《防喷器装备发展及现场应用 (NXPowerLite)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防喷器装备发展及现场应用 (NXPowerLite)（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 防喷装置现状及发展趋势的探讨目录1.防喷装置技术发展的回顾 2.防喷装置现状 3.环形防喷器使用可靠性评估 4.闸板防喷器使用可靠性评估 5.防喷器控制装置使用可靠性评估 6.防喷装置发展趋势 7.几点想法1.防喷装置技术发展的回顾1.1四个阶段（1）“60型”手动控制型，仿苏“M”型；（2）“70型”液控液“kpy”型，仿罗 “VH”“DF”“T”型；（3）“85型”气控液型，参照美“LWS”、“GK” 、 “球形”、“KOMEY”等；(4)“自主型”根据油田实际需要，增加了自主改 进元素。1.防喷装置技术发展的回顾1.2四个阶段产品技术特点阶段规格承压 能力 Mpa控制方 式承压件密封件
2、 性能标准检测现场可 靠性60型10井口操作 “手动”铸钢 35CrMo很差无厂内试验很差70型35远离井口 “液控液 ”铸钢差API16A厂内试验可控制低 压井85型70远离井口 “气控液 ”铸钢锻钢 4130好API16A API16D质检中心 台架检测防喷效果 好可控 70Mpa井U型齐全105远程控制 “气控液 ”铸、锻 4130s好ISO API质检中心 台架检测发生井喷 事故很罕 见2.防喷装置现状2.1十五字概括规格全各种规格齐全承压高最高可达140Mpa结构新采用最新设计设备老60-80%为八、九十年代购进可靠差详见下文2.防喷装置现状2.2我的看法“基本”满足陆上常规井控作业
3、的需要，不能满足 特殊井控作业需要：不能剪断高冲击功钻杆不能用于1500m水下井控作业不能用于全过程不压井起下管串作业不能用于连续循环钻井作业2.防喷装置现状2.3塔里木近几年防喷器重大失效简况序号失效部件井号时间失效描述135-35 单闸板防喷器 HD1-18H02.10.3多次上井试压未见异常，10月3日试 压12MPa突然断裂2双闸板防喷器 轮古111井03.8.31闸板轴断裂，3闸板总成LG2-3井09.2.15闸板总成密封失效4闸板总成哈6C井09.2.10闸板总成密封不严5闸板总成塔中47-1井09.1.11闸板总成密封胶芯脱落628-105双闸板防喷器英深1井04.7锁紧轴顶弯7
4、5#FH35-35环形车间04.11.29在试压34.6MPa时壳体爆裂2.防喷装置现状LG2-3井闸板总成失效2.防喷装置现状哈6C井失效闸板总成2.防喷装置现状塔中47-1H井失效闸板总成3.环形防喷装置使用可靠性评估3.1环形防喷器技术现状评估（1）API16A第一版附录C性能要求：密封钻具及密封空井性能试验胶芯寿命试验开关寿命试验过接头寿命试验3.环形防喷装置使用可靠性评估（2）现场使用要求发生溢流首先关环形判明接头位置，上提钻具应密封可能起下几柱钻具（包括过接头） 一般不用于长时间关井 3.环形防喷装置使用可靠性评估3.2环形防喷器使用要求承受井压不高，一般不超过35MPa关闭速度不
5、能太慢，不超过30秒能密封各类管串关闭液压不超过10.5MPa一般不要求封闭空井3.环形防喷装置使用可靠性评估3.3环形防喷器使用可靠性评估 3.3.1基本评估意见（1）各厂样机能满足现场使用要求；（2）“攻关胶芯”能达到API16A附录C性能要求；（3）使用可靠性问题较多。3.环形防喷装置使用可靠性评估3.3.2环形防喷器使用可靠性存在的问题（1）发生壳体“爆裂”的重大失效3.环形防喷装置使用可靠性评估（2）封“空井”使用可靠性差球形好于锥形，锥形好于组合胶芯环形胶芯发生过不能“封零”球形胶芯发生过支撑筋断裂胶芯设计、支撑筋结构、胶料物性不达标还发现过16块铁芯的胶芯3.环形防喷装置使用可靠
6、性评估（3）胶芯密封钻具寿命低3.环形防喷装置使用可靠性评估失效胶芯照片3.环形防喷装置使用可靠性评估3.4现场自身问题订购问题胶芯储存、运输问题冬季使用打开防喷器泄压问题3.环形防喷装置使用可靠性评估3.5主机生产厂与胶芯生产厂配套问题主机设计制造“先天”缺陷热处理控制不当活塞行程不足胶芯与活塞不匹配材料选择问题3.环形防喷装置使用可靠性评估3.6环形防喷器现场应用的几点建议（1）建议停用原重庆矿山机械厂生产的环形防喷器；（2）建议各生产厂自查活塞关闭最小行程报安检院；（3）对生产厂逐一进行一次严格的认证检查，合格者 方可准入油田；（4）油田应严格执行胶芯等橡胶件贮存、包装、运输 、试验规程
7、；（5）严禁用打开防喷器的方法卸去井口压力。3.环形防喷装置使用可靠性评估（6）建议推广使用“攻关胶芯”严格控制胶芯材料物理性能指标禁止使用16块支持铁芯的FH35-35球形胶芯优化胶芯内圆柱上部及底部结构设计优化支撑筋结构设计严格控制胶芯制作工艺规程（控制硫化工艺）4.闸板防喷器使用可靠性评估4.1 API16A附录C的性能指标要求 （1）密封性能试验：恒井压及恒关闭压力试验； （2）胶芯密封钻具寿命试验； （3）开关次数试验； （4）活动（密封光杆）钻具试验； （5）悬挂钻具密封试验。4.闸板防喷器使用可靠性评估4.2闸板防喷器在现场应满足以下使用要求 （1）在发生溢流、井涌及井喷时半封闸
8、板能密封井内钻具全封闸板能密封空井； （2）闸板防喷器可以满足长期关闭井口的需要； （3）闸板总成能悬挂带18度斜坡接头的钻具，并保持 密封； （4）在特殊情况下，全封剪切闸板能剪断钻具，并密 封井口； （5）在井压较低时，允许钻具光杆上、下活动并密封 。4.闸板防喷器使用可靠性评估4.3闸板防喷器使用特点 （1）承压高、并能长时间保持密封； （2）关闭速度要快； （3）半封闸板还应能密封磨损或偏磨的钻杆； （4）悬挂钻具时，闸板在井压助封下能确保密封可靠 ； （5）允许上下活动光杆钻具，不能作旋转运动。4.闸板防喷器使用可靠性评估4.4闸板防喷器使用可靠性评估 4.4.1总体评估意见 （1）
9、在役闸板防喷器“基本”满足现场的使用要求； （2）各项性能指标“基本”符合API16A附录C的要求； （3）在役防喷器对防止井喷事故起到了重要作用。4.闸板防喷器使用可靠性评估4.4.2在役防喷器使用可靠性存在以下问题 （1）发生过壳体在低压下“爆裂”的重大事故；4.闸板防喷器使用可靠性评估（2）在役剪切闸板不能剪断高冲击功钻杆，且剪断后 胶芯（顶部）密封性能较差；4.闸板防喷器使用可靠性评估（3）发生过活塞杆断裂事故；4.闸板防喷器使用可靠性评估（4）普通侧门密封圈密封寿命低；（5）部分闸板防喷器活塞杆密封寿命低；（6）上、下活动光杆时，密封效果不理想。4.闸板防喷器使用可靠性评估4.5闸板
10、防喷器使用的几点建议 （1）停止使用原重庆矿山机械厂生产的闸板防喷器； （2)尽快解决剪切高冲击功钻具的问题； （3）尽快升级侧门密封圈和活塞杆密封圈，提高密封 性能； （4）在起下活动钻具时，尽量降低提升或下放钻具速 度； （5）严格执行胶芯及密封件贮存、包装、运输、试验 规程； （6）严禁用打开闸板防喷器的方法卸去井口压力。5. 防喷器控制装置使用可靠性评估5.1总体评估意见 （1）能满足陆上油气井控制防喷器的使用要求； （2）在役防喷器控制装置“基本”满足API16D各项指 标要求； （3）在役防喷器控制装置对防止井喷事故起到了重要 作用。5. 防喷器控制装置使用可靠性评估5.2在役防喷
11、器控制装置使用可靠性存在的问题 （1）API16D第一版产品不适宜于水下防喷器控制用； （2）在役控制装置不适宜用于剪切高冲击功钻具工况 ； （3）控制装置外形体积大、重量大，用于山前或边远 井不方便； （4）在役防喷器控制装置耗油量高； （5）各类液压元件可靠性有待提高。5. 防喷器控制装置使用可靠性评估5.3防喷器控制装置使用可靠性的几点建议 （1）油田范围内配置机动小型能剪断高冲击功钻杆的 控制装置； （2）提高设备制造质量等级； （3）确保储能器的有效排油量能满足使用要求。6.防喷装置技术发展趋势6.1钻采新技术推广应用为防喷装置发展带来新机遇 6.1.1欠平衡钻井、气体钻井、控压钻井
12、技术发展要求 （1）防喷器必须具备能满足现场使用的旋转功能胶芯旋转钻进使用寿命需解决旋转轴承寿命需解决6.防喷装置技术发展趋势（2）防喷装置必须具备起下钻具过接头的功能7100型采用双胶芯PCWD直接利用环形胶芯过接头功能可用环形防喷器与闸板防喷器倒换6.防喷装置技术发展趋势6.1.2不压井起下管串作业技术发展要求需自备提升能力、卡瓦能力、甚至旋转功能需具备防止钻具上顶的功能（及座挂功能）需配置外接压力平衡管汇、带压卸去或接上钻具需配置可靠性较高的内防喷工具6.防喷装置技术发展趋势6.1.3连续循环钻井技术发展要求在三闸板防喷器上增设上下卡瓦，卡住钻具在三闸板防喷器上增设液压大钳功能在三闸板中
13、部配置压力平衡管汇6.防喷装置技术发展趋势6.1.4水下防喷器技术发展要求防喷装置水下控制方式技术要求A.液动、电动、智能控制B.水面控制、水下控制、ROV控制水下自动更换闸板水下悬挂钻具6.防喷装置技术发展趋势6.1.5水基介质防喷器控制装置技术发展要求采用水基介质，甚至直接采用海水作控制液A.水下防喷器控制液不返回，直接排放海底B.海水介质对泵阀件腐蚀问题水基介质每年可节省大量液压油的问题6.防喷装置技术发展趋势6.2国外防喷装置发展趋势 6.2.1 PCWD、7100型日趋成熟，重点解决一个胶芯中途不更换，用于一次欠平衡钻井作业正在解决井口偏心带来的振动问题（提高轴承寿 命）6.防喷装置
14、技术发展趋势6.2.2不压井起下管串技术已普遍推广应用已完全解决起下钻过程中压力平衡问题已解决悬挂钻具和防止钻具上顶问题6.防喷装置技术发展趋势6.2.3连续循环钻井装置已用于十多口井，正在解决初步解决卡瓦、大钳程序控制问题初步解决钻井液倒换程序控制问题正研制连续循环钻井阀及控制方式问题6.防喷装置技术发展趋势6.2.4 API16D新版已提出水下控制装置技术6.防喷装置技术发展趋势6.2.5水基介质防喷器控制装置技术已成熟控制液可直接排放到海底5000psi储能器控制压力可解决多项难题A.水下防喷器控制问题B.剪切高冲击功钻具问题正在研究新型防喷器控制装置技术A.一套阀件控制多路闸板问题B.
15、环形、闸板、平板阀三套参数不相同C.增加控制节流阀功能6.防喷装置技术发展趋势6.2.6遥感及远程控制防喷装置技术探讨井控技术采用遥感及远程控制方式的探讨专家控制井喷技术（远程井控“诊断”技术）“黑匣子”技术7.几点想法7.1当前应急迫解决的问题 （1）环形胶芯密封不可靠的问题部分胶芯不能“封零”的问题A.活塞行程够吗？B.铁芯侧面包胶干什么用？C.胶芯内圆柱上部越高越好？D.活塞井压助封力越大越好？E.胶芯外球面与顶盖内球面如何配合最好？7.几点想法胶芯橡胶材料不达标的问题胶芯支撑筋断裂问题胶芯出厂检验方法问题胶芯包装、贮存、运输使用问题“攻关胶芯”推广使用应该落到实处7.几点想法（2）闸板
16、防喷器使用可靠性问题侧门密封圈结构改进还未完全推广应重视活塞杆及密封圈使用剪切高冲击功钻杆剪不断问题7.几点想法（3）控制装置使用可靠性问题储能器胶囊失效问题体积大、重量大、运输不方便液压油大量漏失问题7.几点想法7.2井控实施细则的探讨 （1）防喷器控制装置开关手柄位置设置的探讨“中位”设置，易造成闸板自动关闭“开位”设置，液压油严重漏失 （2）防喷器控制装置现场安装调试验收问题有效排油量未测试增加对储能器检查项目安装完毕应检查环形胶芯和闸板关闭时间 （3）严禁用防喷器进行其它作业时的试压、蹩压 （4）严禁试压时用打开防喷器的方法卸压7.几点想法7.3几项关键技术研究方向的探讨 （1）防喷器“黑匣子”技术研究 （2）剪切高冲击功钻杆的简易控制装置的推广应用 （3）环保无油
