1-1 井控手册-内防喷工具-旋塞-1029-LJG
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.2.3.当钻具内压力超过一定值以后，打开困难时，需从上端注入平衡压力，然后打开旋塞。
5.2.4.当发生溢流或井喷情况时，应尽快用抢关板手（见图5）去关闭旋塞；紧急情况下可增加人数或使用加力杆，注意：抢关时不得损坏转动机构，否则会造成严重后果。
图旋塞的抢关扳手
5.2.5.旋塞扳手打开旋塞时应逆时针旋转，关闭时顺时针旋转，如图6。
15
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311
610
70 MPa
16
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311L
610
70 MPa
17
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф135
ф44.5
310х311
610
105 MPa
18
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311
610
70 MPa
4.1.
主要有超声波探伤、磁粉荧光探伤、密封性能检验等。
4.1.1.
主要检测对象是本体、螺纹基体，如图2所示。
图旋塞阀台肩面超声波探伤
4.1.2.
主要检测对象是螺纹、表面裂纹缺陷，如图3所示。
图磁粉荧光探伤
4.1.3.
4.1.3.1.所有方钻杆旋塞阀必须通过密封性能试验，试压介质为清水，当温度低于0℃时试压介质采用柴油。
图旋塞试压接头连接图
试压要求：
4.1.3.2.低压试验压力为2.1Mpa，稳压时间≥5min（分钟），压降应不大于0.7MPa。
4.1.3.3.高压试验压力为方钻杆旋塞阀额定工作压力，稳压时间≥5min（分钟），压降应不大于0.7MPa。
4.1.4.
旋塞处于关闭状态，单边承压为10MPa时，开启力矩不大于200N∙m。
6.1.2.金属密封部分涂抹适量润滑脂防止锈蚀，同时内外螺纹配带护丝。
6.1.3.填写相关纪录出据检验合格证。
6.2.
6.2.1.连续使用1周，应从钻具上卸下，在旋塞阀处于半开半关的状态下，洗净腔室内、上下阀座、球阀上的泥浆。
6.2.2.方钻杆旋塞阀不用时，应对阀体与阀芯进行冲洗、保养，金属密封部分涂抹适量润滑脂防止锈蚀，戴上螺纹护丝。
6.3.7.安装挡环，见图13、14。
图挡环
图挡环的安装
6.3.8.安装上阀座及密封件，见图15。
图上阀座及密封件的安装
6.3.9.安装卡环，见图16、17。
图卡环
图卡环的安装
6.3.10.安装挡圈，见图18。
图挡圈的安装
6.3.11.安装孔用挡圈，见图19、20。
图孔用挡圈
图孔用挡圈的安装
6.3.12.旋塞整体组装完成，见图21、22。
6.3.
6.3.1.将蝶簧套装在下阀座上，再将下阀座及其密封件安装到壳体内，见图8。
图叠簧、下阀座及其密封件的安装
6.3.2.安装旋钮，见图9。
图旋钮的安装
旋钮处密封：旋钮处设有一只“O”型圈，并辅助有一只聚四氟乙烯垫片。
6.3.3.安装拨块，见图10。
图拨块的安装
6.3.4.安装定位环，见图11。
7.2.连接螺纹、密封台肩损坏，无法修复。
7.3.本体或内密封部位损坏，无法修复。
7.4.开关不灵活、壳体严重变形、旋钮部位被钳牙咬伤无法修复。
7.5.内防喷工具试压不合格。
7.6.内防喷工具探伤不合格。
8.
8.1.疲劳破坏：壳体出现裂纹或断裂，旋钮孔右侧是旋塞阀的最薄弱处。见图23。
图交变应力产生疲劳裂纹失效
8.2.密封失效
8.2.1.阀座、阀体密封面刺坏，见图24。
图密封刺坏失效
8.2.2.旋钮及密封件刺坏，见图25。
8.2.3.
图旋钮刺坏失效
8.3.阀芯长期不活动，造成腔室被泥浆充填，阀座密封面锈蚀严重，造成开关力矩大，或特殊作业施工水泥浆进入腔室固死旋塞阀，见图25。
图阀座锈蚀严重
9.
塔里木油田内防喷工具管理办法。
2.
2.1.
方钻杆旋塞阀按其在钻柱组合中的安装位置可分为：
方钻杆上旋塞阀（简称上旋塞）；
方钻杆下旋塞阀（简称下旋塞)。
方钻杆上旋塞安装在水龙头下端与方钻杆上端之间，上部连接为内螺纹（母扣），下部连接为外螺纹（公扣），采用左旋螺纹（反扣）连接。
方钻杆下旋塞接于方钻杆下端和钻柱之间，上部内连接为内螺纹，下部连接为外螺纹，采用右旋螺纹（正扣）连接。
井控装置维修使用手册
钻具内防喷工具
方钻杆旋塞阀
塔里木油田工程技术部
二〇〇七年五月
方钻杆旋塞阀
1.
方钻杆旋塞阀简称“旋塞”，是一种重要的钻具内防喷工具，安装在方钻杆上端的称方钻杆上旋塞，安装在方钻杆下端的称方钻杆下旋塞。用专用的扳手转动阀芯，实现旋塞阀的打开和关闭。当发生溢流或井喷时，关闭方钻杆旋塞阀，截断钻具内通道，达到钻具内防喷的目的。
4.2.6.开关旋钮无变形、无钳牙印、无缺损。
5.
5.1.
方钻杆上旋塞阀安装在水龙头下端与方钻杆上端之间。方钻杆下旋塞阀通常接于方钻杆下端与钻杆保护接头之间，根据工艺要求也可随钻具入井使用，并做好相应记录。
5.2.
5.2.1.发生溢流时应尽快关闭旋塞阀，防止钻具内的过高压力损坏水龙带和地面设备。
5.2.2.紧急情况下，下旋塞可强装在钻具上，安装时处于打开状态，安装完成后关闭。
图旋塞整体组装图（打开）
图旋塞整体组装图（关闭）
6.3.13.拆卸旋塞时顺序相反，旋塞的安装与拆卸需要专用工具。
7.
符合以下条件之一予以报废：
7.1.严格执行《塔里木油田内防喷工具管理办法》，正常工况下，上旋塞和液压顶驱旋塞累计旋转时间不超过2000小时，下旋塞累计旋转时间不超过800小时，超过使用期限强制报废。
GB9253.1石油钻杆接头螺纹。
JB4730压力容器无损检测。
SY/T5525旋转钻井设备上部和下部方钻杆旋塞阀。
610
70 MPa
11
方钻杆下旋塞
5＂
ф168
ф69
410х411 L
610
70 MPa
12
方钻杆下旋塞
41/2＂
ф159
ф63.5
HT4хHT40
610
70 MPa
13
方钻杆下旋塞
4＂
ф139.7
ф55
HT4хHT40
610
70 MPa
14
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф135
ф54
310х311
610
105 MPa
旋塞打开方向旋塞关闭方向
图旋塞的开关方向
5.3.
5.3.1.旋塞在使用前必须检验合格，由工程技术部井控欠平衡中心出具合格证。
5.3.2.使用前应检查专用扳手是否配套，旋塞阀在空载情况下开关是否灵活，接头丝扣和密封台肩有无损伤。
5.3.3.旋塞阀在使用过程中，旋塞阀的开关一定要到位，严禁处于半开、半关状态，见图7。
9-旋钮10-拨块11-球12-下阀座13-叠簧14-密封件
图旋塞阀剖面图
3.2.
3.2.1.
用专用工具即旋塞扳手，将旋塞阀旋钮逆时针旋转90º，通过拨块，带动球阀阀芯一起旋转90º，球阀通孔与本体通孔方向一致，旋塞阀处于打开状态。为了避免旋塞阀的腔室与通径内液体产生压差，在球阀阀芯与旋钮连接的中心位置设计有一个Ф2mm的平衡小孔，与腔室相连。当钻井液流过水眼时，压力通过平衡小孔进入腔室，使旋塞阀腔室与水眼的压力相平衡，从而使得旋塞阀球座密封面前后无压差，减小了旋塞阀关闭时的力矩。
4.2.
按《塔里木油田内防喷工具管理办法》的规定，旋塞阀在使用过程中，定期进行进行试压检验、探伤检验。
其它检验要求：
4.2.1.旋塞阀内外清洁，螺纹是否润滑保养。
4.2.2.本体外径是否有裂纹、缺陷。
4.2.3.本体外径符合要求。
4.2.4.接头连接螺纹和密封台阶符合螺纹检验要求。
4.2.5.旋钮转动开关灵活，无阻卡。
2
方钻杆上旋塞
65/8＂
ф203
ф76
630х631 L
610
70 MPa
3
方钻杆下旋塞
51/2＂
ф178
ф71
520х521
610
105 MPa
4
方钻杆下旋塞
51/2＂
ф178
ф71
520х521
610
70 MPa
5
方钻杆下旋塞
51/4＂
ф178
ф71
520х521
610
105 MPa
6
方钻杆下旋塞
图旋塞处于半开半关状态
5.3.4.在使用过程中，旋塞阀的专用搬手应放在钻台上并方便拿取的位置。
5.3.5.旋塞阀在使用过程中，每班开关活动旋塞1次。
5.3.6.固井等特殊作业结束后，应立即进行清洗旋塞阀。
6.
维护保养包括入库维护保养、现场维护保养、安装与拆卸。
6.1.
6.1.1.试压合格后用压缩空气将方钻杆旋塞阀腔室吹扫干净。
51/4＂
ф178
ф71
520х521
610
70 MPa
7
方钻杆下旋塞
51/4＂
ф178
ф71
410х411
610
105 MPa
8
方钻杆下旋塞
51/4＂
ф178
ф71
410х411
610
70 MPa
9
方钻
610
105 MPa
10
方钻杆下旋塞
5＂
ф168
ф69
410х411
图定位环的安装
旋钮定位：定位环是半圆形挡环，安装在旋钮底部，开口向下。定位环锁定旋钮，转动范围为90º，旋塞阀开关状态指示槽向上表示旋塞处于打开状态，向右表示关闭。定位环的位置锁定是靠定位环定位平面与挡环端面来定位。
6.3.5.安装球阀芯。注意，球阀芯进入时旋钮处于关位。见图12。
6.3.6.
图球阀芯的安装
2.2.
FXS□/□－□
接头螺纹代号（左旋为LH）
最大压力（MPa）
阀体外径（mm）
旋塞阀的名称代号
2.3.
塔里木油田常用的旋塞阀的规格及技术参数，见下表。
表1方钻杆用旋塞阀技术参数
序号
名称
规格
in
外径
mm
内径
mm
扣型
长度mm
压力等级
1
方钻杆上旋塞
65/8＂
ф203
ф76
630х631 L
610
105 MPa
19
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х31/2E
610
70 MPa
20
方钻杆下旋塞
27/8＂
ф111.1
ф44.5
210х211
610
70 MPa
21
方钻杆下旋塞
23/8＂
ф88.9
ф38
2A1х2A10
610
70 MPa
3.
3.1.
旋塞阀结构见图1。
1-本体2-孔用孔挡圈3-卡环4-挡圈5-上阀座6-密封件7-挡环8-定位环
3.2.2.
用旋塞扳手，将旋塞阀旋钮顺时针旋转90º，通过拨块，带动球阀阀芯一起旋转90º，完成90°切换后球阀的通孔与阀体通孔垂直正交，上下阀座与阀芯紧密配合将水眼堵住形成密封，压力愈大，作用到球面的推力愈大，球阀芯与阀座之间的密封也就越好，达到截断和密封钻具水眼的目的。
4.
产品检验主要包括入库检验、现场检验。
5.2.4.当发生溢流或井喷情况时，应尽快用抢关板手（见图5）去关闭旋塞；紧急情况下可增加人数或使用加力杆，注意：抢关时不得损坏转动机构，否则会造成严重后果。
图旋塞的抢关扳手
5.2.5.旋塞扳手打开旋塞时应逆时针旋转，关闭时顺时针旋转，如图6。
15
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311
610
70 MPa
16
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311L
610
70 MPa
17
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф135
ф44.5
310х311
610
105 MPa
18
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х311
610
70 MPa
4.1.
主要有超声波探伤、磁粉荧光探伤、密封性能检验等。
4.1.1.
主要检测对象是本体、螺纹基体，如图2所示。
图旋塞阀台肩面超声波探伤
4.1.2.
主要检测对象是螺纹、表面裂纹缺陷，如图3所示。
图磁粉荧光探伤
4.1.3.
4.1.3.1.所有方钻杆旋塞阀必须通过密封性能试验，试压介质为清水，当温度低于0℃时试压介质采用柴油。
图旋塞试压接头连接图
试压要求：
4.1.3.2.低压试验压力为2.1Mpa，稳压时间≥5min（分钟），压降应不大于0.7MPa。
4.1.3.3.高压试验压力为方钻杆旋塞阀额定工作压力，稳压时间≥5min（分钟），压降应不大于0.7MPa。
4.1.4.
旋塞处于关闭状态，单边承压为10MPa时，开启力矩不大于200N∙m。
6.1.2.金属密封部分涂抹适量润滑脂防止锈蚀，同时内外螺纹配带护丝。
6.1.3.填写相关纪录出据检验合格证。
6.2.
6.2.1.连续使用1周，应从钻具上卸下，在旋塞阀处于半开半关的状态下，洗净腔室内、上下阀座、球阀上的泥浆。
6.2.2.方钻杆旋塞阀不用时，应对阀体与阀芯进行冲洗、保养，金属密封部分涂抹适量润滑脂防止锈蚀，戴上螺纹护丝。
6.3.7.安装挡环，见图13、14。
图挡环
图挡环的安装
6.3.8.安装上阀座及密封件，见图15。
图上阀座及密封件的安装
6.3.9.安装卡环，见图16、17。
图卡环
图卡环的安装
6.3.10.安装挡圈，见图18。
图挡圈的安装
6.3.11.安装孔用挡圈，见图19、20。
图孔用挡圈
图孔用挡圈的安装
6.3.12.旋塞整体组装完成，见图21、22。
6.3.
6.3.1.将蝶簧套装在下阀座上，再将下阀座及其密封件安装到壳体内，见图8。
图叠簧、下阀座及其密封件的安装
6.3.2.安装旋钮，见图9。
图旋钮的安装
旋钮处密封：旋钮处设有一只“O”型圈，并辅助有一只聚四氟乙烯垫片。
6.3.3.安装拨块，见图10。
图拨块的安装
6.3.4.安装定位环，见图11。
7.2.连接螺纹、密封台肩损坏，无法修复。
7.3.本体或内密封部位损坏，无法修复。
7.4.开关不灵活、壳体严重变形、旋钮部位被钳牙咬伤无法修复。
7.5.内防喷工具试压不合格。
7.6.内防喷工具探伤不合格。
8.
8.1.疲劳破坏：壳体出现裂纹或断裂，旋钮孔右侧是旋塞阀的最薄弱处。见图23。
图交变应力产生疲劳裂纹失效
8.2.密封失效
8.2.1.阀座、阀体密封面刺坏，见图24。
图密封刺坏失效
8.2.2.旋钮及密封件刺坏，见图25。
8.2.3.
图旋钮刺坏失效
8.3.阀芯长期不活动，造成腔室被泥浆充填，阀座密封面锈蚀严重，造成开关力矩大，或特殊作业施工水泥浆进入腔室固死旋塞阀，见图25。
图阀座锈蚀严重
9.
塔里木油田内防喷工具管理办法。
2.
2.1.
方钻杆旋塞阀按其在钻柱组合中的安装位置可分为：
方钻杆上旋塞阀（简称上旋塞）；
方钻杆下旋塞阀（简称下旋塞)。
方钻杆上旋塞安装在水龙头下端与方钻杆上端之间，上部连接为内螺纹（母扣），下部连接为外螺纹（公扣），采用左旋螺纹（反扣）连接。
方钻杆下旋塞接于方钻杆下端和钻柱之间，上部内连接为内螺纹，下部连接为外螺纹，采用右旋螺纹（正扣）连接。
井控装置维修使用手册
钻具内防喷工具
方钻杆旋塞阀
塔里木油田工程技术部
二〇〇七年五月
方钻杆旋塞阀
1.
方钻杆旋塞阀简称“旋塞”，是一种重要的钻具内防喷工具，安装在方钻杆上端的称方钻杆上旋塞，安装在方钻杆下端的称方钻杆下旋塞。用专用的扳手转动阀芯，实现旋塞阀的打开和关闭。当发生溢流或井喷时，关闭方钻杆旋塞阀，截断钻具内通道，达到钻具内防喷的目的。
4.2.6.开关旋钮无变形、无钳牙印、无缺损。
5.
5.1.
方钻杆上旋塞阀安装在水龙头下端与方钻杆上端之间。方钻杆下旋塞阀通常接于方钻杆下端与钻杆保护接头之间，根据工艺要求也可随钻具入井使用，并做好相应记录。
5.2.
5.2.1.发生溢流时应尽快关闭旋塞阀，防止钻具内的过高压力损坏水龙带和地面设备。
5.2.2.紧急情况下，下旋塞可强装在钻具上，安装时处于打开状态，安装完成后关闭。
图旋塞整体组装图（打开）
图旋塞整体组装图（关闭）
6.3.13.拆卸旋塞时顺序相反，旋塞的安装与拆卸需要专用工具。
7.
符合以下条件之一予以报废：
7.1.严格执行《塔里木油田内防喷工具管理办法》，正常工况下，上旋塞和液压顶驱旋塞累计旋转时间不超过2000小时，下旋塞累计旋转时间不超过800小时，超过使用期限强制报废。
GB9253.1石油钻杆接头螺纹。
JB4730压力容器无损检测。
SY/T5525旋转钻井设备上部和下部方钻杆旋塞阀。
610
70 MPa
11
方钻杆下旋塞
5＂
ф168
ф69
410х411 L
610
70 MPa
12
方钻杆下旋塞
41/2＂
ф159
ф63.5
HT4хHT40
610
70 MPa
13
方钻杆下旋塞
4＂
ф139.7
ф55
HT4хHT40
610
70 MPa
14
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф135
ф54
310х311
610
105 MPa
旋塞打开方向旋塞关闭方向
图旋塞的开关方向
5.3.
5.3.1.旋塞在使用前必须检验合格，由工程技术部井控欠平衡中心出具合格证。
5.3.2.使用前应检查专用扳手是否配套，旋塞阀在空载情况下开关是否灵活，接头丝扣和密封台肩有无损伤。
5.3.3.旋塞阀在使用过程中，旋塞阀的开关一定要到位，严禁处于半开、半关状态，见图7。
9-旋钮10-拨块11-球12-下阀座13-叠簧14-密封件
图旋塞阀剖面图
3.2.
3.2.1.
用专用工具即旋塞扳手，将旋塞阀旋钮逆时针旋转90º，通过拨块，带动球阀阀芯一起旋转90º，球阀通孔与本体通孔方向一致，旋塞阀处于打开状态。为了避免旋塞阀的腔室与通径内液体产生压差，在球阀阀芯与旋钮连接的中心位置设计有一个Ф2mm的平衡小孔，与腔室相连。当钻井液流过水眼时，压力通过平衡小孔进入腔室，使旋塞阀腔室与水眼的压力相平衡，从而使得旋塞阀球座密封面前后无压差，减小了旋塞阀关闭时的力矩。
4.2.
按《塔里木油田内防喷工具管理办法》的规定，旋塞阀在使用过程中，定期进行进行试压检验、探伤检验。
其它检验要求：
4.2.1.旋塞阀内外清洁，螺纹是否润滑保养。
4.2.2.本体外径是否有裂纹、缺陷。
4.2.3.本体外径符合要求。
4.2.4.接头连接螺纹和密封台阶符合螺纹检验要求。
4.2.5.旋钮转动开关灵活，无阻卡。
2
方钻杆上旋塞
65/8＂
ф203
ф76
630х631 L
610
70 MPa
3
方钻杆下旋塞
51/2＂
ф178
ф71
520х521
610
105 MPa
4
方钻杆下旋塞
51/2＂
ф178
ф71
520х521
610
70 MPa
5
方钻杆下旋塞
51/4＂
ф178
ф71
520х521
610
105 MPa
6
方钻杆下旋塞
图旋塞处于半开半关状态
5.3.4.在使用过程中，旋塞阀的专用搬手应放在钻台上并方便拿取的位置。
5.3.5.旋塞阀在使用过程中，每班开关活动旋塞1次。
5.3.6.固井等特殊作业结束后，应立即进行清洗旋塞阀。
6.
维护保养包括入库维护保养、现场维护保养、安装与拆卸。
6.1.
6.1.1.试压合格后用压缩空气将方钻杆旋塞阀腔室吹扫干净。
51/4＂
ф178
ф71
520х521
610
70 MPa
7
方钻杆下旋塞
51/4＂
ф178
ф71
410х411
610
105 MPa
8
方钻杆下旋塞
51/4＂
ф178
ф71
410х411
610
70 MPa
9
方钻
610
105 MPa
10
方钻杆下旋塞
5＂
ф168
ф69
410х411
图定位环的安装
旋钮定位：定位环是半圆形挡环，安装在旋钮底部，开口向下。定位环锁定旋钮，转动范围为90º，旋塞阀开关状态指示槽向上表示旋塞处于打开状态，向右表示关闭。定位环的位置锁定是靠定位环定位平面与挡环端面来定位。
6.3.5.安装球阀芯。注意，球阀芯进入时旋钮处于关位。见图12。
6.3.6.
图球阀芯的安装
2.2.
FXS□/□－□
接头螺纹代号（左旋为LH）
最大压力（MPa）
阀体外径（mm）
旋塞阀的名称代号
2.3.
塔里木油田常用的旋塞阀的规格及技术参数，见下表。
表1方钻杆用旋塞阀技术参数
序号
名称
规格
in
外径
mm
内径
mm
扣型
长度mm
压力等级
1
方钻杆上旋塞
65/8＂
ф203
ф76
630х631 L
610
105 MPa
19
方钻杆下旋塞
31/2＂
ф127
ф44.5
310х31/2E
610
70 MPa
20
方钻杆下旋塞
27/8＂
ф111.1
ф44.5
210х211
610
70 MPa
21
方钻杆下旋塞
23/8＂
ф88.9
ф38
2A1х2A10
610
70 MPa
3.
3.1.
旋塞阀结构见图1。
1-本体2-孔用孔挡圈3-卡环4-挡圈5-上阀座6-密封件7-挡环8-定位环
3.2.2.
用旋塞扳手，将旋塞阀旋钮顺时针旋转90º，通过拨块，带动球阀阀芯一起旋转90º，完成90°切换后球阀的通孔与阀体通孔垂直正交，上下阀座与阀芯紧密配合将水眼堵住形成密封，压力愈大，作用到球面的推力愈大，球阀芯与阀座之间的密封也就越好，达到截断和密封钻具水眼的目的。
4.
产品检验主要包括入库检验、现场检验。