防喷器基础知识.ppt

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1、防喷器基础知识防喷器基础知识程程瑞瑞亮亮BasicKnowledgeofBOPAssociateProfessor第一部分第一部分 防喷器原理及结构防喷器原理及结构目目录录第三部分第三部分 闸板防喷器闸板防喷器第四部分第四部分 液压防喷器控制系统液压防喷器控制系统第二部分第二部分 环形防喷器环形防喷器第四部分第四部分液压防喷器控制系统液压防喷器控制系统1-旋转防喷器旋转防喷器2-环形防喷器环形防喷器3-双闸板双闸板5-单闸板单闸板4-四通四通12345钻具内的防喷工具钻具内的防喷工具井口安装和固定井口安装和固定循环罐液面监循环罐液面监测装置测装置循环罐液面报循环罐液面报警装置警装置监测装置监测

2、装置应急控制应急控制主体组合控制主体组合控制井控装置试压泵井控装置试压泵第一部分第一部分防喷器原理及结构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。井喷的产生，结果造成

3、人身伤亡，钻机损坏，油层损害等。钻井施工作业时，需要一定的技术、设备，实施监测控制，防钻井施工作业时，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，仪表即用于实施

4、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。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有的功能，是搞好油气井压力控制的重要保证井控设备应具有下述功能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、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，防止液静液柱压力始终略大于地层压力，防止井喷条件的形成。井喷条件的形成。2、及时发现溢流。对油气井进行监测，尽早、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。发现井喷

5、预兆，尽早采取控制措施。3、迅速控制井喷。溢流，井涌、井喷发生后、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；重新建立井内迅速关井，实施压井作业；重新建立井内压力平衡控制。压力平衡控制。4、处理复杂情况。在油气井失控的情况下，、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进行灭火抢险等处理作业 井控设备组成如下：设备、仪表与工具。如图所示。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；、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；、控制系统：储能器装置、遥控装置、

6、辅助遥控装置；3、节流管汇、压井管汇；、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、钻具内防喷工具：方钻杆球阀、钻杆回压阀、投入式单向阀等；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、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；动力下料装置；6、起钻灌注钻井液装置；、起钻灌注钻井液装置；7、钻井液气体分离器；、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、监测仪表：钻井液罐液面监测仪、甲烷、硫化氢等检测器；器；9、特殊作业设备：不压井起下钻加压装置、清障、灭火设、特殊作业设备：不压井起下钻加压装置、清障

7、、灭火设备等备等 井控作业基本流程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、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。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，钻井液泵发生溢流后关防喷器、关井，当进行压井作业时，钻井液泵将

8、钻井液从钻井液罐吸入，经地面高压管汇、立管、水龙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，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，以防污染气体经排气管线引至安全处燃烧，以防污染液压防喷器特点：液压防

9、喷器特点：1、动作迅速、动作迅速环形防喷器的液动封井时间环形防喷器的液动封井时间一般不大于一般不大于30秒秒闸板防喷器的液动封井时间闸板防喷器的液动封井时间为为38秒秒打开液动放喷阀的时间为打开液动放喷阀的时间为3秒秒2、操作方便、安全可靠：、操作方便、安全可靠：井口防喷器的开、关均采井口防喷器的开、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：、现场维修方便：闸板防喷器的闸板坏了，环形防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喷器的胶芯坏了，在现场都可以进行更换返回操操作作井井控控设设备备液压防喷器参数液压

10、防喷器参数公公称称通通径径额额定定工工作作压压力力定义：定义：防喷器内部上下通孔直径，单位防喷器内部上下通孔直径，单位mm。180mm、230mm、280mm、种类：种类：346mm、426mm、476mm、528mm、540mm、680mm。定义：定义：防喷器工作时能承受的最大井口压力，防喷器工作时能承受的最大井口压力，单位单位MPa。种类：种类：14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa。注：红字数值为本油田常用。注：红字数值为本油田常用。1985以前：以前：KPY-最大工作压力，最大工作压力，以以kgf/cmkgf/cm2 2为单位。为单位。公称通径公称通径,以以cm为

11、单位并取圆整值。为单位并取圆整值。勘探用液压防喷器的汉语拼音缩写。勘探用液压防喷器的汉语拼音缩写。缺点：无法区分防喷器的具体类型。缺点：无法区分防喷器的具体类型。1985以后：以后：-最大工作压力最大工作压力, ,以以MPaMPa为单位。为单位。公称通径，以公称通径，以cm为单位圆整。为单位圆整。防喷器型号代码：防喷器型号代码：FZ-单闸板防喷器单闸板防喷器2FZ-双闸板防喷器双闸板防喷器3FZ-三闸板防喷器三闸板防喷器FH-环形防喷器环形防喷器国外代码：国外代码：R-RamRd-DoubleRamsRt-ThreeRamsA-AnnularS-Spool防喷器组合选择防喷器组合选择选择井口防

12、喷器组合时，主要考虑因素：选择井口防喷器组合时，主要考虑因素：1、通径大小、通径大小公称通径应与套管头下的套管尺寸相匹配。公称通径应与套管头下的套管尺寸相匹配。2、耐压能力耐压能力压力等级应大于可能出现的预期井口最高压力等级应大于可能出现的预期井口最高压力。压力。3、类型和数量类型和数量在空井、井内有钻具、钻具外径不同等各在空井、井内有钻具、钻具外径不同等各种情况下迅速关井。种情况下迅速关井。BOP组合主要取决于最大井深组合主要取决于最大井深Lmax和地层最大压力和地层最大压力pmax1)Lmax2000m,pmax14MPa2FZ-S(on-land);FZ-FZ-S(marine)2)Lm

13、ax:20004000m;pmax=14MPaFH-FZ-S(on-land);FZ-S-FZ(marine)3)Lmax:20004000m;pmax:2135MPaFH-2FZ-S(on-land);FH-FZ-S-FZ(marine)4)Lmax:40007000m;pmax:70105MPaFH-FZ-2FZ-S(on-land);FH-2FZ-S-FZ(marine14MPa井口防喷器组合形式井口防喷器组合形式S+FHS+FZ+FZFZ+S+FZS+FZ+FH21MPa、35MPa井口防喷器组合形式井口防喷器组合形式S+FZ+FZ+FHFZ+S+FZ+FH70MPa、105MPa井口

14、防喷器组合形式井口防喷器组合形式套管四通套管四通+FZ+S+FZ+FZ+FH套管四通套管四通+S+FZ+FZ+FZ+FH套管四通套管四通+FZ+S+FZ+FZ+FH+旋转旋转BOP环形防喷器的作用环形防喷器的作用1封零封零井内无钻具井内无钻具时全封井口。时全封井口。2封环空封环空井内有钻井内有钻具、套管、电缆等物具、套管、电缆等物时，封闭环形空间时，封闭环形空间。3强行起下钻强行起下钻使使用具有用具有18o坡度接坡度接头的钻杆，配合减头的钻杆，配合减压调节阀或缓冲储压调节阀或缓冲储能器。能器。第二部分第二部分环形防喷器环形防喷器环形防喷器的类型环形防喷器的类型球球形形胶胶芯芯防防喷喷器器组组合

15、合胶胶芯芯防防喷喷器器锥锥形形胶胶芯芯防防喷喷器器锥型锥型胶芯胶芯环形环形防喷防喷器的器的结构结构1.胶芯特点胶芯特点 锥形胶芯锥形胶芯 储胶量大储胶量大 自动恢复原状自动恢复原状 胶芯更换容易胶芯更换容易无钻具时直接更换无钻具时直接更换有钻具时切割更换有钻具时切割更换锥形胶芯环形防喷器锥形胶芯环形防喷器特点特点: :活塞的特点活塞的特点井井压压助助封封 液压油进入油缸液压油进入油缸的关闭腔，推动活塞的关闭腔，推动活塞上行，活塞挤胶芯，上行，活塞挤胶芯，在顶盖的限制作用下，在顶盖的限制作用下，胶芯向心收缩，挤出胶芯向心收缩，挤出橡胶，封住井口。橡胶，封住井口。关井关井(锥形胶芯锥形胶芯) 液压

16、油进入油液压油进入油缸的开启腔，推动活缸的开启腔，推动活塞下行，活塞对胶芯塞下行，活塞对胶芯的挤压力消除，胶芯的挤压力消除，胶芯在自身弹力的作用下，在自身弹力的作用下，恢复原状，把井打开。恢复原状，把井打开。同时下腔中的液压油同时下腔中的液压油通过管线回油箱。通过管线回油箱。开井开井(锥形胶芯）锥形胶芯）球型胶芯环形防喷器球型胶芯环形防喷器井井控控设设备备环环形形防防喷喷器器球型胶芯环形防喷器的结构球型胶芯环形防喷器的结构 液压油进入油液压油进入油缸的关闭腔缸的关闭腔，推，推动活塞上行，胶芯动活塞上行，胶芯 也上行，在顶盖的也上行，在顶盖的限制作用下，胶芯限制作用下，胶芯 只能向心收缩，挤只能

17、向心收缩，挤出橡胶，封住井口出橡胶，封住井口关井关井（球型）（球型）井井控控设设备备环环形形防防喷喷器器返回 液压油进入液压油进入油缸的开启腔，油缸的开启腔，推动活塞下行，推动活塞下行，活塞对胶芯活塞对胶芯 的挤的挤压力消除，胶芯压力消除，胶芯 在自身弹力的作在自身弹力的作用下，恢复原状，用下，恢复原状，把井打开把井打开。开井开井（球型）（球型）井井控控设设备备环环形形防防喷喷器器返回1.胶芯特点胶芯特点 球形胶芯球形胶芯 储胶量大储胶量大 自动恢复原状自动恢复原状 漏斗效应漏斗效应 胶芯更换容易胶芯更换容易 摩擦力小，操控油量大摩擦力小，操控油量大 漏斗效应漏斗效应关井时，关井时，胶芯沿顶盖

18、内腔自下胶芯沿顶盖内腔自下而上，从外到内移动，而上，从外到内移动，造成胶芯上部集聚橡造成胶芯上部集聚橡胶较多、中部较少、胶较多、中部较少、下部未挤向中心，形下部未挤向中心，形成倒置的漏斗状空间。成倒置的漏斗状空间。 井内高压作用于井内高压作用于漏斗底部，加强井压漏斗底部，加强井压助封；漏斗形状便于助封；漏斗形状便于起下钻时通过钻杆接起下钻时通过钻杆接头，减少胶芯的磨损。头，减少胶芯的磨损。 2.2.活塞特点活塞特点 密封段短密封段短 扶正效果较差扶正效果较差 易偏磨、拉缸易偏磨、拉缸 高度较低高度较低3.3.井压助封井压助封 井口高压流体作用井口高压流体作用在活塞下部环槽在活塞下部环槽里，有助

19、于推动里，有助于推动活塞向上移动，活塞向上移动，迫使胶芯向中心迫使胶芯向中心收拢从而助长了收拢从而助长了胶芯的封井作用。胶芯的封井作用。组合胶芯环形防喷器组合胶芯环形防喷器组合胶芯结构组合胶芯结构开开封环空封环空封零封零内胶芯变形状况内胶芯变形状况工作原理工作原理关井：关井：液压油液压油关闭腔关闭腔活塞上行活塞上行推盘推推盘推举外胶芯举外胶芯外胶芯外胶芯变形向中心挤压内变形向中心挤压内胶芯胶芯内胶芯收拢内胶芯收拢变形变形支撑筋转动支撑筋转动角度向中心平移角度向中心平移把井关闭。把井关闭。开井：开井：液压油液压油开启腔开启腔活塞下行活塞下行推盘回推盘回位位挤压力消除挤压力消除内、外胶芯靠自身内、

20、外胶芯靠自身弹性复位弹性复位把井打把井打开。开。特特点点 内、外两层胶芯内、外两层胶芯 结构复杂结构复杂 新胶芯封零不理想新胶芯封零不理想 整体体积小、重量轻整体体积小、重量轻 不能用切割法换胶芯不能用切割法换胶芯 内胶芯变形小，操控油量少内胶芯变形小，操控油量少 纯橡胶外胶芯磨损小、寿命长纯橡胶外胶芯磨损小、寿命长 环形防喷器的比较环形防喷器的比较机械结构机械结构简单简单简单简单复杂复杂封零效果封零效果好好好好新芯不理想新芯不理想用后效果好用后效果好现场胶芯更换现场胶芯更换无钻具直接更换无钻具直接更换有钻具切割更换有钻具切割更换无钻具直接更换无钻具直接更换有钻具切割更换有钻具切割更换无钻具直

21、接更换无钻具直接更换有钻具无法更换有钻具无法更换胶芯寿命胶芯寿命短短长长长长开关一次开关一次需油量的比值需油量的比值2中等中等3最多最多1最少最少外形特征外形特征径向小、高度高径向小、高度高径向大、高度低径向大、高度低径向、高度均小径向、高度均小重重量量轻轻稍重稍重特轻特轻防喷器类型防喷器类型国产国产环形防喷器的技术规范环形防喷器的技术规范型型号号公称通径公称通径mm(in)最大工作最大工作压压力力MPa关井时耗关井时耗S液控油压液控油压MPa外形尺寸外形尺寸mm外径外径高度高度FH23-35230(9)353010.5 9001090FH28-35280(11)353010.51000120

22、5FH35-21346(13)213010.510501117常用常用锥形锥形胶芯防喷器技术规范胶芯防喷器技术规范国产环形防喷器的技术规范国产环形防喷器的技术规范型型号号公称通径公称通径mm(in)最大工作最大工作压压力力MPa关井时耗关井时耗S液控油压液控油压MPa外形尺寸外形尺寸mm外径外径高度高度FH28-35280(11)353010.511381056FH35-35346(13)353010.512701165常用常用球形球形胶芯防喷器技术规范胶芯防喷器技术规范1 1、在现场不做封零的实验在现场不做封零的实验, ,只按规定做封管子的只按规定做封管子的 实验。实验。3 3、关井状态起下

23、钻作业关井状态起下钻作业, ,只能通过只能通过1818。坡度的对焊钻坡度的对焊钻 杆接头杆接头2 2、液控油压不能过大液控油压不能过大, ,最大不许超过最大不许超过15MPa15MPa。通常液。通常液 控油压在控油压在8.5-10.5MPa8.5-10.5MPa范围内。范围内。4 4、不许用环形防喷器长期关井。不许用环形防喷器长期关井。5 5、在关井状态下允许上下缓慢活动钻具在关井状态下允许上下缓慢活动钻具, ,不许转动钻不许转动钻 具具, ,不许用打开环形防喷器的办法泄井内压力。不许用打开环形防喷器的办法泄井内压力。6 6、胶芯备件妥善保管，防止胶芯老化。如胶芯保管胶芯备件妥善保管，防止胶芯

24、老化。如胶芯保管 期很长期很长, ,过了保质期，应报废。过了保质期，应报废。环形防喷器使用时注意事项环形防喷器使用时注意事项7、关井、关井状态起下钻作业，只能通过有状态起下钻作业，只能通过有18坡度的对焊钻杆接头；同时使用坡度的对焊钻杆接头；同时使用减压调压阀或在环形防喷器关闭油减压调压阀或在环形防喷器关闭油路上安装缓冲储能器，以降低钻具路上安装缓冲储能器，以降低钻具接头通过胶芯时引起的波动压力，接头通过胶芯时引起的波动压力，延长胶芯延长胶芯的使用寿命的使用寿命8、胶芯备件放在、胶芯备件放在27以下干燥暗室以下干燥暗室内妥善保管。远离电弧设备，单内妥善保管。远离电弧设备，单个平放，防止老化。过

25、了保质期个平放，防止老化。过了保质期应予报废应予报废环形防喷器使用注意事项环形防喷器使用注意事项日常维护日常维护4 现场安装后，按标准进行现场试压现场安装后，按标准进行现场试压。4 进入目的层后进入目的层后, ,每每 对防对防 喷器试开关一次。喷器试开关一次。4 对环形防喷器的试压标准是对环形防喷器的试压标准是 。 4 每次打开后，必须检查是否全开，每次打开后，必须检查是否全开， 以防挂坏胶芯。以防挂坏胶芯。4 特殊作业后，及时清洗、保养内腔。特殊作业后，及时清洗、保养内腔。 额定压力的额定压力的70%70%起下钻一次起下钻一次常见故障的判断及排除常见故障的判断及排除+防喷器封闭不严防喷器封闭

26、不严 新胶芯，可多活动几次；旧胶芯，新胶芯，可多活动几次；旧胶芯， 若支撑筋已靠拢仍封闭不严，则橡若支撑筋已靠拢仍封闭不严，则橡 胶消耗过度需更换新的。胶消耗过度需更换新的。 旧胶芯严重磨损、有脱块，影响使旧胶芯严重磨损、有脱块，影响使 用的，及时更换。用的，及时更换。 打开过程中长时间未关闭使用，杂打开过程中长时间未关闭使用，杂 物沉积于胶芯沟槽及其它部位，造物沉积于胶芯沟槽及其它部位，造 成封闭不严。及时清洗、活动胶芯。成封闭不严。及时清洗、活动胶芯。+防喷器关闭后打不开防喷器关闭后打不开 长期关井或固井后胶芯下残留水泥长期关井或固井后胶芯下残留水泥浆凝固造成。清洗。浆凝固造成。清洗。+防

27、喷器开关不灵活防喷器开关不灵活 连接液压管线前，用压缩空气吹扫，连接液压管线前，用压缩空气吹扫， 将接头清洗干净。将接头清洗干净。 油路有漏失，防喷器长时间不活动，油路有漏失，防喷器长时间不活动， 污物堵塞。污物堵塞。4代替四通代替四通壳体上有侧孔，可连壳体上有侧孔，可连接管线代替节流管汇循环钻井液或接管线代替节流管汇循环钻井液或放喷。放喷。闸板防喷器的作用闸板防喷器的作用2封封环环空空井内有钻具时，配用井内有钻具时，配用相应尺寸的半封闸板（管子闸板）相应尺寸的半封闸板（管子闸板）封闭环形空间。封闭环形空间。1封封零零井内无钻具用全封闸井内无钻具用全封闸板（盲板）封闭井口。板（盲板）封闭井口。

28、3剪切钻具剪切钻具井内有钻具又需全封井内有钻具又需全封井口时，可用剪切闸板迅速剪切钻井口时，可用剪切闸板迅速剪切钻具全封井口。具全封井口。第三部分第三部分闸板防喷器闸板防喷器单闸板双闸板三闸板闸板防喷器的类型闸板防喷器的类型按闸板数量按闸板数量按闸板形状按闸板形状类 型全封闸板半封闸板剪切闸板变径闸板单闸板防喷器单闸板防喷器双闸板防喷器双闸板防喷器全全封封闸闸板板防防喷喷器器半半封封闸闸板板防防喷喷器器剪剪切切闸闸板板防防喷喷器器变变径径闸闸板板防防喷喷器器闸板防喷器的结构闸板防喷器的结构液压油进入油缸的液压油进入油缸的关闭腔关闭腔,推动活塞向推动活塞向井口方向移动井口方向移动,活塞杆、及闸板

29、也向井活塞杆、及闸板也向井口方向移动，实现关井口方向移动，实现关井 的的 目的。目的。关井关井液压油进入油缸的液压油进入油缸的开启腔开启腔，推动活，推动活塞向远离井口的方向移动，活塞带塞向远离井口的方向移动，活塞带动活塞杆、闸板总成也向井口方向动活塞杆、闸板总成也向井口方向移动，实现开井的目的。移动，实现开井的目的。开井开井旁侧孔旁侧孔闸板防喷器的四处密封闸板防喷器的四处密封闸板前部与钻具之间的密封闸板前部与钻具之间的密封闸板上部与壳体之间的密封闸板上部与壳体之间的密封壳体与侧门之间的密封壳体与侧门之间的密封侧门腔与活塞杆之间的密封侧门腔与活塞杆之间的密封闸板前部与钻具之间的密封闸板前部与钻具

30、之间的密封闸板上部与壳体之间的密封闸板上部与壳体之间的密封壳体与侧门之间的密封壳体与侧门之间的密封侧门腔与活塞杆之间的密封侧门腔与活塞杆之间的密封闸板防喷器的结构特点闸板防喷器的结构特点井井压压助助封封1.井内压力作用在闸井内压力作用在闸板底部，推举闸板，使闸板底部，推举闸板，使闸板顶部与壳体凸缘贴紧，板顶部与壳体凸缘贴紧，压力越高效果越好。压力越高效果越好。2.在关井过程中，井压同在关井过程中，井压同时作用在闸板的前部、后部，时作用在闸板的前部、后部，后部的活塞杆截面上没有井压，后部的活塞杆截面上没有井压，但受活塞的推力，活塞截面比但受活塞的推力，活塞截面比活塞杆截面大数倍，因此活塞杆截面大

31、数倍，因此可用远低于井压的液控压力容易地开关封井器。可用远低于井压的液控压力容易地开关封井器。注：活塞截面积与活塞杆截面积之比称为关闭压力比注：活塞截面积与活塞杆截面积之比称为关闭压力比 闸板防喷器的结构特点闸板防喷器的结构特点自自动动清清砂砂闸板室底部有两条向井闸板室底部有两条向井眼倾斜的清砂槽，闸板动作眼倾斜的清砂槽，闸板动作时，遗留在此的泥沙被闸板时，遗留在此的泥沙被闸板排入槽中滑落井内。防止堵排入槽中滑落井内。防止堵塞，减少阻力与磨损。塞，减少阻力与磨损。自自动动对对中中闸板压块的前方制有突出闸板压块的前方制有突出的导向块与相应的凹槽。闸板的导向块与相应的凹槽。闸板向中心运动时，导向块

32、迫使偏向中心运动时，导向块迫使偏心的管子移向井眼中心，顺利心的管子移向井眼中心，顺利实现封井。关井后，导向块进实现封井。关井后，导向块进入另一压块的凹槽内。入另一压块的凹槽内。井压助封井压助封自动清砂自动清砂自动对中自动对中活活塞塞杆杆的的二二次次密密封封装装置置活塞杆处的二次密封装（外观图）活塞杆处的二次密封装（外观图）1.可以翻面使可以翻面使2.闸板的浮动性好闸板的浮动性好3.对不同尺寸的钻具对不同尺寸的钻具,只需更换橡胶密封半只需更换橡胶密封半环和闸板压块环和闸板压块,其余零其余零件可通用互换件可通用互换双面用闸板双面用闸板2.旋开式旋开式闸板防喷器的侧门闸板防喷器的侧门作用作用1.封闭

33、闸板室封闭闸板室2.传递液压油传递液压油3.安装双向密封安装双向密封1.平直移动式平直移动式承重与液路合一式铰链承重与液路合一式铰链承重与液路分开式铰链承重与液路分开式铰链类型类型闸板防喷器的侧门闸板防喷器的侧门侧门开关守则侧门开关守则1. 1. 两侧门不能同时打开。两侧门不能同时打开。2. 2. 侧门未充分旋开或未用螺栓固紧前，侧门未充分旋开或未用螺栓固紧前，不许进行液压开关井动作。不许进行液压开关井动作。3. 3. 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压旋动侧门时，液控压力油应处于卸压 状态。状态。4. 4. 侧门开关后，液动伸缩闸板时，应挡侧门开关后，液动伸缩闸板时，应挡 住侧门以防止晃动。住

34、侧门以防止晃动。闸板防喷器的侧门闸板防喷器的侧门拆换闸板的操作顺序拆换闸板的操作顺序1. 1. 卸卸 压压蓄能器上该换向阀手柄置于中位。蓄能器上该换向阀手柄置于中位。2. 2. 开开 侧侧 门门拆下侧门紧固螺栓拆下侧门紧固螺栓, , 旋开侧门。旋开侧门。3. 3. 液压关井液压关井使闸板从侧门腔内伸出。使闸板从侧门腔内伸出。4. 4. 拆旧换新拆旧换新注意装正、装平。注意装正、装平。5. 5. 液压开井液压开井使闸板缩入侧门腔。使闸板缩入侧门腔。6. 6. 关关 侧侧 门门旋闭侧门，上紧螺栓。旋闭侧门，上紧螺栓。7. 7. 试试 压压根据防喷器额定压力进行试压。根据防喷器额定压力进行试压。闸板

35、防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置自动锁紧装置自动锁紧装置闸闸 板板 防防 喷喷 器器机机械械锁锁紧紧装装置置手动锁紧装置手动锁紧装置闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置自动锁紧装置自动锁紧装置利用液压完成利用液压完成的机械锁紧装置。适用于无法的机械锁紧装置。适用于无法进行人工操作的环境。进行人工操作的环境。操作特点操作特点闸板闸板BOP利用液压实利用液压实现关井后，随即在液控油压作用现关井后，随即在液控油压作用下自动完成闸板锁紧动作；闸板下自动完成闸板锁紧动作；闸板BOP利用液压开井时，在液控油利用液压开井时，在液控油压作用下首先自动完成闸板解锁压作用下首先自动完成闸板解锁动作，然后再实现液压

36、开井。动作，然后再实现液压开井。缺点：不能手动关井，液控失缺点：不能手动关井，液控失效情况下无法进行关井动作。效情况下无法进行关井动作。闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置手手动动机机械械锁锁紧紧装装置置组组成成万万向向节节手手轮轮活活 塞塞 杆杆 锁锁 紧紧 轴轴 油油 缸缸闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置锁紧轴随动结构锁紧轴随动结构闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置半封闸板半封闸板壳体壳体活塞杆活塞杆侧门侧门V型密封圈型密封圈活塞活塞固定螺帽固定螺帽丝杠花键套丝杠花键套花键轴花键轴端盖端盖密封圈密封圈皮碗皮碗油缸油缸弹性卡圈弹性卡圈挡盘挡盘螺钉螺钉止推轴承止推轴承花花键键轴轴套套锁锁

37、紧紧结结构构闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置手动锁紧手动锁紧顺旋到位顺旋到位回旋回旋手动解锁手动解锁逆旋到位逆旋到位回旋回旋操作要领操作要领闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器的关井步骤闸板防喷器的关井步骤1.液压关井液压关井正常情况正常情况2.手动锁紧手动锁紧3.液控油泄压液控油泄压闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器的关井步骤闸板防喷器的关井步骤1.液控换向手柄置于关位液控换向手柄置于关位特殊情况（液控失效）特殊情况（液控失效）2.手动关井手动关井3.液控换向手柄置于中位液控换向手柄置于中位闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器的开井步骤闸板防喷器的开井步骤

38、1.手动解锁手动解锁2.液压开井液压开井3.液控油泄压液控油泄压闸板防喷器锁紧装置闸板防喷器锁紧装置机械锁紧装置状态判断机械锁紧装置状态判断锁紧轴随动结构状态示意锁紧轴随动结构状态示意闸板防喷器的合理使用闸板防喷器的合理使用使用注意事项使用注意事项 半封闸板的尺寸应与所用钻杆尺寸相半封闸板的尺寸应与所用钻杆尺寸相 对应；对应； 井中有钻具井中有钻具 使时切忌用全封闸板封井；使时切忌用全封闸板封井；长期封井应手动锁紧，并将换向阀手长期封井应手动锁紧，并将换向阀手 柄扳向中位；柄扳向中位；闸板防喷器的合理使用闸板防喷器的合理使用 闸板防喷器未解锁不许液压开井；闸板防喷器未解锁不许液压开井； 未液压

39、开井不未液压开井不许许上提钻具上提钻具 ；半封闸板封井后不能转动钻具半封闸板封井后不能转动钻具 ； 闸板防喷器的手动锁紧装置只能闸板防喷器的手动锁紧装置只能 关闭闸板，不能打开闸板。要打关闭闸板，不能打开闸板。要打 开唯一的办法是：先解锁，然后开唯一的办法是：先解锁，然后 用液压打开。用液压打开。闸板防喷器的合理使用闸板防喷器的合理使用日常维护日常维护 进入油气层后，进入油气层后， 应对应对FZFZ 试开试开 关一次。卸下观察孔丝堵。关一次。卸下观察孔丝堵。 长期关井应锁紧，并挂牌标明。长期关井应锁紧，并挂牌标明。 试压为试压为FZFZ的额定工作压力的的额定工作压力的 % 特殊作业后及时清洗保

40、养内腔。特殊作业后及时清洗保养内腔。 严禁用打开严禁用打开FZFZ的方法卸井内的压力。的方法卸井内的压力。100每起下一次钻每起下一次钻1.更换密封圈更换密封圈2.紧固该部位全部联接螺栓紧固该部位全部联接螺栓3.清除脏物、修复损坏部位清除脏物、修复损坏部位常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法1.井内介质从壳井内介质从壳体与侧门连接体与侧门连接处流出处流出1. 1.壳体与侧门间密壳体与侧门间密 封损坏封损坏2.2.壳体与侧门连接壳体与侧门连接 螺栓未上紧螺栓未上紧3.3.壳体与侧门密封壳体与侧门密封 面有赃物或损坏面有赃物或损坏倒换倒换BOPBOP本身的油路本身的油路管线位置管线位置常见

41、故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法2.闸板移动方闸板移动方向向与控制铭牌与控制铭牌标标志不符志不符控制台控制台BOPBOP连接油连接油管接错管接错清洗闸板及侧门清洗闸板及侧门常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法3.液控系统正液控系统正常，但闸板常，但闸板关不到位关不到位闸板接触端有其它闸板接触端有其它物质，或沙子、泥物质，或沙子、泥浆块淤积浆块淤积更换损伤的活塞杆密封更换损伤的活塞杆密封圈，修复损伤的活塞杆圈，修复损伤的活塞杆常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法4.井内介质窜井内介质窜到到油缸内，使油缸内，使油油中含水气中含水气活塞杆密封圈损环、活塞杆密封圈损环、活塞杆变

42、形或表面活塞杆变形或表面拉伤拉伤更换密封圈、修复密更换密封圈、修复密封表面或更新部件封表面或更新部件常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法5.BOPBOP液压部液压部 分稳不住压分稳不住压BOPBOP油缸、活塞、油缸、活塞、活塞杆密封圈损坏，活塞杆密封圈损坏，密封表面损密封表面损伤伤修复密封表面，修复密封表面，更换密封圈更换密封圈常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法6.侧门铰链处侧门铰链处漏油漏油密封表面拉伤，密密封表面拉伤，密封圈损坏封圈损坏更换闸板密封胶芯，更换闸板密封胶芯，修复密封面修复密封面常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法7.闸板关闭后闸板关闭后封封不住压不住

43、压闸板密封胶芯损坏、闸板密封胶芯损坏、壳体闸板腔壳体闸板腔上部密封面损坏上部密封面损坏解锁解锁清除泥沙，加大控制压力清除泥沙，加大控制压力常见故障判断及排除方法常见故障判断及排除方法8.控制油路正控制油路正常，用液压常，用液压打不开闸板打不开闸板未解锁未解锁或或闸板被泥沙卡住闸板被泥沙卡住防喷单根防喷单根备备用用防防喷喷单单根根的的目目的的是是在在起起下下钻钻铤铤发发生生溢溢流流时时，可可较较快快地地实实现现关关井井，且且在在关关井井时时将将半半封封闸闸板板关关在在距距防防喷喷单单根根公公接接头头附附近近，可可以以防防止止井井内内压压力力上顶钻具造成钻铤全部喷出井筒。上顶钻具造成钻铤全部喷出井

44、筒。因因此此，我我个个人人观观点点防防喷喷单单根根的的母母扣扣端端接接方方钻钻杆杆旋旋塞塞，公公扣扣端端接接与与钻钻铤铤相相配配的的转转换换接接头头（如如塔塔式式钻钻具具，则则应应备备用用相相应应的的转转换换接接头头在在钻钻台台上上），防喷单根应放在坡道上以便随时可用防喷单根应放在坡道上以便随时可用剪切闸板剪切闸板是是一一种种特特殊殊结结构构的的全全封封闸闸板板，当当井井内内有有钻钻杆杆时时，关关闭防喷器，可以剪断钻杆而全封井眼。闭防喷器，可以剪断钻杆而全封井眼。为为防防止止剪剪断断钻钻杆杆落落入入井井底底，可可在在剪剪切切闸闸板板防防喷喷器器下下面面装装一一个个半半封封防防喷喷器器，在在剪剪

45、断断前前先先关关半半封封，下下放放钻钻杆杆，将将钻钻杆杆接接头头座座在在闸闸板板上上，再再关关剪剪切切闸闸板板，这这样样钻钻杆杆接接箍箍即即可可挂挂在在下下面面的的半半封封闭闭板板上上，防防止止钻钻具具落落入入井井底底。海海上上剪剪切切闸闸板板还还可可用用于于暴暴风风雨雨来来临临之之前前剪剪断断钻钻杆杆，挂挂在在半半封封闭闭闸闸板板上上，以以便便钻钻井井船拖走避风。船拖走避风。如经常使用这种方法，应定购有特殊硬度的剪切闸如经常使用这种方法，应定购有特殊硬度的剪切闸板板全封闸板全封闸板只能空井筒时使用，不能当剪切闸板使用，只能空井筒时使用，不能当剪切闸板使用，如井内有钻杆，错关了全封，结果是钻杆

46、如井内有钻杆，错关了全封，结果是钻杆挤扁，而不能剪断。挤扁，而不能剪断。ZPEB控制系统的作用控制系统的作用 平时用来制备和储存高平时用来制备和储存高压液压油（压力油），压液压油（压力油），当需当需要时使控制对象（防喷器）要时使控制对象（防喷器）实施开关。实施开关。OPENCLOSEMASTERAIR VALVEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSEOPENCLOSEACCUMULATORAIRFOLDANNULARINC DECFLOWMETER第四部分第四部分液压防喷器控制系统液压防喷器控制系统控制系统的组成控制系统的组成OPENCLOSEMASTERAIR VALVEOP

47、EN CLOSEOPEN CLOSEOPEN CLOSEOPEN CLOSEACCUMULATORAIRFOLDANNULARINC DECFLOWMETER蓄能器装置蓄能器装置遥控装置遥控装置主主(司司)控台控台遥控装置遥控装置辅助控制台辅助控制台液控管汇液控管汇气控管汇气控管汇控制系统的组成控制系统的组成 遥控装置（又叫司钻控制台或叫主控制装置）遥控装置（又叫司钻控制台或叫主控制装置） 蓄能器装置（又叫远程控制台）蓄能器装置（又叫远程控制台） 连接管汇连接管汇 有的还安有辅助遥控装置有的还安有辅助遥控装置控制系统的类型控制系统的类型根据换向阀先导控制方式分根据换向阀先导控制方式分 1. 液

48、控液型液控液型陆地钻井陆地钻井 2. 2. 气控液型气控液型陆地钻井陆地钻井 3. 3. 电控液型电控液型海洋钻井海洋钻井气控液型比液控液型的信号传输快；气控液型比液控液型的信号传输快；安全、经济、无污染；安全、经济、无污染；得到广泛的应用。得到广泛的应用。控制系统的型号控制系统的型号FK控制对象数量控制对象数量(用数字表示用数字表示)蓄能器组公称总容积蓄能器组公称总容积，L；用数字表示用数字表示先导控制方式先导控制方式（无先导则空白）（无先导则空白）防喷器液压控制系统名称防喷器液压控制系统名称据石油天燃气工业技术标准据石油天燃气工业技术标准SY5053-84的规定的规定Q-气控气控；Y-液控液控；D-电控电控标牌标牌返回气控液型标牌气控液型标牌井井控控设设备备控控制制系系统统FKQ4005AFKDQ5606气控液型标牌气控液型标牌FKQ4005AFKQ4005A型控制系统介绍型控制系统介绍电泵电泵气泵气泵储能器储能器三位四通换向阀三位四通换向阀油旁通阀油旁通阀减压阀减压阀减压阀减压阀压压力力传传感感器器压压力力继继电电及及控控制制箱箱器器进气阀进气阀