带压作业装备现状与发展趋势

35MPa带压作业装置——BYJ_f18-35/70F
35MPa带压作业装置——BYJ_f18-35/70F

特点：为了增加安全性这套装置的配置都是双套的:底部的双闸板防喷器配置的是剪切 闸板和卡瓦闸板。以备失控时剪断井内管柱密封井口。上部两台FH18-35/70球形胶芯 环形防喷器、两台TFZ18-35/70快速防喷器以及升高短接、四通都是按70MPa承压能力 设计。卡瓦系统配置的是承载能力70t的承重卡瓦和防顶卡瓦，一台万能卡瓦是预备井 内压力对油管产生的上顶力与井内油管的重量接近平衡时使用的。这套设备综合考虑 了作业过程中可能出现的各种情况，确保安全作业。
21MPa带压作业装置——BYJ_f18-21/35C
21MPa带压作业装置——BYJ_f18-21/35C
特点:配置齐全。把下部的TFZ18-35单闸板快速防喷器改为2TFZ18-35双闸板快速防喷 器，上腔配全封闸板、下腔配半封闸板，相当于增加了一台单闸板防喷器，在作业过 程中，进行二次堵塞或倒工具时需要用全封闸板，以前是单闸板时需要提前把半封闸 板换成全封闸板，现在改为双闸板就不需要中途更换闸板了，可以节省时间提高作业 效率。 技术参数： 外形尺寸：3000×3100×6660； 通径：φ 186mm； 额定工作压力：21MPa； 静密封压力：35MPa ； 温度范围：T20(-29—121℃)； 油缸：行程3.3米、额定上顶力74t、额定下压力42t； 防顶卡瓦最大防顶载荷：60t； 万能卡瓦最大载荷：15t； （生产于2010年，销往川庆钻探长庆井下技术作业公司、长庆油田分公司设备管理处）
特点：连续提取抽油杆，利用 接箍探测开关控制器控制防喷 器开关
上特快防喷器
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泄压阀
下特快防喷器
当井内管柱工具长度不能满足井下工具长度 时，通过安装工作筒来加长密封段的长度。
2、带压作业常用配套工具
油管内堵塞器的堵塞技术 ①丢手打压式油管内堵塞器
2、带压作业常用配套工具 ② 钢丝送下，上提式油管内堵塞器技术 ③ 配水器堵塞技术 ④ 打桥塞堵塞技术 ⑤ 化学堵赛技术 ⑥ 油管井下开关阀堵塞技术
原始陆地机械式
陆地独立液压式
车载液压式
海上独立液压式
一体机设备图
1、国外带压作业装备现状及应用情况 5、应用范围。在国外，带压作业已广泛应用于起下管柱作业；辅助分层压裂、 酸化连续施工作业；下入、回收封隔器、桥塞及其他井下工具；带压修井；单油 管或双油管完井；冲砂作业；打捞作业；磨铣作业；欠平衡钻井；带压侧钻；带 压射孔；配合连续油管；应急抢险。 6、应用情况。当前，北美地区的气井普遍采用带压作业技术，每年带压作业超 过5000井次，推广应用率达到了90%以上（大部分为带压完井），为油公司带来 了巨大经济和环境效益。
铁虎石油机械有限公司
任丘市铁虎石油机械有限公司 李云鹏、王玮
目 录
一、带压作业装备现状 二、国内主体带压作业装备介绍
三、带压作业液压控制装置
四、存在问题分析 五、带压作业装备的发展趋势
1、国外带压作业装备现状及应用情况 1、1928年，北美第一次采用机械式带压作业，使用钢丝绳和滑轮系统连接到钻 机绞车上提供下力； 2、1960年，第一台液压式带压作业设备诞生，提高了安全性； 3、1980年，第一台车载液压式带压作业设备在北美出厂，增强了机动性； 4.90年代后，出现了模块化的撬装设备，以适应海上作业; 5.2000年后,钻、修、带压作业一体机出现。
特种快速防喷器
1、带压作业装置主机构成
井控系统
自封头
环形防喷器
筒状环形防喷器
通径134mm，最大密封 压力14MPa
筒状环形防喷器
在筒状环形上部加 装自封头，可对管 柱实现二次密封
1、带压作业装置主机构成
井控系统 主动式
被动式
型号：FXZ13-10.5/14 技术参数 通径：ф 134mm。 最大静态工作压力：14MPa。 静态控制油压：19MPa。 最大动态工作压力：7MPa。 最大静态工作压力：14MPa。 封井范围：0mm-134mm。 外形尺寸：1290×810×1250。 重量：2200kg。 额定转速：60rpm。
压动力系统、辅助设施。

②
带压作业装置动力源
液压动力系统：包括柴油机、分动箱、液压泵、油箱、蓄能器组、散热器及管路附
件。


操作台分两种，一种在高空平台操作，一种在地面操作。其中在地面操作的又分两 种：一种一体式,操作台与动力系统在一个撬装式底盘上；另一种分体式,操作台与 动力系统各自拥有一个撬装式底盘。
四通设有压力检测点，可实时 检测四通内部压力，以此判断 平衡阀和泄压阀的工作状态， 同时检测井口环空压力。
1、带压作业装置主机构成 防喷器组合形式 带压作业装置的防喷器组合 形式应根据具体的工作需要 进行组合使用，一般配置为 （由上至下）环形防喷器， 上特快防喷器，四通，下特 快防喷器。
平衡阀
环形防喷器
3、油水井带压作业装备 抽油杆带压作业装置
技术参数： 外形尺寸：1340×380×3831； 通径：φ 80mm； 额定工作压力：21MPa； 温度范围：T20(-29—121℃)； 油缸：行程2.5米、额定上顶力31t、额 定下压力20t； 高压密闭伸缩节行程：2.6米，承压 21MPa 3FZ80-21和2FZ80-21：卡瓦的承载能力 为：15t;卡瓦与半封闸板的规格：1″、 7/8″、6/8″、5/8″。 小四通防喷器密封压力：7MPa ； （生产于2009年，与热采井配套供辽河 兴隆台工程处）
1、带压作业装置主机构成 井控系统 防喷器系统带压作业装置的关键设备之一，作用是在作业过程中控 制井内油套环空压力，带压通过井内管柱或是倒出接箍和井下工具，防 止井喷，保证作业的安全顺利进行。 目前带压作业装备常用的防喷器特种快速防喷器、环形防喷器和筒 形防喷器。
耐磨瓦片
此种闸板在密封12MPa井压时，可 提取1500米油管
2、带压作业常用配套工具
油管带压下井装井下关开阀技术
2、带压作业常用配套工具 多次带压提工具段用打捞矛，堵塞技术（可退式打捞封堵工具）
2、注水井带压作业装备
14MPa迷你型带压作业装置——BYJ_f18-14/21D
14MPa迷你型带压作业装置——BYJ_f18-14/21D


伸缩节油缸、可自 动、手动控制、连 续提取抽油杆
双油缸、可自动、 手动控制、连续提 取抽油杆
2、国内带压作业的研发历程及应用情况 气井带压作业装置
电泵井带压作业装置
70Mpa压裂用带压作业
1、带压作业装备的主要构成
①
带压作业装置主机构成
举升系统、卡瓦组、井控系统、平衡泄压系统、操作控制系统、数据采集系统、液
2、国内带压作业的研发历程及应用情况 油水井带压作业装置发展历程
带压起下装置
简易带压作业装置
低矮型带压作业装置
标准型带压作业装置
车载动力源型带压作业装置
仿S-9型带压作业装置
2、国内带压作业的研发历程及应用情况 抽油杆带压作业装置发展历程
双液缸无框架、手 动控制、无相对运 动
无液缸、自动控制 连续提取抽油杆
型号：FD186-70 技术参数： 70t 防顶力：70t 卡瓦松开状态下最大通径：φ186mm 适用油管范围：27/8”、31/2”油管 外形尺寸：700×380×450（mm） 重量：240kg
型号：CZ186-70 技术参数： 70t 承重力：70t 卡瓦松开状态下最大通径：φ186mm 适用油管范围：27/8”、31/2”油管 外形尺寸：800×380×500（mm） 重量：200kg
1、带压作业装置主机构成 卡瓦组 卡瓦是带压作业装置的关键设备，卡瓦的作用是在作业过程中夹紧管 柱，控制管柱掉入井内或从井中飞出。 卡瓦根据工作形式的不同分为万能卡瓦和自紧式锥瓦。 可以通过对两种卡瓦的不同组合来配置不同形式的卡瓦组。
型号：ZFD186-15 技术参数： 承载能力：15t 卡瓦松开状态下最大通径：φ186mm 适用油管范围：27/8”、31/2”油管 外形尺寸：1070×400×385（mm） 重量：240kg

技术参数：
外形尺寸：2000×2000×8960； 通径：φ 186mm； 额定工作压力：35MPa； 静密封压力：70MPa ； 温度范围：T20(-29—121℃)； 油缸：行程3.3米、额定上顶力97.2t、额定下压力67.2t； 防顶卡瓦最大防顶载荷：70t； 承重卡瓦最大承重载荷：70t； 万能卡瓦最大防顶、防掉：15t； （这是我厂2008年为辽河兴隆台工程处生产的辅助式带压作业装置）
型号：FX13-7/14 技术参数 整机重量：600 Kg。 整机外型尺寸：φ530×780 mm。 通径：ф134mm。 最大静态工作压力：14MPa。 最大动态工作压力：7MPa。 额定转速：60rpm
1、带压作业装置主机构成 平衡泄压系统 平衡泄压系统由两个平板阀和四通构成。一个平板阀连接井口四通侧 出口，将井口压力引至四通内部；另一个平板阀连接至井场污水收集 箱，释放四通内部压力。其作用是平衡上下快速闸板防喷器闸板的上 下压力，以方便闸板的打开，避免闸板胶件的磨损。
③
带压作业常用配套工具
堵塞器、油管桥塞、旋塞阀、单流阀、特殊油管压力控制工具。

1、带压作业装置主机构成 举升系统 举升系统主要由两个双作用油缸、游动 横梁和被动转盘组成。 油缸是带压作业设备进行带压起下管柱 的主要动力来源。其主要技术特点如下： 油缸在上下进油端均设有压力检测点， 压力表为MPa和吨位双显，可以实时检 测油缸作用力。 油缸采用大流量盖板插装阀组进行控 制，可实现差动控制，大大提高油缸的 升降速度。 可以远程控制液压系统压力，进而设 定油缸的提升/下压载荷。 控制油路设有制动阀，可以将油缸在 任意位置锁定。
无相对运动式
3、油水井带压作业装备 连续提取抽油杆带压作业装置
技术参数： 外形尺寸：1220×1700 × 3500； 通径：φ 80mm； 额定工作压力：5MPa； 温度范围：T20(-29—121℃)； 油缸行程：800mm 使用范围：1“抽油杆、7/8”抽油 杆、3/4“抽油杆、5/8”抽油杆； （生产于2012年，供辽河油田长城 钻探）
14MPa迷你型带压作业装置——BYJ_f18-14/21D2


特点：3FZ18-21三闸板防喷器下腔为封 卡闸板、中腔为有耐磨瓦片的半封闸板、 上腔为全封闸板；上部的2FZ18-21双闸 板防喷器的上腔为有耐磨瓦片的半封闸 板、下腔为卡瓦闸板。安装环形防喷器， 顶部带自封头。四通整合在下横梁内， 降低整机高度。 技术参数： 外形尺寸：2800×2800×2704； 通径：φ 186mm； 额定工作压力：14MPa； 静密封压力：21MPa； 温度范围：T20(-29—121℃)； 双级油缸：总行程2.8米、一级行程： 1.525米、二级行程1.275米、 额定上顶力49t、额定下压力30t；
特点：低矮型，部件少但功能不少，底部的3FZ18-21三闸板防喷器下腔为封 卡闸板、中腔为有耐磨瓦片的半封闸板、上腔为全封闸板；上部的2FZ18-21 双闸板防喷器的上腔为有耐磨瓦片的半封闸板、下腔为卡瓦闸板。所以这两 台防喷器即包含了TFZ18-35两台快速防喷器的功能又有3FZ18-35三闸板安全 防喷器和固定卡瓦的功能。 技术参数： 外形尺寸：1600×1600×3693； 通径：φ 186mm； 额定工作压力：14MPa； 静密封压力：21MPa ； 温度范围：T20(-29—121℃)； 双级油缸：总行程3.3米、一级行程：1.5米、二级行程1.8米、 额定上顶力49t、额定下压力30t； 卡瓦最大载荷：15t； （生产于2011年，销往山东胜利方圆公司）
2、国内带压作业的研发历程及应用情况


六十年代曾研制过钢丝绳式不压井装置。 70-80年代，国内研制了用于修井的BYXT15型不压井起下钻装置。 80年代，国内研制开发出可用于井口压力4MPa以下的橇装式液压不压井作业 装置。 2001年，国内研制了第一套具有自主知识产权的全液压带压装置。