同一液压油接口；
end
21
产品特点
– FHZ35-105环形防喷器的主要承压件壳体、顶盖等 采用炉外精炼合金钢，严格控制材料的有害化学成 分和非金属夹杂物，经适当热处理具有优良的综合 机械性能和良好的低温冲击韧性；
HYDRLL海德瑞11寸防喷器配件介绍
HYDRLL海德瑞11寸防喷器配件前言：Hydra Rig是美国NOV国民油井旗下品牌，1973年成立于美国德克萨斯州，专业生产连续油管设备、液氮泵设备等油田设备，Hydra Rig海德瑞格连续油管车等设备的常用零配件包括：导向滚柱、法兰轴承、滚珠轴承、行星齿轮、密封包、排管器马达、针形阀、芯轴等。
因其产品的性能和质量优良而在全球享誉盛名。
Nov Hydra Rig公司的连续油管作业设备有着简便的操作，强有力的动力系统以及可靠的性能。
机动性高、安装时间短、维修少以及控制方面明显的优势，无时无刻彰显着其自身价值。
美国Hydra Rig公司的不压井装置，美国 HYDRA-RIG 公司所设计及制造的天然气, 液化模拟装置的自动化监控系统。
一、11寸防喷器参数HYDRLL TYPE:(V),SIZE:11",POPE(11),MAX WORKING PRESSORE:5000 PSI,OPERATOR PRESSORE:3000 PSI。
二、物质描述SEAT,UPPER SEAL,P/N:3101177RING,LOCK,P/N:3101178O-RING, LOWER,SEAT TO BODY,P/N:1900001-454BACKUP RING, LOWER,SEAT TO BODY,P/N:1920012-454O-RING,UPPER,SEAT TO BODY,P/N:1900001-257O-RING,SUB TO BONNET HINGE,P/N:1900001-326O-RING,SUB TO ENERGIZER,P/N:1900001-316BACKUP RING,SUB TO ENERGIZER,P/N:1920012-316BACKUP RING,SUB TO FLUID HINGE,P/N:1900001-226BACKUP RING,ENERGIZER TO FLUID HINGE,P/N:1920012-226O-RIGN,FLUID HINGE TO BODY,P/N:1900001-215BOLT,BONNET,P/N:3101095SEAL BONNET,P/N:3101163SEAL,PISTON ROD MUD,P/N:3100236-7RING,SPACER,P/N:3100244-7RING,RETAINING,P/N:1900136-201SEAL,BONNET TO PISTON ROD,P/N:3101789-5O-RING,HINGE PIN,P/N:1900001-235O-RING,PIN,P/N:1900001-232RING,PLASTIC PACKING,P/N:3100233-4RING,PLASTIC ENERGIZING,P/N:3100234-4PACKING,PLASTIC,P/N:3100453SEAL,PISTON,P/N:3101789-8O-RING,CYLINDER LINER TO BONNET,P/N:1900001-447O-RIGN,CYLINDER TO BONNET,P/N:1900001-451RING,RETAINING,P/N:1900102-163RING,SPACER,P/N:3100244-5SEAL,CYLINDER TO MECHANICAL LOCK,P/N:3101789-9STUD,CYLINDER,P/N:3100243-11-6NUT,HEAVY HEX,P/N:1900035-11SCRAPER,ROD,P/N:3100225-1 UPPER SEAL,RAM,P/N:3101074-1 FRONT PACKER,P/N:3101120-7。
井控-闸板BOP③
塘沽石油工具基地
中海油田服务股份有限公司
CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED
闸板轴密封总成示意图
铰 链 座 、 铰 链 轴
塘沽石油工具基地
中海油田服务股份有限公司
液 动 锁 紧 活 塞 总 成
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手 动 锁 紧 活 塞 总 成
塘沽石油工具基地
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侧门与壳体密封
密封原理
Well Bore Pressure
BOP Door
BOP Body
Cartridge Seal
塘沽石油工具基地
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闸板防喷器动画.exe wanzheng11闸板.avi 闸板剖.avi
(Cameron闸板锁紧)
(SHAFFER闸板锁紧)
闸板3.avi (SHAFFER闸板结构)
塘沽石油工具基地
中海油田服务股份有限公司
CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED
CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED
种类：单闸板、双闸板、三闸板。 结构：由壳体、侧门、油缸、活塞、闸板轴、锁 紧轴、 缸盖、闸板 等组成。 锁紧形式：手动锁紧、液压(自动)锁紧。 通径尺寸：7-1/16“——21-1/4”
额定工作压力：2000psi——15000psi
塘沽石油工具基地
现行海洋钻井井控标准对比分析与修订建议
现行海洋钻井井控标准对比分析与修订建议曾胡勇 刘 明 刘智欣 韩玉龙 曾 勇（中海石油（中国）有限公司湛江分公司）摘 要：为了加强对海洋钻井井控工作的指导，结合现场实际工作运用，对现行的几项适用于陆地和海洋钻井的井控标准进行对比，对其中存在不完善之处，进行问题分析，并提出了标准修订建议，希望对海洋石油钻井井控装备相关标准的修订提供参考依据。
关键词：海洋钻井，井控标准，对比分析，建议Comparative Analysis and Revision Suggestions of Current Standards on Well Control of Offshore DrillingZENG Hu-yong LIU Ming LIU Zhi-xin HAN Yu-long ZENG Yong（Zhanjiang Branch of CNOOC (China) Ltd.）Abstract: To enhance the instruction on well control of offshore drilling, combined with the onsite practical operation, this paper conducts a comparative analysis of current standards on offshore drilling well control, and proposes revision suggestions, which is expected to provide reference for the revision of well control equipment standard on offshore drilling.Keywords: offshore drilling, standards on well control, comparative analysis, suggestions作者简介：曾胡勇，工程师，目前在中海石油（中国）有限公司湛江分公司从事生产作业安全督查以及井控装备与技术方面研究等相关工作。
中海油井控考试题及答案
中海油井控考试题及答案一、单选题（每题2分，共10题，满分20分）1. 中海油井控考试中，以下哪项属于井控的基本要求？A. 保持井底压力高于地层压力B. 保持井底压力低于地层压力C. 保持井底压力等于地层压力D. 保持井底压力远高于地层压力答案：A2. 在井控操作中，以下哪项是正确的井控设备？A. 防喷器B. 钻杆C. 钻头D. 泥浆泵答案：A3. 井控过程中，以下哪项是防止井喷的关键措施？A. 增加钻压B. 减少钻压C. 保持恒定钻压D. 快速提升钻压答案：C4. 以下哪项是井控过程中，用于控制井底压力的设备？A. 井口装置B. 钻杆C. 井架D. 泥浆罐答案：A5. 在井控考试中，以下哪项是井控操作的基本步骤？A. 识别风险、制定预案、实施控制B. 识别风险、制定预案、忽略控制C. 制定预案、实施控制、忽略风险D. 制定预案、忽略风险、实施控制答案：A6. 以下哪项是井控过程中，用于监测井底压力的设备？A. 压力计B. 温度计C. 流量计D. 液位计答案：A7. 在井控操作中，以下哪项是正确的井控原则？A. 井底压力应始终低于地层压力B. 井底压力应始终高于地层压力C. 井底压力应始终等于地层压力D. 井底压力应根据需要调整答案：B8. 井控过程中，以下哪项是用于防止井喷的设备？A. 节流阀B. 止回阀C. 单向阀D. 所有上述设备答案：D9. 在井控考试中，以下哪项是井控操作的最终目标？A. 确保钻井安全B. 提高钻井效率C. 降低钻井成本D. 所有上述目标答案：A10. 以下哪项是井控过程中，用于控制井底压力的措施？A. 调整钻压B. 调整泥浆密度C. 调整钻速D. 调整井底温度答案：B二、多选题（每题3分，共5题，满分15分）1. 井控操作中，以下哪些设备是必备的？A. 防喷器B. 井口装置C. 泥浆泵D. 钻杆答案：A、B、C2. 在井控过程中，以下哪些措施是有效的？A. 增加泥浆密度B. 减少钻压C. 保持井底压力恒定D. 快速提升钻压答案：A、C3. 井控考试中，以下哪些是井控操作的基本步骤？A. 识别风险B. 制定预案C. 实施控制D. 忽略风险答案：A、B、C4. 以下哪些设备是用于监测井底压力的？A. 压力计B. 温度计C. 流量计D. 液位计答案：A、B、C、D5. 井控过程中，以下哪些是用于防止井喷的设备？A. 节流阀B. 止回阀C. 单向阀D. 井口装置答案：A、B、C、D三、判断题（每题1分，共5题，满分5分）1. 井控操作中，井底压力应始终低于地层压力。
闸板防喷器使用说明书
1．概述上海神开石油化工设备有限公司（原上海第一石油机械厂）是制造石油装备和工具的专业公司；自1974年起生产各类防喷器，历史悠久，产品开发和制造能力雄厚；产品质量检测和试验设备齐全。
生产的防喷器先后获得原国家经委、原机械工业部和中国石油天然气总公司颁发的“石油设备优秀科技成果奖”，“海上石油设备科技进步二等奖”，“防喷系统技术研究科学技术进步一等奖”。
目前我公司生产的防喷器组己形成能适应陆上和海上石油钻井平台使用需要的产品系列。
我公司具备完整的质量管理体系，产品设计、制造符合API Spec16A规范和国家标准，已取得API Spec Q1和ISO 9001质量认证证书并获得API Spec 16A产品会标使用许可证书。
1.1型号说明：改进序例号：E、F、G…主通径连接法兰联接形式:A—上、下法兰B—上栽丝，下法兰C—上法兰、下栽丝D—上、下栽丝，省略Y1表示轴向液压锁紧，Y2表示径向液压锁紧手动锁紧省略D表示承压件是锻件，铸钢件省略表示额定工作压力，如“70”表示为70MPa通径尺寸，如28表示通径为279.4mm (11″)闸板防喷器简称：“FZ”单闸板省略，双闸板“2”，三闸板“3”举例：1.2用途液压控制的闸板防喷器是井控装置的一个重要组成部分。
主要用途是在钻井、修井、试油等作业中控制井口压力，有效地防止井喷事故发生，实现安全施工。
能完成以下作业（见图1）：●当井内有管柱时，配上相应管子闸板能封闭套管与管柱间的环行空间；●当井内无管柱时，配上全封闸板能全封闭井口；●在封闭情况下，可通过四通及壳体旁侧出口所连接的管汇进行泥浆循环、节流放喷、压井等特殊作业；●必要时，管子闸板可以悬挂钻具。
●在特殊情况下，配置剪切闸板，可切断钻具后达到封井目的。
环形防喷器双闸板防喷器钻井四通单闸板防喷器图1 闸板防喷器安装使用示意图2．闸板防喷器规格及主要技术参数（见表1）闸板防喷器主通径法兰连接形式及外形尺寸简图（见图2）3．工作原理 闸板防喷器由壳体、侧门、油缸、活塞、活塞杆、锁紧轴、缸盖、闸板总成、密封件等主要零部件组成。
fp7670井口电缆防喷装置中海油
2FZ7.6-70双闸板防喷器装配 图
结构特点
（1）主壳体等主要承压件采用高强度、高韧
性合金钢锻造制成，并经适当热处理。产品 出厂前按标准进行强度试验，保证在工作压 力下使用安全。 （2）主壳体上下部分为油壬连接，具有密封 可靠，连接方便等特点。 （3）闸板座的前端具有相互突出的导向部位， 可插入对面闸板的凹槽内，导向部位能迫使 电缆在闸板关闭过程中移向井眼中心，保证 闸板与电缆间的密封可靠。
２.注脂密封控制头
阻流管的作用是用来平衡大部分井口压力
的。由于阻流管内径与电缆外径配合间隙 很小，所以从注脂管线注入的密封脂沿电 缆与阻流管间的间隙挤入时，便会形成很 大的压力差。向下流动的密封脂流到阻流 管出口处时，与井口压力基本平衡或略大 于井口压力，从而可阻止井口油气的外泄。 向上流动的密封脂，由于上阻流管比下阻 流管长，所以密封脂的压力降很大，从回 流管流入废油桶时，密封脂压力大致与大 气压力相平衡。
阻流管等组成。阻流管是一种内壁光滑的钢 管，经过热处理提高硬度，其内径与电缆外 径相差只有0.1-0.18mm的间隙。针对不同直 径的电缆，导柱、胶筒、和阻流管等均应在 相应尺寸上与所使用的电缆尺寸相对应。 注脂密封控制头下方与抓卡器或防喷管连接。
注脂密封控制头 装配图
３. 抓卡器
主要由上主体、下主体、由壬接 头、活塞、芯轴、卡瓦等零件组成， 具有带阻流球阀或不带阻流球阀两种 形式。不带阻流球阀形式的抓卡器， 上部为由壬母接头，下部为由壬公接 头；带阻流球阀形式的抓卡器，上部 为与注脂控制头阻流管相连的内螺纹， 上主体装有阻流球阀，下部为由壬公 接头。各零件装配关系详见附图。
概述
本装置主要用在自喷油井、气井和注水井进行 下电缆测试时的井口动密封或静密封，可有效 地密封电缆，防止井内流体泄漏。 随着油气田钻探、开发技术的不断发展，人们 越来越认识到污染给产层带来的伤害，从而提 出了欠平衡钻井-欠平衡测井、电缆负（带）压 射孔、带压坐桥塞等一系列保护油气层免受伤 害的新方法、新工艺。而完成这些新方法、新 工艺的最重要手段就是要配备完善的电缆防喷 系统，以便能够带压安全地进行生产作业。 现将电缆防喷系统各部分的作用、结构特点作 一介绍，以便更好地推广电缆防喷装置的应用。
FZ35-70使用说明书
2.1. 闸板防喷器型号说明
1.闸板防喷器型号： ××× ××——××
额定工作压力（MPa） 通径代号 产品代号
产品代号：FZ—单闸板防喷器 2FZ—双闸板防喷器 3FZ—三闸板防喷器
通径代号见下表：
1
(2)FZ35-70 闸板防喷器
河北华北石油荣盛机械制造有限公司
13 5/8″-10,000 闸板防喷器
使用手册
FZ35-70 P/N: RS11149 2FZ35-70 P/N: RS11148
河北华北石油荣盛机械制造有限公司
(2)FZ35-70 闸板防喷器
河北华北石油荣盛机械制造有限公司
尊敬的用户：
在您使用本防喷器前，请务必阅读本使用手册，本手册介绍了各部分的 结构原理和技术参数以及基本操作步骤，提供了零件资料、易损件资料，提 供了安装、使用、贮存方法和一些必要的维修和检查程序。
2.1. 闸板防喷器型号说明 ........................................................................................................1 2.2. 闸板防喷器的技术参数 ....................................................................................................2 3. 工作原理 ............................................................................................................................................5 3.1. 闸板开关动作原理 ............................................................................................................5 3.2. 密封井压原理 ....................................................................................................................5 4. 主要零部件结构及特点 ....................................................................................................................6 4.1. 闸板防喷器特点 ................................................................................................................6 4.2. 管柱闸板 ............................................................................................................................7 4.3. 剪切闸板 ............................................................................................................................8 4.4. 闸板轴密封机构 ..............................................................................................................10 4.5. 二次密封机构 .................................................................................................................. 11 4.6. 锁紧轴密封机构 ..............................................................................................................12 4.7. 闸板手动锁紧机构 ..........................................................................................................13 4.8. 侧门密封圈 ......................................................................................................................14 5. 产品零部件明细 ..............................................................................................................................17 5.1. 零件明细表 ......................................................................................................................17 5.2. 修理包明细表 ..................................................................................................................18 6. 安装、使用 ......................................................................................................................................18 6.1. 在井口上的安装 ..............................................................................................................18 6.2. 使用方法 ..........................................................................................................................19 6.3. 注意事项 ..........................................................................................................................21 7. 维护与保养 ......................................................................................................................................22 7.1. 闸板及闸板密封胶芯的更换 ..........................................................................................22 7.2. 侧门铰链座 ......................................................................................................................22 7.3. 液缸总成的修理与更换 ..................................................................................................23 8. 胶件的存放 ......................................................................................................................................24 9. 常见故障及处理方法 ......................................................................................................................25 附录 防喷器螺母规格 ............................................................................................................................27
旋转防喷器在渤海某探井中的应用
1281 背景随着油气勘探程度的不断提高勘探层系逐渐向深层迈进，国内外深井钻井技术在近些年来也得到了较快发展。
旋转防喷器系统可以通过调节返出流量来控制井口回压，能够有效平衡地层压力，实现带压钻进，最大限度地释放地层潜能，其成功应用有效地提高了机械钻速[1]，降低作业成本，实现了垦利某1井复杂深部井段的成功钻探，为今后海上深井钻探作业提供借鉴和参考。
2 钻探技术难点垦利某1井是一口部署在垦利某北构造的预探井，设计井深4110m。
本井主要钻探目的是揭示下古生界和太古界潜山内幕含油气性；探索垦利某北构造潜山内幕地层层序。
本井是渤海油田第一口钻遇中生界、古生届、太古界潜山的预探井。
钻遇岩性较为复杂，中生界主要为安山岩，上古生界以致密碎屑岩为主，下古生界为碳酸盐岩，太古界为花岗片麻岩，存在着较多技术难点。
主要难点是根据预测潜山地层可能存在两套压力系统，潜山地层设计两个井段钻进。
潜山地层为非正常压实地层，现有技术无法预测潜山地层压力系数，本井2478m以下地层压力不落实。
8-1/2″井眼中完井深3313m，钻井体系为PEM，密度1.36g/cm3。
6″井眼钻穿管鞋前替入PRD钻井液，以1.03g/cm3密度继续钻进。
3 旋转防喷器及应用效果3.1 旋转防喷器系统（1）旋转防喷器系统介绍压力控制系统由旋转防喷器、节流系统、控制系统组成，能够在打钻过程中实现压力控制[2]。
图1 压力控制设备流程示意图（2）应用效果分析压力控制钻井设备控制余量大，易操作；钻井液循环到地面后需要经过气液分离器再进入高架槽，能有效避免钻井液气侵，降低井喷风险。
另外，低密度钻井液能够减小储层伤害，提高勘探评价精度，提高机械钻速，有效降低井漏、压差卡钻等风险。
值得一提的是，使用旋转防喷器还能够有效避免井下落物，很好的保护井口[3]。
但是，旋转防喷器占地面积较大，对于甲板面积较小的钻井船来说是个不小的负担。
安装旋转防喷器以及后续起下钻等作业较常规井口装置来说要耽误很多时间。
旋转防喷器
产品型号 尺寸参数 卡箍油缸压力 冷却润滑油压力 侧出口液动阀控制压力 冷却循环水压力 油箱有效容积
YZ-577型 液控装置 25MPa～31.5MPa 17.5MPa～21MPa 7.5MPa～10.5MPa 0.32MPa 1000L 1000L
YZ-578型 液控装置 -7MPa -0.32MPa 200L 200L
2000年研制成功，即为现在的XK型旋转防喷器。
2000年第一套样机（10.5MPa)
2001年产品（10.5MPa)
XK型旋转防喷器发展历程
XK-17.5/35MPa型
XK-AD194型
XK-170型（修井，煤层气）
579型（制冷/加热）
578型
XK型旋转防喷器发展历程
XK型旋转防喷器基本组成
XK型旋转防喷器主要由旋转总成、壳体和液控装置三大部分组成。旋转总成包括旋转补心、 密封胶芯、组合动密封、轴承组件等几部分。旋转总成和壳体用液动或手动卡箍连接。与主机配 套使用的液控装置，为旋转防喷器连接卡箍提供液压关闭和开启动力，同时也为组合动密封提供 冷却液，为轴承组件提供润滑油。
XK型旋转防喷器工作原理
XK型旋转防喷器结构特点 (1)
中、高压力级别采用双胶芯结构，由于井压的助封作用，首先是下部密封胶芯形成较大的密 封力，因而其先受到磨损。下部密封胶芯泄漏后，上部密封胶芯可继续保持密封。这样能有效地 延长密封胶芯使用寿命；低压力级别采用单胶芯结构，结构简单，高度尺寸低，通径尺寸大
中、高压双胶芯结构
低压单胶芯结构
XK型旋转防喷器结构特点(2)
标准化程度高，互换性好。总成与壳体连接尺寸完全统一，不同压力级别、通径尺寸的总成、壳 体可以互换，任意组合，工作压力以低压部件为限。这样可根据现场情况需要，灵活搭配，极大地提 高了应用范围且方便管理（ I型与II型之间连接尺寸不互换）。
海洋钻井平台防喷器安全仪表控制系统结构描述
关键词 ：海洋钻 井平 台 ；防喷 器 ； 安 全仪表 系统 中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ２ １ ． ５ 文献标识 码 ： Ａ
防喷器及其控制系 统是海洋钻井平 台作业 过程 中重要安全 设备 ，是预防井喷 ，保护相关人 员及 设备 的安全利 器，其可靠 与否对于保护整个平 台的安全都 是至 关重 要的，然而 由于防喷 器在使用过程 中可能 出现腐蚀磨损 、密封等 多种 失效形式，因 此开展防喷器及其控制系统 的整体安全评估很 有必要，防喷器 及 其控制系统作为井控 的重要装置 ，具备特定 的安全 功能，可 以将其看作一个广义 的安全仪表控制 系统开展评估 。 １ ．防喷器 安全仪表 功能分析 防喷器组是防喷器安全仪表 系统 的核 心部件 ，不同的防喷 器组分别代表着不 同的安全 功能，由于 目前防喷器 根据工作环 境的不 同配置选型不 同，因此 防喷器 的选择 需要根据作 业环境 及作业 区的地层压力来确定 ，主要分 为闸板 防喷器 和环形防喷 器，下面具体 的分析 。 １ ． １闸板防喷器 闸板防喷器是井控装置 的重要组成部分 ，可有 效控 制井 口 压力 ，防止 出现井喷事故 ， 其按 照闸板 形状 可分 为全 封、半封 、 剪切和变径 闸板防喷器 ； 按照 闸板副数分为单 闸板 、双 闸板 和 三 闸板 防喷器 ； 其 主要功 能包括 ： １ ）当井 内无 钻具时 ，可 封 闭整个井 口； ２ ）井 中有钻具 时， 可使用半封 闸板封 闭环形空 间； ３ ） 紧 急 情 况 下 ， 当 井 内 有 钻 具 需 要 完 全 封 井 时 ， 可 使 用 剪 切 闸板剪切钻具 。 １ ． ２ 环 形 防 喷 器 环 形 防 喷 器 必 须 配 备 液 压 控 制 系 统才 能使 用 ， 可 分 为 球 形 防喷器、锥形防喷器 ，通常是单独使用 ，也 可以与 闸板 防喷器 配套使 用 ，其主要 功能包 括 ：１ ）当井 内有钻 杆、方钻杆 、钻 杆接 头、钻 铤等 工具 时，密封 其 与工具 之 间的环 形 区域 ； ２ ） 当井 内无钻具时 ，可短 时间封 闭整个井 口，但 通常情况下不允 许 做 长 时 间关 井 用 。 由以上环形防喷器和 闸板 防喷器 的主 要功能，归结防喷器 安 全 仪 表 系 统 的 安 全 功 能 如 下 ：１ ）井 内有 钻 具 时 ，可 用 于 密 封 环 形 钻 柱 区域 ； ２ ）空 井 时 密 封 整 个 井 口 ； ３ ） 必 要 时 切 断 钻 具密封井 口。 ２ ．安全仪表系统结构 分析 在确定 了防喷器安全仪表系 统的安全 功能之后 ，接下来考 虑执行安全功能所涉及到 的各个 结构 与组 成部 分，防喷器安全 仪表系统结构主要 由检测部分 、控制 部分、功能执行部分 以及 辅助部分组成 。 ２ ． １检测部分 检 测 部 分 是 指 能够 检 测 和 预 报 井 涌 的 仪器 或 设 备 ， 这 里 主 要是指钻井多参数仪 ，它是 系统 工作参数 的集 成仪表，有助于 司 钻 及 时 掌 握 钻 进 状 态 ，保 证 钻 进 安 全 ， 现场 作 业 过 程 中 ， 由 于井眼和泥浆池是封 闭的循环系统 ，如发 生井 涌井 漏，人机接 口上会有显示 ， 具体表现如钻井液返 出量和钻井液池体积增 加、 停 泵后钻井液外溢 、起钻时灌不进钻井液或灌入量 少于起出 的 钻 具体积 、循环系统压力上升或 下降、当井底 压力失去平衡及 钻 井 时 悬 重 的 变 化 、钻 井 时 放 空 或 钻 入 低 压 层 时 会 发 生 井 漏 、 出 口钻井液密度 降低 、出口钻井液 电导率 升高、返 出的钻井液 中有油花气泡等这些参数都是通过不 同的传感器探测并在人机 界面上显示， 以便操作员能够随时 了解和 掌握井底 情况 ，是识
海洋石油钻探作业中的防喷器技术考核试卷
B.防喷器出现无法修复的损坏
C.防喷器密封性能无法满足作业要求
D.防喷器外观损坏
12.防喷器在作业过程中的检查要点包括哪些？（）
A.检查防喷器密封性能
B.检查控制系统是否正常
C.检查防喷器连接部位是否牢固
D.检查钻井液的性能
13.以下哪些是防喷器操作的基本原则？（）
A.严格按照操作规程进行
B.保持与钻井平台其他作业人员的沟通
C.在井涌发生前及时启动防喷器
D.出现故障时立即停机检查
14.以下哪些情况可能导致防喷器操作延迟？（）
A.控制系统响应慢
B.操作人员反应迟钝
C.防喷器密封件老化
D.井涌发生过于突然
15.以下哪些措施可以提高防喷器的使用效果？（）
A.定期对防喷器进行维护
B.使用高质量密封件
9. ABCD
10. ABC
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABC
16. ABC
17. AB
18. ABC
19. ABC
20. ABC
三、填空题
1.井涌和油气泄漏
2.活塞式、环形、柱塞式
3.井口压力
4.任何
5.功能性
6.作业环境
7.维护保养
8.故障现象
9.定期检查
10.连接
2.防喷器通常分为_______、_______和_______等类型。（）
3.防喷器的控制系统应能够实时监测井口_______并自动启动防喷器。（）
4.在海洋石油钻探作业中，防喷器的密封性能应保证在_______情况下不允许任何泄漏。（）
5.防喷器的日常维护应包括检查密封件、清洗防喷器以及检查控制系统的_______。（）
120208005 四类新型防喷器介绍
四类新型防喷器介绍1. Varco和Hydril公司的防喷器Varco和Hydril公司最近推出了新型防喷器，该产品着重提高了闸板的关闭速度以及检查和更换的简捷性。
不论改造现有钻机的费用是多少，在新钻机上使用新型防喷器会更经济，因为采用这些新技术并不会明显增加钻井的日费。
打开闸板一般有以下几种原因：检查，维修或更换。
闸板开启的频繁程度取决于很多因素。
尽管从井位和钻台高度等方面考虑也许安装老式闸板的方法可能经济有效，但是如果钻井作业过程中要更换钻杆，那么也要换闸板。
考虑到陆地钻井的费用不是十分昂贵，操作人员会腾出时间用以打开防喷器。
同时，也可能存在一些意外情况，包括与钻杆设计方案不符或防喷器测试失败等。
无论何时更换闸板，新型防喷器都能节约时间、人工和费用，同时能提高安全性。
2. 谢非尔公司的防喷器谢非尔公司大约在一年前研制出一种自动闸板更换系统。
这一新型系统安装在NXT防喷器上。
自动闸板更换系统有一个闸板更换臂，能够快速而准确地从可拆卸的闸板仓中取出和更换新闸板。
换闸板时，几乎所有的手工操作都被取消了，这就降低了因浪费时间而导致的事故。
谢非尔公司称，这项新的自动闸板更换系统如果配合错齿式密封盖，防喷器能将更换闸板的时间降低到36min。
而常规的人工更换闸板的时间约为4hr。
这种自动闸板更换系统还可以用于浅海作业的潜水器上，可节省几天的油井作业时间。
除安全性和节省时间外，自动闸板更换系统还节约了人力，人工更换闸板一般需4～5人，而现在只需要2人。
装备自动闸板更换系统的防喷器诞生于20世纪90年代中期，最近几年作了较大的改进，在防喷器市场上具有很强的竞争力。
通过将普通螺栓改换成锁定杆，自动闸板更换系统能自动打开和关闭防喷器闸门。
经过这样的改进，该系统能提高钻进效率，节省装配时间，减小了尺寸，减轻了重量，减少了所需人力，提高了安全性。
自动闸板更换防喷器可供选择的尺寸为13-5/8in（X10M型）～18-3/4in（X15M型）。
海洋石油钻井平台防喷器组成及工作原理
海洋石油钻井平台防喷器组成及工作原理作者：陈林斌来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第11期摘要：防喷器最重要的作用是控制井内压力，防止井喷、井涌等危险事故发生。
在考虑到人员和设备安全的同时，也要求具有规避污染深海生态环境的作用。
井喷是深海石油钻探作业安全生产中的重大事故，主要是由压力作用造成的。
同时，失效的元器件或是失误的人为操作都可能会导致井喷、井涌的产生。
在钻井作业的过程中，应该保持地层压力，使钻井液密度始终大于地层流体压力。
因为海洋钻井的地理位置的缘故，导致人员及设备的救援困难性大大提升了，深水防喷器组的安全性能和可靠性要求也相应变得极其高。
关键词：防喷器;组成;工作原理随着海洋石油勘探和开发的进程日益深入，深水钻井渐渐成为一种主流的发展趋势，而保证安全钻井最关键的设备，便是深海防喷器组。
深海防喷器也叫水下防喷器，在石油钻井时安装在井口套管头上，用于控制井口压力，是井控设备中的核心设备。
是海洋石油钻井行业水下器具的部件之一，是设置在海底用来控制和防止井喷，保证海下作业顺利完成的关键环节之一。
1 深海防喷器组国内外现状1.1 国外研究现状美国从20世纪50年代开始研究生产水下防喷器，经过三十年速度发展。
90年代，Shaffer 研发了以快速更换闸板为特点的NEXT型闸板防喷器。
2008年，美国JAMESI.LIVINGSTONE申请了一个井下防喷器专利，能够与井壁形成环形空间和内部通道的内管。
同时该防喷器还一个单向阀和球阀，分别负责关闭井下防喷器的环形通道和内部通道。
1.2 国内研究现状从我国对于防喷器制造方面使用的规范性文件来看，1985年是一个分水岭。
1985年以前，国内生产的防喷器型号都表示为KPY（KPY为勘探液压防喷器的汉字拼音字母）公称通径—最大工作压力的形式。
其中cm是公称通径的标准单位并且取其圆整值，kg/cm2是最大工作压力的标准单位。
2008年，为了打破国外对深海防喷器技术上的垄断，我国正式立项“3000米深海防喷器组及控制系统的研制”课题。
深水钻井防喷器选配关键因素分析_许亮斌
1
1. 1
结构类型与控制
基本结构
Fig. 1 图1 深水防喷器组基本结构 Basic structure of deepwater BOP stack
深水防喷器组将全封和半封 2 种功能合为一 体，具有结构简单、易操作和耐压高等特点，其作 用是在发生井喷或者井涌时控制井口压力 ，在台风 等紧急情况下悬挂钻柱、关闭井口，保证人员和设 备安全，避免海洋环境污染和油气资源破坏 。 深水防喷器按功能可分为普通防喷器 、万能防 喷器和旋转防喷器。普通防喷器包括闸板全封式和 半封式，全封式防喷器可以封住整个井口 ，半封式 防喷器可封住有钻杆存在时的井口环形断面 ； 万能 防喷器可在紧急情况下启动，以应对任何尺寸的钻 具和空井； 旋转防喷器可实现边喷边钻作业 。在深 井钻井过程中使用的防喷器组除了 2 种普通防喷器 外，还包括万能防喷器和旋转防喷器 ，可将 3 种或 4 种防喷器组合装于井口。按作用机理又可分为环 形防喷器和闸板防喷器。环形防喷器又分为单环形 防喷器和双环形防喷器，分别装有 1 个环形胶心和 2 个环形胶心。闸板防喷器分为单闸板防喷器、 双 闸板防喷器和三闸板防喷器， 分别装有 1 副、2 副
［1 ］ 井作业安全的最关键设备 。 深水钻井过程中防 喷器安装在井口套管头上，当井内油、气、水的压
0
引
言
随着国内外对石油天然气需求量的不断增加，
* 基金项目： 国家科技重大专项 “深水半潜式钻井平台及配套技术 ” （ 2011ZX05027 － 001 ） 的部分研究成果； 青年科技与管理创新项 目 “深水水下防喷器液压控制系统能力评估技术研究 ” （ JZTW2011KJ06 ） 。
2
深水防喷器配置关键因素分析
深水浮式钻井平台 （ 船 ） 防喷器组一般配置 3 为 个管子闸板防喷器和 1 个剪切闸板防喷器， 但 是推荐使用 2 套剪切闸板防喷器，底部的用来切断 5 闸板 ” 结 钻杆，顶部的用来密封压力，即采用 “ 构。此外，在下部隔水管总成中还配有 1 个环形防 喷器。 典 型 的 深 水 “5 闸 板 ” 防 喷 器 如 图 4 所 ［2 ， 9 ］ 。 示 深水防喷器的配置应满足深水环境的要求 ，主 要体现在： （ 1 ） 剪切钻杆、 套管。 在浅水中， 只有出现 井喷失控情况时，才启动剪切闸板进行强制全封关 井； 在深水钻井过程中，当出现动力定位故障或台 风等紧急情况时，均需要剪切钻杆关井，这种情况 也可能出现在下套管时，需要紧急剪切套管进行强 行关井。 （ 2 ） 控制信号传输方式。 由于防喷器对响应 时间的要求很高 （ 钻杆模式 30 s、套管模式 45 s） ， 对于水深大于 1 200 m 的井，传统的液压控制系统 不能满足要求，需要采用多路电液控制系统。 （ 3 ） 钻杆采用大直径 / 多种尺寸组合。 为了满 足井眼清洁及携岩等水力学需要， 深水钻井采用 149. 225 和 168. 275 mm 大直径钻杆，同时使用多 种钻杆组合，因此闸板配置更复杂，要求也更高。
FP7670井口电缆防喷装置中海油
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手液联动捕集器
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• 捕集器由主体、传动齿轮、手柄及接盘等组成。结构特点 是用外边的手柄可以进行手动操作来竖起或放倒接盘。当液压 操作时，手柄起到指示作用。液压缸安装在外边，可以在不拆 卸主体的情况下进行检修。
v 现将电缆防喷系统各部分的作用、结构特点作 一介绍，以便更好地推广电缆防喷装置的应用。
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井口电缆防喷装置
一. 结构 防喷装置主要由防喷器、捕
集器、防喷管、泄压短接、抓 卡器、注脂密封控制头、防喷 盒、刮油气及注脂液控装置等 部分组成。
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FP7670井口电缆防喷装置中海油
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FP7670井口电缆防喷装置中海油
结构特点
v 本装置的防喷管为梯形螺纹由壬连接 型式，不用借助专门的工具即可连接。 其结构特点是：
采用勾形搬手连接、拆卸，操作方便， 密封性能好。密封形式为O形圈径向密 封。防喷管每使用一次，都应更换新橡 胶密封圈。
v 防喷盒位于注脂密封控制头的上方，利用手动泵控制液压，使 液压推动防喷盒内的活塞压紧在电缆外部的橡胶盘根上，防止 流体自井口上方漏出。在通常情况下，橡胶盘根的密封作用， 可迫使通过上阻流管溢出的密封脂进入回流管线，流入废油桶。 有时井口油气也会沿电缆外侧的缝隙流出，这时防喷盒可起到 密封井口、使油气不至漏出的第二道防线的作用。
v 防喷盒采用液压密封式结构。具有操作简单、密封可靠并可远 距离操作的特点。滑轮支架内装有轴承，可以调节方向。
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海洋石油装备概论-第1章
第一章 概述
1.1 海 洋 石 油 开 发 环 境
海洋中蕴藏丰富的石油天然气资源，100多 个国家和地区在海洋开展了石油钻采业务，已 在海上发现1600多个油气田。 中国海岸线长约18000km，按联合国公约， 属中国管辖的海域约有488万平方公里。南海 面积约为200万平方公里，是世界上四大海洋 油气聚集中心之一。南海石油储量估计约有 230~300亿吨；天然气储量约有338万亿立方米， 70%在深水。 形势表明：深海油气资源勘探开发，必将成 为中国未来的海洋石油、天然气的主战场。
第一章 概述
1.1 海 洋 石 油 开 发 环 境
海浪 是大风掀起的，随着风的持续，海浪 持续拍打海上平台等钻采设施，会产生持续载 荷，因此需要高强度的材料来抵御海浪。 海流 是海水大规模相对稳定的沿着一定方 向、路线连续不断的流动。 海面上的风所引起的影响深度仅仅几百米， 是表层流，它的流动随深度而减弱。 海水温度与盐度变化导致海水密度分布变化， 并决定海洋压力场的海水流动。 海流不仅使平台桩柱或基础周围的海底发生 冲刷和淤积，还会对桩柱本身产生一定的冲击 力，会影响水下的结构和设施。
地球表面积为 5.11亿平方公里，其中海洋面 积约占地球表面积的70.9%，大约是3.62亿平 方公里。 全球海洋平均深度3730m，水深在200m以内 的近海大陆架水域面积占海洋总面积的7.5%， 水深在3000~6000m的占海洋总面积的73.8%。 2002年在巴西召开的世界石油大会上，为了 对海洋油气勘探开发以水深来进行划分，将水 深在400m以内界定为常规水深，将水深 400~1500m界定为深水，将水深超过1500m界 定为超深水。
钢桩穿过导管打 入海底，并由若 干根导管组合成 导管架。
第一章 概述
环形防喷器(D型)
使用说明书环形防喷器（D型）河北华北石油荣盛机械制造有限公司地址：河北省任丘市会战道目录1.用途 (2)2.产品规格及技术参数 (2)2.1.环形防喷器型号说明 (2)2.2.技术参数 (4)3.工作原理 (9)4.结构特点 (10)4.1.结构简单可靠 (10)4.2.耐磨圈结构 (10)4.3.唇形密封圈结构 (10)4.4.抗硫化氢性能 (11)4.5.球形胶芯 (11)5.操作与维护 (12)5.1.安装 (12)5.2.强行起下钻操作 (13)5.3.正确使用环形防喷器 (14)6.零部件拆装 (14)6.1.拆卸 (15)6.1.1.胶芯的更换 (15)6.1.2.支持圈与活塞拆卸： (15)6.2.装配 (15)7.FH54-35的零部件拆装 (16)8.橡胶件的存放 (17)9.故障判断及排除方法 (17)9.1.防喷器封闭渗漏 (17)9.2.防喷器关闭后打不开 (18)9.3.防喷器开关不灵活 (18)10.修理包明细 (18)11.定货说明 (20)1.用途环形防喷器必须配备液压控制系统才能使用。
通常它与闸板防喷器配套使用，但也可单独使用。
它能完成以下作业：●以密封各种形状和尺寸的方钻杆、钻杆、钻杆接头、钻铤、套管、电缆等工具；●当井内无钻具时，能全封闭井口；●在使用缓冲贮能器的情况下，能通过18°/35°无细扣对焊接头，进行强行起下钻作业。
●环形防喷器仅是在关井时的一个过渡设备，不能用它长时间的封井，长时间的封井应采用闸板防喷器；2.产品规格及技术参数2.1. 环形防喷器型号说明×××××——××额定工作压力（MPa）通径代号产品代号产品代号：FH—球形胶芯环形防喷器FHZ—锥形胶芯环形防喷器额定工作压力：主要有四个等级，见下表表 1 额定工作压力等级通径代号见下表：表 2 通径代号2.金属材料的温度等级：表 3 金属材料的温度等级3.接触井液的非金属密封件温度等级。
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防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生
以及在紧急情况下切断钻杆的安全密封井口装置。
石油钻井时，安装在井口套管
头上，用来控制高压油、气、水的井喷装置。
在海上使用钻井浮船和半潜式钻井平台钻井时，因钻井浮船和平台是在漂浮
状态下工作的，钻井井口和海底井口之间会发生相对运动，必须装有可伸缩和弯
曲的特殊部件，但这些部件因不能承受井喷关井或反循环作业时的高压，因此要
将钻井防喷器安放在可伸缩和弯曲的部件之下，即要装在几十米至几百米深的海底，我们将它称之为海底井口装置。
防喷器将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，易操作，耐压高等
特点。
（一）防喷器工作原理
在井内油气压力很高时，防喷器能把井口封闭（关死）。
从钻杆内压入重泥
浆时，其闸板下有四通，可替换出受气侵的泥浆，增加井内液柱的压力，以压住
高压油气的喷出。
（二）防喷器分类
防喷器分普通（单闸板、双闸板）防喷器、环形（万能）防喷器和旋转防喷
器等。
普通（单闸板、双闸板）防喷器有闸板全封式的和半封式的，全封式防喷器
可以封住整个井口；半封式封住有钻杆存在时的井口环形断面。
环形（万能）防
喷器是可以在紧急情况下启动，应付任何尺寸的钻具和空井；旋转防喷器是可以
实现边喷边钻作业。
各种防喷器适应井眼内各种不同钻具的情况，为了保证任何时候都能有效地
使用防喷器组，根据所钻地层和钻井工艺的要求，可将几个防喷器组合同时使用。
在深井钻井和海上中常是除两种普通防喷器外，再加上万能防喷器、旋转防喷器，使三种或四种组合地装于井口。
现有钻井防喷器的尺寸共15 个规格，尺寸的选择取决于钻井设计中的套管
尺寸，即钻井防喷器的公称通径尺寸，必须略大于再次下入套管接箍的外径。
防
喷器的压力从3.5～175 兆帕共9 个压力等级，选用的原则由关井时所承受的最
大井口压力来决定。
防喷器的称呼都是指它的通径，18 3/4“就是它的通径。
国内防喷器的称呼是，
FZ指单闸板，FH是环形，如FZ35-21是指通径为346mm也就是约350mm，350mm 也就是13 5/8”，防喷器有7 1/16“，9”，11”，13 5/8”，16 3/4”，18 ¾”，20 3/4”，21 1/4“，26 3/4”，30”等这几种。
水深3000m 的用18 3/4“-15000PSi 的防喷器组in nominal sizes 3 1/16" to 30", with w.p. ratings from 5000 - 20000 PSI。
（三）防喷器控制装置
防喷器控制装置是防喷器开、关动作的指挥系统, 它须能满足远距离、准确、
可靠、快速等要求。
目前防喷器主要有三种控制形式, 液压控制、气一液控制和电一液控制。
液
压控制系统成本低, 工作可靠, 防喷性能好, 技术相对成熟, 但只适用于近距离
和浅水钻井防喷器控制。
气一液控制采用压缩空气和气动元件的控制方式和压力
变送机制, 防火防爆性能好, 适用于中距离控制, 但空气中水分容易析出而引发
事故,而且不适合于水下钻井工况。
电一液控制采用电源及电气控制元件和电传
感元件, 先导控制时间短, 从而缩短了防喷器开、关所需的时间, 适合于远距离
控制。
目前陆地钻井由于控制距离不很远, 国内仍普遍采用技术已较成熟的气一液
控制方式, 而国外现已大采用电一液控制防喷器。
对于海洋钻井, 特别是深水钻井, 电一液控制防喷器已成为首选方案, 在世界范围内得到广泛应用。
特别是随
着海洋钻井不断向深水区拓展, 深水防喷器控制系统的研制与开发受到了国内
外的普遍关注。
防喷器控制装置主要由泵、高压蓄能气瓶、各种控制阀件、液压油箱、连接
管线、压力表以及压力传感器等组成。
主要是用于给液压防喷器提供液压油，并
控制液压防喷器的开关。
闸板防喷器是最早用于石油钻井的防喷器，是井控装置的关键设备。
早期使
用手动控制，费时费力、故障多，现代石油钻井采用液压闸板防喷器，能够实现
在3-8 秒内迅速关井，操作和维修都很方便。
分单闸板、双闸板防喷器：
1-左缸盖；2- 盖形螺母；3- 液缸联结螺栓；4- 侧门螺栓；5- 铰链座；6- 壳体
7- 闸板总成；8- 闸板轴；9- 右侧门；10- 活塞密封圈；11- 活塞；12- 活塞锁帽13- 右缸盖；14- 锁紧轴；15- 液缸；16- 侧门密封圈；17- 油管座；18- 左侧门
图10—2 单闸板防喷器结构示意图
1-左缸盖；2- 盖形螺母；3- 液缸联结螺栓；4- 侧门螺栓；5- 铰链座；6- 壳体
7- 闸板总成；8- 闸板轴；9- 右侧门；10- 活塞密封圈；11- 活塞；12- 活塞锁帽13- 右缸盖；14- 锁紧轴；15- 液缸；16- 侧门密封圈；；17- 盲法兰；18- 双头螺栓19- 螺母；20- 油管座；21- 左侧门
图10—3 双闸板防喷器结构示意图
闸板防喷器闸板总成有四种类型：
•盲板（全封闸板）
•管子闸板
•可变径芯子闸板
•剪切盲板
防喷器的壳体是通用的，目前液压控制的闸板防喷器是国内外广泛采用的，
其优点是：开关动作迅速，操作轻便省力，使用安全可靠，维修保养容易。
闸板防喷器的主要功能：
①井内有钻柱、油管和套管时，利用管子闸板防喷器封闭相应管子与井眼形
成的环形空间，达到封井目的。
②用盲板(全封)防喷器，井中无钻具时，可全封井眼。
③在特殊情况下可用全封/剪切闸板防喷器剪断钻具并达到全封井的的。
④可变径芯子闸板防喷器，可以适用于几个不同尺寸的钻具，在整个起钻柱
过程中不必经常更换闸板芯，就可以达到封井目的。
⑤必要的情况下，管子闸板防喷器可以悬挂钻柱。
⑥通过防喷器壳体旁侧出口，可以进行循环和阻流压井作业。
闸板防喷器的工作原理：
当发生井喷或者井涌时，高压动力液进入左右的液缸关闭腔，推动活塞带动
着闸板轴及闸板总成沿闸板室内导向筋限定的轨道分别向井口中心移动，实现封井。
同理要实现防喷器的开启，需要将高压动力液引入左右液缸开启腔。
环形防喷器
环形防喷器是由其封井元件胶芯呈环状而得名；封井时环形胶芯被迫向井眼
中心汇聚，环抱钻具封井。
环形防喷器常与闸板防喷器配套使用。
根据其胶芯的形状可以分为：
锥形胶芯环形防喷器
球形胶芯环形防喷器
组合胶芯环形防喷器
环形防喷器的工作原理：
关井时，高压的动力液进入到防喷器的关闭腔，液压力推动活塞向上运动，
迫使密封胶芯封着管子外围；当高压动力液进入到打开腔时，液压力推动活塞向下运动，让密封胶芯回到原位置，防喷器就被开。
环形防喷器工作特点：
（1）能够在不同尺寸的钻柱的任何部件上关闭
（2）能够关闭空井
（3）能够关闭试抽油泵，测井或射孔的电缆及各种工具
（4）在使用减压调节阀或缓冲储能器控制下，能够上下活动钻具或强行起下钻柱，但不能旋转钻具。