防喷器基础知识
钻井行业闸板防喷器知识详解
二、结构特点
1.结构
闸板总成 法兰 壳体 端盖 侧门密封圈
侧门
O型圈 锁紧轴
油路 侧孔
2.密封
①闸板与管子之间的密封
橡胶密封 半环
②闸板顶部与壳体之间的密封
胶芯
③壳体与侧门之间的密封
密封圈
④侧门腔与活塞杆之间的密封
密封圈
3.井压助封
4.自动清砂
5.自动对中
6.二次密封
螺塞 密 封 脂
锁紧轴
四、合理使用
1.半封闸板尺寸 应与所用钻杆尺 寸对应
2.半封闸板封井 后不能转动钻具
3.井中有钻具时 切忌用全封闸板 封井
4.长期封井应手动 锁紧并将换向阀手 柄扳至中位
5.未解锁不许液压开井； 未液压开井不许上提钻 具
6、每次起钻完，活动 全封闸板一次。
小 结
今天我们主要讲了闸板防喷器的作 用、类型、结构、工作原理及使用时要 注意的事项，希望能为我们今后的井控 工作有所帮助。
中国石油渤海钻探工程公司
闸板防喷器
第二钻井工程分公司C15554队
詹 飞
目
录
一、作用及类型
二、结构特点
三、工作原理 四、合理使用
一、作用及类型
封零 视频 封环空 视频 代四通
作用
剪切 视频
2.类型
①按闸板数分：
单闸板防喷器
双闸板防喷器
三闸板防喷器
2.类型
②按闸板形状分：板
内六方 螺钉
单 向 阀
三、工作原理
1.开、关井
视频
2.正常情况下的关井步骤：
液压关井 手动锁紧 卸掉油压
3.特殊情况下（液压失效）如何关井？
换向阀手柄 扳至“关” 位 手动锁紧杆 手动关井 换向阀手柄扳 至“中”位
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。
井下作业安装井口防喷器PPT课件
第18页/共22页
“5.24”机械伤害事故
XX年5月24日10时，因第一次压裂时井口下法兰钢圈槽处 发生渗漏，作业现场决定将压裂用700型井口拆下，检查排除 隐患，11时30分拆掉井口下法兰，技术员、副队长、一岗位、 四岗位等人进行施工，组装井口至12时20分，因组装工作不 顺，配合单位等多人进入井场内围观或参与指挥，因螺栓长 时间不能对正，副队长李某便用手去扶正螺栓，恰在此时， 在众人指挥下（由于现场混乱，无法确定直接指挥者）将井 口下放，螺栓被下法兰面顶起，螺栓顶部将李某右手食指挤 在井口装置本体上，造成食指骨折。
活动扳手2把
死扳手2把
榔头1把
刹车分泵
螺丝刀1把
钢丝刷1把
第4页/共22页
油管吊卡2支 Φ62mm
2.安装前主要检查项点
序号
检查项点
检查标准
1 防喷器压力等级 压力等级满足设计要求，取得检验合格证。
2
防喷器各部件
与采油树规格相符，部件完好、开关灵活，闸板尺寸 与井内管柱尺寸相符，防喷器处于使用期内。
第8页/共22页
3.安装步骤
（3）吊防喷器
风险提示：
① 吊装防喷器必须使用
牵引绳。
② 绞车必须挂在吊装绳
套中部，避免受力不均，
致使防喷器坠落。 ③ 吊装绳套必须挂在靠
近防喷器壳体一侧，距壳
体距离不超过支承套长度
绳套系挂位置必 须靠近壳体一侧
的三分之一。 ④ 吊装过程中无论何人
发出停止信号，都要立即
（3）吊防喷器
挂牵引绳
挂吊装绳套
指挥吊装
各岗配合将 防喷器吊至 井口上方
① 将牵引绳挂在防喷器全封上； ② 将吊装绳套挂至防喷器两侧 半封处，司机岗下放绞车，挂住 吊装绳套； ③ 班长站在作业机操作室一侧， 面向井口指挥缓慢上提绞车，一 岗、二岗扶住绳套，至吊装绳套 勒紧后，拉紧牵引绳； ④ 班长指挥司机继续上提绞车， 一岗、二岗向井口相反方向拉紧 牵引绳，将防喷器平稳提至井口 上方，拆掉牵引绳。
防喷器工作原理
防喷器工作原理一、引言防喷器是一种用于灭火和控制火势的设备，广泛应用于工业、商业和居民场所。
了解防喷器的工作原理对于正确使用和维护防喷器至关重要。
本文将详细介绍防喷器的工作原理。
二、防喷器的组成防喷器通常由以下几个部分组成：喷嘴、储液器、压力容器、触发装置和控制系统。
喷嘴是喷射灭火剂的出口，储液器用于储存灭火剂，压力容器用于提供喷射所需的压力，触发装置用于启动喷射过程，控制系统用于监控和控制整个系统。
三、工作原理当火灾发生时，控制系统检测到火灾信号后，将信号发送给触发装置。
触发装置接收到信号后，会启动喷射系统。
首先，压力容器中的压力将喷射液体推向喷嘴。
喷嘴通过喷射液体形成一定的喷雾或雾化状态，将灭火剂喷射到火灾现场。
灭火剂在喷射过程中与火焰发生化学反应，抑制燃烧过程，达到灭火的目的。
四、喷嘴的作用喷嘴是防喷器中非常重要的组成部分，它直接影响到喷射效果。
喷嘴的作用是将储存的灭火剂喷射到火源上。
喷嘴的设计通常包括喷射角度、喷射速度和喷射形式等因素。
喷射角度决定了喷射的覆盖范围，喷射速度决定了灭火剂的喷射距离，喷射形式决定了灭火剂的喷射状态。
不同的喷嘴设计适用于不同类型的火灾场景，确保灭火效果最佳。
五、储液器和压力容器储液器和压力容器是防喷器中用于储存和供应灭火剂的部分。
储液器通常是一个密封的容器，用于储存足够的灭火剂。
压力容器负责提供喷射液体所需的压力。
储液器和压力容器通常采用高强度材料制成，以确保其能够承受高压力和温度的要求。
六、触发装置和控制系统触发装置和控制系统是防喷器的核心部分，负责监控和控制整个系统的工作。
触发装置接收到火灾信号后，会启动喷射系统。
控制系统通常包括传感器、控制器和报警装置等组件。
传感器用于检测火灾信号，控制器用于处理信号并控制喷射系统的启动，报警装置用于提醒人们火灾的发生。
七、防喷器的分类根据喷射液体的不同，防喷器可以分为水喷雾型、化学泡沫型、二氧化碳型等。
水喷雾型防喷器通过喷射细小的水雾形成冷却效应，抑制火焰的传播。
防喷器工作原理
防喷器工作原理
防喷器的工作原理是基于物理原理。
防喷器通过一系列的设计和机械装置来阻止或减轻喷射物质的喷射效果。
以下是常见的防喷器的工作原理：
1. 单向阀：防喷器通常包含一个单向阀，它允许流体在一个方向上自由流动，但在另一个方向上阻止流体流动。
当有喷射物质从喷头出口喷射出来时，单向阀会自动关闭以防止回流。
2. 阀门或喷嘴：防喷器中的阀门或喷嘴可以控制流体的速度和喷射方向。
通过调节这些装置的设计和位置，可以实现精确的喷射控制，从而减少溅出和喷射。
3. 防溅设计：防喷器通常具有特殊的设计，以最大程度地减少溅出和喷射。
例如，喷头可能采用特殊的凹凸面设计，使喷射的流体分散和扩散，从而减少溅出。
此外，喷嘴周围可能有喷流抑制装置，用于捕获喷出的颗粒或粒子，以减少喷射效果。
4. 压力控制：防喷器可以通过控制流体的压力来实现喷射的控制。
通过调整压力，可以调节流体的流动速度和喷射强度。
总之，防喷器通过使用单向阀、阀门或喷嘴、防溅设计和压力控制等方法来阻止或减轻喷射物质的喷射效果。
这些装置和设计旨在确保流体以控制的方式流动，从而最大程度地减少溅出和喷射。
防喷器的工作原理
防喷器的工作原理
防喷器是一种用于控制液体或气体喷洒的设备，它的工作原理是通过一系列的技术手段来减少或避免喷洒的发生。
下面将介绍几种常见的防喷器工作原理。
1. 压力控制原理：防喷器通过控制喷洒系统的压力来实现防喷的目的。
当压力超过设定值时，防喷器会自动启动，减少液体或气体的流动速度，从而减少喷洒的发生。
2. 自动关闭原理：防喷器配备了一个装置，当检测到喷洒发生时，会立即关闭液体或气体的通道，以防止喷洒继续进行。
该装置可以是电磁阀、机械阀门等，通过接收到的信号来实现关闭动作。
3. 涡流原理：涡流防喷器利用高速旋转的涡轮产生离心力，将喷洒的液体或气体分散成细小颗粒，并通过离心力将这些颗粒推向外围，从而达到减少喷洒的效果。
4. 清洗原理：一些防喷器通过喷洒清洁液体或气体来净化喷洒系统，以防止堵塞或漏喷。
这种防喷器通常配备有喷嘴清洗装置或清洗流通装置，可以定期或根据需要进行清洗操作。
5. 其他原理：除了上述几种常见的工作原理外，还有一些特殊的防喷器采用了其他技术手段。
例如，一些高压防喷器采用了可调节的喷嘴，通过改变喷嘴的形状或大小来调整喷洒的范围和强度。
还有一些化学防喷器则利用特殊的化学成分来改变液体的性质，使其不易喷洒。
总之，防喷器的工作原理各有不同，根据具体的喷洒要求和环境条件选择适合的防喷器是非常重要的。
防喷器的工作原理
防喷器的工作原理
防喷器是一种用于抑制或防止火灾喷洒灭火剂的装置。
它的工作原理通常有以下几种：
1. 压力释放原理：防喷器内部装有压力容器或压力管道，当火灾发生时，喷头打开或触发器被激活，使得压力被释放，灭火剂通过喷头喷洒出来。
2. 硬化气体扩散原理：防喷器内部装有气体扩散剂，当火灾发生时，喷头打开或触发器被激活，扩散剂中的化学物质产生化学反应，产生大量气体，将灭火剂从喷头中喷洒出来。
3. 压力差原理：防喷器内部装有灭火剂，当火灾发生时，外界压力突然下降或突然增加，使得防喷器内部压力与外界压力差变化，灭火剂通过喷头被喷洒。
4. 火灾探测原理：防喷器内部装有灭火剂和火灾探测器，当火灾发生时，探测器感应到火焰或烟雾后，触发器被激活，使得灭火剂通过喷头喷洒出来。
这些原理的选择和使用取决于具体的应用场景和需求。
防喷器的设计和制造需要考虑到火灾的特性和应对方式，以确保在火灾发生时可以及时、有效地释放灭火剂，起到灭火或控制火势的作用。
第三章 闸板防喷器(谷风教育)
参考资料#
42
半封闸板
参考资料#
43
整体式剪切闸板
参考资料#
44
剪切闸板的结构特点和用途：
剪切闸板结构特点： 剪切闸板分为上闸板
和下闸板，关闭时两部合 拢将钻杆剪断，继续关闭 实现密封；
均采用V形刀刃，降低实 际剪切关闭压力，增大剪 切应力，提高剪切能力。
剪切闸板用途：井、修井或 试油等作业过程中遇到紧 急情况时，关闭剪切闸板 可切断井内管柱，强行封 井 装配在防喷器中使用， 当在钻，在正常情况下也 可以当作防喷器的普通全 封闸板使用。
结构：由壳体、侧门、油缸、活塞、 活塞杆、锁紧轴、缸盖、闸板等组成。
参考资料#
14
闸板防喷器的结构图
参考资料#
15
双闸板防喷器的结构图
参考资料#
16
闸板防喷器的结构图
参考资料#
17
参考资料#
18
参考资料#
19
四、闸板防喷器的工作原理
关井过程： 液压油经关闭油口—壳体油路—铰链座—侧门油路—
第三章 闸板防喷器
一、闸板防喷器的作用 二、闸板防喷器的类型 三、闸板防喷器的结构 四、闸板防喷器的工作原理 五、闸板防喷器密封原理及密封有效措施 六、闸板防喷器主要部件的结构特点 （壳体、闸板、活塞杆密封结构、侧门、锁紧装置） 七、闸板防喷器的基本关井、开井操作 八、闸板防喷器的正确使用与管理
参考资料#
参考资料#
35
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。
参考资料#
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监测装置
循环罐液面监 测装置
循环罐液面报 警装置
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主体组合控制
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防喷器基础知识
Basic Knowledge of BOP
程瑞亮
Associate Professor
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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
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1-旋转防喷器
井控作业基本流程 正常钻井作业时，钻井泵将钻井液从钻井液罐吸入，经地面
高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、 钻头循环到井底。携带岩屑沿环空上返，到井口后经防溢 管钻井液出口到振动筛、除气器，除砂器，净化后的钻井 液回流到钻井液罐。 发生溢流后关防喷器、关井，当进行压井作业时，钻井液泵 将钻井液从钻井液罐吸入，经地面高压管汇、立管、水龙 带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头到井底，替出井 内侵入流体，经四通侧孔至节流管汇，通过节流阀调控环 空压力。返出的钻井液经回流管线引至钻井液气体分离器， 清除侵入的气体后，合格的钻井液引至钻井液罐，清除的 气体经排气管线引至安全处燃烧，以防污染
钻井施工作业时，需要一定的技术、设备，实施监测控制，防 止井喷产生。一旦发生井喷能及时准确控制井口，实施压 井作业，重新恢复对油气井的压力控制。有时井口设施损 坏严重，油气井失去压力控制，需采取抢险作业。完成上 述工作所使用的设备，通称为井控设备。所谓的井控设备 即用于实施油气井压力控制技术的一整套专用设备，仪表 与工具的总称。
因此了解井控设备的性能，正确安装维护，使井控设备发挥应 有的功能，是搞好油气井压力控制的重要保证
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井控设备应具有下述功能
1、预防井喷。钻井作业中，保持井眼内钻井 液静液柱压力始终略大于地层压力，防止 井喷条件的形成。
2、及时发现溢流。对油气井进行监测，尽早 发现井喷预兆，尽早采取控制措施。
1
2-环形防喷器
2
3-双闸板
3
4-四通 5-单闸板
4
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5
钻具内的防喷工具
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井口安装和固定
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液压防喷器特点： 1、动作迅速 • 环形防喷器的液动封井时间 • 一般不大于 30 秒 •பைடு நூலகம்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 2、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），气压或液压控制 3、现场维修方便：闸板防喷器的闸板坏了，环形防
应急控制
井控装置试压泵
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第一部分 防喷器原理及结构
一、概述：在钻井作业过程中，为防止地层流体侵入井内，应 始终保持井内钻井液液柱压力略大于地层压力。但在实际 钻井作业时，常常因各种因素的影响使井内钻井液液柱压 力小于地层压力，使井内压力平衡关系遭到破坏，而导致 井喷的产生，结果造成人身伤亡，钻机损坏，油层损害等。
额 定
定义：防喷器工作时能承受的最大井口压力，
工
单位MPa。
作 压
种类： 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
力
105MPa。
注：红字-数----精值品为文档本----油-- 田常用。
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。
向阀等； 5、加重钻井液装置：重晶石粉混合漏斗装置；重晶石粉气
动力下料装置； 6、起钻灌注钻井液装置； 7、钻井液气体分离器； 8、监测仪表：钻井液罐液面监测仪、甲烷、硫化氢等检测
器； 9、特殊作业设备：不压井起下钻加压装置、清障、灭火设
备等
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FH -环形防喷器 A -Annular S -Spool -----精品文档------
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防喷器组合选择 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。 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。
喷器的胶芯坏了，在现场都可以进行更换
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井 控 设 备
操 作
返回
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液压防喷器参数
公 定义：防喷器内部上下通孔直径，单位mm。
称 通
180mm、230mm、280mm、
种类： 346mm、426mm、476mm、
径
528mm、540mm、680mm。
3、迅速控制井喷。溢流，井涌、井喷发生后 迅速关井，实施压井作业；重新建立井内 压力平衡控制。
4、处理复杂情况。在油气井失控的情况下， 进行灭火抢险等处理作业
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井控设备组成如下：设备、仪表与工具。如图所示。 1、井口防喷器组：环形防喷器、闸板防喷器、四通等； 2、控制系统：储能器装置、遥控装置、辅助遥控装置； 3、节流管汇、压井管汇； 4、钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回压阀、投入式单
缺点：无法区分防喷器的具体类型。
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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： 国外代码： FZ -单闸板防喷器 R -Ram
2FZ -双闸板防喷器 Rd -Double Rams 3FZ -三闸板防喷器 Rt -Three Rams
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BOP 组合主要取决于最大井深Lmax和地层最大压力 pmax