环形防喷器操作与维护指南

环形防喷器维护与操作指南

油田管具生产合作公司

1995年10月1日

保证书

油田管具生产合作公司生产的所有产品，在开始使用的一年内，并且是在压力范围内使用，我们保证不会存在工艺和材料方面的缺陷。油田管具生产合作公司仅限于免费替换发现的在材料或者工艺上有缺陷的部件。点检包括由疏忽引起的缺陷，但不包括：劳务支出的赔偿以及由这种不足导致的买方的损失，在一般民事法律或严格的执法胜诉所花费用，由于延期产生的损失、价值的消耗，其他直接或间接的损失或任何破坏性的结果。此保证书专用于其他说明书明确提到的情况、销售说明书暗含的情况和超过说明书使用范围但合适的特殊情况下。在产品不完全是我公司生产的情况下，管道工的义务限于他对油田管具生产合作公司的义务之中，仅仅有权从该产品和部件的厂商复原。

环形防喷器操作指南

1995年10月1日

简介

在井控技术中，环形防喷器是一项独特的设计。与其他的环形防喷器不同，该产品在它的封闭元件中没有使用金属头。这样就允许该防喷器能关闭井中的多个对象，就像开井时一样不会损坏那些精密的设备，例如电潜泵电缆或者纤维玻璃管道。另外该产品没有可移动的机械部件，例如活塞和动力封等容易被封闭液体中的杂质损害的部件。外部封隔器作为一个挡板来传输水压到内部封隔器并关闭环形防喷器。

特点和装配指南

与市场上其他的环形防喷器不同，该产品是一个进行压力开合环行防喷器，并能在包括氮气、水及水力流体等任何介质中操作使用，在水力流体中更好。必须将压力源与位于防喷器上的两个NPT汽缸口中的其中一个，用一条高压柔韧管线最好是1英寸管线连接起来。两个汽缸口都可以使用，且在防喷器两面隔180度，这样设计仅仅是为了方便。在一个储蓄器关闭系统上使用一个三位四通阀（典型硬件），水力管线应该连接到在关闭系统后边的“关闭”汽缸口上。“开”汽缸口一定要封死。在防喷器和水力管线之间，建议安装一个1英寸300MPa的球阀。（详情见下）

该产品的另一个特点是它的防喷器工作压力和关闭心子操作液压比是1：1。也就是说，例如，如果井口压力是100Mpa时，那么关闭

井口的水力关闭压力必须是100Mpa±10Mpa。对于开井操作来说，这个特征是令人满意的，对于拆卸操作来说这个特征是使人满意的，因为这种最佳的调整能力可以减小拆卸物与防喷器内部封闭元件的摩擦。在进行拆卸操作之前，应该在水力关闭系统上安装一个特别的水压校准器，那将会更容易实现无数手动控制水力校准器所不能提供的精确程度。

压力源

对于大多数有效的操作而言，应该使用一个能够自动控制并具有足够关闭防喷器至少三次的储蓄能力的水力关闭系统。这样的关闭系统可能和一个三级泵装配在一起，由汽油或柴油引擎和/或一个气动水力泵来提供能量。关闭系统应该和一个水压调节阀装配在一起，这个水压调节阀是为了控制储压管汇的水力关闭压力。对于该产品我们建议调节压力为80-120Mpa。为了关闭和打开环形防喷器，在关闭系统上应该使用三位四通阀。阀上的金属盘上应该标识出三个位置：打开，停止（中立的）和关闭。

当在300Mpa的工作压力下使用该产品时，建议使用一个紧急旁通阀，以便在井口压力超过水力调节压力的情况下给防喷器快速提供最大管汇压力，从而提前进行关闭。关闭防喷器的压力可能需要手动调节水力压力调节器来增加，直到密封或得到最大调节压力。然而，大多数关闭系统上的防喷器水力调节器有一个0-150Mpa的操作范围。关闭系统的操作

在正常起下钻期间，四通阀应该置于“开”的位置。正如上面提

到的，该产品是一个可以进行压力开合的防喷器。将三位四通阀放置在“开”的位置消除了压力滞留于环形防喷器环形空隙中的可能性，这种滞留的压力可能在上下送工具时导致封闭元件的不完全封闭，导致不必要的磨损和内部封闭元件损坏的可能性。

防喷器的常规封闭操作：

1、将三位四通阀置于关的位置。当水力流体通过关闭系统的管汇

的声音终止时，就说明封闭成功了。

2、将三位四通阀置于“封锁”（中立的）位置。

3、通过对封闭元件进行视觉检查来验证是否封闭。

将四通阀置于“封锁”位置，将水力流体挤入防喷器的环形空隙。到防喷器调制水力关闭压力可能是1000psi=/-(800-1200psi)，但是在防喷器的压力空间内密封的动力液体将会抑制井口压力，因为水力流体是不可压缩的，从而可以给防喷器提供足够比例的工作压力。如果保持四通阀在“关闭”位置，将把井口压力隔离在调后的水力压力以下，水力流体将被排入水力流体储存器中，导致井眼流体与井口气压相通，这样会引起可能的伤害和死亡。

要打开防喷器，可以将三位四通阀置于“开”的位置。

封隔器特点

与所有的环形防喷器相同，该产品的封隔元件完全打开需要一段时间，时间的长短主要取决于以下几个因素：

1、封闭的时间

2、开井还是管柱封闭

3、温度

4、封隔器已用时间

在最差的条件下，完全打开需要占用几个小时，在理想条件下，仅仅需要几分钟。

封隔器在每一次使用前后，都应该检查防喷器孔的位置。当完全打开的时候，封隔器被防喷器的钢体保护起来将不会接触到通过井口的移动物。当防喷器完全打开失败时将会导致内部封隔器损坏。

承压起下管柱操作

其他环形防喷器，，随着井口压力的增加，由环行封隔器操纵的活塞对井内物体的啮合力也相应增加。这样就增加了管柱与封隔器之间的摩擦力，将急剧降低封隔器的使用寿命。与其他环形防喷器不同，该产品的封闭不需要井口压力的辅助。

因为它的1:1的关闭压力比率以及水力流体直接关闭，该产品能在需要时作为理想的洗提管柱。当该产品以120Mpa的压力封闭管柱时，就产生100Mpa的井口压力，和对管柱20Mpa的压力。正确操作是将封隔器一起封闭。

1、确保封闭系统操作该防喷器时有一个水力调节器来控制防喷器

的水力压力。水力调节器有一个“回流”的能力，能使从防喷器到储存器保持在一定压力之下。

2、将三位四通阀置于“关闭”位置关闭防喷器，并在承压起下管

柱期间保持其在这个位置。

3、缓慢降低加在防喷器的水压，直到管柱周围有轻微漏失，然后

再增加10-20MPa，或者增加到漏失停止。

4、开始起下管柱。在操作时，一定要监测井口压力，以便对调节

器的压力做任何必要的调整，从而保持密封元件的啮合力在最小值。任何起下管柱操作都会加速密封元件的磨损，但是保持密封元件的啮合力在最小值，可以减少加速磨损。

操作要领

所有用于制造封隔器的合成橡胶材料都会疲劳损坏。当封隔器在裸眼井段以及带着井口压力关闭时，疲劳损坏得更快。当测试防喷器时，建议操作者周围管柱。

封隔器应保存在阳光照射不到的仓库里。合成橡胶随时间会失去弹性，长时间的保存会使封隔器的使用寿命减少。

外部封隔器作为一个挡板来容纳水力流体，并且在需要时对内部封隔器关闭提供能量。因为井内物体接触不到它，不会对它造成损坏，外部封隔器的服务寿命比内部封隔器要长2-4倍。无论时候更换内部封隔器，一定要检查外部封隔器，发现割伤、撕伤或裂痕等任何伤痕都必须更换它。

对于不同油田的暴露条件，主要是最大最小温度，内部封隔器可以采用几种不同的合成橡胶。选择封隔器的材料往往采取折中的办法。你所要得到的就是封隔器持续暴露在原油中的抵抗能力。

虽然帽状密封能使用多次，但是无论何时从防喷器中拆掉压帽，我们都建议换掉它。

环形防喷器维护指南

拆卸

1、一定要通过移除防喷器汽缸口的1号栓，确保防喷器内的压力

完全清出。

2、拆掉保护盖上双头螺栓的螺帽。

3、用有眼螺栓拆掉防喷器上的保护盖。

4、拆掉内部封隔器。

5、拆掉外部封隔器和密封圈部件。

6、从外部封隔器拆掉密封圈部件。

7、清洁和检查所有的部件有无损坏。

注：应该仔细检查外部封隔器有无割伤、撕伤或者裂痕。如果发现任何损伤，应立即更换外部封隔器。可能发现围绕内部封隔器内径有表面损伤，而仍然能令人满意的工作。如果封隔器不经过测试，那么就需要操作者自己来判断是否更换它。

组装

1、安装密封圈在外部封隔器外径上的凹槽里，注意！！不要对外部

封隔器造成任何形式的损伤。

2、在防喷器的内部涂上润滑油，在外部封隔器外部涂上轻质油，

不要使用重质油。

3、安装外部封隔器和密封圈部件，组装到防喷器上。

4、在内部封隔器上涂上轻质油，安装在外部封隔器的内径中。

5、更换保护盖中的矩形水力密封。将密封件的尾部互相重叠并对

齐安装。 (割一个45度角)。

6、Use Never-Seeze or equivalent on the stud threads。上

紧保护盖螺丝上的螺帽，使螺帽的扭矩达到800-1000英尺.磅。

（1英尺=0.3048米，1磅=0.4536千克）

环形防喷器测试程序

我们建议测试环形防喷器时根据API设计说明书16A。对于Drill Through Equipment如下：

环形密封系统测试

一般：环形密封系统测试分为两个步。第一步需要封闭一个特定尺寸的管柱，另一关闭测试在防喷器中不需要管柱。

方法：

带管柱封闭：对于9寸和更小的内径的井径作为测试尺寸时用3寸半管柱，对于11寸套管或更大用5寸管柱将作为测试尺寸。使用特定尺寸的管柱，密封系统应用在低于封闭系统和封闭系统处于关闭位置时将接受水力压力的测试。测试压力将等于防喷器的最大工作压力等级。封闭压力必须等于或小于水力操作系统的额定工作压力。

无管柱封闭：所有的环形防喷器在无管柱时应该被关闭。在构造上，防喷器将会受到应用在关闭位置时的水力压力测试。封闭压力必须等于或小于水力操作系统的额定工作压力。

承诺：本产品不会有显而易见的漏失。