第三章 闸板防喷器
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闸板防喷器结构与应用
井控安全保障
通过合理配置和使用闸板防喷器，能够有效地控制和调节井 内压力，保障钻井作业的安全。
压裂酸化作业中的应用
控制酸化液外泄
在压裂酸化作业中，闸板防喷器用于控制酸化液的流动，防止酸化液外泄对环境 造成污染。
提高作业效率
通过闸板防喷器的控制，能够更好地调节酸化液的流量和压力，提高压裂酸化作 业的效率。
闸板防喷器结构与应用
目录
Contents
• 引言 • 闸板防喷器结构 • 闸板防喷器工作原理 • 闸板防喷器的应用 • 闸板防喷器的维护与保养 • 未来展望
01 引言
目的和背景
01
石油和天然气开采过程中，防喷 器是控制和防止井喷事故的关键 设备。
02
随着开采深度的增加和技术的进 步，对防喷器的性能和可靠性要 求也越来越高。
安全保护装置
紧急关闭装置
在紧急情况下，可以通过手动或自动方式快速关闭防喷器，以防止事故扩大。
超压保护装置
当井内压力超过防喷器的额定压力时，超压保护装置会自动开启，防止防喷器 因超压而损坏。
04 闸板防喷器的应用
油气井控中的应用
防止井喷事故
在油气井钻探过程中，闸板防喷器用于控制和关闭井口，防 止井喷事故发生。
应用领域拓展
海洋钻井领域
随着海洋资源的开发利用，闸板 防喷器在海洋钻井领域的应用将
进一步拓展。
非常规能源开采
随着非常规能源的开采，如页岩 气、煤层气等，闸板防喷器的应
用将更加广泛。
深海工程
在深海工程领域，闸板防喷器将 发挥重要作用，保障深海作业的
安全。
THANKS
壳体是防喷器的主体，通常由厚钢板 焊接而成，具有足够的强度和刚度， 能够承受井内高压流体和井口装置的 重量。
通过合理配置和使用闸板防喷器，能够有效地控制和调节井 内压力，保障钻井作业的安全。
压裂酸化作业中的应用
控制酸化液外泄
在压裂酸化作业中，闸板防喷器用于控制酸化液的流动，防止酸化液外泄对环境 造成污染。
提高作业效率
通过闸板防喷器的控制，能够更好地调节酸化液的流量和压力，提高压裂酸化作 业的效率。
闸板防喷器结构与应用
目录
Contents
• 引言 • 闸板防喷器结构 • 闸板防喷器工作原理 • 闸板防喷器的应用 • 闸板防喷器的维护与保养 • 未来展望
01 引言
目的和背景
01
石油和天然气开采过程中，防喷 器是控制和防止井喷事故的关键 设备。
02
随着开采深度的增加和技术的进 步，对防喷器的性能和可靠性要 求也越来越高。
安全保护装置
紧急关闭装置
在紧急情况下，可以通过手动或自动方式快速关闭防喷器，以防止事故扩大。
超压保护装置
当井内压力超过防喷器的额定压力时，超压保护装置会自动开启，防止防喷器 因超压而损坏。
04 闸板防喷器的应用
油气井控中的应用
防止井喷事故
在油气井钻探过程中，闸板防喷器用于控制和关闭井口，防 止井喷事故发生。
应用领域拓展
海洋钻井领域
随着海洋资源的开发利用，闸板 防喷器在海洋钻井领域的应用将
进一步拓展。
非常规能源开采
随着非常规能源的开采，如页岩 气、煤层气等，闸板防喷器的应
用将更加广泛。
深海工程
在深海工程领域，闸板防喷器将 发挥重要作用，保障深海作业的
安全。
THANKS
壳体是防喷器的主体，通常由厚钢板 焊接而成，具有足够的强度和刚度， 能够承受井内高压流体和井口装置的 重量。
闸板防喷器 ppt课件
1、挡圈 2、止推轴套 3、W形密封圈 4、压圈 5、防尘圈座 6、防尘圈
ppt课件
30
四、部件结构及维护保养
• 二次密封结构
1、NPT 1丝堵 2、压紧螺塞 3、二次密封脂 4、单向阀 5、带孔丝堵R1/2
ppt课件
31
四、部件结构及维护保养
• 浮动式侧门密封总成
由1.侧门密封圈骨架、 2.橡胶弹簧、 3. O形密封圈组成。
14(2,000) F 21(3,000) F,C,CS
C C,CS
C C,CS
35(5,000) F,C,CS C,CS C,CS FS,C,CS CS CS
70(10,000) F,CS
C FS,C,CS, FS,CS
105(15,000) FS FS FS
FS
FS
140(20,000)
FS
F-锻造结构， FS-锻造结构且具有剪切功能
pp3t课5件-105： 31/2〃- 5〃
23
四、部件结构及维护保养
• 分体式剪切闸板
ppt课件
24
四、部件结构及维护保养
• 矩形腔整体式剪切闸板
ppt课件
25
四、部件结构及维护保养
• 长圆腔整体式剪切闸板
ppt课件
26
剪切闸板
• 原华北油田钻井公司曾经在一次试验中用同1付剪切闸板 剪切5in S-135钻杆达到19次，其中包括剪切钻杆过渡带， 每次进行剪切完成后均进行低压和额定工作压力试验，试 验后闸板仍然完好。
侧门开关原理示意图
ppt课件
16
闸板防喷器结构特点
• 独特的油路通断阀，控制液压油流向，缩短侧门开启 距离。
ppt课件
闸板防喷器结构与应用
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闸板防喷器 结构与应用
讲课人：管风营
01
闸板防喷器的类型
02
闸板防喷器的结构
03
闸板防喷器的功能
04
工作原理和开关井步骤
05
使用注意事项
课程内容
CONTENTS
一、闸板防喷器的类型
单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器 1.根据闸板数量分为：
按闸板本身结构： 全封 半封 闸板防喷器的类型 剪切 变径
关井步骤：
液压关井
手动锁紧
液控泄压
开井步骤：
手动解锁
液压开井
液控泄压
动画步骤
闸板防喷器的功能
目 录
工作原理和开关井步骤
闸板防喷器的类型
使用注意事项
闸板防喷器的结构组成
使用前的检查
1
现场使用注意事项
2
五、使用注意事项
出厂试压是否合格； 闸板芯子是否与井下管材一致； 检查是否安装正确； 开关检查开关是否一致； 现场试压合格；
01
闸板防喷器的类型
02
闸板防喷器的结构
03
闸板防喷器的功能
04
工作原理和开关井步骤
05
使用注意事项
目 录
CONTENTS
结构组成
01
机械锁紧装置
02
四处密封
03
结构特点
04
二、闸板防喷器的结构
侧门 闸板 立体结构 结构组成
01
缸盖
锁、机械锁紧装置
01
前密封
02
顶密封
使用前的检查
使用注意事项
1
2
3
1
）专人负责，落实职责；
）防喷器是否开关到位的正确判断；
闸板防喷器 结构与应用
讲课人：管风营
01
闸板防喷器的类型
02
闸板防喷器的结构
03
闸板防喷器的功能
04
工作原理和开关井步骤
05
使用注意事项
课程内容
CONTENTS
一、闸板防喷器的类型
单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器 1.根据闸板数量分为：
按闸板本身结构： 全封 半封 闸板防喷器的类型 剪切 变径
关井步骤：
液压关井
手动锁紧
液控泄压
开井步骤：
手动解锁
液压开井
液控泄压
动画步骤
闸板防喷器的功能
目 录
工作原理和开关井步骤
闸板防喷器的类型
使用注意事项
闸板防喷器的结构组成
使用前的检查
1
现场使用注意事项
2
五、使用注意事项
出厂试压是否合格； 闸板芯子是否与井下管材一致； 检查是否安装正确； 开关检查开关是否一致； 现场试压合格；
01
闸板防喷器的类型
02
闸板防喷器的结构
03
闸板防喷器的功能
04
工作原理和开关井步骤
05
使用注意事项
目 录
CONTENTS
结构组成
01
机械锁紧装置
02
四处密封
03
结构特点
04
二、闸板防喷器的结构
侧门 闸板 立体结构 结构组成
01
缸盖
锁、机械锁紧装置
01
前密封
02
顶密封
使用前的检查
使用注意事项
1
2
3
1
）专人负责，落实职责；
）防喷器是否开关到位的正确判断；
闸板防喷器工作原理
闸板防喷器工作原理
闸板防喷器是一种常用于防止流体扩散和喷溅的装置。
它的工作原理主要依靠关闭和开启闸板来控制流体的流动。
当闸板防喷器处于关闭状态时，闸板与管道的间隙被完全关闭，阻止了流体的通过。
这种情况下，流体受到闸板的阻挡，无法自由流动，从而有效地防止了喷溅和扩散的发生。
而当需要流体通过时，闸板防喷器可以通过调整闸板的位置来开启管道。
通过与闸板的间隙控制，流体可以顺利地通过闸板防喷器而不发生喷溅和扩散。
闸板防喷器通常由闸板、密封装置、支撑装置等组成。
闸板一般采用耐高压、耐腐蚀的材质制成，以确保其密封性能和耐用性。
密封装置主要负责防止流体泄漏和阻止外界灰尘等杂质进入闸板防喷器内部。
支撑装置则用于固定闸板，保证其稳定性和可靠性。
需要注意的是，闸板防喷器在使用时需要根据具体的工作条件进行合理调整，以确保其工作效果。
同时，定期检查和维护闸板防喷器也是必要的，以保证其正常运行和延长使用寿命。
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。
闸板防喷器
闸板防喷器的合理使用
7、液压开井操作完毕后应到井口检查闸板是否全部打开
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的合理使用
8、半封闸板关井后严禁转动或上提钻具
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的合理使用
9、进入油气层后，每次起下钻前应对闸板防喷器开关活动一次
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的合理使用
闸板防喷器的侧门
旋转式侧门拆换闸板的操作顺序
换向阀手柄搬到中位
旋闭侧门，上紧螺栓
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的侧门
侧门开关注意事项
左右侧门不应同时打开
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的侧门
侧门开关注意事项
侧门未充分旋开或螺栓未固紧前 均不能进行液压关井动作
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的侧门
壳体内有闸板室、呈矩形，以容纳扁平的闸板。 闸板室底部倾斜面，并制有支撑筋。
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的结构
闸板室顶部有一个经过加工的凸台密封平面。
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的结构
连接方式 栽丝连接 法兰连接
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的结构
闸板结构特点 闸板是闸板防喷器的核心部件 按闸板的结构可分为双面闸板和单面闸板 单面闸板又分为组合胶芯式和整体胶芯式两类
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的结构
闸板结构特点——双面闸板
闸板上下面对称 闸板浮动性能好
只需更换密封 胶芯和闸板压块
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器的结构
闸板结构特点——单面闸板
整体胶芯式
组合胶芯式
川庆钻探长庆井控培训中心
闸板防喷器介绍
液压关闭锁紧轴随动结构图
花键套结构图
简易锁紧装置图
机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤
机械锁紧与解锁的判断
机械锁紧装置的组成
（液压关闭锁紧轴随动结构为例）
活塞杆、锁紧轴、万向节、锁紧杆、手轮等
锁紧轴的结构特点
闸板前部与钻具之间的密封
闸板上部与壳体之间的密封 壳体与侧门之间的密封 侧门腔与活塞杆之间的密封
（双向密封，作用是防止井内介质与液压油相互窜漏）
活塞杆处的二次密封装置图
为了更有效的密封，所采取的措施
井压助封 自动清砂
自动对中 浮动式闸板密封
井压助封
自动清沙
自动对中
丝杠式
花键轴式
简易式
ห้องสมุดไป่ตู้
三种机构比较
维护保养方面
结构上 是否锁紧直观性
机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤
机械锁紧与解锁的判断
手动锁紧与解锁的操作要领
锁紧
顺旋 到位 回旋
解锁
逆旋
到位
回旋
闸板防喷器的关井步骤
液压关井
一般情况下
（有液压油）
手动锁紧 液控压力油卸压 将控制该防喷器换向阀的手柄搬 向“关”位
特殊情况下
（液压失效）
手动关井 将换向阀手柄搬向中位
闸板防喷器的开井步骤
手动解锁 液压开井
卸掉液控油压
手动解锁图
液压开井图
卸液控油压图
机械锁紧装置
第三章 闸板防喷器
浮动式闸板密封
对于压块与闸板体分成两体的闸板总成，关闭后继续施 加压力，压块与闸板体间的橡胶被挤向上突起，在闸板 室顶部的凸面形成密封，当开启闸板时，闸板顶部密封 橡胶离开克体内上凸面，闸板回到闸板室内。
措施2：井压助封
在井内有压力时， 能从封闭的闸板背部 和下部产生一种助封 推力，助长前部和顶 部密封。 井内介质压力愈大， 助封力愈大。
二、闸板防喷器的类型
按闸板付数分
单闸板防喷器 双闸板防喷器
三闸板防喷器 全封闸板防喷器
类型
按闸板功用分
半封闸板防喷器
剪切闸板防喷器 变径闸板防喷器
单闸板防喷器
双闸板防喷器
全封闸板
半封闸板
变径闸板
剪切闸板
三、剪切闸板操作参数 1、液控关闭压力≥14MPa，最大为 21MPa； 2、可剪切5″，S-135级，壁厚9.19mm 的钻杆，剪切液控关闭压力≥14MPa； 3、可密封最大工作压力105 MPa。
六、闸板防喷器主要部件的结构特点
1、壳体特点： 主要承压件，采用 高强度、高韧性合金钢 锻造成型。保证防喷器 使用安全可靠。 壳体闸板腔采用长圆形， 减少集中应力
2、闸板结构特点
闸板是闸板防喷器的核心部件，闸板有半封闸板、全封 闸板、变径闸板、剪切闸板。
单面半封闸板：
双面半封闸板：
半封闸板
整体式剪切闸板
手动机械锁 紧装置组成
操 纵 杆
万 向 节
手 轮
活塞杆 锁紧轴 油缸
锁 紧 轴 随 动 结 构 （ 螺 杆 式 )
-
手 动 锁 紧 花键轴套结 装 构 (花键轴式) 置 类 型
简易锁紧结 构(简易式)
机械锁紧装置状态判断 改良简易式 锁紧结构状 态示意
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3. 可剪切钻具
注：必须使用剪切闸板
4. 旁侧孔可安装节流、压井管会汇，代替四通工作
旁侧孔图
第三章
闸板防喷器的功用 结构 结构特点 锁紧装置 合理使用
闸板防喷器
类型 工作原理 侧门 技术规范 常见故障及处理方法
单闸板防喷器
按闸板付数分
双闸板防喷器 三闸板防喷器
手动机械锁紧装置的作用
长期封井时泄压 液压失效时关井
机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤 机械锁紧与解锁的判断
闸板防喷器锁紧装置的类型
◆ 液压关闭锁紧轴随动结构
（俗称 丝杠式）
◆ 花键轴套结构（花键轴式） ◆ 简易锁紧装置（简易式）
侧门的类型
承重与液路合一式铰链 承重与液路分开式铰链
按打开方式
• 可旋开式侧门 • 平直移动式侧门
平直移动的侧门
侧门的开关守则
1. 两侧门不能同时打开 2. 侧门未充分旋开或未用螺栓固紧前, 不许进行液压开关井动作 3. 旋动侧门时,液控压力油应处于卸压 状态 4. 侧门开关后,液动伸缩闸板时应挡住 侧门,防止晃动
第三章
闸板防喷器的功用 结构 结构特点 锁紧装置 合理使用
闸板防喷器
类型 工作原理 侧门 技术规范 常见故障及处理方法
作用：
1 . 可全封整个井口 (也叫封零)
注：井为空井，必须使用全封闸板
2. 可封环形空间（也叫封环空）
注：井中有钻具，必须使用半封闸板（注意：闸板 尺寸必须与钻具尺寸相一致）
液压关井
一般情况下
（有液压油）
手动锁紧 液控压力油卸压 将控制该防喷器换向阀 的手柄搬向“关”位
特殊情况下
（液压失效）
手动关井 将换向阀手柄搬向中位
闸板防喷器的开井步骤
手动解锁 液压开井 卸掉液控油压
手动解锁图
液压开井图
卸液控油压图
机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤 机械锁紧与解锁的判断
井压助封
自动清沙
自动对中
第三章
闸板防喷器的作用 结构 结构特点 锁紧装置 合理使用
闸板防喷器
类型 工作原理 侧门 技术规范 合理使用
侧门的结构特点
侧门的作用 侧门的类型及开关守则 拆换闸板的顺序
侧门功能
封闭闸板室 传递液压油 安装双向密封
丝杠式
花键轴式
简易式
三种机构比较
维护保养方面
结构上 是否锁紧直观性
机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤 机械锁紧与解锁的判断
手动锁紧与解锁的操作要领
锁紧 解锁
顺旋 到位 回旋
逆旋
到位
回旋
闸板防喷器的关井步骤
拆换闸板的顺序
1. 泄压 2. 开侧门 3. 液压关井 4. 拆旧换新 5. 液压开井 6. 关侧门 7. 试压
闸板防喷器的锁紧装置
液压锁紧 机械（手动）锁紧
闸板防喷器液压锁紧装置
手动机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要 领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤 机械锁紧与解锁的判断
闸板防喷器的结构图
第三章
闸板防喷器的作用 闸板防喷器的结构 闸板防喷器的密封
闸板防喷器
闸板防喷器的类型 闸板防喷器的工作原理 闸板防喷器的结构特点 闸板防喷器的技术规范
闸板防喷器的机械锁紧装置 闸板防喷器的合理使用
关井
闸板防喷器 的工作原理
开井
闸板:关井
• 进入油气层后，每起下一次钻应对FZ试开 关一次。卸下观察孔丝堵。 • 试压为FZ的额定工作压力的——% • 特殊作业后及时清洗保养内腔。 • 严禁用打开FZ的方法卸井内的压力。 • 长期关井应锁紧，并挂牌标明。 • 当井内无管具试压时，最大液控压力不 能超过3MPa.(华北二机厂）
闸板防喷器的合理使用
复习题：
液压关闭锁紧轴随动结构图
花键套结构图
简易锁紧装置图
机械锁紧装置
作用 类型 组成 手动锁紧与解锁的操作要领 闸板防喷器的关井步骤 闸板防喷器的开井步骤 机械锁紧与解锁的判断
机械锁紧装置的组成
（液压关闭锁紧轴随动结构为例）
活塞杆、锁紧轴、万向节、锁紧杆、手轮等
锁紧轴的结构特点
壳体与侧门之间的密封图
侧门腔与活塞杆之间的密封 图
井 口 的 密 封
闸板前部与钻具之间的密封 闸板上部与壳体之间的密封 壳体与侧门之间的密封 侧门腔与活塞杆之间的密封
（双向密封，作用是防止井内介质与液压油相互窜漏）施
井压助封 自动清砂 自动对中 浮动式闸板密封
手动锁紧与解锁的判断
液压关闭锁紧轴随动结构 花键轴套式 简易结构式
明杆锁紧的状态图
花键轴套式锁紧状态图
简易式锁紧与解锁状态图
技术规范 • 常用闸板防喷器的技术规范 见《井控设备》33页。
第三章
作用 结构 结构特点 锁紧装置 合理使用
闸板防喷器
类型 工作原理 侧门 技术规范 常见故障及处理方 法
闸板防喷器的合理使用
1、半封闸板的尺寸应与所用钻杆尺寸相对应 2、井中有钻具 使时切忌用全封闸板封井 3、长期封井应手动锁紧闸板并将换向阀手柄扳向中位。 4、闸板防喷器未解锁不许液压开井；未液压开井不许上 提钻具 。 5、半封闸板封井后不能钻动钻具 。 6、闸板防喷器的手动锁紧装置只能关闭闸板,不能打开闸 板。要打开唯一的办法是：先解锁，然后用液压打开。
1、井口的密封 2、活塞杆处的二次密封
井 口 的 密 封
闸板前部与钻具之间的密封 闸板上部与壳体之间的密封 壳体与侧门之间的密封 侧门腔与活塞杆之间的密封
（双向密封，作用是防止井内介质与液压油相互窜漏）
闸板前部与钻具之间的密封 图
闸 板 上 部 与 壳 体 之 间 的 密 封 图
类型
按闸板形状分
全封闸板防喷器 半封闸板防喷器 剪切封闸板防喷器 变径闸板防喷器
单闸板防喷器图
双闸板防喷器图
全封闸板图
半封闸板图
剪切闸板防喷器图
变径闸板防喷器图
第三章
闸板防喷器的作用 结构 结构特点 锁紧装置 合理使用
闸板防喷器
类型 工作原理 侧门 闸板防喷器的技术规范 常见故障与处理方法
• 液压油经关闭油口——壳体油路—— 铰链座——侧门油路——液压油缸油 路——缸盖油路——关闭腔
闸板:开井
• 液压油经开启油口——壳体油路— —铰链座——侧门油路——液压油 缸开启腔。
第三章
闸板防喷器的作用 结构 结构特点 锁紧装置 合理使用
闸板防喷器
类型 工作原理 侧门 技术规范 常见故障与处理方法