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防喷器_百度百科

日期:2019-10-05 04:13 来源: 热采品

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  防喷器是用于试油修井完井等作业过程中关闭井口,防止井喷事故发生,将全封和半封两种功能合为一体,具有结构简单,易操作,耐高压等特点,是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置。

  石油钻井时,安装在井口套管头上,用来控制高压油、气、水的井喷装置。在井内油气压力很高时,防喷器能把井口封闭(关死)。从钻杆内压入重泥浆时,其闸板下有四通,可替换出受气侵的泥浆,增加井内液柱的压力,以压住高压油气的喷出。

  其类型分普通防喷器、万能防喷器和旋转防喷器。万能防喷器是可以在紧急情况下启动,应付任何尺寸的钻具和空井;旋转防喷器是可以实现边喷边钻作业。在深井钻井中常是除两种普通防喷器外,再加上万能防喷器、旋转防喷器,使三种或四种组合地装于井口。

  环形防喷器Annular Blow-out Preventer通常装有闸板式防喷器的大型闸门,运作时会在管柱和井筒之间形成一个密封的环形空间,在井内有管柱的情况下,也能单独完成封井,但是使用几次就不行了,并且不允许长期关井使用。

  由于地层中的不确定因素很多且十分复杂,每一钻井作业都有发生井喷的可能性,这对井控技术和井控装备提出了更高的要求。防喷器作为最重要的井控设备,在钻井作业中一旦发生溢流、井涌、井喷等紧急状况,防喷器需要迅速启动关井,此时防喷器一旦失效,将会导致井喷等恶性事故。因此,防喷器的合理设计对于保证钻井作业顺利进行和人身安全具有重要作用。

  防喷器是最重要的井控装置,在钻井尤其是欠平衡钻井过程中具有重要作用。设计防喷器的目的,是要在有压力的情况下关闭井眼,对井保持连续的控制,把进入井中的地层流体循环出来。

  液压防喷器主要有闸板防喷器和环形防喷器两种形式。闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、缸盖、活塞、活塞杆、锁紧轴、密封件、闸板等组成。其工作过程是利用液压推动活塞,带动闸板关闭或打开,从而封闭或打开井口,达到封井、开井的目的。

  闸板防喷器的闸板可分为全封、半封、变径和剪切四种闸板,用以实现不同状况下的封井半封闸板能够封闭相应的钻杆和油管等管具,必要时还可悬挂钻具井内无管具时,全封闸板可全封井口在特殊情况下剪切闸板可切断钻具。另外,壳体旁侧法兰出口可进行钻井液循环和节流压井作业。

  环形防喷器的类型按其密封胶芯的形状可分为锥型环形防喷器和球型环形防喷器,其结构主要由壳体、顶盖、胶芯及活塞四大件组成。当井内有钻具、油管或套管时,环形防喷器能用一种胶芯封闭各种不同尺寸的环形空间,当井内无钻具时,能全封闭井口在进行钻井、取芯、测井等作业过程中,还能封闭方钻杆、取芯工具、电缆及钢丝等与井筒所形成的环行空间在使用减压调压阀的情况下,能通过钻杆强行起下钻具。

  两种类型的环形防喷器具有相似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下油口进入活塞下部关闭腔推动活塞向上运动,球型胶芯沿球面向上运动,锥型胶芯则在顶盖的限制和活塞内锥面的挤压作用下向中心靠拢,紧缩、环抱钻具,实现密封钻具或全封井口开井时,活塞下行,胶芯在本身弹力作用下复位将井口打开。

  SY/T 5053.1 -2000 防喷器及控制装置 防喷器SY/T 5053.2-2007 钻井井口控制设备及分流设备控制系统规范

  孙振刚. 防喷器参数化设计及仿真技术研究[D].中国石油大学,2009.

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