钻具内防喷工具、井控辅助设备

中的大量大直径 大直径游离 大直径 状态的气体，回收初 步净化的钻井液。
– 一级除气 – 原理
– 分类：按吸入方式的不同
• 常压式除气器 • 真Βιβλιοθήκη Baidu式除气器
起钻灌钻井液装置
• 重力灌注装置
• 自动灌注钻井液装置
– 定时灌注；灌满自停； 定时灌注；灌满自停； 超时报漏；续流抱涌。 超时报漏；续流抱涌。 – 利用电控柜调定灌注 间隔定时、井涌定时、 井漏定时和音响时限 的参数。
– 灌注间隔定时4~48min-绿灯 – 井涌定时10~120s（通常按30s）
红灯
– 起钻时当井眼液面下降后， 高架灌注小罐中的钻井液 借助高架灌出口与井眼出 口的高度差。利用钻井液 的重力将钻井液注入井眼 以保持井眼液面的一定高 度。灌注小罐的钻井液注 完后，可及时泵送补充。 – 缺点： 不能严格控制灌注 量， 溢流与井漏现象不易 早期发现；其次是起钻组 时操作者经常忽略往井中 灌浆操作，因此事故隐患 仍然存在。
这是连接于罐体底部的 喷射式抽空装置，它可 喷射式抽空装置 将沉积于罐体底部的钻 井液强行吸出。
灌注间隔定时在4~48min。电泵自动 井涌定时10~120s（通常按30s） ， 井漏定时1~12min，当砂泵 砂泵停灌后井口仍有钻井液返出， 按灌注间隔定时启动灌浆而 表明油气井有溢流发生。此时，液 井口始终无泥浆返出，砂泵 流传感器的浆板将继续被液流冲击 会自动停惯灌，报警箱上井 抬起，持续时间达到30s时报警箱 漏灯亮-黄灯。同时电笛 黄灯。 黄灯 井涌灯亮——红灯，同时电笛长鸣报警。 红灯， 红灯 长鸣报警。 往井筒灌浆——绿灯亮。待泥浆 自井口反出后，液流传感器的浆板被 液流冲击抬起，砂泵随即断电停灌， 此时灯熄灭。
钻井液除气设备
• 钻井液液气分离器 • 钻井液除气器
• 对一级处理后的钻井 液再进行净化处理， 以清除直径小于 直径小于1mm 直径小于 的较小气泡，得到能 的较小气泡 满足井控要求的纯净 钻井液。
– 从液气分离器中流出的气侵钻井液是 – 功用 功用
通过离心泵注入除气器中的，液流在 • 将从节流管汇中流出 除气器内部产生高速离心力。在此力 的气侵钻井液净化分 的作用下，液流达到紊流状态，从而 使液气分离。 离，除去混入钻井液
川东钻探公司罗家16H井
井喷特大事故情况通报
• 失控的直接原因 • （1）钻具组合未装回压阀 未装回压阀。查2003年9月28日“罗家 16H井钻开油气层现场办公要求”其第一条内容是： “从钻开油气层前到完钻作业结束必须始终在钻具上 安装内防喷工具（包括钻具回压阀和方钻杆上下旋 塞）。”这次下钻没有按此要求执行。 • （2）本次下钻时，更换了无线随钻测斜仪，仪器操作 者认为新换的仪器不需安装回压阀，而不懂或不知道 钻具回压阀在钻井安全中的重要性，因而指挥卸下回 压阀，是本次井喷失控的直接原因。 • （3）防喷器组中没有装剪切闸板防喷器（在修订有关 设施配备标准时应予考虑）。
钻具止回阀
• 作用 封堵井内压力的作用。允许钻井 封堵井内压力的作用。 自上而下流动 流动， 液自上而下流动，但不允许钻井液向上 流动。 流动。 根据现场使用经验，在正常钻井过程中通常不装设钻 具止回阀。因为把钻具止回阀（投入式除外）长期连 接在钻柱上进行钻井作业，其零部件（尤其是密封件） • 结构 会因钻井液的冲刷、腐蚀而损坏，当发生井喷时就不 • 思考 能封堵水眼。
– 井漏定时1~12min 黄灯
钻井液循环池液面监测装置
• 功用 监测钻井液循环池液面 液面在钻井过 液面 程中的变化 变化，并以此判断井眼是否发生 变化 溢流或漏失，是井队尽早发现溢流显示 的有效手段。 • 原理 钻井液循环池液面变化经传感器转 化为电压信号（或气压消耗），传输到 监测报警仪中，经二次仪表转化为数字 显示讯号。
方钻杆上、 方钻杆上、下旋塞
– 功用 阻止井液沿钻具水眼上窜，籍 阻止井液沿钻具水眼上窜， 以保护水龙带与立管管线 – 结构 – 优点 密封可靠，开关轻便 密封可靠， – 注意 选用最大工作压力与井口防喷器 组的压力等级一致
• 思考：什么时候在方钻杆上安装方钻杆 思考：
上、下旋塞？ 下旋塞？
在即将打开油气层的钻进过程中或在油气层中继 续钻进期间，方钻杆上应安装方钻杆上、下旋塞 以确保安全作业。
– 正常钻进过程中是否装钻具止回阀？ 正常钻进过程中是否装钻具止回阀？ – 什么时候在钻柱上抢装钻具止回阀？ 什么时候在钻柱上抢装钻具止回阀？
一般情况是将钻具止回阀（与钻具尺寸一致）放在 钻台上备用，需要时再连接到钻柱上
钻具旁通阀
• 作用
– 压井作业中钻头水眼 被堵时，旁通阀可建 立新的循环通道继续 实施压井作业。
原理：液流传感器把井眼液流信号转化为电信 号输送到电控柜中，由电子控制系统指挥灌注 系统按预调时间向井内灌注钻井液，并能自动 计量和自动停灌，预报井涌和井漏。
调定灌注间隔定时、井涌 定时、井漏定时和音响时 限的参数。
钻开油气层前将钻具旁通阀接 在靠近钻头的钻柱处，
井控辅助设备
钻井液除气设备 起钻灌钻井液装置与 起钻灌钻井液装置与循环池液面监测装置
钻井液除气设备
• 功用 当钻井液气侵后，能及时有效地分 离、清除气侵钻井液中的天然气。是防 止井喷，确保钻井安全的重要手段。 • 常用除气设备
– 钻井液液气分离器 – 钻井液液除气器
一进三出口 循环灌
50m
节流管汇
清洗、维修以排 出污物或沉淀
可调节的回压阀， 用以调节罐中气压。气 压高时，可将其开度调 大，反之调小。
这是连接于罐体顶部的真空泵 真空泵装 真空泵 置。可将聚集于罐内顶部的气体 强行抽出
在负压环境中， 钻井液液面压 力低于大气压， 降低了气泡压 力，增加了气 泡的浮力，所 以气泡迅速上 升至液面时破 裂，被排出。
专用扳手 方钻杆 上旋塞阀
方钻杆 下旋塞阀
在钻具中接入的投入式 止回阀，其阀座短节尺 寸要和所用的钻具一致， 投入阀芯应能从短节上 部钻具的最小水眼通过。
预先安装在钻 具管串的钻铤 柱顶部，此时 阀中并无心轴 组件，钻井液 循环畅通无阻。
0.7MPa
用以控制钻井液的排出量。它 由浮球机构自动控制。当气侵 钻井液这含气量过高，罐中钻 井液液面降至最低限位时浮球 机构动作使之关闭，钻井液停 止排出，液面不再下降。反之
钻具内防喷工具 井控辅助设备
钻具内防喷工具是装在钻具管串上的 专用工具，用来封闭钻具的中心通孔， 与井口防喷器组配套使用。
钻具内防喷工具
方钻杆上、 方钻杆上、下旋塞 阀 钻具止回阀 防喷钻杆 钻具旁通阀
SY/T 6426-2005
• 钻具内防喷工具的额定工作压力应不小 于井口防喷器额定工作压力 • 应使用方钻杆旋塞阀，并定期活动；钻 台上配备与钻具尺寸相符的钻具止回阀 或旋塞阀。 • 钻台上准备一根防喷钻杆单根（带与钻 铤连接螺纹相符合的配合接头和钻具止 回阀）。