API 16D
API 认证Certification
立式和卧式脱乳器 玻璃纤维增强塑料储罐 钻井液材料
42
43 44
API Spec 14A API Spec 14L API Spec 15HR
水下安全阀设备 锁紧心轴和定位接头 高压玻璃纤维管线
45
46 47
API Spec 15LE API Spec 15LR API Spec 16A
聚乙烯管线管 低压玻璃管线管 钻通设备
滚柱链 滚柱链 转盘 转盘补心 转盘卡瓦 泥浆泵构件 绞车构件 不能用作吊卡的卡盘 人力管钳 不用做提升设备的安全卡钳 动力大钳（气动扳手） BOP吊装系统 高压泥浆和水泥水龙带 钻柱止回阀 回阀接头 止回阀连顶接头 止回阀平衡头 提升滑车滑轮
API Spec 8C
钻采提升设备 游动滑车和大钩滑轮 滑车-大钩接合器 连接管和连接部件接合器 钻井用吊钩 油管和抽油杆吊钩 吊环 套管、油管和钻杆吊卡 抽油杆吊卡 水龙头提环接合器 水龙头 动力水龙头 动力接头 卡盘（可以用作吊卡） 死绳固定器 钻柱运动补偿器 方钻杆选装器(可用作提升设备） 安装在提升设备上的压力容器及管 线 安全卡瓦（可用作提升设备） 光亮钢丝绳或拉拔镀锌钢丝绳 泊钢丝绳 雷管线 测量井深用钢丝 绷绳股 拉线股 结构钢丝和绳股 API油井水泥 套管扶正器 泵 泵组件 无油管或抽油杆螺纹的泵组件 密封皮碗 钢制抽油杆 玻璃纤维抽油杆 接箍、变径接箍和光杆 光杆 光杆卡箍 填料盒和抽油 加重杆 螺纹 螺纹量规 封隔器 沙桥卡钻 抽油机结构 抽油机齿轮减速器 储罐 储罐 储罐 分离器 加热器 机壳
石油天然气行业-钻井设备 -封隔器和沙桥卡钻 抽油机 用于存储采出液的栓接储罐 用于存储采出液的现场焊 接储罐 用于存储采出液的工厂焊 接储罐 油气分离器 间接式油田加热器
MSP MD22-500分流器
MSP/DRILEX PRODUCT INTRODUCTION
1.支撑壳体 支撑壳体 （Support Housing） ） 2.分流器总成 分流器总成 （Diverter Assembly） ） 3.伸缩节总成 伸缩节总成 （Overshot Assembly） ）
MD22-500分流器结构示意图 分流器结构示意图
1
MD22MD22-500 DIVERTER INTRODUCTION MD22MD22-500 分流器简介
2
MSP/DRILEX PRODUCT INTRODUCTION
Authorized Certification
APIAPI-6A APIAPI-6D (NO:0849) (NO:0782)
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MSP/DRILEX PRODUCT INTRODUCTION
技术描述 分流器最大通径 支撑壳体通径 连接转盘公称尺寸 额定工作压力 静水压试验压力 推荐操作压力 关闭腔用液量 分流器总成重量 分流系统整机重量 引流放喷口 溢流口 补充泥浆口 测试口 备用口 使用温度级别
技术参数 28〞 〞 47〞 〞 49 1/2〞 〞 500 PSI 750 PSI 1500PSI 50L 10000 KG 17800 KG 12〞 〞 12〞 〞 3〞 〞 3〞 〞 6〞 〞 (可根据用户实际情况使用 可根据用户实际情况使用) 可根据用户实际情况使用 T-20 MD22-500分流器技术参数 分流器技术参数
伸缩节总成结构图
9
MSP/DRILEX PRODUCT INTRODUCTION
分流器的主要特点
支撑壳体可配置容纳各种大直径隔水管连接 模块 分流器胶芯最大允许22〞 分流器胶芯最大允许 〞的通径孔 插入式胶芯，根据不同钻杆， 插入式胶芯，根据不同钻杆，选择不同内径 的胶 芯 密封钻杆关闭时间响应迅速 推荐操作压力为1500psi，与常规防喷器控制 推荐操作压力为 ， 系统通用 液压锁紧模块能使分流器安装和拆卸变成得 容易 支撑壳体的侧出口可根据用户要求进行配置 分流器内部接触井液部分，符合NACE MR分流器内部接触井液部分，符合 01-75规范，满足 规范， 规范 满足NACE MR-01-75规定的用于 规定的用于 酸性介质的工况要求、并且具备抗H2S的要求。 的要求。 酸性介质的工况要求、并且具备抗 的要求
API认证简介
API是美国石油学会（American Petroleum Institute）的英文缩写。
API建于1919年，是美国第一家国家级的商业协会，也是全世界范围内最早、最成功的制定标准的商会之一。
该组织根据行业的特点和行业内自身的需要。
在1924年制定了API规范，对石油行业相关产品的生产进行了技术规范指导。
由于API组织制定的API规范以其先进性、通用性、安全性以及美国石油产业在世界范围内的影响力不断扩大，API规范已经为世界各国广泛采用。
因此，API组织原来意义上美国石油行业的学术组织，如今，已演变为跨越国界的石油行业权威学术组织。
API的一项重要任务，就是负责石油和天然气工业用设备的标准化工作，以确保该工业界所用设备的安全、可靠和互换性。
制定协调标准是API最早和最成功的项目之一，自1924年发布第1个标准开始，API现在已发布了500个标准。
API是ANSI认可的标准制定机构，其标准制定遵循ANSI的协调和制定程序准则，API还与ASTM联合制定和出版标准，此外，API积极参加适合全球工业的ISO标准的制定工作，是ISO/TC 671SC9井口设备和管线阀门的秘书处。
API标准应用广泛，不仅在国内被企业采用和被美国联邦和州法律法规以及运输部、国防部、职业安全与健康管理局、美国海关、环境保护署、美国地质勘查局等政府机构引用，而且也在世界范围内被ISO、国际法制计量组织和100多个国家标准所引用。
API标准主要是规定设备性能，有时也包括设计和工艺规范，标准制定领域包括石油生产、炼油、测量、运输、销售、安全和防火、环境规程等，其信息技术标准包括石油和天然气工业用EDI、通信和信息技术应用等方面。
API在美国国内以及在世界其他国家都享有很高的声望，它是美国商业部和美国贸易委员会承认的石油机械认证机构。
它所制定的石油化工和采油机械技术标准被许多国家采用，中东、南美和亚洲许多国家的石油公司在招标采购石油机械时，一般都要求佩有API标志的产品才能有资格参加投标。
API标准总表(1)
23
Spec 16RCD
钻通设备-旋转控制装
API Spec 2Y
海洋结构调质钢板
API Spec 4F
钻井和修井井架和底座
API Spec 5B
套管、油管和管线管用螺纹的加工、测量和检验规范
API Spec 5CT
套管和油管规范
API Spec 5D
钻杆规范
API Spec 5L
管线钢管
API Spec 5LC CRA
管线用耐腐蚀合金管
API Spec 5LCP?
API Spec 7F
油井用链条和链轮
API Spec 7K
钻井设备
API Spec 8A
钻井和采油提升设备
API Spec 8C
钻井和采油提升（PSL1和PSL2）
API Spec 9A
钢丝绳
API Spec 10A
油井水泥
API Spec 1OD
弓形弹簧套管扶正器
API Spec 11AX
杆式抽油泵及配件
1998
9
Spec 7K/
ISO 14693
钻井和修井设备规范
2005年6月第4版/生效日
期：2005年12月1日
Specification for Drilling
and Well Servicing Equipment
4th Edition / June 2005 /
Effective Date: December 1,
连续管线管
API Spec 5LD?
耐腐蚀合金外覆或内衬钢管
API Spec 6A
井口装置和采油装置
美国API认证
API介绍API是美国石油协会（American Petroleum Institute）的英文缩写，创于1919年，是美国第一家商业级的商业学会，也是全世界范围内最早、最成功的制定标准的商会之一。
它的宗旨在于联络石油工业的各个部门。
随着石油工业的发展，石油设备厂家日益增多，油田对设备的标准性和安全性的要求也日益提高，于是1923年在API内成立第一个群众性行业的标准化机构标准化部，后译名为生产部(API Production Department)。
第一批API标准出版于1924年，然后逐年增加，于1949年形成第一个合订本。
API至今已出版不少技术资料，正式出版物包括标准（Std）、规范(Spec) 、推荐作法RP(Recommended Practice)通、API报(Bull)和特种出版物(Pub SP)。
这些规范、通报和推荐作法包括以下内容：（1）皮带；（2）海洋结构；（3）电缆钻井工具；（4）井架和支架；（5）管线；（6）阀和井口设备；（7）旋转钻井设备；（8）提升设备；（9）钢丝绳；（10）油井水泥；（11）采油设备（12）储罐；（13）钻井液；（14）近海安全与防污染；（15）塑料管；（16）油井控制系统；（17）浅海采油系统。
统计资料得知, 除俄罗斯外世界各国钻采设备的80% 购自美国。
所以API的通用性就普及到世界各国. 在日益竞争的市场中，产品质量是一个企业赖以生存及赢得市场的重要保证之一，如何向国内外用户在开始不了解您的情况下证明您的产品质量，赢得他们的信任，从而打开您与用户的合作之门，API系列产品会标证书可以帮您做到。
API会标申请程序API认证包括API系列产品会标认证及API Q1 质量体系认证。
对于API会标认证，首先，申请企业的产品应该按照API 的产品标准进行设计和生产。
1、填写美国API发给的认证产品的申请表、协议（均为英文）。
2、根据《API Spec Q1质量纲要规范》编写文件化的质量管理体系：《质量手册》、整套《程序文件》、以及有关的作业文件，如：《作业指导书》。
API标准汇总
API Q1API认证简介一、API和API标准API是美国石油学会（American Petroleum Institute）的英文缩写。
API建于1919年，是美国第一家国家级的商业协会。
API的一项重要任务，就是负责石油和天然气工业用设备的标准化工作，以确保该工业界所用设备的安全、可靠和互换性。
一般情况下，API标准每5年至少进行一次复审、修改、重新确认或撤消。
有时复审周期可延长一次，但延长不超过2年。
所以，除已授权再版延期，API标准自出版之日起，5年后不再有效。
标准共分三大类：1、石油设备设计及制造规范；2、石油设备使用及维护推荐做法；3、钻井及采油作业推荐做法。
目前，API公布了已用于API产品认证的54项产品规范。
二、API标准化政策美国石油学会规范的出版，有利于采购标准化的材料和设备，同时也是为了制造商生产符合本会相应规范的材料或设备提供指导。
这些规范不是旨在排队优良技术的需求，也不以任何方式阻碍任何人购买生产符合其它规范的产品。
制定、发布API规范和API质量纲要规范，绝非旨在限制买主向未授权使用API会标的制造商购买产品。
API规范可供愿意执行规范的所有人使用。
本会已做出不懈的努力，以保证其规范数据的准确性和可靠性。
但是，本会对出版任何一个API规范都不表态担保和保证，并声明：凡因使用API规范而造成的损失或损坏所引起的责任和义务，API均不予以承担。
凡在自己生产的设备或材料上标有某一API规范的制造商，均有责任遵守该规范的全部条款。
但API对其产品是否确实符合相应的API规范不作任何表态、担保和保证。
三、API认证及其意义1、API会标API会标是美国石油学会的学会标志。
该标志经美国注册登记，未经许可任何人不得使用。
2、API取证API取证即通过一个申请、检查、确认程序，有API向产品技术商符合API产品规范、质量保证体系符合API质量纲要规范的制造厂授予证书，允许制造厂在其产品上使用API会标标志。
API认证标准范围
API标准下列为API 标准涵盖的产品APIspec Q1 ：8版2007年6月15日实施石油和天然气工业质量管理体系纲要（针对体系）紧固件没API规范。
APIspec 1B 油田用三角带——三角皮带APIspec 2B 结构钢管——钢管APIspec 2C 海上平台起重机——海上平台起重机APIspec 2F 锚链——闪光焊锚链APIspec 2H 海上平台管连接用碳锰钢板——42钢级钢板、50钢级钢板APIspec 2MT1 海上用结构用提高韧性的轧制碳锰钢板——2MT1钢级钢板APIspec 2MT2 提高缺口韧性的轧制模型——钢制轧制模型（新增）APIspec2W 采用热机械控制工艺（TMCP）生产的海上结构用钢板——42钢级钢板、50钢级钢板、50T钢级钢板、60钢级钢板APIspec 2Y 海上结构用调质钢板——42钢级钢板、50钢级钢板、50T 钢级钢板、60钢级钢板APIspec 4F 钻井和修井井架——悬臂起重机、桅杆式井架、天井组合、井架底座（PSL1和PSL2）APIspec 5B 套管、油管和管线管螺纹加工、测量好人检验——螺纹量规APIspec 5CT 套管和油管——平端套管或油管制造厂、带螺纹和接箍套管或油管制造厂、套管或油管短节制造厂、套管或油管连接制造厂、套管或油管接箍制造厂、平端套管或油管加工厂、带螺纹和接箍套管或油管加工厂、第1-4租螺纹加工厂APIspec 5D 钻杆——钻杆制造厂、第1组和第3组钻杆加工厂APIspec 5L管线管——PSL1平端管线管制造厂、PSL2平端管线管制造厂、螺纹和接箍管线管制造厂、管线管接箍制造厂、PSL1平端管线管加工厂、PSL2平端管线管加工厂、螺纹和接箍管线管加工厂、螺纹加工厂APIspec 5LC 耐腐蚀合金管线管——合金管制造厂、合金管加工厂APIspec 5LCP 绕性管线管——绕性管线管APIspec 5LD 耐腐蚀合金内覆或衬里复合钢管——内覆钢管制造厂、衬里管制造厂、内覆钢管加工厂、衬里钢管加工厂APIspec 6A井口和采油树设备——采油井口装置平板阀、法兰连接、螺纹连接、阀门、套管和油套管、套管和油管悬挂器、油套管接头、节流阀、三通和四通、流体采样装置、转换连接管、接头相隔离短管、启动器、其他端部连接管、顶部连接管、地面和水下安全阀门、地面和水下安全阀启动器、大管堵、阀门移动塞、回压阀（PSL/RL1-4）制造厂/修理厂/再制造厂APIspec 6A V1 海上作业中井口水上安全阀门和水下安全阀门的验证试验——检验机构APIspec 6D 管道阀门（钢制闸阀、旋塞阀、球阀和止回阀）——钢制闸阀、旋塞阀、球阀和止回阀APIspec 6H 管端堵头、连接管和活动接头——管线封闭、连接管、接箍、不对准装置（活动接头）、对开式机械件、APIspec 7 旋转钻井设备——方钻杆阀、方钻杆、钻杆接头、钻柱转换接头、钻铤（SY标准）、牙轮钻头或刮刀钻头、金刚石钻头或PUC钻头、旋转台背连接量规、旋转台背连接螺纹加工APIspec 7-1 螺杆钻具APIspec 7F 油田用链条和链轮——滚柱链APIspec 7K 钻具设备——转盘、方钻杆补心、转盘补心、转盘卡瓦、水龙带、泥浆泵构件、铰车构件、不能用作吊卡的卡盘、人力管钳、不用作提升设备的安全卡瓦、动力大钳APIspec 8A 钻采提升设备——提升滑车轮槽轮、游动滑车、滑车-搭构接合器、连接管和连接部件接合器、钻井用吊钩、油管和抽油吊钩、吊环、套管、油管和钻杆吊卡、卡盘、抽油杆吊卡、水龙头提环接合器、水龙头、死绳锚定、升沉补偿装置、方钻杆旋转器、用作牵拉的组件、水下搬运设备的牵拉组件APIspec 8C 钻采提升设备——升滑车轮槽轮、游动滑车和大钩接合器、滑车-大钩接合器、连接管和连接部件接合器、钻井用吊钩、油管和钻杆吊钩、吊环、套管、油管和钻杆吊卡、咯盘（能用作吊卡）、抽油杆吊卡、水龙头提环接合器、水龙头、动力水龙头、动力接头、死绳固定器、升沉补偿装置、方钻杆旋转器（能用作提升设备）、安装在PSL1和PSL2提升设备的压力容器及管道系统APIspec 9A 钢丝绳——光亮钢丝绳或拉拔镀锌钢丝绳、泊钢丝绳、雷管线、量测井深用钢丝绳、测井深用绳股、绷绳股、见过钢丝和绳股APIspec 10A 油井水泥——API油井水泥:A级O、MSR、MSR型, B 级O、HSR型，D级O、MSR、MSR型，E级O、MSR、MSR 型，F级O、MSR、MSR型，G级O、MSR、MSR型，H级O、MSR、MSR型，APIspec 10D 弓簧套管扶正器——套管扶正器APIspec 11AX 杆式抽油泵及配件——泵及泵组件、无油管或抽油杆螺纹的泵组件、密封皮碗APIspec 11B 抽油杆——钢制抽油杆、玻璃纤维抽油杆、接箍、变径接箍和光杆、光杆卡箍、填料盒和抽油、加重杆、螺纹、螺纹量规APIspec 11D1 井下设备——封隔器、桥塞（新增）APIspec 11E 抽油机——抽油机结构、抽油机齿轮减速器APIspec 11IW 独立的井口设备——独立的井口、顶端连接管、油管和套管卡瓦悬挂器、油管和套管整形器、密封装置、钟形导向短节、连接管法兰、拆卸气连接合器APIspec 11L6游梁式抽油机用电动原动机——电机APIspec 11N 矿区自动输油计量设备——矿区自动输油计量装置APIspec 11P 油气开采用组合式往复压缩机——组合式压缩机APIspec 11V1 气举阀、孔板阀、回流阀和平衡阀——气举阀、孔板阀、回流阀、平衡阀可回收阀心轴APIspec 12B 用于储存采出液的栓接储罐——储罐APIspec 12D 用于储存采出液的现场焊接储罐——储罐APIspec 12F 用于储存采出液的工厂焊接储罐——储罐APIspec 12GDU 乙醇类天然气脱水装置——脱水装置APIspec 12J 油气分离器——分离器APIspec 12K 间接式油田加热器——加热器、机壳、线圈APIspec 12L 立式或卧式脱乳器——处理器APIspec 12P 玻璃纤维增强塑料储罐——玻璃纤维增强塑料储罐APIspec 13A钻井液材料——重晶石、赤铁矿粉、膨润土、未经处理的膨润土、坡缕石、海泡石、工业级低粘度錂基纤维素、工业级高粘度錂基甲基纤维素、淀粉、OCMA级膨润土APIspec 14A 水下安全阀设备——水下安全阀、检验机构APIspec 14L 锁紧心轴和定位接头——锁紧心轴、定位接头（新增）APIspec 15HR 高压玻璃纤维管——管线管、接箍、附件、法兰、异径管及接箍APIspec 15LE 聚乙烯管线管——（聚乙烯）管线管APIspec 15L T PVC衬里钢管——使用工艺A的钢制管线管和油管PVC衬里制造厂、使用工艺B的钢制管线管和油管PVC衬里制、使用工艺C的钢制管线管和油管PVC衬里制APIspec 16A 钻通设备——SY标准闸板式防喷器、防喷器闸板、封隔器和/或顶部密封、套筒式环空防喷器、环空充填装置、液力联接器、防喷器连接用四通、接合器、不紧密连接，卡箍GB/T APIspec 16C 节流及压井系统——制动阀控制管线、铰接节流及压井管线、钻井接了启动器、不包括防喷控制管线和水下安全阀控制管线的钻井节流控制管线、钻井节流器、柔性节流及压井系统、由壬连接、刚性截留及压井管线、旋转接头、节流及压井管汇集成APIspec 16D 钻井控制设备用控制系统——地面安装防喷器组用控制系统、水下防喷器租用控制系统、水下防喷器组用液力控制系统、水下防喷器组用电动-液压/复合控制系统、分流控制系统、应急备用防喷器控制系统、输助设备控制系统及接口APIspec 16R 海洋钻井隔水管接箍——海洋钻静隔水管接箍APIspec 17D 水下井口和采油树设备——水下采油树设备、水下井口设备、泥线悬挂系统设备、其他PSL2和3设备APIspec 17E 水下生产控制管线——水龙带管揽、电缆、电动-液压管揽APIspec 17F 水下生产控制系统——水下生产控制系统（新增）APIspec 17J 未粘接软管——未粘接软管APIspec 17K 粘接软管——粘接软管（新增）、APIspec 600 栓接帽状钢制闸阀——栓接帽状钢制闸阀（新增）APIspec1581 航空喷射燃料过滤器/分隔器APIspec 1583 带有吸收剂的航空燃料过滤器监控装置547 594止回阀599旋塞阀602 603 608 609。
海外石油钻井远程控制系统安全操作规程
海外石油钻井远程控制系统安全操作规程远程控制系统安全操作规程1人员准备1.1带班队长，井队司钻，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、安全官，司钻对整个作业过程进行安全监督。
2工具准备2.1榔头、液压管线“O”型密封圈2.2四根7/8”绳套2.3吊车2.4接地线3安全注意事项3.1设备吊装时，吊具应全部扣住底部四个吊耳，严禁两脚起吊设备；严禁吊具挂房顶起吊设备。
3.2远程控制系统的报废年限为15年，如需延期使用必须经过第三方检测合格，且延期不超过3年。
4操作程序4.1配置要求4.1.1远程控制系统设计制造符合API-16D标准，生产厂家应具备相应资质，蓄能器应满足ASME设计要求，并出具ASME 1A证书。
电路部分为防爆设计。
4.1.2远控房的控制对象数量满足井控所有操作对象的开关。
4.1.3油箱容积至少800L。
4.1.4钢瓶：数量16个；单个钢瓶容积大于40L；每个钢瓶装有独立的截止阀。
4.1.5电泵：至少配置一个25HP交流电机三缸柱塞泵。
4.1.6气泵：至少配置2个，输出油压大于5000psi气泵。
4.1.7空气管缆：2根，要求耐高温以适应科威特地区气候。
4.1.8气源管线：1"中压胶管用于远控气路系统，两端配相应尺寸的接头；司钻控制台和辅助控制台气源管线根据接入口连接尺寸配置。
4.1.9管排：配置最少20"长管排，内装1"钢管16根（为减少环形防喷器的关闭时间可以配置1-1/2"钢管2根，根据远控出口管线尺寸配置）。
4.1.10液控管线：液控管线和活动弯头应满足承压、防火、防爆要求，做耐火测试（在2000±100℉火焰下维持操作压力3分钟不渗漏），具有相应证明。
4.1.11司钻控制台：1个。
4.1.12辅助控制台：1个。
4.1.13报警系统：远程控制台与司钻控制分别配备有4个隔爆指示灯，用于指示下述功能：4.1.14低蓄能器压力（黄色，有声）4.1.14.1低气压（黄色，有声）4.1.14.2低液位（黄色，有声）4.1.14.3电动泵运转（绿色）4.1.15保护房:要求防护房内至少两个防爆应急照明灯，至少两个防爆照明灯。
超深水防喷器组及其控制系统配置探讨
超深水防喷器组及其控制系统配置探讨曹式敬【摘要】Based on the extreme challenge of environment in ultra-deep waters,the requirements on the BOP stack and its control system are very high in order to ensure secure operation. In view of the current situation,an unified standard for ultra-deep water BOP stack is still unavailable in the oil industry and the research and development of BOP stack is also in its infancy in China. An enhanced configuration was put forward through analyzing functions of the subsea BOP and its control system. Different from the present technical standard and the configuration of HYSY981 ultra-deep water drilling unit, the capacity of shear ram is improved and the backup and special control system are compulsory items in this configuration, which improves the safety and reliability of ultra-deep water drilling operation significantly.%超深水海域海洋环境极其复杂,对保证钻井安全的防喷器组及其控制系统的要求非常高.针对目前超深水防喷器组及控制系统没有统一的配置规范与标准和我国该方面产品研发及配置尚处于起始阶段的现状,提出了一种比较合理的防喷器组及控制系统配置方案.分析该方案中防喷器组中各种防喷器的功能和作用及控制系统的控制方法和特点,发现该方案与现行技术标准及HYSY981超深水钻井装置的防喷器组及其控制系统的配置方案相比,提高了对剪切防喷器的要求,并将备用控制系统和特殊控制系统作为了必配项目,超深水钻井作业的安全性和可靠性明显增强.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2012(040)005【总页数】4页(P115-118)【关键词】超深水钻井;井控;防喷器;控制系统【作者】曹式敬【作者单位】中海油田服务股份有限公司钻井事业部,河北三河065201【正文语种】中文【中图分类】TE921+.5超深水海域钻井远离岸边、作业区海况非常复杂，抢险、逃生及救援极为困难。
深海钻井作业防井喷系统研究
深海钻井作业防井喷系统研究摘要：深海钻井防井喷系统对于保障海上油气作业以及维护海洋环境和人身安全的重要意义不可忽视。
国内深海钻井防井喷系统的研制仍处于初级阶段，因此本研究在深入了解国内外的技术现状后，精心研究深海钻井防井喷设备，以提升国产关键装备技术，包括深水BOP组和控制单元，以期提高深海钻井防井喷系统的整体水平。
对深海钻井防井喷系统的核心设备特征进行了探讨，并阐述了其构成和职能。
结合国内情况，开展深海钻井防井喷系统研究，以供参考。
关键词：深海；钻井作业；防井喷系统引言海洋井控设备是针对深海钻井和完井的防喷系统，而且还涉及海洋钻井工具、海洋生态环境和人员安全。
自2010年4月美国墨西哥湾油井泄漏事件以来，其重要性更加凸显，美国及其他国家对该装备提出了更为严格的要求。
也表明深水防喷器系统之前开发中存在问题，需加强系统安全和可靠性。
一些海外水下防喷器制造企业正在设计重要组件，确有许多进展。
我国石油勘探中，深海钻井防喷器作为必要设备日益显著，需求大幅增长。
目前，我国海洋油气资源开发受制于国外公司所掌控的深海钻井防井喷系统，要全面探讨水下防喷器设备技术，有效匹配配套方案，以提高系统性能，以促进我国深海防井喷系统的建设。
一、井喷失控成因1.钻井抽汲导致油气喷出考虑到抽吸压力的因素，井内钻井液未能及时填满上提钻柱留下的井眼空间。
钻头下方由此引起抽吸作用，导致地层中液体压力大于井底压力，引入大量油气水侵涌，甚至引发井喷。
2.及时发现不了溢流在钻井作业中，若发生气侵或油水侵，则钻井液会被推出井口，通过观察液体溢出情况，可以准确判断井内是否有侵入的油气水。
3.井体结构设计不合理由于表层套管深度不足且技术套管深度较高，当遭遇异常地层压力而紧急关井时，表层套管鞋部将无法阻止钻井液外泄，导致井场地表出现漏液现象，阻碍紧急关井工作的进行。
4.未完全认识浅层气对人体的危害性浅埋井会导致放松警惕，低估地层压力与钻井液压力之间的协调，地层天然气容易迅速流向井口，紧急应对时间受限。
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用于钻井控制设备的控制系统规范美国石油协会规范16D（SPEC 16D）1993年3月1日第一版美国石油协会说明前言1.范围1.1用于地面防喷器组的控制系统1.2用于水下BOP组的液压控制系统1.3用于水下防喷器组的电动—液压/复合控制系统1.4分流器控制系统1.5应急备用BOP控制系统1.6辅助设备控制系统与界面2.设计2.1设计评审2.1.1工况2.1.2设计文件要求2.2设备规范2.2.1用于地面防喷器组的控制系统2.2.1.1响应时间2.2.1.2液压油与油箱2.2.1.3泵的要求2.2.1.4蓄能器及歧管总成2.2.1.5蓄能器容积要求2.2.1.6液压控制集成2.2.1.6.1液压控制万能BOP回路2.2.1.6.2常压功能下的液压回路2.2.1.7远程控制台2.2.1.8供电2.2.2海下BOP千斤顶液压控制系统2.2.2.1响应时间2.2.2.2混合及贮存设备2.2.2.3泵系统2.2.2.4蓄能器及歧管总成2.2.2.5蓄能器计算容积要求2.2.2.6控制总成2.2.2.7液压总成电器遥控面板2.2.2.7.1钻机面板2.2.2.7.2辅助遥控或推进面板2.2.2.7.3供电2.2.2.8软管卷轴2.2.2.9软管卷轴总成2.2.2.10海下控制集成2.2.3海下BOP千斤顶电液和多元控制系统2.2.3.1电控元件2.2.3.2电缆2.2.3.3电缆卷轴2.2.3.4海下控制集成和电器设备2.2.3.5海下电器设备2.2.4潜水控制系统2.2.4.1响应时间2.2.4.2贮存设备2.2.4.3泵的要求2.2.4.4蓄能器容积要求2.2.4.5潜水控制总成2.2.4.6控制面板2.2.5制造说明书3.单一系统设计验证3.1文件3.1.1试验程序3.1.2验证3.1.2.1液压静态测试验证3.1.2.2危险区/电器验证3.1.2.3蓄能器验证3.1.2.4溢流阀验证3.1.2.5合格证3.2控制系统鉴定试验4.材料要求4.1承压元件4.2构建材料4.2.1结构钢4.2.2钢分类4.2.3结构型钢及板材说明4.3产品条目4.3.1承压元件4.3.1.1压力容器总则4.3.1.1.1蓄能器4.3.1.1.2无压补偿容器4.3.1.1.3氮缸4.3.1.2管路集成和连接件4.3.1.2.1软管和连接件4.3.1.2.2火花测试4.3.1.2.3螺丝和焊接连接件4.3.1.3无ASME编码液压控制系统元件4.3.2电器及电子元件及安装4.3.3机械设备4.3.4液压油和润滑油4.3.5保护和油漆4.3.5.1保护4.3.5.2油漆5.焊接要求5.1总则5.2焊接设计和装配5.2.1压力装配焊接件5.2.2承载焊接件5.2.3焊接要求5.2.4焊接表面（覆盖图）5.3焊接控制5.4焊接设计5.5预热5.6工具规格、标准5.7焊接耗材5.8后焊热处理5.9焊接过程和质量5.9.1基本材料5.9.2热处理状态5.9.3过程质量记录5.10其它要求5.10.1撞击测试5.10.2ASME IX节II文5.10.3ASME IX节III文5.10.4ASME IX节IV文6.质量控制6.1总则6.1.1测量与试验设备6.1.2人员要求6.1.3质量控制要求6.1.3.1组织/过程6.1.3.2质量工程6.1.3.3处理过程中检测6.1.3.4工厂测试6.1.3.5验收检测6.1.3.6运输检测6.1.3.7卖主运货评定6.1.3.8报告6.2质量控制记录6.2.1制造工维护记录6.3类型测定7.市场7.1临时市场7.2永久市场7.3可描述市场方法7.4制造鉴定市场7.5设备名称、数据7.6其它市场8.贮存和运输8.1保护和保存8.2包装8.3鉴定8.4安装、操作、维护文件第1部分：范围1.0本规范制定了钻井作业时控制井筒压力的防喷器和相关阀的控制系统、子控制系统及零部件的设计标准。
尽管通常不认为换向器是井控装置，但仍将其作为防喷器控制系统的组成部分。
钻井控制设备的控制系统通常以载压流体储存能量来操作（开或关）防喷器组的零部件。
对BOP或其它井控元件的每一操作均是控制。
控制系统设备和电路通常因应用和环境不同而不同。
本规范适用于如下六大类控制系统。
它们包括：1.1地面BOP组控制系统。
这些系统通常为简单的闭路液压控制系统，包括储存液压油的油箱，提供油压的泵，储存能量的蓄能器组及用于输送液压油至防喷器组的歧管、直管和控制阀。
1.2水下BOP组液压控制系统除了地面BOP组的设备要求外，水下控制系统用集成管束来向水下传送液压信号。
还有安装在浅海立管包（LMRP）上的双水下液压中转控制盒，内装先导式控制阀，它将高压液压油导向防喷器组的功能元件。
用过的水基液压油通常在海底排放。
软管卷筒用于集成管束的贮存和铺设。
双水下控制盒及集成管束用作备用安全装置。
1.3用于水下BOP组的电液式/复合控制系统深水作业时，向水下传输电信号（而不是液压信号）响应时间短。
电液式系统使用多芯电缆，这种电缆中的每一根电线专用于一种功能，这些功能操作水下电磁阀，电磁阀发出操作防喷器组功能元件的液压先导信号。
复合控制系统使用系列化的电子编码信号，这些信号通过公用导线传输。
电子数据处理和传输用来保证编制和确认指令信号的安全性，以避免干扰信号、道间感应或短路执行防喷器组的功能。
1.4转向器控制系统方向控制常用于水面上转向器装置和辅助阀。
1.5应急BOP控制系统查水下控制系统出现问题时，用一套独立的应急控制系统来操纵应急井控或停止作业。
这套系统有自己独立的能源。
应急系统包括声控系统，ROV（遥控车）控制系统和LMRP修复系统。
对水上控制系统来说，当泵失灵时储备的压力氮气可做为备用来继续操纵功能元件。
1.6辅助设备控制系统和公用设备对浮钻操作来说，不同的辅助功能：如远程公用色：30”门闩等都需要控制系统来操控。
这些辅助设备的控制，尽管在此没有专门说明，但应分属于对类似设备的相关说明和要求。
第二部分设计2.01.0节所说的井控系统和设备以及由控制系统制造商所提供或设计的用于油井钻探中的相关辅助设备应满足或好于本说明。
本说明不与以下系统抵触：联邦、州、地方法律，慎重的工程实践及工业认可标准。
设计中所选用材料应满足或优于本说明。
2.1设计评审在设备制造或订货到填写完销售清单要求之前，制造商的工程职责应保证设计满足与说明有关的要求，设计大纲尤其要对以下的考虑予以重视：2.1.1工况：1.尺寸和容量要求；2.额定工作压力—在此压力下进行系统、子系统或元件的设计；3.温度等级—控制子系统应设计成在一个较适合的温度状态下工作或者工作环境必须控制在设备元件的温度范围内。
环境温度分类表注：上表代表了设备工作时可接受范围。
4.地点：a.陆地b.海洋1.水下2.水上5.井控设备说明—附录I、II列出了购买方所提供的关于BOP组或其它井控设备相关信息清单，这样可按要求对控制系统进行适当设计。
2.12设计文件要求：设计资料书应由制造上对每种型号的系统设计都进行保存，保存最小期限为所设计的最后一个元件发货后起10年。
设计资料应包括一份目录表，并按顺序和易于理解的方式进行排列。
设计资料书结构示例：1.标题页2.前言3.目录4.典型尺寸、容量计算5.额定设计工作压力6.额定设计作业温度7.符合规范的图纸、计算书（文件）8.使用器材清单9.适用标准和规范清单10.设备位置示意图2.2设备说明书购买应该提供所需设备的完整的描述和说明工作场所，控制系统使用详细说明。
在此基础的控制系统制造商可依据这些说明进行系统设计和制造。
附录I为购方用于详细说明水上控制系统操作要求的表格；附录II为购方用于详细说明水上控制系统操作要求的表格；附录I和II还提供了购方对控制功能详细说明的清单。
水上和水下系统制造商的设计以及元件的选取应保证产品条款、次卖方材料和制造方自己的设备满足或就于相关工业标准和本说明书。
水上和水下控制功能回路应具有自控性，这样当一个元件泄漏和破坏时并不影响其它功能的进行。
2.2.1地面BOP组控制系统2.2.1.1响应时间一个功能的动作与完成之间的响应时间是以BOP或阀关闭和密封为基础的。
对地面BOP而言，BOP控制系统应能在30秒内关闭每一闸板BOP。
孔径小于18-3/4英寸的万能BOP的关闭时间不应超过30秒，对于18-3/4或以上大小的回路不应大于45秒。
节流阀和压井阀（不论开或关），其响应时间不应超过最短的闸板关闭时间。
关闭响应时间的量测开始于任何控制面板上关闭功能起作用的时刻，到BOP或阀被有效关闭密封后停止，等操作压力恢复到通常设定时，可考虑BOP关闭，如果要考虑确保密封，则要进行BOP下面或通过阀的压力测试。
由制造商计算，模拟测试或现均BOP试验来举例证明与响应时间说明书的一致性。
2.2.1.2液压油和油箱应按4.3.4节来选取适用的液压油。
水基液压油通常是水和水容性润滑添加剂的混合物。
当环境温度在冰点或冰点以下时，应提供足够的乙二醇或其它控制系统制造商接受的添加剂同水基液压油混合以防止结冰。
液压油箱容积应至少为蓄能器系统有效容积的2倍。
如果安装有氮气备用系统时，空气出口应足够大，以避免在液压油、氮气传输过程中，油箱出现增压现象。
在装入液压油之前，油箱应进行清洗，所有对焊缝、机切割件，矿或其它残留物进行冲洗。
2.2.1.3泵的要求至少要有两套泵送系统，每套都有独立的专用能源，每套泵系统应具有充分数量的泵和容积来满足以下的动作要求。
当蓄能器不工作时，泵系统应能关闭一台万能BOP和打开液控节流阀，能在2分钟内提供最小的系统工作压力。
所有泵同时工作时，应具有在15分钟内给整个蓄能器系统充液使其从预充压力达到控制系统最大额定工作压力的能力。
相同的泵系统可用于为BOP组和分流器系统两者同时提供压力油进行控制的能力。
每套泵系统应提供到一个相当于系统工作压力的溢流压力，气动泵系统应用不超过75PSIG的气压来达到工作压力。
应至少有2个限制泵出口压力的装置来保护每一套泵运行。
一个装置用来限制泵出口压力，使泵出口压力不会超过BOP控制系统的设计工作压力；另一个装置通常为溢流阀，溢流量至少相当于泵系统的设计流量，设定溢流压力不超过设计工作压力的1.1倍。
用于保障泵超压的设备应直接安装在控制系统供应蓄能器之间的油路上，并不需要单独的阀或其它达到特定目的手段。
当系统压力降低至系统工作压力的90%时，控制泵的电器或气计装置应随时工作使泵自动启动，并当系统工作压力正偏差为零，负偏差为100PSI时，泵能够自动停止。
2.2.1.4蓄能器瓶和歧管蓄能器应满足ASME 第VIII节第1部分的设计要求，并要有ASME 1A证明文件。
蓄能器系统设计要保证单个蓄能器和/蓄能器组的压力损失不至于导致整个蓄能系统蓄能能力损失超过25%。