BOP培训----闸板防喷器
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钻井事业部渤海七号
中海油田服务股份有限公司
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5、试压钻杆的选择：
（1）管子闸板：根据闸板的尺寸选定钻杆的规格。 （2）变径闸板：应适用相应设计适用的最小和最大钻杆分别进行。 （3）盲板闸板：空井（无钻杆） （4）剪切闸板： 试验应确定剪断和密封的能力，试验所用钻杆的最小规格应是： ①对于通径为7-1/16”的防喷器，试验要求剪断直径为3-1/2”，每 英尺重13.3磅的E 级钻杆。 ②对于通径为11”的防喷器，试压要求剪断直径为5”，每英尺重 19.5磅的E 级钻杆。 ③对于通径等于或大于13-5/8”的防喷器，则要求剪断直径为5”， 每英尺重19.5磅的G 级钻杆。 ※ 以上的试验应在零井压和钻杆不受张力的情况下进行，剪断后同 样能密封，活塞的关闭压力不得超过制造厂家规定的液压控制系统的额 定工作压力。
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开 启
关 闭
锁 紧
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液 动 锁 紧 活 塞 总 成
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手 动 锁 紧 活 塞 总 成
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SHAFFER变径闸板
无钻具
封闭5“钻 具
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封闭31/2“钻 具
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SHAFFER
剪 切 闸 板 总 成
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二、 压力试验：
1、BOP在下列位置可进行该项试验： （1）在井口; （2）在BOP组上; （3）在试压底座上; 2、每口井的压力试验按照“API Spec 6A 附录D”进行. 3、试验压力取决于下述部分的额定工作压力值. （1）BOP； （2）BOP组； （3）井口头； （4）涉及到的管柱（一般试到套管破裂压力的80％）； （5）试压工具； （6）涉及的接头。 4 、井口压力试验介质可用清水或泥浆。
CAMERON 变 径 剪 切 U型和UII型 闸板总成
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CAMERON U型管子
不 同 之 处
闸板
CAMERON UII型管子
闸板
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CAMERON
U型单闸板BOP
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SHAFFER剪切闸板
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SHAFFER 剪切闸板
剪 切 钻 具 示 意 图
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闸板自动清砂及井压助封
闸板腔底部被制成朝向井眼倾斜的槽形，闸 板放在高而窄的支撑筋上。这种结构能使闸板 在关闭时，自动清除砂子和淤泥、防止堵塞， 减少闸板开关阻力。在井内有压力时还能从封 闭的闸板背部和下部产生一种助封的推力，井 内压力越大，助封力越大。
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原理： 当高压油进入左右油缸关闭腔时，推动活塞、活 塞杆，使左右 闸板总成沿着闸板室内导向筋限定的 轨道，分别向井口中心移动，达到封井的目的。当高 压油进入左右油缸开启腔时，左右两个闸板总成分别 向离开井口中心的方向移动，达到开井的目的。闸板 开和关的方向是由换向闸（三位四通阀）控制的，闸 板开关的作用力，与活塞的受力面积、作用于该面积 上的液控压力成正比。
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闸板BOP的试验
一、液缸液压试验：
API Spec 6A 不包括 BOP 的液压试验，因为每个厂家的设计略有不同，此项 试验应在关侧门之前进行。 1.准备工作： （1）专用设备 ①在开关液压管线上分别安装一只开关阀和一块压力表。 ②在液压系统上安装流量计对试验也有帮助。 （2）液压试验介质为液压油。 （3）在试验之前开关BOP几次，以便将空气排出。 2. 开启液压试验： 用 1500psi 开启液压进入液缸开腔，关闭开路管线上的阀门，观察并稳压 5 分 钟（按要求可将液压增加至3000psi，稳压3分钟），无泄漏为合格。 3 .关闭液压试验： 步骤与开启相同。
发生井喷时由于误操作造成钻具及BOP盲板损坏
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手动锁紧
手动锁紧装置是靠人力旋转手轮关闭或锁紧闸板。 其作用是：当液压失效时，用手动装置能及时关闭闸板， 封闭井口；当需较长时间封井时，可用手动锁紧装置锁紧 闸板，此时液压可以卸掉。 使用时应注意：手动锁紧装置只能用于关闭闸板，不 能打开闸板。使用后欲打开闸板，首先必须使手动锁紧装 置复位解锁，再用液压打开闸板，这是唯一方法。
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自 动 除 沙 槽
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SHAFFER
闸 板 拆 卸 示 意 图
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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、自动液压。
通径尺寸：7-1/16“——21-1/4” 额定工作压力：2000psi——15000psi
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井控设备培训 闸板防喷器
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四、闸板防喷器
优点：开关动作迅速，使用方便安全可靠。
用途：a . 能封闭不同的套管和钻具； b. 无钻具时能全封闭井口； c. 在封闭情况下，可通过壳体旁通出口所 连接的管汇，进行泥浆循环、节流放喷、压井作 业； d. 在特殊情况下，可切断钻具； e. 可悬挂钻具。
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6、 压力试验程序及标准： （1）BOP达到可试压的标准，及试压前的准备工作已完 成。 （2）操作控制系统用1500psi的液压关闭BOP。 （3）低压试验： 试压泵打压至200～300psi停止，观察并稳压5分钟， 无泄漏为合格。（不能直接在BOP顶部观察）。 ※检查闸板泄漏的低压试验是对API 6A要求的补充，并 已证明非常必要。 （4）增加试验压力到额定的工作压力（通常是BOP的工作 压力），观察并稳压15分钟，无泄漏为合格。 （5）将压力放至为零，打开BOP，取出钻具。
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SHAFFER闸板BOP油路示意图
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铰链支撑旋转侧门及油路
铰链支撑侧门，可在水平面转动，其转动角度可超过 120°。SL型油铰链、 铰链座、油管、螺钉、定位销以及密封 件等组成。 铰链座固定在壳体闸板体腔中部。侧门上的铰链为上下 两部件，长铰链销贯通上下铰链。其液压油进铰链座孔口→铰 链销→铰链→侧门埋藏油路→（油缸）油管→缸盖→油缸。全 部油路密封均为“O”形环。 油路在壳体上钻交叉互不相通的两孔，以便左右侧门可互 换使用，在使用时注意左面铰链座两进油孔口为上开下关，右 铰链座两进油孔口为上关下开，开关各接一个孔口即可。
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闸板浮动
闸板总成与壳体闸板腔有一定的间隙， 允许闸板在腔内上下浮动。当闸板缩回到全 开位置时，闸板上部胶皮不接触闸板腔顶部 密封面。在闸板关闭时，闸板前部胶皮首先 接触钻具，在活塞推力下，硫化于前端胶皮 上的垫铁，将胶皮挤向密封部位，封紧钻具。
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开启
关闭
锁紧
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液压锁紧：
当闸板关闭时，液压先将主活塞推到底，内部小活塞 在液压力作用下左移，头部锥面将活塞上的四块楔形锁紧 块从孔中推到工作缸凹槽内锁紧。当液压去除后，弹簧力 仍能保证锁紧，整个锁紧过程在闸板关闭后自行完成。当 施加开启液压时，先推动小活塞向右解锁，楔形锁紧块复 位，大活塞即可打开。这种液压锁紧装置结构不复杂，可 方便地跟手动锁紧装置更换（包括活塞、缸盖）但是不能 观察锁紧位置。 缺点是只能在一个位置锁紧，井内的管子或闸板橡胶 磨损过大时，锁紧效果不好。
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水 下 防 喷 器 组
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SHAFFER三闸板BOP
SL型
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SHAFFER新型 闸板BOP
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闸板BOP密封原理及其特点：
闸板 BOP 封闭井口要同时有四处密封 起作用，才能达到有效的密封，
即：★闸板顶部与壳体的密封； ★闸板前部胶皮与钻杆的密封； ★壳体与侧门的密封； ★闸板轴与侧门间的密封。
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HYDRIL单闸板BOP
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CAMERON UII型水下BOP
18-3/4“15M
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闸板轴密封总成示意图
铰 链 座 、 铰 链 轴
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闸板“自动对中” 闸板的前端 具有相互突出的导 向块，可插入对面 闸板的凹槽内，导 向块斜面能迫使钻 具在闸板关闭的过 程中移向井眼中心 ，保证闸板与钻具 间密封可靠。
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5、试压钻杆的选择：
（1）管子闸板：根据闸板的尺寸选定钻杆的规格。 （2）变径闸板：应适用相应设计适用的最小和最大钻杆分别进行。 （3）盲板闸板：空井（无钻杆） （4）剪切闸板： 试验应确定剪断和密封的能力，试验所用钻杆的最小规格应是： ①对于通径为7-1/16”的防喷器，试验要求剪断直径为3-1/2”，每 英尺重13.3磅的E 级钻杆。 ②对于通径为11”的防喷器，试压要求剪断直径为5”，每英尺重 19.5磅的E 级钻杆。 ③对于通径等于或大于13-5/8”的防喷器，则要求剪断直径为5”， 每英尺重19.5磅的G 级钻杆。 ※ 以上的试验应在零井压和钻杆不受张力的情况下进行，剪断后同 样能密封，活塞的关闭压力不得超过制造厂家规定的液压控制系统的额 定工作压力。
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开 启
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手 动 锁 紧 活 塞 总 成
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无钻具
封闭5“钻 具
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二、 压力试验：
1、BOP在下列位置可进行该项试验： （1）在井口; （2）在BOP组上; （3）在试压底座上; 2、每口井的压力试验按照“API Spec 6A 附录D”进行. 3、试验压力取决于下述部分的额定工作压力值. （1）BOP； （2）BOP组； （3）井口头； （4）涉及到的管柱（一般试到套管破裂压力的80％）； （5）试压工具； （6）涉及的接头。 4 、井口压力试验介质可用清水或泥浆。
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不 同 之 处
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闸板自动清砂及井压助封
闸板腔底部被制成朝向井眼倾斜的槽形，闸 板放在高而窄的支撑筋上。这种结构能使闸板 在关闭时，自动清除砂子和淤泥、防止堵塞， 减少闸板开关阻力。在井内有压力时还能从封 闭的闸板背部和下部产生一种助封的推力，井 内压力越大，助封力越大。
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原理： 当高压油进入左右油缸关闭腔时，推动活塞、活 塞杆，使左右 闸板总成沿着闸板室内导向筋限定的 轨道，分别向井口中心移动，达到封井的目的。当高 压油进入左右油缸开启腔时，左右两个闸板总成分别 向离开井口中心的方向移动，达到开井的目的。闸板 开和关的方向是由换向闸（三位四通阀）控制的，闸 板开关的作用力，与活塞的受力面积、作用于该面积 上的液控压力成正比。
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闸板BOP的试验
一、液缸液压试验：
API Spec 6A 不包括 BOP 的液压试验，因为每个厂家的设计略有不同，此项 试验应在关侧门之前进行。 1.准备工作： （1）专用设备 ①在开关液压管线上分别安装一只开关阀和一块压力表。 ②在液压系统上安装流量计对试验也有帮助。 （2）液压试验介质为液压油。 （3）在试验之前开关BOP几次，以便将空气排出。 2. 开启液压试验： 用 1500psi 开启液压进入液缸开腔，关闭开路管线上的阀门，观察并稳压 5 分 钟（按要求可将液压增加至3000psi，稳压3分钟），无泄漏为合格。 3 .关闭液压试验： 步骤与开启相同。
发生井喷时由于误操作造成钻具及BOP盲板损坏
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手动锁紧
手动锁紧装置是靠人力旋转手轮关闭或锁紧闸板。 其作用是：当液压失效时，用手动装置能及时关闭闸板， 封闭井口；当需较长时间封井时，可用手动锁紧装置锁紧 闸板，此时液压可以卸掉。 使用时应注意：手动锁紧装置只能用于关闭闸板，不 能打开闸板。使用后欲打开闸板，首先必须使手动锁紧装 置复位解锁，再用液压打开闸板，这是唯一方法。
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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、自动液压。
通径尺寸：7-1/16“——21-1/4” 额定工作压力：2000psi——15000psi
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四、闸板防喷器
优点：开关动作迅速，使用方便安全可靠。
用途：a . 能封闭不同的套管和钻具； b. 无钻具时能全封闭井口； c. 在封闭情况下，可通过壳体旁通出口所 连接的管汇，进行泥浆循环、节流放喷、压井作 业； d. 在特殊情况下，可切断钻具； e. 可悬挂钻具。
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6、 压力试验程序及标准： （1）BOP达到可试压的标准，及试压前的准备工作已完 成。 （2）操作控制系统用1500psi的液压关闭BOP。 （3）低压试验： 试压泵打压至200～300psi停止，观察并稳压5分钟， 无泄漏为合格。（不能直接在BOP顶部观察）。 ※检查闸板泄漏的低压试验是对API 6A要求的补充，并 已证明非常必要。 （4）增加试验压力到额定的工作压力（通常是BOP的工作 压力），观察并稳压15分钟，无泄漏为合格。 （5）将压力放至为零，打开BOP，取出钻具。
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铰链支撑旋转侧门及油路
铰链支撑侧门，可在水平面转动，其转动角度可超过 120°。SL型油铰链、 铰链座、油管、螺钉、定位销以及密封 件等组成。 铰链座固定在壳体闸板体腔中部。侧门上的铰链为上下 两部件，长铰链销贯通上下铰链。其液压油进铰链座孔口→铰 链销→铰链→侧门埋藏油路→（油缸）油管→缸盖→油缸。全 部油路密封均为“O”形环。 油路在壳体上钻交叉互不相通的两孔，以便左右侧门可互 换使用，在使用时注意左面铰链座两进油孔口为上开下关，右 铰链座两进油孔口为上关下开，开关各接一个孔口即可。
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闸板浮动
闸板总成与壳体闸板腔有一定的间隙， 允许闸板在腔内上下浮动。当闸板缩回到全 开位置时，闸板上部胶皮不接触闸板腔顶部 密封面。在闸板关闭时，闸板前部胶皮首先 接触钻具，在活塞推力下，硫化于前端胶皮 上的垫铁，将胶皮挤向密封部位，封紧钻具。
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当闸板关闭时，液压先将主活塞推到底，内部小活塞 在液压力作用下左移，头部锥面将活塞上的四块楔形锁紧 块从孔中推到工作缸凹槽内锁紧。当液压去除后，弹簧力 仍能保证锁紧，整个锁紧过程在闸板关闭后自行完成。当 施加开启液压时，先推动小活塞向右解锁，楔形锁紧块复 位，大活塞即可打开。这种液压锁紧装置结构不复杂，可 方便地跟手动锁紧装置更换（包括活塞、缸盖）但是不能 观察锁紧位置。 缺点是只能在一个位置锁紧，井内的管子或闸板橡胶 磨损过大时，锁紧效果不好。
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闸板BOP密封原理及其特点：
闸板 BOP 封闭井口要同时有四处密封 起作用，才能达到有效的密封，
即：★闸板顶部与壳体的密封； ★闸板前部胶皮与钻杆的密封； ★壳体与侧门的密封； ★闸板轴与侧门间的密封。
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闸板“自动对中” 闸板的前端 具有相互突出的导 向块，可插入对面 闸板的凹槽内，导 向块斜面能迫使钻 具在闸板关闭的过 程中移向井眼中心 ，保证闸板与钻具 间密封可靠。