井控设备概述
井控设备概述
速关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力
控制。 (4)处理复杂情况。在油气井失控的情况下，进行 灭火抢险等作处理作业。
三、井控设备的组成
井控设备的组成
(1) 井口防喷器组。
(2) 控制装置。 (3) 节流与压井管汇。 (4) 钻具内防喷工具。
井控设备的组 成
四、液压防喷器的工作压力与公称 通径
我国液压防喷器常用的公称通径尺寸有： 180mm(71/16″)、 230mm(9″)、 280mm(11″)、
346mm(135/8″)、426mm(163/4″)、 476mm(183/4″) 、 528mm(203/4″)、 540mm(211/4″)、680mm( 263/4″)。 其中现场常用的有230mm、280mm、346mm、
位为厘米并取其圆整值，最大工作压力的
单位以MPa表示。即:
六、液压防喷器的 型号
单闸板防喷器 压力 双闸板防喷器 2FZ 公称通径—最大工 作压力 FZ公称通径—最大工作
三闸板防喷器 3FZ公称通径—最大工作
(5) 加重钻井液装置。
(6) 起钻灌泥浆装置。 (7) 钻井液气体分离器。 (8) 监测仪表。
井 口 防 喷 器 组
控制装置
节流管汇1
节流管汇2
压井管汇
钻具内的防喷工具
投入式止回阀
旋塞阀
箭型止回阀 （1）
箭型止回阀 （2）
加重钻井液装置
加重钻井液装置
起钻灌泥浆装置
液气分离器
3
最大工作压力MPa
21 21 21 21 21 21 14 35 35 35 35 35 35 35 70 70 70 70 70 70 105 105 105 105
井控知识培训
井控知识培训一、井控设备概述井控设备在钻井作业中的重要性井控设备是钻井作业中用于控制和防止井喷等事故的关键设备。
通过有效的井控设备操作和维护，可以保障钻井作业的安全顺利进行，降低事故发生的风险。
井控设备的组成和功能井控设备主要包括防喷器、控制箱、管线等，用于在钻井过程中控制和释放压力，防止井喷等事故的发生。
防喷器是井控设备的重要组成部分，具有封闭和释放井口的功能，能够在紧急情况下有效地控制住井内的压力。
控制箱则是控制防喷器的关键设备，能够实现远程控制和自动控制等多种操作方式。
管线则是连接和控制井控设备的管道系统，需要具有良好的耐压和耐腐蚀性能。
二、井控设备操作规程操作前的准备和检查在进行钻井作业前，应认真检查井控设备的完好性，确保其处于正常的工作状态。
需要检查的内容包括防喷器的密封性能、控制箱的操作性能以及管线连接的紧固程度等。
操作步骤和注意事项在进行钻井作业时，应按照规定的操作步骤进行井控设备的操作。
操作人员需要掌握正确的操作技能，熟悉设备的各项功能和参数。
在操作过程中，应密切关注钻井参数的变化，及时发现异常情况并进行处理。
三、井控设备维护保养日常维护保养的重要性井控设备的维护保养是保障其正常运转的重要措施。
通过定期的维护保养，可以及时发现和处理设备存在的隐患和问题，防止因设备故障而引发的事故。
维护保养的内容和方法在进行井控设备的维护保养时，需要按照规定的保养计划进行保养。
保养的内容包括对防喷器、控制箱和管线等进行清洗、检查、更换密封件等，确保设备的各项性能处于正常状态。
同时，也需要对设备的各项参数进行定期校准，保证其准确性和可靠性。
井控设备概述
井控设备概述1. 引言井控设备是石油、天然气和其他能源领域的关键设备之一。
它们在井口和井筒中起着关键作用，以确保油井和气井的安全和高效运行。
井控设备旨在监测和控制井底的压力、温度和流量等参数，以确保井筒内的石油和天然气得以高效地生产和提取。
2. 井控设备的功能井控设备具有以下主要功能：2.1 压力监测和控制井控设备通过监测井底的压力变化，以及与地面控制系统的通信，实现对井口和井筒内压力的监测和控制。
这对于确保井口周围环境的安全以及油气的顺利提取至关重要。
2.2 温度监测和控制井控设备还能够监测井底的温度变化，并通过相应的控制系统对温度进行调节。
这对于保护井筒和井口的机械设备以及油气的高效生产具有重要作用。
2.3 流量监测和控制井控设备能够实时监测井底油气的流量，并与地面系统进行数据传输和控制。
这对于确保油井和气井的生产量达到设计要求，并进行相应调控非常重要。
2.4 防喷器控制井控设备中的防喷器控制系统能够监测井底的压力变化，并在发生井喷等危险情况时自动启动防喷器来保护工作人员的安全。
2.5 远程监控和操作井控设备通常配备有远程监控和操作系统，以便工作人员可以远程监测和操作井口和井筒内的设备。
这对于提高工作人员的工作效率和安全性非常重要。
3. 井控设备的类型井控设备按照其在井筒内的位置和功能可以分为以下几类：3.1 井口控制设备井口控制设备包括防喷器、压力传感器、温度传感器等。
它们安装在井口附近，用于监测和控制井口的压力、温度和流量等参数。
3.2 井筒控制设备井筒控制设备包括动作控制阀、流量计等。
它们安装在井筒内部，通过监测和控制井筒内油气的流量、压力和温度等参数，以保证油井和气井的正常生产。
3.3 地面控制系统地面控制系统包括监测仪表、控制面板和远程操作界面等。
它们用于监测和控制井口和井筒内的井控设备，并与地面工作人员进行数据传输和控制。
4. 井控设备的重要性井控设备在石油和天然气生产过程中起着关键作用，具有以下重要性：4.1 提高生产效率井控设备能够实时监测和控制井底的参数，以保证油气的高效提取和生产。
井控十概念
井控十概念
井控十概念
1、井控：实施油气井压力控制的简称。
2、井侵：当底层压力大于井底压力时，地层孔隙中的流体（油、气、水）将侵入井内，通
常称为井喷。
3、溢流：当井底压力小于地层压力时，井口返出液量大于泵入液量或停泵后井液自动外溢
的现象称为溢流。
4、井涌：溢流进一步发展，井液涌出井口的现象称为井涌。
5、井喷：当井底压力远小于底层压力时，地层流体大量涌入井筒并喷出地面的现象称为井
喷。
6、井喷失控：井喷发生后，无法用常规方法控制井口而出现井口敞喷的现象称为井喷失控。
7、一级井喷：指以合理的井液密度平衡地层孔隙压力，没有地层流体侵入井内、无溢流产
生的井控技术。
（又称主井控）
8、二级井控：溢流或井喷后通过及时关晶或压井重建井底压力平衡的井控技术。
9、三级井控：井喷失控后，重新恢复对井口的控制的井控技术。
10、井控中的三早：早发现、早关井、早处理。
七关井法
1、发
2、停
3、开
4、抢
5、关
6、关
7、看
井喷处理八步走
1、逐级上报，启动井喷抢险应急预案。
2、防止着火，用消防水枪向油气柱及井口周围大量喷水。
同时做好储水、供水工作。
3、对含硫等有可能对周围人群和环境造成较大危害的井可以按
规定进行点火处理。
4、成立现场抢险组，制定抢险方案。
5、划分安全区，撤离危险区人员。
6、清除井口周围及抢险道路上的障碍物，充分暴露井口。
7、灭火。
8、设计、抢装新的井口装置组合。
井控设备
一．井控设备的概念井控设备是实施油气井压力控制技术的所需的专用设备、管汇、专用工具、仪器和仪表等二．井控设备的功能①及时发现溢流②迅速控制井口③允许可控制地排放井内流体，实施压井作业④处理井喷失控三．井控设备的组成①钻井口装置（包括防喷器、控制系统、套管头、四通等）②井控管汇（包括节流和压井管汇、防喷管线、放喷管线、反循环管线、点火装置等）③钻具内防喷工具（包括钻杆上与下旋塞阀、钻具止回阀、钻具浮阀、防喷单根等）④井控仪表⑤钻井液加重、除气、灌注设备⑥井喷失控处理和特殊作业设备四．钻井工艺对液压防喷器的要求①关井动作迅速②操作方便③密封安全可靠④现场维修方便五．液压关井时间①闸板防喷器液压关井时间在10秒内（3~8S）完成②通径小于476mm的环形防喷器关井在30秒内完成③液动平板阀开关只需1~3S（待命时关闭）六．防喷器的符号表示FH：环形防喷器FZ：（单）闸板防喷器2FZ：双闸板防喷器S：四通七．液压防喷器的最大工作压力与公称通径①液压防喷器最大工作压力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，是防喷器的强度指标②我国液压防喷器最大工作压力分为6级14 MPA、21 MPA、35 MPA、70 MPA、105 MPA、140MPA③液压防喷器的公称通径是防喷器和上下垂直通孔直径，是防喷器的尺寸指标④我国液压防喷器公称通径分为11种常用的有230mm、280mm、346mm、540mm四种2FZ35-35表示公称通径346mm，最大工作压力35mpa的双闸板防喷器FH28-35表示公称通径280mm，最大工作压力35mpa的环形防喷器八．钻进中发生溢流关井顺序①发信号②停转盘，停泵，上提方钻杆③开液动阀④关防喷器⑤关节流阀试关井，再关节流阀前平板阀⑥录取立压，套压，钻井液增量⑦迅速向队长或技术人员及甲方监督汇报第二章一．环形防喷器的功用①封环空②封零③强行起下18度斜坡接头的钻具二．环形防喷器液压工作原理①下油腔进油关井②上油腔进油开井三．环形防喷器的正确使用①在井内有钻具时井喷，可先用FB关井，但尽量不用作长时间关井，非特殊情况下不允许封闭空井②不压井起下钻作业时，应使用18度斜坡接头钻具③在封闭时允许慢速上下活动钻具，但不准转动钻具或钻具接头过胶芯④严禁打开环形防喷器泄降套压⑤每次打开后必须检查是否全开，以防挂胶芯四．环形防喷器的相关知识①FH液控抽压，一般不超过10.5mpa②现场不做封零试验，应按规定做封环空试验五．起下钻杆中发生溢流关井顺序①发信号②停止起下钻作业，抢接钻具内防喷工具③开液动阀④关防喷器⑤关节流阀试关井，再关节流阀前平板阀⑥录取立压，套压，钻井液增量⑦迅速向队长或技术人员及甲方监督汇报第三章一．闸板防喷器的作用①半封闸板封环空②全封闸板全封井口③剪切闸板剪断钻具全封井口二．闸板防喷器手动锁紧装置的作用①液控失效用于关闭闸板②长期封井用于锁紧闸板三．闸板防喷器手动关井步骤①将控制该闸板的换向阀搬至关位②手动关井③抢修液控四．闸板防喷器液压关井步骤①液压关井控制装置上的换向搬至关位②手动锁紧五．闸板防喷器液压开井步骤①手动解锁②液压开井换向阀搬至开位第四章一．松辽盆地的概念松辽盆地是松辽平原下的中生代中晚期——新生代长期发育的大型断坳型内陆盆地二．控制装置的作用预先制备预存储足量的压力油，并能改变压力油的流动方向，使防喷器和液动平板阀，得以迅速开关。
井控装备
(4)、14MPa、21MPa的井口防喷器： 一台环形防喷器、四通 一台双闸板防喷器、四通 一台环形与一台单闸板防喷器、四通 一台单闸板防喷器、四通、闸门 (5)、35MPa的井口防喷器： 一台环形与一台双闸板防喷器、四通
12
一台环形与两台单闸板防喷器、四通 一台双闸板防喷器、四通 六、井控设备在使用中的要求 1、防喷器、防喷器控制台等在使用中， 井下作业队要专人检查与保养，保证井 控设备处于完好状态。 2、正常情况下，严禁将防喷器当采油树 使用。
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液压防喷器
一、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 二、最大工作压力与公称通径 1、最大工作压力：防喷器安装在井口投
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入工作时所能承受的最大井口压力 2、公称通径：防喷器的上、下垂直通孔 直径 我国液压防喷器的最大工作压力分为 六级：14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、 105MPa、140MPa 我国液压防喷器的公称通径分为九种：
5
盘根盒 3、各部件作用 套管头:连接井内的各层套管、密封各层 套管的环空 油管头：密封油、套环空，承挂井内管 柱。 采油树：控制、调节油气井生产，使油
6
按给定的出油管道进入分离器和输油管线；压 井时调节控制压井液的流量和方向；在油井正 常生产时清蜡和录取资料 4、常用的采油树：KYS25／65DQ，KYS25／ 65DG，KYS25／65SL，KYS21／65。 5、名词及要求： A.油补距：钻井转盘上平面与套管四通上平面 之间的距离。
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(2)、原理：发现井涌需要封井时，液压 油推动活塞向上运动，迫使胶芯向上移 动，支承筋相互靠拢，实现密封管柱或 全封井口。打开时，液压油推动活塞下 行，胶芯在本身弹力作用下复位，将井 口打开。
井控设备知识(全套课件84P)
三、闸板防喷器
闸板防喷器
闸板防喷器是能承受高压、可靠性好的主要井控设备， 是井控的安全保证。
1.闸板防喷器结构图
2.闸板防喷器工作原理和特点
（l）工作原理： 把处于收缩位置的两个闸板通过液压控制同时向 内推移，使它们卡紧在管柱外面而实现封闭井口。 （2）工作特点：
①安装时不能上下倒置，因闸板芯只能承受向上的压力。 ②芯轴有二次密封作用。 ③闸板密封钻柱的橡胶有自封作用。 ④特殊情况下，闸板关闭后，钻杆接头可坐在闸板上。
3.万能工作示意图
4.环形防喷器胶芯
环形防喷器的主要部件是胶芯密封件（又称盘根 单元）。国产胶芯是用丁睛橡胶硫化而成，使用温 度为－10℃～100℃，适用于水基和油基钻井液环 境。 国际上生产胶芯的厂家很多，不同类型要在不同条 件下使用。如海德里公司和雪福尔公司的胶芯适用 条件见表8－9和8－10。
1.井控设备维护和使用
当设备制造出来以后，维护和使用就成了设备好坏的关 键因素。如果井控设备安装、维护、使用不当，那么这些 设备就等于虚设，就有井喷、着火等重大事故隐患的威胁。 当前，由于对井控设备的安装、维护、使用不当而导 致的大小事故，每年仍时有发生。 因此，钻井人员对井控设备必须具有一定的基础知识 和正确而熟练的操作技能，使井控设备发挥应有的效能， 确保钻井工程的安全、优质与高速度，使我国的石油与天 然气工业获得更大的发展。
国外厂家: SHAFFER (雪夫尔)－球形胶芯 HYDRIL (海德里耳)－锥形胶芯 CAMERON (卡麦隆)－组合胶 芯 国产万能BOP为： 球形和环形两种
球形胶芯防喷器
SHAFFER球形胶芯万能BOP
法兰螺栓式连接
楔块式连接
楔块式连接内部结构
顶盖
井控设备
一、井控设备概述
井控设备总汇
1.井口防喷器 2.远程控制台（蓄能器装置） 3.司钻控制台 4.辅助控制台 5.气控 管线（气管束） 6.管排架 7.压井管汇 8.节流管汇 9.节控箱 10.泥浆泵 11.循环罐 12.液气分离器 13.真空除气器 14.方钻杆上旋塞（水龙头）
一、井控设备概述
1、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（远程控制房）、遥控装置（司钻控 制房）、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； 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。
空间。球型胶芯的这种状况并不影响它的封井效果，反而由于井口高
压流体作用在胶芯漏斗状底部，更加强了井压助封作用，提高了密封 性能，被称为漏斗效应。
二
型环形防喷器
三、球型胶芯环形防喷器
1).球型胶芯结构及特点
(4).橡胶贮备量大。球型胶芯的橡胶贮备量比其它类型大得多， 在强行起下钻具被磨损后，有较多的胶芯可陆续挤出补充。 (5).摩擦力小，开关所需油量较大。活塞上推力部分由支承筋承 受，而支承筋与顶盖之间是金属接触，摩擦阻力小。但是，由于球型 胶芯含胶量多，变形大，故需较大的活塞上推力。在不提高液控压力 前提下，只能增加活塞直径，所以，该类防喷器外形较大，关闭一次 所需液压油量较多。 (6).胶芯更换方便。球型胶芯磨损后，在井内无钻具时可打开顶 盖直接更换。有钻具时，用切割方法进行更换。
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对于生产油井，预期井口最高压力是以井 喷时井筒内仍留有一半钻井液液柱估算 的，即
预期井口最高压力＝地层压力一半井深钻 井液液柱压力
对于探井、高压井，预期井口最高压力是 以井筒内已无钻井液，井筒完全掏空的 条件估算的，即
预期井口最高压力＝预计地层压力
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，因此液压 防喷器的压力等级应选用14MPa。井深 2000mm～4000mm的中深井预期，预期 井口最高中压力常在21～35MPa范围内， 液压防喷器的压力等级应用21MPa或 35MPa。井深4000mm～7000mm的深井， 预期井口最高压力可能高达70MPa或更
第二章 井控设备
第二节 环形防喷器
一、功用
１）在钻进、取心、下套管、测井、完井等作业 中发生溢流或井喷时，能有效封闭方钻杆、钻 杆、钻杆接头、钻铤、取心工具、套管、电缆、 油管等工具与井筒所形成的环形空间。
２）当井内无管具时，能全封闭井口。
３）在使用减压调压阀或缓冲储能器控制的情况 下，能通过18°台肩的对焊钻杆时，可强行起 下钻作业，但起下钻速度要慢，过接头时要更 慢（不大于0.2m/s）。强行起下钻具时关井压 力可适当降低，允许胶芯与钻杆之间有少量泄 漏。能否进行强行起下钻作业还必须考虑井下 情况和安全施工的条件。
第二章 井控设备
第一节 概 述
一、井控设备的功用 ⑴ 预防井喷。
⑵ 及时发现溢流。
⑶ 迅速控制井喷。
⑷ 处理复杂情况。
显然，井控设备是对油气井实施压力控制， 对事故进行预防、监测、控制、处理的 关键手段；是实现安全钻井的可靠保证； 是钻井设备中必不可少的系统装备。
二、井控设备的组成
⑴ 以液压防喷器为主的钻井井口装置，又称防喷 器组合。其主要包括：液压防喷器、四通、过 渡法兰、套管头。
⑶ 三密封组合
有两个单闸板（一个管子闸板，一个全封闸板）防喷器 和一个环形防喷器，如附图一（A5-A6），适用于高压 油气井。
⑷ 四密封组合
配有三个单闸板（一个全封闸板，二个管子闸板）防喷 器和一个环形防喷器，如附图一（A7-A8），适用于高 压井、超深井和预探井。
五、控制点数的选择
控制点数除满足选择的防喷器组合所需 要的控制点数外，还需增加两个控制点 数，用来控制两个液动阀，或用来控制 一个液动阀，另一个作为备用。
3、防喷器组合形式的选择
选择防喷器组合形式主要根据地层压力、 钻井工艺要求、钻具结构及设备情况来 决定。
井口防喷器组合形式的选择应按SY/T6426 《钻井井控技术规范》执行。
⑴ 单密封组合
只有一个防喷器，这是最简单的结构，只适用于浅井或 低压气井。
⑵ 双密封组合
有两个单闸板（一个管子闸板，一个全封闸板）防喷器， 或一个单闸板防喷器和一个环形防喷器，如附图一 （A1-A4），适用于低压油气井。
⑹ 钻井液加重、除气、灌注设备。其主要 包括：钻井液加重设备、钻井液／气体 分离器、常压式或真空式钻井液除气器、 起钻自动灌注钻井液装置。
⑺ 井喷失控处理和特殊作业设备。其主要 包括：如不压井起下管柱的加压装置、 自封头、旋转防喷器、灭火设备、拆除 井口工具等。
根据原中国石油天然气总公司“科学钻井 装备配套标准”的要求，首先应配齐的 井控装置有：液压防喷器、控制系统、 节流压井管汇、套管头、方钻杆上下旋 塞、钻具回压阀、钻具旁通阀、钻井液 除气器、起钻灌浆装置和循环池液面监 测装置。
1、防喷器压力等级的选择
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。共有5种压力级别，即：14MPa （2000psi），21MPa(3000psi)， 35MPa(5000psi)，70MPa(10000pai)， 105MPa(15000psi)。
其压力级别的选择取决于所用套管的抗内 压强度、套管鞋处裸眼地层的破裂压力 和预计所承受的最大井口压力。但主要 是根据防喷器组合预计承受的最大井压 力来决定。
3．节流压井管汇的型号 节流管汇型号表示方法：
压井管汇型号表示方法：
例如：压力等级为21Ｍpa带手动节流阀的 节流压井管汇，其型号为：JG/S2-21； YG-21。
四、井口防喷器组合
合理选用井控设备组合或配置是安全、顺 利、高效钻井的重要环节。液压防喷器 组合、井控管汇及阀件的选择包括压力 级别、公称尺寸（通径）、组合形式及 控制系统的控制点数的选择等。影响液 压防喷器组合选择的因素主要有：井的 类别、地层压力、套管尺寸、地层流体 类型、人员技术状况、工艺技术要求、 气候影响、交通条件、物资供应状况以 及环境保护要求等。总之，能实现平衡 钻井，确保钻井安全和节省钻井费用。
⑵ 液压防喷器控制系统。其主要包括：司钻控制 台、远程控制台、辅助控制台。
⑶ 以节流管汇为主的井控管汇。其主要包括：节 流管汇及液动节流阀控制箱、放喷管线、压井 管线、注水管线、灭火管线及反循环管线。
⑷ 钻具内防喷工具。其主要包括：钻具止回阀、 方钻杆上下旋塞、投入式止回阀、旁通阀。
⑸ 以监测和预报地层压力为主的仪器仪表。 其主要包括：钻井液密度、钻井液进出 口量、钻井液池液面、钻井液出口温度、 起钻时井筒液面等参数的监测仪。
高，液压防喷器的压力等级应选用 通径，是指能通过防喷器中 心孔最大钻具的尺寸。共有9种， 180mm(71/16″)、230 mm(9″)、 248706(1(11″8)3、/ 83″46()1、35/58″2 8)(、240263 (/146″3/4)″、)、 540(211/4″)、680(263/4″)。其中现场 常用的有：230mm、280mm、346mm、 540mm。防喷器组合的通径必须一致，其 大小取决于井身结构设计中的套管尺寸， 即必须略大于连接套管的直径。
三、井控设备的型号 1．液压防喷器的型号（SY5053-84）
例如：2FZ35－35表示公称通径346mm，最 大工作压力35 MPa的双闸板防喷器。
2．控制装置的型号（SY5053.2-91）
例如：FKQ4005B表示气压遥控，储能器公 称总容积为400升、5个控制对象、经第 二次改进后的防喷器控制装置。