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1、井下防喷器设计研究I目目 录录1 绪论.1 1.1 国内外现状.1 1.2 井下防喷器研究的意义.4 1.3 设计方案.4 1.4 方案选择.5 2 井下防喷器设计.6 2.1 设计要求.6 2.2 具体结构.6 2.3 井下防喷器工作原理.6 3 井下防喷器结构设计计算.8 3.1 设计参数.8 3.2 材料选择.9 3.3 确定胶筒型号.9 3.4 内筒设计.10 3.5 中心管设计计算.11 3.6 外筒设计计算.14 3.8 剪切销钉设计.17 3.8.1 增压活塞剪切销钉设计.17 3.8.2 胶筒座剪切销钉设计.17 3.9 结构校核.18 3.9.1 内筒校核.18 3.9.2
2、外筒校核.19 3.9.3 增压活塞校核.20 3.9.4 中心管校核.21 3.10 螺钉选取.25 4 压力试验.25 5 安装维护.26 5.1 安装.26 5.2 维护.26 参考文献.26井下防喷器设计研究11 绪论绪论1.11.1 国内外现状国内外现状在石油天然气勘探开发中,地层流体(油、气、水) 一旦失去控制, 就会导致井喷失控, 造成钻井设备损坏, 危及钻井人员安全、破坏油气资源、污染自然环境、导致油气井报废等严重后果。当一种包含高压流体的地下构造被刺穿时，流体的局部压力可能会完全超过位于它上面的泥浆的液压头或水压头。这样就会发生井涌并且最终导致来自于井环的钻井泥浆的井喷。防喷
3、器作为及时发现和控制溢流，防止井喷，避免油气资源浪费，保护设备及人身安全的井控装置中的关键部件，对钻井、修井、试油等整个钻井工程作业过程中控制井口压力，防止井喷事故，起着非常重要的作用。因此，国内外石油界对其给以高度重视。美国内政部地质调查局根据联邦法律的授权，制定了钻井承包商必须安装使用防喷器等井控装备一系列有关井控的法规，我国也很重视井控设备的研制与使用。现代钻井工艺对井控设备的要求已从单一的静态指标转为使用过程的动态性能，即要求使用安全可靠、开关迅速灵活、多功能、耐高压、结构轻便、环境适应性强。防喷器系统经历了三个发展阶段：第一阶段为手动闸板防喷器；第二阶段为液压闸板防喷器和环形防喷器；
4、第三阶段仍为液压防喷器，以高压、大通径、可变径和不断完善的结构为主要特征。现在国外正在开发完善第四代产品即井下防喷器。手动防喷器结构简单、成本低、耐压低。液压防喷器操作简单、较为安全可靠，是正在完善与提高的一类井口防喷装置。但是目前仍然存在安全性较差的问题，特别是必须借助于操作人员的责任心来保证钻井工作的安全，在保证安全生产上 具有较大的不确定性。目前国内外井控防喷器的类型：（1）闸板防喷器 主要由壳体、闸板、油缸总成、铰链部分、二次密封装置、手控总成等组成。（2）环形防喷器 类型有锥形胶芯环形防喷器、球形胶芯环形防喷器、组合胶芯环形防喷器（3）旋转防喷器 它是欠平衡钻井专用井控设备（又称旋转放
