钻井井控装置(全套课件190P)

第二章 环形防喷器
环形防喷器， 是由于其封井元 件─胶芯─呈环状 而得名。封井时 环形胶芯被迫向 井眼中心积聚、 环抱钻具。环形 防喷器常与闸板 防喷器配套使用 。
环行防喷的功能
(1)当井内无钻具时，环形防喷器可用以全封井口 （简称封零）。 (2) 当井内有钻具、套管、电缆时，环形防喷器可 用以封闭井口的环形空间。 (3) 环形防喷器，在封闭具有18º 坡度的对焊钻杆 时，可进行起下钻作业（又称强行起下钻作）。
四、液压防喷器的工作压力与公称通径
我国液压防喷器常用的公称通径尺寸有： 180mm(71/16″)、 230mm(9″)、 280mm(11″)、
346mm(135/8″)、426mm(163/4″)、476mm(183/4″) 、
528mm(203/4″)、540mm(211/4″)、680mm( 263/4″)。
承筋的上下端面彼此 紧靠。
组合形胶芯环形防喷器的胶芯
组合形胶芯环形防喷器的工作原理
外胶芯纯属橡胶制件，无支承筋，而且橡胶较软。
封井时，活塞在油压作用下向上移动，依靠推盘推举外
胶芯；外胶芯被迫向中心变形挤压内胶芯；内胶芯在外胶 芯的包围挤压作用下向中心收拢变形，支承筋则转动相应 角度并向中心平移；于是内胶芯的橡胶迅速向中心聚集， 从而实现封井。
(3)迅速控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，
实施压井作业，对油气井重新建立压力控制。
(4)处理复杂情况。在油气井失控的情况下，进行灭火抢险
等作处理作业。
三、井控设备的组成
井控设备的组成
(1) 井口防喷器组。
(2) 控制装置。
(3) 节流与压井管汇。 (4) 钻具内防喷工具。
井控设备的组成

合理选用井控装置组合或配置是安全、顺利、高效钻 井的重要环节。液压防喷器组合选择包括压力级别、
通径尺寸、组合形式及控制系统的控制点数等。选择 液压防喷器组合应考虑的因素主要有：井的类别、地 层压力、套管尺寸、地层流体类型、人员技术状况、 工艺技术要求、气候影响、交通条件、物资供应状况 以及环境保护要求等。总之，应能实现平衡钻井，确 保钻井安全和节省钻井费用。
开井时，活塞向下移动，内外胶芯依靠自身弹性恢复开
井状态。
环形防喷器的比较
锥形胶芯 结构复杂程度 简单 球形胶芯 简单 组合胶芯 复杂
初用时，效果差试 几次后，效果好
胶芯封零效果 胶芯寿命
外形特征
好 寿命短
径向尺寸偏 小高度稍高
好 寿命长
径向尺寸偏 大高度稍低
寿命长
径向与高度 尺寸均偏小
现场更换胶芯 井内无钻具时, 井内无钻具时, 井内无钻具时,直 直接更换;有钻 直接更换;有钻 接更换;有钻具时, 的方法 具时,用切割法 具时,用切割法 无法更换
一、井控设备概述

什么叫井控装备？
井控装备是指实施油气井压力控制
技术所需的专用设备、仪表和工具的统 称。
二、井控装备的功能
(1)预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始终
略大于地层压力，防止井喷条件的形成。
(2)及时发现溢流。对油气井进行监测，以便尽 早发现井喷预兆，尽早采取控制措施。
二、井控装备的功能
其中现场常用的有230mm、280mm、346mm、540mm。
四、液压防喷器的参数相互搭配

最大工作压力与公称通径两个参数相互
搭配所构成的液压防喷器，在SY5052—
84《液压防喷器》中确定了28个品种的 规格系列，见下表。
我国液压防喷器的系列
公称通径
最大工作压力MPa
21 21 35 35 70 70 105 105
(5) 加重钻井液装置。
(6) 起钻灌泥浆装置。
(7) 钻井液气体分离器。 (8) 监测仪表。
井 口 防 喷 器 组
控制装置
节流管汇1
节流管汇2
压井管汇
钻具内的防喷工具
投入式止回阀
旋塞阀
箭型止回阀 （1）
箭型止回阀 （2）
加重钻井液装置
加重钻井液装置
起钻灌泥浆装置
液气分离器
液面标尺
井控设备概述
井控设备作为钻井工程的手段、已发展成一套 完整的井控设备系统。井控设备为安全钻井提供了 保障，保护了钻井人员、钻井设备以及油气井的生 产安全。为此，钻井人员对井控设备必须具有一定 的基础知识和正确而熟练的操作技能。使井控设备
发挥应有的功能，确保钻井作业安全、优质与高速
，使我国的石油与天然气工业获得更大的发展。
液压防喷器的特点
关井动作迅速 操作方便 安全可靠 现场维修方便
四、液压防喷器的工作压力与公称通径

按中华人民共和国石油与天然气行业标 准SY5053-91《液压防喷器》规定,我国 液压防喷器的最大工作压力共分为5级。 即14MPa、 21 MPa、 35 MPa、 70 MPa、
105MPa 。
锥形胶芯环形防喷器的结构
液压动作
井压助封
锥形胶芯环形防喷器的结构
顶盖与壳体为丝扣连接
锥形胶芯环形防喷器的胶芯
球形胶芯环形防喷器的结构
液压动作 井压助封
球形胶芯环形防喷器的胶芯
组合形胶芯环形防喷器的结构
组合胶芯环形防喷 器的胶芯由内外两层 胶芯组成。内胶芯包 含有只承筋，只承筋
沿圆周切向配置，支
六、液压防喷器的型号
我国液压防喷器的型号规定：型号的字
头为 汉语拼音字母组成，公称通径的单位为
厘米并取其圆整值，最大工作压力的单位以
MPa表示。即:
六、液压防喷器的型号
单闸板防喷器 FZ公称通径—最大工作压力
双闸板防喷器 2FZ 公称通径பைடு நூலகம்最大工作压力 三闸板防喷器 3FZ公称通径—最大工作压力 环形防喷器 FH公称通径—最大工作压力
mm 180 230 280 346 426 476 528 540 680
in 71/16 9 11 135/8 163/4 183/4 203/4 211/4 263/4
14
14
21 21 21
21
35 35 35 35
35
70 70 70 70
105 105
14
14
21
五、液压防喷器组合的选用
环形防喷器的类型
锥形胶芯环形防喷器
根据胶芯形状分为
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

当发现井涌需要封井时，从控制系统输来的高压
油从壳体下油口进入活塞下部关闭腔推动活塞向
上运动，迫使胶芯向心运动，支承筋相互靠拢，
将其间的橡胶挤向井口中心，实现密封钻具，或
全封闭井口。打开时，液控压力从壳体上油口进 人活塞上部开启腔，推动活塞下行，胶芯在本身 弹力作用下复位，将井口打开。