井控装备讲
钻井井控装置PPT课件

侧门铰链连接 密封表面拉伤,密 修复密封表面,
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常,不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏,壳体闸板腔 胶芯,修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂,加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前,都不许进行液 压动作。 旋动侧门时,液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后,液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后,采用机械的方法将 闸板固定住,然后将压力油卸掉,以免长期关井蹩 漏油管,并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时,一旦液控系统发生故障, 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后,手动顺时针方向同时旋转两个手 轮,使锁紧轴从活塞内伸出,直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止,这时手轮也被迫 停止转动,再回旋手轮1/4~1/2圈。(顺旋, 到位,回旋) 解锁方法相反(逆旋,到位,回旋 )
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井,在远程控制台上操作;使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧;顺时针旋转两操作杆手轮,到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压,在远程控制台上操作;使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
井控装备基础知识

侧门密封
闸
板
侧门
防
喷
器
结
构
锁紧轴 活塞 闸板轴
垫环槽
液缸 闸板总成
一、井控装备简介
闸 板 防 喷 器 结 构
一、井控装备简介
目前国内防喷器的主要生产厂家有华北荣盛、上海神开 、江苏信得,另外有少量盐城三益、广汉川油生产防喷器; 配套使用的进口防喷器主要为美国卡麦隆公司生产。各厂家 制造防喷器采用了不同的结构设计,配件尺寸均有区别,基 本无法互换,同一厂家因设计变化也造成部分配件无法通用 。
三、安装注意事项
安装前的准备与确认
全面检查并确认安装所需设备、附件的完整性和 可靠性,对于安装所需的设备、附件有缺失的情况, 应在第一时间向井控相关岗位反馈详细信息,以便及 时有效地保障现场安装所需设备和附件的完整性,能 满足现场安装要求。
三、安装注意事项
主体设备安装
主要设备是指井口防喷器、旋转控制头、套管头、 钻井四通(油管头四通)、内防喷管线、节流压井管汇 、远程控制台、司控台、分离器等主要井控装备及部件 。该类主要设备的安装执行《井控装备安装调试与维护 技术规范》相应标准及要求。
三、安装注意事项
控制系统调试
1、开启蓄能器截止阀、系统泄压阀,三位四通阀放至中位。开启 电源开关,手动启动电机,停止转动后检查电机转向,确保与链条 护罩上方箭头是否一致。 2、电动泵启停检查。电控箱主令开关放至自动位置,启动电动泵 ,无负荷状态空转3-5mins,关闭系统泄压阀,使蓄能器升压至 21MPa自动停泵。逐渐打开泄压阀,蓄能器压力降至18-17.5MPa 电动泵启动。 3、气动泵工作检查。与电动泵步骤一致。 4、管汇压力及环形控制压力检查。 5、换向试验。检查远程控制台控制对象及开关方向是否一致。 6、检查司钻控制台二次压力及开关控制与远程控制台是否一致。
井控装备

来密封油、套管环空
9
4、技术规范 试验压力--------------------35MPa 工作压力-------------------21MPa 全开直径------------------180mm 全开圈数------------------13.5圈 连接-------------------法兰、钢圈 高度-----------------------450 mm
油塞、壳体。 3、环形防喷器原理: 从控制系统输来的高压油从下油口进入下
油口下部关闭腔推动活塞向上运动,迫使胶芯 向心运动,支承筋相互挤拢,将期间的橡胶挤 向井口中心,实现密封管柱或全封闭井口。打 开时,液控压力油从壳体上油口进入活塞上部 开启腔,推动活塞下行,胶芯在本身弹力作用 下复位,将井口打开。
(3)、将远程台对应的换向阀手柄扳到中位
注:手动锁紧操作要领---顺旋、到位、回旋手源自解紧操作要领---逆旋、到位、回旋
手动关井操作要领---顺旋、到位、回旋
21
四、环形防喷器
1、功用 (1)、封零 (2)、封环空 (3)、强行起下作业
22
2、环形防喷器结构 结构:顶盖、防尘圈、活塞、胶芯、支撑筒、
15
2、公称通径:180mm 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:
16
180mm、230mm、280mm、346mm、 426mm、476mm、528mm、540mm、
圈数一致
12
二、双闸板手动防喷器(2SFZ18-35)
井控装备(讲)

?我国井控装备的压力等级、通径尺寸(常 用)
?指出下列防喷器 的种类及技术参数
KPY28-210 FZ23-21 35
FH28-
2FZ35-21
KPY35-350 FZ54-14
?井口防喷器组合形式
ZPEB
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的作用 二、环形防喷器的类型 三、锥形胶芯环形防喷器 四、球形胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、三种环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、环形防喷器的使用注意事项 九、常见故障判断及排除方法
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
14MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ S+FZ
P145
S+FZ+FZ FZ+S+FZ S+FZ+FH
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
21MPa 井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH
FZ+S+FZ+FH
S+2FZ S+FZ
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
35MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH FZ+S+FZ+FH S+2FZ S+FZ+FH
ZPEB
§1-7井口防喷器的组合
70MPa 、105MPa井口防喷器组合形式 注意
套管四通+FZ+S +2FZ+FH
套管四通+S +2FZ+FZ+FH
井口装置安 装好后,应 校正天车、 转盘和井口 中心的偏差 小于等于 10mm。
井控设备概述

五、组合胶芯环形防喷器
美国卡麦隆D型环形防喷器为组合胶芯形防喷器,其胶芯 与油缸均为组合结构,顶盖与壳体为快松盖连接方式, 活塞断面为例“T“字形,推盘用内六解螺钉固定在活 塞筒体的底部。
封井时,活塞在油压作用下向上移动,依靠推盘推举外 胶芯;外胶芯被迫向中心变形挤压内胶芯;内胶芯在 我芯的包围挤压作用下向中以收拢变形,支承筋则转 动相应角度并向中以平移;于是内胶芯的橡胶迅速向 中心集聚,从而实现封井。开井时,活塞向下移动, 内外胶芯依靠自弹性恢复开井状态。
a. 半球形胶芯:
b. 不易翻胶:
c. 漏斗效应:
d. 橡胶储备量大:
e. 井压助封:
f.胶芯寿命长:FH23-35环形防喷器试验表明, 在胶芯关闭31/2″钻杆通过18º/35º斜坡接头 1000个循环,通过钻杆3000m(包括接头), 并经历耐久性试验380次,开关性能试验201次。 密封效果仍很稳定。因此,可以完成深井的封 井起下钻作业而无需更换胶芯。
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
① 先以10.5MPa的液控油压关闭防喷器。
井控设备介绍

1.井控设备在国内外的发展状况1.1. 国内的井控设备发展状态国内的井控设备在近几年来取得了长足的进步,内在质量、外观质量都有了很大的提高。
防喷器的一些功能试验做的也越来越全面,防喷器的可靠性较以前有了很大的提高。
目前钻井用的闸板防喷器压力级别最高已经达到了105MPa,环形防喷器也已经达到了70 MPa,防喷器的种类也比较全面。
防喷器承压件的材料得到了保证密封件的制造得到了加强标准的细化、提高竞争更趋于激烈1.1.1.国内防喷器的研制及应用情况1.1.1.1. 国内防喷器产品规格范围及特点●闸板防喷器●环形防喷器●分流器●旋转防喷器●电缆防喷器●不压井带压作业装置1.1.1.2. 防喷器可以实现的功能随着钻机的更新,可以安装高度较高的整组防喷器,这样就为实现新工艺的井口控制提供了较为可靠的保证。
同时对防喷器的功能要求也提高了。
现在的国产防喷器主要可以实现以下几项功能:1)密封钻具2)在所有控制井喷措施都失效后可以剪断钻具3)强行起下钻具4)悬挂钻具。
悬挂钻具的闸板主要有两种工况,一是所用的钻杆接头为直角台阶,另一种是所用的钻杆接头为18º台阶。
5)手动、液动锁紧闸板6)用作分流系统1.1.1.3. 在酸性环境中的应用。
在酸性环境中,制造防喷器执行的标准是NACE MR-01-75。
我们目前主要是针对内部可接触流体的零件进行抗硫处理,目前我们的防喷器具有这项功能。
防硫化氢的具体措施是按照行业标准SY5087《含硫油气田安全钻井法》防喷器可适应的外部酸性环境主要是螺栓、螺母的抗硫处理,一般的设计是降低螺栓的强度,但这样同时也就降低了防喷器的最大工作压力。
如果要保持防喷器原有的额定工作压力不变,而且还要具有抗硫的功能,就要选用非常特殊的螺栓材料,成本大约要提高25~30倍。
所以在选用防喷器时应注意这一点。
目前,我们对材料抗硫化氢处理的方法主要是控制材料化学成分和热处理工艺,这两项工作作好了就可以满足抗硫化氢的要求。
2011井控装备-第四章《旋转防喷器》资料

井控装置教案之-旋转防喷器
2011井控培训课件
分流系统组成和功用
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分流系统包括分流器、 分流四通和分流管线。 其中分流器可以是专 用分流装置,也可以 用于低压大通径防喷 器代替使用。 分流器主要由壳体、 顶盖、胶芯、活塞和 油孔组成。
2011井控培训课件
井控装置教案之-旋转防喷器
旋转防喷器使用方法
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钻进作业时操作程序: 下钻完毕,接方钻杆,方钻杆上装好方瓦总成。 下放钻具使方瓦总成落入旋转总成的中心管方孔 内。 转盘方孔装好方补心打开节流管汇上的液动平板 阀。 开泵循环,保持井口压力在5MPa以下。 开冷却循环水,开钻。 中途带压更换胶芯总成 上提钻具至接头超过FZ或FH时,关防喷器。 打开壳体卸压塞卸压。 拆卡箍,上提钻具,提出总成。 取下旋转总成,更换胶芯。 按下钻顺序重新装入。
2011井控培训课件
井控装置教案之-旋转防喷器
主动密封旋转防喷器工作原理
8
关井操作: 当需要关闭防喷器时,液压油从下 壳体的进油口进入防喷器内的活塞 下腔推动活塞上行,活塞挤压胶芯 沿壳体内腔球面上行。由于受上壳 体内腔球面的限制,胶芯向内收缩 抱紧钻具,实现胶芯与钻具的密封。 开井操作: 当需要开启防喷器时,液压油从壳 体上的进油口进入防喷器内的活塞 上腔推动活塞下行,在液压力和胶 芯自身弹性的作用下,胶芯向外张 开松开钻具。
井控装置教案之-旋转防喷器
2011井控培训课件
旋转防喷器的控制系统
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Shaffer旋转防 喷器的控制系统 旋转防喷器系 统(也称随钻压力 控制系统)主要由 旋转球形防喷器、 液压控制装置、 司钻控制面板、 安装配件及工具 四部分组成。
井下作业井控设备

• 2 中石油规定防喷器按额定工作压力分: • 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
105MPa五个 压力级别 。 •
3 大庆油田使用的封井器的压力等级是7MPa。
(一)环形防喷器
1.功用
A.当井内有管柱时,能用一种胶芯封闭管柱与井口形 成的环形空间。
井下作业井控设备概述
井控设备是指为实施油、气、水井压力控制技术而设
置的一整套专用的设备、仪器、仪表和专用工具。
井控设备应具有以下功用:
1 预防井喷。
2 及时发现益流。
3 迅速控制井喷。 4 处理复杂情况。
是对井喷事故进行预防、监测、控制、处理的必备装
置。通过井控装置可以做到有控施工,既可以减少对
油气层的损害,又可以保护套管,防止井喷和井喷失
3. 当井内无管柱时:为防止井涌的发生,在防喷 器内投入全封棒,并关闭半封闸板抱合全封棒, 封闭整个井筒。
七、三位一体防喷器的安装方法
1.井口安装应使法兰面向下,注意不要装 反。
2.清洁钢圈及钢圈槽,钢圈槽内涂黄油。 3.上螺栓要用力均匀,对角依次上紧。 4.安装好后进行水压试验。试压标准应达
到工作压力21MPa,稳压5min。
力35MPa
防喷器的类型
目前防喷器主要是液压防喷器。根据密封方式的不同可分为 环型防喷器、闸板防喷器和旋转防喷器。
环形防喷器
防
喷
器
闸板防喷器
旋转防喷器
锥形胶芯防喷器
筒型胶芯防喷器 球形胶芯防喷器 液压闸板防喷器
手动闸板防喷器 单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器
• • 防喷设备选择及防板防喷器的关、开井及锁紧 操作步骤
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?井口防喷器组合形式
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的作用 二、环形防喷器的类型 三、锥形胶芯环形防喷器 四、球形胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、三种环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、环形防喷器的使用注意事项 九、常见故障判断及排除方法
井控装备
§2-1 环形防喷器的作用
2. 耐压能力 压力等级应大于可能出现的预期井口最高压 力。我国一般按井内最高地层压力来选BOP 的压力级别。
3. 类型和数量 根据在空井、井内有钻具、钻具外径不同等 各种工况下能迅速关井为原则。
§1-7 井口防喷器的组合
14MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ S+FZ
P145
S+FZ+FZ FZ+S+FZ S+FZ+FH
4. 现场维修方便 易损密封件更换方便。
§1-5 液压防喷器的技术参数
公 定义:防喷器内部上下通孔直径,单位mm。
称
180mm、230mm 9”、280mm 11”、
通 种类: 346mm 13⅝” 、426mm、476mm、
径
528mm、540mm 211/4”、680mm
额
760mm30”
定 定义:防喷器工作时能承受的最大井口压力,
R -Ram Rd -Double Rams Rt -Three Rams A -Annular S -Spool
现场用防喷器的标牌 §1-6 液压防喷器的型号
§1-7 井口防喷器的组合
选择井口防喷器组合时,主要考虑因素:
1.通径大小 公称通径应与套管头下的套管尺寸相匹配。 以便通过相应尺寸的钻头与钻具。
§1-7 井口防喷器的组合
21MPa 井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH
FZ+S+FZ+FH
S+2FZ S+FZ
§1-7 井口防喷器的组合
35MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH FZ+S+FZ+FH S+2FZ S+FZ+FH
§1-7井口防喷器的组合
70MPa 、105MPa井口防喷器组合形式 注意
4. 钻具内防喷器-方钻杆球阀、 投入式单向阀、钻杆回压凡 尔等
远 离 井 口 点 火
去泥浆池
§1-3井控设备的组成
5. 加6.重起7.钻钻钻8井.灌井监液钻液测装井气仪置液体表装分-液置离面器检、测真仪空,除甲气烷器、硫化氢检测器
附录六、七 P175
有害气体检测器
气体分离器器 真
泥浆罐及附属设施
空
除
泥浆泵及灌浆装置
气
去振动筛
远 离 井 口 点 火
去泥浆池
§1-4 液压防喷器的特点
1.动作迅速 封井时间:闸板BOP:3~8S,环形BOP:
30S以内。液动放喷阀开启时间1—3S左右。 2. 操作方便
气控液操作、液压传动执行,省力、简便。 3. 安全可靠
BOP强度可靠,封井可靠,司控台、辅助 控制台、远控台(储能器)多点操控,手动辅助。
什么是井控设备?
井控设备是实施油气井压力控制技术的 一整套专用设备、仪表、工具和管汇。
井控设备的功能:
预防井喷 ●
(精确地层预报,防止井喷条件的形成 )
及时发现溢流 ●
(对油气井进行监测以便尽早发现井喷预兆)
● 迅速控制井喷(二次井控)
● 处理复杂情况
总之:井控装备是为了实施近平衡压力钻井和防止井 喷而研制装设的。
§2-3 锥形胶芯环形防喷器结构
探孔
结 构
顶盖
胶芯
防尘圈 油口 开启腔 活塞 关闭腔
油口
壳体
支撑筒
工作原理
关井:
液 开压井油:—关 闭 液腔压油—活—塞开 上 启行腔—胶活芯塞 上 下行,—活在塞顶 盖 对的胶限芯制挤下 压, 胶 力芯消向除中—胶心 挤 芯压在自、身收弹缩 — 力封的住作井用口下 恢复原状— 把井打开。
套管四通+FZ+S +2FZ+FH
套管四通+S +2FZ+FZ+FH
井口装置安 装好后,应 校正天车、 转盘和井口 中心的偏差 小于等于 10mm。
§1-7 井口防喷器的组合
中原油田的“四类井口”
70MPa(一类)
21、35MPa(二类)
套管头+FZ+S+2FZ+FH 套管头+S+2FZ+FH
§1-7 井口防喷器的组合
缺点:无法区分防喷器的具体类型。 压力单位不符合我国法定计量单位。
§1-6 液压防喷器的型号
1985以后: □□□□□-□□□
最大工作压力, 以MPa为单位。
公称通径,以cm为单位圆整。
防喷器型号代码:
FZ -单闸板防喷器 2FZ -双闸板防喷器 3FZ -三闸板防喷器
FH -环形防喷器国外Fra bibliotek码:§1-3井控设备的组成
1. 井口防喷器组-环形BOP、闸板BOP、四通等
台辅 助 控 制
司钻控制台
置蓄 能 器 防喷器组 装 气管束
节流管汇控制箱
去振动筛
远 离
井
口
点
火
管排架
去泥浆池
2. BOP控制装置-司控台、远控台、液控箱等
3. 节流与压井管汇
方钻杆上旋塞
§1-3井控设备的组成
汇压 井 管
节流管汇 去振动筛
中原油田的“四类井口”
14MPa(三类)
套管头+S+FZ+FH 套管头+S+2FZ
套管头+S+FZ
思考题
?井控装备的概念、组成
?我国井控装备的压力等级、通径尺寸(常 用)
?指出下列防喷器 的种类及技术参数
KPY28-210 FZ23-21 35
FH28-
2FZ35-21
KPY35-350 FZ54-14
井控装备
第一章 概 述 第二章 环形防喷器 第三章 闸板防喷器 第四章 控制系统 第五章 节流与压井管汇
第一章 井控装备概述
一、井控装备的重要性 二、井控设备的概念、功能 三、井控设备的组成 四、液压防喷器的特点 五、液压防喷器的技术参数 六、液压防喷器的代号 七、井口防喷器的组合
井控装备
§1-2 井控设备的概念、功能
工
单位MPa。
作 压 力
种类: 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
105MPa、140MPa。
注:黄字部分为本油田常用。
共27种BOP
§1-6 液压防喷器的型号
1985以前: KPY □ □ - □ □ □
最大工作压力, 以kgf/cm2为单位。
公称通径,以cm为单位并取圆整值。 勘探用液压防喷器的汉语拼音缩写。
1 封零—井内无钻具 时可全封井口。 2 封环空—井内有钻 具、套管、电缆等物 时,可封闭环形空间。
万能BOP
3 强行起下钻—使 用具有18o坡度接 头的对焊钻杆,配 合减压调节阀或缓 冲储能器。不压井
起下钻。
喷球 器形
胶 芯 防
喷组 器合
胶 芯 防
§2-2 环形防喷器的类型
器锥 形 胶 芯 防 喷