液压防喷器
海外石油钻井液压闸板防喷器安全操作规程
液压闸板防喷器安全操作规程1人员准备1.1井队带班队长，司钻，副司钻，井架工，钻工等班组人员为本作业操作人员。
1.2带班队长、司钻对整个作业过程进行安全监督。
2工具准备2.1合适的吊装绳套、液压提升装置2.2BOP螺杆专用套筒扳手等工具3安全注意事项3.1安装时，注意保护两端的钢圈槽3.2液压开关,防刺伤。
4操作程序4.1闸板环形防喷器安全操作规程4.1.1安装技术规程总体要求4.1.1.1防喷器组安装完毕后，应校正井口、转盘、天车中心，其偏差不大于10mm，以减少钻具对封井器设备的接触和摩擦。
用16mm的钢丝绳在井架底座的对角线上加反正螺栓将防喷器绷紧固定牢靠，以减少在钻井中震动对其的影响。
环形防喷器顶部安装防溢管用螺栓连接，不用的栽丝孔用丝堵堵住。
4.1.1.2所有封井器每趟起下钻必须至少操作一次，交替使用司控台和辅控台进行关闭，环形封井器不需要完全关闭，另外，不能在空井的情况下关闭半封闸板。
4.1.1.3闸板防喷器应配备手动或液压锁紧装置，具有手动锁紧装置的防喷器应装齐手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，手轮应接出井架底座，可搭台便于操作。
手动锁紧杆和防喷器手动锁紧轴中心线的偏斜应不大于300。
手动锁紧杆手轮上应挂牌标明开关圈数及开关方向。
具有手动锁紧机构的闸板防喷器关井后，应手动锁紧闸板，锁紧后不必回旋。
打开闸板前，应先手动解锁，解锁一次性到位，然后回转1/8圈～1/4圈。
4.1.1.4不要通过封井器组或节流管汇循环废水泥浆，要对与废水泥浆有接触的井控设备进行彻底清洗并确保其在下次安装是干净的。
大钻机21-1/4"2000psi、13-5/8"5000psiBOP组每口井、修井机BOP组每个月都应打开、清洗及进行外观检查，包括保养手动锁紧装置。
29-1/2"500psi导流器可以每季度进行打开保养清洗。
4.1.1.5如果可能，安装闸板封井器要使闸板侧门位于地面以上，且对套管头以下的闸门要有适当的保护。
井控设备-1.
4、钻具旁通阀
何时安装钻具旁通阀： 钻开油气层前将钻具旁通阀接在靠 钻头的钻柱处； 压井作业中钻头水眼被堵时，钻具 旁通阀可建立新的循环通道继续实施压井 作 业。 使用方法：
发现水眼被堵而无法解堵时，卸掉方 钻杆投球后再接方钻杆使球落至钻具旁 通阀阀座处，开泵后只要泵压升高到一 定压力值就剪断固定销，使阀座下行直 到排泄孔全部打开，泵压则下降，从而 建立新的循环通道。
2、钻具止回阀
结构：阀体、阀芯、阀座、压帽、密封 套。 特点：允许钻井液自上而下流动，不允 许井液向上串流。安装回压凡尔后，很 难获得关井立管压力的真实数据。 何时安装回压凡尔：在起下钻过程中， 发生溢流、井喷时，在钻具上接装回压 凡尔。
3、投入式止回阀
结构：较为复杂。心轴、工作筒、卡瓦、卡瓦锥座、 固定座、钢球、垫片、悬挂管、弹簧、橡胶密封筒等。 特点：允许钻井液自上而下流动，不允许井液向上串 流。心轴组件未坐落在工作筒上时，不妨碍关井立管 压力的真实数据的获取。 – 心轴组件到位：在将投入式单向阀的心轴组件从井 口投入钻柱中孔后应接访钻杆，开泵循环钻井液将 心轴组件输送到工作筒固定座上，当泵压突然升高 时即表明心轴组件到位已到位。 何时安装投入式单向阀：在进入油气层前，投入式单 向阀的工作筒预先安装在钻具管串的钻铤柱顶部，此 时心轴组件未到位，当需要封闭钻具中孔时心轴组件 才投入钻柱管串。
2、液压防喷器的公称通径
概念：是指防喷器的上下垂直通孔直径。
我国液压防喷器的公称通径共分为10种：180mm、
230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、
540mm、680mm、760mm.
常 用
2、防喷器压力等级的选择
防喷器基础知识
井
球型胶芯环形防喷器
控
设
备
环 形 防 喷 器
球型胶芯环形防喷器的结构
井
关井（球型）
控
设
备 液压油进入油
缸的关闭腔，推
动活塞上行，胶芯
也上行，在顶盖的
限制作用下，胶芯
环 形 防
只能向心收缩，挤 出橡胶，封住井口
喷
器
返回井开井（球型）源自控设液压油进入
备 油缸的开启腔，
推动活塞下行，
活塞对胶芯 的挤
防喷器基础知识
Basic Knowledge of BOP
程瑞亮
Associate Professor
第四部分 液压防喷器控制系统
目录
第一部分 防喷器原理及结构 第二部分 环形防喷器 第三部分 闸板防喷器
第四部分 液压防喷器控制系统
1-旋转防喷器
1
2-环形防喷器
2
3-双闸板
3
4-四通
4
5-单闸板
胶芯寿命
短
长
长
开关一次 需油量的比值
2 中等
3 最多
1 最少
外形特征 径向小、高度高 径向大、高度低 径向、高度均小
重量
轻
稍重
特轻
国产环形防喷器的技术规范
常用锥形胶芯防喷器技术规范
型号
公称通径 最大工作 关井时耗 液控油压
压力
mm (in) MPa
S
MPa
外形尺寸 mm 外径 高度
FH23-35 230(9)
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。
3、 类型和数量 在空井、井内有钻具、钻具外径不同等各 种情况下迅速关井。
关于井控设备与井控技术
第四节井控设备与井控技术一、井控设备井控设备系指实施油气井压力控制所需的一整套设备、仪器仪表和专用工具。
(一)油气钻井井控设备的安全配套标准为了满足油气井压力控制的要求，井控设备必须能在钻井过程中对地层压力、地层流体、钻井主要参数、钻井液参数等进行准确地监测和预报；当发生溢流、井喷时，能迅速控制井口、节制井眼中流体的排放，并及时泵人压井钻井液使之在维持稳定的井底压力条件下重建井底与地层之间的压力平衡。
即使发生井喷失控乃至着火事故，也具备有效的处理条件。
因此，标准配套的井控设备应由以下主要部分组成。
1．以液压防喷器为主体的钻井井口，又称防喷器组合。
其主要包括：(1)液压防喷器；(2)套管头；(3)四通；(4)过渡法兰。
2．液压防喷器控制系统。
其主要包括：(1)司钻控制台；(2)远程控制台；(3)辅助遥控控制台。
3．以节流管汇为主的井控管汇。
其主要包括：(1)节流管汇及液动节流阀控制箱；(2)放喷管线；(3)压井管汇；(4)注水管线；(5)灭火管线；(6)反循环管线。
(二)液压防喷器组合液压防喷器组合选择包括压力级别、公称尺寸(通径)、组合形式及控制系统的控制点数的选择等。
选择液压防喷器组合应考虑的因素主要有：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，应能实现平衡钻井，确保钻井安全和节省钻井费用。
1．压力级别的选择液压防喷器组合的工作压力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口压力来决定。
防喷器压力级别共有五种：14MPa、21 MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa。
2．通径的选择防喷器组合的通径取决于井身结构设计中的套管尺寸，即必须略大于所连套管的外径。
防喷器通径共有九种：180mm、230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、540mm、680mm。
液压闸板防喷器
液压闸板防喷器
液压闸板防喷器是井控装置的重要组成部分，具有开关灵活、操作省力、使用安全、维修简单等特点。
1、用途
能封闭套管与管柱之间的环形空间，能全封闭井口。
在封闭情况下，可通过下部四通或壳体旁侧出口所连接的管线，进行钻井液循环、节流放喷、压井等作业。
在特殊的情况下，可切断钻具达到封井的目的。
可悬挂钻具。
使用变径闸板可封闭一定范围的不同规格的管柱与套间的环空。
2、结构特点
（1）壳体的结构特点见上图；
1）形状。
一般壳体近似方形，中间有通过钻具的垂直通孔闸板水平运动的闸板室。
2）连接方式。
上下部有三种连接方式：栽丝连接、法兰连接、卡箍连接。
其连接法兰、螺栓、卡箍、钢圈尺寸均按API标准执行。
（2）闸板结构及使用特点：闸板结构见下页图。
双面用闸板，闸板上下面对称。
不同尺寸的钻具只需更换胶密封半环和闸板压快、其余零件可通用互换；单面用闸板不可翻转使用；剪切闸板可切断井口钻具并全封井口；可变径闸板使用于一定范围内不同尺寸的钻具和套管的密封。
（3）闸板密封特点
闸板浮动、闸板的自动清砂及井压助封、闸板的自动对中及自进作用。
闸板防喷器密封井口要同时有四处密封起作用，才能达到有效封井，即：闸板顶部与壳体的密封、闸板前端与管子的密封、壳体与侧门的密封、活塞杆与侧门的密封。
（4）闸板锁紧装置。
手动锁紧装置是靠人力旋转手轮关闭或锁紧闸板。
使用时应注意手动锁紧装置只用于关闭闸板，不能打开闸板。
使用后欲打开闸板首先必须手动锁紧装置复位解锁，再用液压打开闸板。
最新FEA型防喷器、钻机刹车联动防提安全装置(标准版)
( 安全管理 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改最新FEA型防喷器、钻机刹车联动防提安全装置(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process最新FEA型防喷器、钻机刹车联动防提安全装置(标准版)一、概述防喷器/钻机刹车联动防提安全装置（简称“防提安全”装置），是确保安全钻井的重要配套装置。
液压防喷器是石油天然气钻井中防止井喷必配的安全装备。
长期以来，由于防喷器设计上的原因及人为因素，在关闭防喷器之后时常发生因误操作而造成提坏闸板防喷器芯子、提滑井口套管扣、提断钻杆打顿钻等事故。
其中某油田一口井因提断钻杆打顿钻，处理事故就损失时间106天，直接经济损失213万余元，因此，液控气型防提安全装置在钻井生产中有着重要的作用。
该装置均能与罗马尼亚的72、76型液控掖型、美国的或国产的气控液型、电控液型液压防喷器控制系统（装置）配套使用。
无论是在防喷器的司钻控制台或是远程控制台上关闭半封闸板防喷器，它都能产生联动作用，从而，刹死钻机刹车，防止发生因误操作而造成事故。
由于空气不洁净含水份、杂质，建议所有使用气动元件的钻机，安装气源排水分配器与之配套使用，以保证气动元件的可靠性，延长气动元件的使用寿命，目前四川石油管理局（钻井井控实施细则）中已明确规定强制使用，收到很好效果。
二、型号意义FZA-控制半封闸板防喷器的数量（用罗马数字表示）防喷器/钻机刹车联动防提安全装置三、技术参数1、通径8mm2、气源压力0.7～1.2Map3、工作油压10.5～21Map4、控制半封闸板防喷器数量Ⅰ型一个，Ⅱ型二个。
井控技术之液压防喷器专题培训课件
无细扣对焊钻杆接头，强行起下钻具
2
(根据胶芯形状 )
球型胶芯环形防喷器 组合胶芯环形防喷器
3.环形防喷器的结构
壳体
顶盖
◆ 现场维修方便
闸板防喷器的闸板坏了，环形防喷器的胶芯坏 了，在现场都可以进行更换。
液压防喷器型号及表示方法
1985年以前，我国的液压防喷器型号都是以KPY
公称通经—最大工作压力表示，其中KPY为勘探液压防 喷器的汉字拼音字母。公称通经以 cm单位表示并取其 圆整值，最大工作压力以kg/cm2单位表示，如公称通 经230cm；最大工作压210kg/cm2的液压防喷器，其型 号为KPY23-210。
1985年始液压防喷器型号的字头仍为汉语拼音字
母组成，公称通经以 cm单位表示并取其圆整值，最大 工作压力的单位则以MPa表示。
例如公称通经230mm，最大工作压力21MPa的单闸
板防喷器，型号为FZ23—21；公称通经346mm，最大工
作压力35MPa的双闸板防喷器，型号为2FZ35—35；公
除，胶芯在本身弹性力作用下逐渐复位，打开井口
(二)锥型胶芯环形防喷器
锥型胶芯环形防喷器的结构
工作原理
工作原理
关井 开井
1.胶芯的结构特点
1) 胶芯外侧面呈园锥形,锥面母线与胶芯轴线夹角为 20°～25°胶芯由2～30块(成偶数)铸钢支承筋与橡胶 硫 化而成，支承筋沿园环呈径向辐射状配置，橡胶硫化在支 承筋腹板的四周。胶芯外形像南瓜 ,故有“南瓜胶芯”之 称2)井压助封。封井时，活塞在液控压力推动下向上运动， 推挤胶芯，胶芯向心收缩，支承筋相互靠拢，支承筋之 间的橡胶被挤向井口，形成初步密封。作用在活塞下端 面上的井内压力也推动活塞上行，使胶芯封闭得更紧密， 从而提高了胶芯的密封性能
达标井控钻井队正副司钻试题库
A、20 B、22 C、23 D、25
答案：C
45.液压闸板防喷器开井操作完毕后，应到（）检查闸板是否全部打开。
答案：B
27.环形防喷器关闭流程是（）。1）直至橡胶被挤出抱紧钻具或全封闭井口，最终实现对井筒的密封；2）由于胶芯受顶盖的限制，迫使胶芯在上行过程中向井口中心移动；3）推动活塞上行，活塞推动胶芯上行4）液压油从壳体下部油道口进入防喷器的关闭腔。
A、1）3）2）4）B、1）2）3）4）C、3）2）1）4）D、4）3）2）1）
答案：√
21.环形防喷器开启时，高压油从壳体上部油口进入活塞（）开启腔，推动活塞下行实现开井。
A、上部B、下部C、中部D、侧面
答案：A
22.球形胶芯环形防喷器胶芯呈()。
A、圆台状B、圆球状C、半球状D、锥形
答案：C
23.环形防喷器正常关井油压不允许超过（）MPa。
A、8.4 B、10.5 C、15 D、21
答案：×
33.球形胶芯的漏斗效应有助于在关井后提高胶芯的密封性能。
答案：√
34.环形防喷器在关井状态下可上下缓慢活动钻具，也可以缓慢旋转钻具。
答案：×
35.环形防喷器可以长期封井。
答案：×
36.环形防喷器可以实现手动关井。
答案：×
37.橡胶备件妥善保管，防止胶芯老化。
答案：√
38.当钻杆相对于胶芯上下活动时，或是封井起下钻具时，属于动密封工况，此时关井液控油压应增大一倍。
A、二处B、三处C、四处D、五处
答案：C
42.旋转式侧门由上下铰链座限定其位置，当卸掉侧门的紧固螺栓后，侧门最大可绕铰链座做（）旋转。
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一、产品名称及型号
2fz18-35液压双闸板防喷器
二、主要用途
液动双闸板防喷器是为试油（气）过程中有效地控制井喷而设计的，同时也用于低压井口的修井、测数据等。
液动双闸板防喷器可以单独使用，也可和单闸板组合使用，还可与环型防喷器配套使用。
三、工作原理
1、开关动作原理
当液控系统高压油进入左右液缸关闭腔时，推动活塞带动闸板轴及闸板总成沿闸板室限定的轨道分别向井口中心移动，实现封井。
当高压油进入左右液缸开启腔时，推动活塞带动闸板轴及闸板总成离开井口中心方向运动打开井口。
闸板开关由液控系统换向阀控制防喷器的开、关动作。
2、密封原理：
闸板防喷器要有四处密封才能有效地封闭井口，即：闸板顶密封与壳体的密封。
闸板前密封与管子及前密封相互之间的密封。
壳体与侧门之间的密封。
闸板轴与侧门间的密封。
闸板的密封过程分为两步：一是在液压油作用下闸板轴推动闸板前密封胶芯挤压变形密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶部，从而形成初始密封。
二是在井口有压力时，井压从闸板后部推动闸板前密封进一步挤压变形，同时井压从下部推动闸板上浮贴紧壳体上密封面，从而形成可靠的密封，称为井压助封作用。
具体作业为：
1、当井里有管具时，它可以封闭套管和油管之间的环形空间，可配备2 3/8˝、2 7/8˝、3 1/2˝和全封闸板，能封闭以上规格的管具，还有电缆闸板可供选择。
（具体规格按客户要求配置）
2、当井里无钻具时，用全封闸板可以封空井。
3、为了有效控制地层压力，它可以与试油（气）管汇配合使用，实现平衡压力作业。
4、可以在封闭井口的情况下实现压井、洗井等特殊作业。
四、防喷器主要技术参数
名称：液动双闸板防喷器
型号：2fz18-35
额定工作压力：35mpa
公称通径：180mm（7 1/16˝）
强度试验压力：52.5 mpa
闸板规格：上腔装2 7/8˝、下腔装全封闸板
顶部连接：350法兰
底部连接：350法兰
五、结构简介
液动双闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、活塞、锁紧轴、闸板轴、闸板等主要零部件组成，侧门为平行式结构，方便闸板的更换。
胶芯拆装过程如下:
拆缷胶芯：
a.先取下顶密封，再取前密封。
b.安装胶芯时，则先装前密封，后装顶密封。
闸板锁紧装置：
我厂的闸板锁紧装置主要为手动锁紧。
手动锁紧装置是靠人力旋转锁紧轴来实现锁紧。
其作用是：当需要长时间封井时，在液压关闭闸板时将闸板锁定在关闭位置，此时液压可泄掉。
液压关闭闸板后进行手动锁紧时，向右旋转锁紧轴，由锁紧轴台肩抵在缸盖上，不能后退，只能驱动闸板轴向井口中心移动，锁紧闸板。
手动锁紧装置只能关闭闸板而不能打开闸板，若要打开已被手动锁紧的闸板，必须先使手动锁紧装置复位解锁，再用液压打开闸板，这是唯一的方法，具体操作如下：
a.向左旋转锁紧轴直至终点，然后再向右旋转1/8~1/4圈，以防温度变化时锁紧轴在锁紧位置被卡住。
b.用液压打开闸板。
六、安装使用
安装
1、液动双闸板防喷器在送往井场前，要进行密封试压，压力为额定工作压力，合格后方可运送。
2、清洗垫环槽，安放好垫环，按推荐的扭矩对称均匀地拧紧螺母。
3、液动双闸板防喷器所装闸板应和井场使用的管具（电缆）尺寸一致。
4、检查防喷器是否处于开启状态。
试行
闸板防喷器安装于井口之后，在使用前应注意检查以下各项工作，进行试压运转，认为无
问题时方可使用。
a.检查油路连接管线是否与防喷器所标示的开关一致，可由液控房对每种闸板试开关各两次，以排除油路中的空气，如闸板开关动作与控制台手柄指示不一致,应倒接管线。
b.对井口装置进行全面试压，试压标准应按有关井控规范条例执行，试压后对各连接螺栓
再一次紧固，克服松紧不均现象。
c.检查所装胶芯规格与井内管具尺寸是否一致.。
正确使用
1、井喷时可用液动双闸板防喷器的管子闸板密封相同尺寸的管具或用电缆闸板来密封电缆。
长期封井时，关闭闸板即锁紧。
2、严禁用打开闸板来泄井里压力，以免刺伤闸板橡胶件。
3、在打开或关闭闸板时，应一次开关到位。
4、在井里有管具时，严禁关闭全封闸板。
5、正常使用后，每天应开关闸板一次，检查开关是否灵活。
6、在井场应备有正在使用的闸板、配件各一付，一旦损坏，可以及时更换。
7、手动闸板防喷器在正常工作状态下，应处于全开位置。
8、松侧门螺栓打开防喷器侧门之前，一定要将液控房的储能器中的压力泄掉。
七、维护保养
1、安装使用、维护保养的人员，必须认真阅读使用说明书。
2、用户需按井控要求对防喷器进行定期的维护保养和检修。
3、在试验检查时试验压力为额定工作压力，在试压中，检查各连接部位的密封是否可靠。
4、更换闸板胶芯
首先把闸板从活塞杆沟槽中取出，放在工作台上，撬开顶密封，取下前密封。
在安装新密封件时，应均匀在其表面涂润滑脂。
在检查各金属件时，当发现有拉伤现象时，如轻微，可用抛光砂布轻轻打磨，清除其突出的边缘，如严重时，须更换。
八、常见故障及排除方法
1、井里介质从壳体和侧门连接处流出，原因和排除方法如下：
1.1、侧门螺栓未上紧：对称均匀上紧；
1.2、壳体密封圈损环：更换；
1.3、两平面间有杂物：清除；
2、闸板关闭，但封不住压：
2.1、闸板胶芯损坏：更换；
2.2、闸板上密封面腐蚀或有沟槽：修复；
九、注意事项
橡胶件存放的规定：
1、根据进库时间的先后进行编号，按先进先用的原则使用。
2、必须放在光线较暗又干燥的室里，最好放入带空调的室里，室温20℃左右。
3、不能和油脂、化学品、硬物存放在一起。
4、一般库存期为一年。
5、橡胶件应自由水平放置，不能有重物压置或悬挂。
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来自山东省东营市的客人于2014/12/15 13:06:31在百度搜索关键词“双闸板液压防喷器”访问了本页。