常规井控设备(一)

第一章 井控设备概述
六、井口防喷器的组合
3、防喷器类型与数量的选择
复习题
• 1、什么叫井控装置(设备）?有何作用? • 2、选用井控装置应包括那些内容? • 3、我国常用液压防喷器的压力级别有 几级？公称通径有几种？ • 4、井控装置基本组合配套型式有哪些?
复习题
5 、写出井深 2900m ，预期井口最高压力 32MPa，套管3层。表层套管339.7mm(133/8″); 技 术 套 管 244.5mm(95/8″); 油 气 层 套 管 177.8mm(7″).各井段的井口防喷器组合.
第一章 井控设备概述
• 根据我国油气田的地质情况以及多年的 钻探经验，井深不足2000m的浅井，预期 井口最高压力常低于 14MPa。井深2000～ 4000m的中深井，预期井口最高压力常在 21～35MPa范围内，液压防喷器的压力等 级 应 选 用 21MPa 或 35MPa 。 井 深 4000 ～ 7000m的深井，预期井口最高压力可能高 到70MPa或更高，液压防喷器的压力等级 应选用70MPa或105MPa。
第一章 井控设备概述
六、井口防喷器的组合
3、防喷器类型与数量的选择
在钻井作业中为适应各种情况迅速可靠地 关井，井口所装防喷器常不止一个。在井筒中 有钻具情况下应采用半封闸板关井；在井筒中 无钻具情况下应采用全封闸板关井；在封井状 态下进行强行起下钻作业宜采用环形防喷器。 由于受井架底座高度的限制，井口防喷器 的数量也不能安置过多，尤其对于建井周期短 的浅井，过多的防喷器将给安装与拆迁工作带 来不便，影响经济效益。
第一章 井控设备概述
• 液压防喷器的最大工作压力是指防喷 器安装在井口投入工作时所能承受的 最大井口压力。最大工作压力是防喷 器的强度指标。 • 液压防喷器的公称通径是指防喷器的 上下垂直通径直径。公称通径是防喷 器的尺寸指标。
第一章 井控设备概述
• 按中华人民共和国石油天然气行业标 准 SY5052-84《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：
第一章 井控设备概述
球形类胶芯
锥形类胶芯
FH
FHZ
通径代号--额定工作压力MPa
通径代号--额定工作压力MPa
双环形防喷器
单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器
2FH
FZ 2FZ 3FZ
通径代号--额定工作压力MPa
通径代号--额定工作压力MPa 通径代号--额定工作压力MPa 通径代号--额定工作压力MPa
180 230 280 346 426 476 540
7
1/16
9 11
13 16 18 21
5/8 3/4 3/4
14 14
1/4
14
21
35
70
105
第一章 井控设备概述
五、液压防喷器的型号 FZ 23 21
最大工作压力 公称通径
型号 型号的字头仍为汉语拼音字母组成。 公称通径的单位仍为 cm 并取其圆整值。 最大工作压力的单位则以MPa表示。
灌浆装置
第一章 井控设备概述
三、液压防喷器的特点 1、关井动作迅速 2、操作方便 3、安全可靠
4、现场维修方便
井口防喷器的开 与关均采用液压 操作,方便可靠
第一章 井控设备概述
发生溢流后关防喷器、关井，当进行压 井作业时，钻井液泵将钻井液从钻井液罐吸 入，经地面高压管汇、立管、水龙带、水龙 头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头到井底，替 出井内侵入流体，经四通侧孔至节流管汇， 通过节流阀调控环空压力。返出的钻井液经 回流管线引至钻井液气体分离器，清除侵入 的气体后，合格的钻井液引至钻井液罐，清 除的气体经排气管线引至安全处燃烧，以防 污染。
六、井口防喷器的组合 在钻井过程中，通常，油气井口所安装的部件自 下而上的顺次为：套管头、四通、双闸板防喷器、环 形防喷器、防溢管。 套管头装在套管上，用以承受井口防喷器组件的 全部重量。 四通两翼连接节流与压井管汇。 防溢管则导引自井筒返回的钻井液流入震动筛。 由于油气井各自具体情况的差异，井口所装防喷 器的类型、数量与上述情况并不一定相同。井口所装 防喷器的类型、数量、压力等级、通径大小是由很多 因素决定的，简述于下。
参考答案
表层套管井口防喷器组2FZ35-21 →FH35-21 ； 技术套管井口防喷器组2F28-35 →FH28-35 ； 油气层套管井口防喷器组2F28-35 →FH28-35
54
68 76
540mm（21 1/4″）
680mm（26 3/4″） 760mm（30″）
第一章 井控设备概述
液压防喷器的最大工作压力与公称通径
公称通径
mm in
最大工作压力MPa
21 21 21 21 21 35 35 35 35 35 70 70 70 70 70 105 105 105 105
第一章 井控设备概述 钻井施工作业时，需要一定的技术、设备， 实施监测控制，防止井喷产生。一旦发生井 喷能及时准确控制井口，实施压井作业，重 新恢复对油气井的压力控制。有时井口设施 损坏严重，油气井失去压力控制，需采取抢 险作业。完成上述工作所使用的设备，通称 为井控设备。所谓的井控设备即用于实施油 气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表 与工具的总称。 因此了解井控设备的性能，正确安装维 护，使井控设备发挥应有的功能，是搞好油 气井压力控制的重要保证。
第一章 井控设备概述
二、井控设备组合如下：设备、仪表与工具。井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷 器、四通等； 2、控制系统：储能器装置、遥控装置、辅 助遥控装置； 3、节流管汇、压井管汇； 4、钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回 压阀、投入式单向阀等； 5、加重钻井液装置：重晶石粉混合漏斗装 置；重晶石粉气动力下料装置；
长庆
目 录
第一章 井控设备概述
第二章
第三章 第四章 第五章 第六章
环型防喷器
闸板防喷器 旋转防喷器 控制装置 节流与压井管汇
第七章
第八章
设备的安装与试压以及常规活动检查
钻具内防喷工具
第九章 钻井液气体分离器与自动灌注钻井液装置
第一章 井控设备概述
在钻井作业过程中，为防止地层流体侵入 井内，应始终保持井内钻井液液柱压力略大于 地层压力。但在实际钻井作业时，常常因各种 因素的影响使井内钻井液液柱压力小于地层压 力，使井内压力平衡关系遭到破坏，而导致井 喷的产生，结果造成人身伤亡，钻机损坏，油 层损害等。
第一章 井控设备概述
6、起钻灌注钻井液装置； 7、钻井液气体分离器； 8、监测仪表：钻井液罐液面监测仪、甲 烷、硫化氢等检测器； 9、特殊作业设备：不压井起下钻加压装 置、清障、灭火设备等。
井口防喷器组
井口防喷器组与管汇
控制系统
节流管汇 压井管汇
钻具内防喷工具
不 压 井 起 下 钻 装 置
第一章 井控设备概述
防喷器通径代号与公称尺寸
通径代号 18 23 公称尺寸 180mm（7 1/16″） 230mm（9″） 通径代号 48 53 公称尺寸 476mm（18 3/4″） 528mm（20 3/4″）
28
35 43
280mm（11″）
346mm（13 5/8″） 426mm（16 3/4″）
第一章 井控设备概述 井口防喷器的类型与数量应根据需要 与可能合理确定。通常，深井、探井、高 压气井井口防喷器的数量安装多些，以增 加对油气井压力控制的可靠程度。对于浅 井、生产井、低压油井井口防喷器数量可 安装少些，以适应建井周期短、拆装运输 简便的要求。同理，油气井在不同的井段 其井口所装防喷器的类型与数量也是不同 的
第一章 井控设备概述
举例
公称通径230mm，最大工作压力21MPa的单闸板防喷器， 型号为FZ23—21； 公称通径346mm，最大工作压力35MPa的双闸板防喷器， 型号为2FZ35—35； 公称通径280mm，最大工作压力35MPa的环形防喷器， 型号为FH28—35。
第一章 井控设备概述
第一章 井控设备概述
六、井口防喷器的组合 1、防喷器公称通径的选择 液压防喷器的公称通径应与其套管头下的套管尺寸 相匹配，以便通过相应钻头与钻具，继续钻井作业。 2、防喷器压力等级的选择 生产井: 预期井口最高压力=地层压力-半井深钻井液液柱压力； 探井、高压气井: 预期井口最高压力=预计地层压力。
• • • • • 14MPa（2000psi）； 21MPa （3000psi） ； 35MPa （5000psi） ； 70MPa （10000psi） ； 105MPa （15000psi） ；
第一章 井控设备概述
• SY 5052-84《 液 压 防 喷器》中规定我国液 压防喷器的公称通径 共分为9种，即： 180mm 、 230mm 、 280mm 、 346mm 、 426mm 、 476mm 、 528mm 、 540mm、680mm 。
第一章 井控设备概述
一、井控设备应具有下述功能 1、预防井喷。钻井作业中，保持井眼内钻井液静液柱 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，尽早发现井喷 预兆，尽早采取控制措施。 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；重新建立井内压力平衡控制。 4、处理复杂情况。在油气井失控的情况下，进行灭火 抢险等处理作业。