学习任务一：环形防喷器的使用与保养

锥形胶芯环形防喷器
5) 胶芯工作以后逐步复原，能完全恢复到环形防喷器胶芯自由状态，不 影响钻具通过。液控压力、井内压力越高，封井时间越长，则胶芯完 全恢复到自由状态所需时间也越长
6) 更换胶芯容易。井内无钻具时，只要打开顶盖即可更换。即使在井内 有钻具的情况下，也可用切割法更换胶芯，但要求新胶芯的割口平整
液压防喷器型号及表示方法
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 径以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。
例如公称通径230mm，最大工作压力21MPa的单闸板防喷器，型号 为FZ23—21；公称通径346mm，最大工作压力35MPa的双闸板防喷器， 型号为2FZ35—35；公称通径280mm，最大工作压力35MPa的环形防喷 器，型号为FH28—35
二、工作原理
液压防喷器
防喷器是钻井井口装置的主要组成部分。它是确保 安全、快速、优质钻开高压油、气层的关键设备。 液压防喷器的特点： ◆动作迅速
环形防喷器的液动封井时间一般不大于 30 秒 闸板防喷器的液动封井时间为 3-8 秒 打开液动放喷阀的时间为 3 秒
液压防喷器
◆ 操作方便，安全可靠 井口防喷器的开,关均采用液压操作(是液压防喷器)，气压或液压
开井口时，操作液压控制系统换向阀换向，使高压油从壳体上油口 进入活塞上部的开启腔，推动活塞下行；关闭腔油泄压，作用在胶芯 上的推挤力消除，胶芯在本身弹性力作用下逐渐复位，打开井口
锥形胶芯环形防喷器
胶芯 活塞 支持筒
顶盖 防尘圈 支持筒 壳体
锥形胶芯环形防喷器
1.胶芯的结构特点
1) 胶芯外侧面呈圆锥形,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，支承筋沿圆环呈径 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
一、功用 二、工作原理 三、环形防喷器类型与结构 四、环形防喷器规格及技术规范 五、使用安全技术要求
一、功用Hale Waihona Puke Baidu
• 在钻进、取心、下套管、测井、完井等作业过程中发生溢流 或井喷时，能有效封闭方钻杆、钻杆、钻杆接头、钻铤、取 芯工具、套管、电缆、油管等工具与井筒所形成的环形空间
• 当井内无管具时能全封闭井口 • 可以通过18度台肩的对焊钻杆接头，进行封井起下钻作业
锥形胶芯环形防喷器
2. 壳体结构特点 锥形胶芯类环形防喷器的壳体与顶盖均为合金钢铸造
成型。并经热处理，制造较易，成本较低，其外径小于其 它类型的环形防喷器，但高度较高
3. 壳体与顶盖的连接 目前锥形胶芯类环形防喷器的壳体与顶盖连接有三种
形式：大丝扣连接、法兰连接、爪块连接
锥形胶芯环形防喷器
4.活塞、油路及密封结构特点
液压防喷器型号及表示方法
ＸＸＸ ＸＸ－ＸＸ
额定工作压力、MPa 通径代号、cm 产品代号
锥形胶芯环形防喷器 FH 环形防喷器 锥形胶芯环形防喷器 FHZ
双环形防喷器
2FH
单闸板防喷器
FZ
双闸板防喷器
2FZ
三闸板防喷器
3FZ
三、环形防喷器类型与结构
1.环形防喷器的用途
环形防喷器通常与闸板防喷器配套使用，也可单独使用。它能完成以下作业 1)当井内有钻具、油管或套管时，能用一种胶芯封闭各种不同尺寸的环形空间 2) 当井内无钻具时，能全封闭井口 3) 在进行钻井、取芯、测井等作业中发生井涌时，能封闭方钻杆、取芯工具、 电缆及钢丝绳等与井筒所形成的环形空间 4) 在使用调压阀或缓冲蓄能器控制的情况下，能通过18°无细扣对焊钻杆接 头，强行起下钻具
学习任务一 环形防喷器的使用与保养
能力目标：
了解井控设备的组成及配套设备； 理解环形防喷器的工作原理； 能正确安装使用环形防喷器； 能在现场更换胶芯以及判断和排除一般
性故障。
知识内容：
井控设备的组成与配套； 环形防喷器的结构与工作原理； 环形防喷器使用安全技术要求；
学习任务一 环形防喷器的使用与保养
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
锥形胶芯环形防喷器
3)贮胶量大，胶芯筋板之间的橡胶均可挤向井口形成密封。其胶量比需 要封闭的空间面积大得多。因此，它可以封闭不同形状、不同尺寸的 钻具，也可以全封闭井口。由于贮胶量大 ，若胶芯损坏不严重，仍 可密封
1)活塞结构特点 (1) 活塞上部内腔为园锥形，母线与轴线的夹角20°～25°,与胶芯背锥
三、环形防喷器类型与结构
2.环形防喷器的类型
锥形胶芯环形防喷器
类型
(根据胶芯形状 )
球形胶芯环形防喷器 组合胶芯环形防喷器
三、环形防喷器类型与结构
3.环形防喷器的结构
壳体
顶盖
环形防喷器的结构
胶芯
活塞
三、环形防喷器类型与结构
4.工作原理
关闭时，高压油从壳体中部油口进入活塞下部关闭腔，推动活塞上 行，活塞推胶芯，由于顶盖的限制，胶芯不能上行，只能被挤向中心， 贮备在胶芯支承筋之间的橡胶因支承筋互相靠拢而被挤向井口中心， 直至抱紧钻具或全封闭井口，
4)寿命可测。胶芯磨损后，需要靠增加活塞行程，多挤出贮备橡胶来填 补。当活塞行程达最大值(即活塞走到上顶点)，或者胶芯支承筋的上、 下两端分别靠紧时，说明胶芯的贮备橡胶已使用完，既使增大液控压 力，胶芯也不能可靠密封。因此可以通过测量行程来测量胶芯的寿命。 即在顶盖上与活塞上端对应的部位有一测孔，其内插一测杆用以指示 活塞行程
控制,闸板防喷器除可用气、液控制外，还备有手动锁紧装置,保证在 密封情况下不会自动打开 ◆ 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公称通径—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。公称通径以cm单 位表示并取其圆整值，最大工作压力以kg/cm2单位表示，如公称通径 230cm；最大工作压210kg/cm2的液压防喷器，其型号为KPY23-210。