浅谈石油钻井中常用防喷器
论文（设计）
姓名：
班级：
学校：郭良辉 钻井0931 克拉玛依职业技术学院
目 录
摘 要................................................................................................................ 2
第一章 钻井环形防喷器.................................................................................... 3
第一节 概 述........................................................................................ 3
一、用途................................................................................................ 3
二、型号说明........................................................................................ 4
第二节 主要结构及工作原理.................................................................... 5
一、主要结构........................................................................................ 5
二、工作原理........................................................................................ 5
第三节 正确操作与维护保养.................................................................... 5
一、安装................................................................................................ 5
二、强行起下钻操作............................................................................ 6
三、正确使用环形防喷器.................................................................... 6
第四节 故障判断及排除方法.................................................................... 7
一、防喷器封闭不严............................................................................ 7
二、防喷器关闭后打不开.................................................................... 7
三、防喷器开关不灵活........................................................................ 7
第二章 钻井闸板防喷器.................................................................................... 8
第一节 慨 述........................................................................................ 8
一、用途................................................................................................ 8
二、类型................................................................................................ 8
三、型号说明...................................................................................... 10
第二节 闸板防喷器工作原理.................................................................. 10
一、闸板开关动作原理...................................................................... 11
二、井压助封原理.............................................................................. 11
第三节 闸板防喷器的安装使用及注意事项.......................................... 11
一、使用方法及注意事项.................................................................. 11
二、常见故障及处理方法.................................................................. 12
参考文献.............................................................................................................. 14
附 图.............................................................................................................. 15
摘 要
随着钻井技术的发展，所钻的井越来越深。随着井深的增加地层情况也越来越复杂，事故的发生率也越来越高，因此，我们必须使用更好的防喷器来控制异常底层高压防止钻井事故的发生。钻井过程中，防喷器扮演者一个重要的角色，也是钻井中必须使用的设备，本文就对钻井中常用的防喷器进行了功用、原理、使用方法等一些方面进行了介绍，同时也希望本文能给钻井事业做出一点微薄贡献。
关键词：钻井，井喷，井控，防喷器
第一章 钻井环形防喷器
第一节 概 述
一、用途
环形防喷器必须配备液压控制系统才能使用。通常它与闸板防喷器配合使用，但也可单独使用。它能完成以下作业：
（1）密封各种形状和尺寸的方钻杆、钻杆、钻杆接头、钻挺、套管、电缆等工具；
（2）当井内无钻具时，能短时间全封闭井口，
（3）由于橡胶量多，具有一定的补偿性，在使用缓冲储能器的情况下，能通过18#无细扣对焊接头，进行强行起下钻作业。环形防喷器从结构上讲类型较多。目前常用类型分为球形防喷器(图1) 和锥形防喷器(图2—3) ，锥形防喷器又分A1型和A2型。
图1-1 环形防喷器
图1-2锥形防喷器
二、型号说明
钻井环形防喷器的型号表示如下
表1-1通经代号与规格
例如：型号FH35—35表示通径规格为135/8，额定工作压力35MPa 的环形防喷器。
第二节 主要结构及工作原理
一、主要结构
环形防喷器主要由壳体、项盖、活塞、支承图、胶芯等组成。（如图4）
图1-3 环形防喷器的结构
二、工作原理
环形防喷器的工作原理是：当发现溢流井涌需要关井时，从拄制系统输来的高压油(10.5MPa)从壳体下油口进入活塞下部关闭腔推动活塞向上运动，迫使胶芯沿球面向上向中心运动，支承筋相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心．实现密封钻具或全封闭并口。打开时，液控压力从壳体上油口进入活塞上部开启腔，推动活塞下行，胶芯在本身弹力作用下复位．将井口打开。
第三节 正确操作与维护保养
一、安装
在钻井装备中，环形防喷器尚需配备下列设施：
（1）液压控制装置。
（2）连接到防喷器下端关闭口的控制管线。
（3）连接到防喷器上端开启口的控制管线。
（4）若进行强行起下钻作业，应配备缓冲储储器．并且储能器预先充一定压力的氮气。
（5）调节液压控制压力的调压闽。
二、强行起下钻操作
强行起下钻时胶芯的工作状况比较恶劣，胶芯磨损严重，所以为使胶芯寿命延长，不致过早地损坏，必须依照下面程序进行操作；
（1）以10．5MPa 的关闭液压关闭防喷器
（2）逐渐减少关闭压力，直到有些轻微渗漏，然后进行起下钻作业。有微小的渗漏可以润滑管柱与胶芯的接触面，防止胶芯温度过高，当胶芯磨损漏失量太大时，可适当增加些液控关闭压力。注意起下钻应使用带180接头的钻具，过接头时起下钻的速度不得大于0.2m/s。
（3）若在起下钻时不允许有渗漏，那么液控关闭压力应调节到刚好满足密封为止。
（4）当关闭压力达到10．5MPa ，胶芯仍漏失严重，说明该防喷器胶芯已严重损坏，应及时处理后再进行起下作业。
三、正确使用环形防喷器
（1）防喷器在现场安装后，应依照有关标准规范条例要求进行现场试压。
（2）进入目的层后，应按照有关标准规范条例要求进行检查，如发现胶芯失效或其他问题，应立即更换处理。
（3）在井内有钻具发生井喷时，可先用环形防喷器控制井口，但尽量不作长时间封井。一则因为胶芯易过早损坏，再则无锁紧装置。非特殊情况，不作封闭空井。
注意：封空井最大井压为额定工作压力的一半!
（4）防喷器处于关闭状态时，允许上、下活动钻具，但不允许旋转钻具。
（5）严禁用打开防喷器的方法求泄井内压力，以防刺坏胶芯。
（6）每次打开后，必须检查胶芯是否全开，以防挂坏胶芯
（7）防喷器的开、关应使用液压油，井应注意保持清洁。
（8）推荐防喷器最大控制压力为10.5MPa 。
第四节 故障判断及排除方法
一、防喷器封闭不严
（1）若新胶芯关不严，可多次活动解决，若支承筋已靠拢仍封闭不严则应更换胶芯；
（2）对旧胶芯有严重磨损、脱块，己影响胶芯使用，也应及时更换；
（3）若打开过程中长时间未关闭使用胶芯，使杂物沉积于胶芯槽及其他部位，应清洗胶芯，并按规程活动胶芯。
二、防喷器关闭后打不开
防喷器关闭后打不开是由于长时间关闭后，胶芯产生永久变形老化或是在用于固井后胶芯下有凝固水泥而造成。在这种情况下，只有清洗或更换胶芯
三、防喷器开关不灵活
（1）管线在连接前，未用压缩空气吹扫，接头清洗不干净。
（3）油路有漏失，防喷器长时间不活动，有脏物堵塞等，影响开关灵活性。
（3）液控系统能量不足。
第二章 钻井闸板防喷器
第一节 慨 述
一、用途
闸板防喷器是井控装置的关链部分，主要用途是在钻井、修井、试油等过程中控制井口压力，有效地防止井喷事故发生，实现安全施工。具体可完成以下作业：
（1）当井内有管柱时，配上相应管子闸板能封闭套管与管柱间环形空间。
（2）当井内无管柱时，配上全封闸板可全封闭井口。
（3）当处于紧急情况时，可用剪切闸板剪断井内管柱，并全封闭井口。
（4）在封井情况下，通过与四通及壳体旁侧出口相连的压井、节流管汇进行钻井液循环、节流放喷。压并、洗井等特殊作业。
（5）与节流、压井管汇配合使用．可有效地控制井底压力，实现近平衡压井作业。
二、类型
根据所能配置的闸板数量，常用闸板防喷器分为以下几种：
（1）单闸板防喷器——壳体只有一个闸扳室，只能安装一副闹扳（图2-1）
（2）双闸板防喷器——壳体有两个闸扳室，可安装两副闸饭．其他部位结构与单闸板防喷器相同（图2-2）
浅谈石油钻井中常用防喷器
论文（设计）
姓名：
班级：
学校：郭良辉 钻井0931 克拉玛依职业技术学院
目 录
摘 要................................................................................................................ 2
第一章 钻井环形防喷器.................................................................................... 3
第一节 概 述........................................................................................ 3
一、用途................................................................................................ 3
二、型号说明........................................................................................ 4
第二节 主要结构及工作原理.................................................................... 5
一、主要结构........................................................................................ 5
二、工作原理........................................................................................ 5
第三节 正确操作与维护保养.................................................................... 5
一、安装................................................................................................ 5
二、强行起下钻操作............................................................................ 6
三、正确使用环形防喷器.................................................................... 6
第四节 故障判断及排除方法.................................................................... 7
一、防喷器封闭不严............................................................................ 7
二、防喷器关闭后打不开.................................................................... 7
三、防喷器开关不灵活........................................................................ 7
第二章 钻井闸板防喷器.................................................................................... 8
第一节 慨 述........................................................................................ 8
一、用途................................................................................................ 8
二、类型................................................................................................ 8
三、型号说明...................................................................................... 10
第二节 闸板防喷器工作原理.................................................................. 10
一、闸板开关动作原理...................................................................... 11
二、井压助封原理.............................................................................. 11
第三节 闸板防喷器的安装使用及注意事项.......................................... 11
一、使用方法及注意事项.................................................................. 11
二、常见故障及处理方法.................................................................. 12
参考文献.............................................................................................................. 14
附 图.............................................................................................................. 15
摘 要
随着钻井技术的发展，所钻的井越来越深。随着井深的增加地层情况也越来越复杂，事故的发生率也越来越高，因此，我们必须使用更好的防喷器来控制异常底层高压防止钻井事故的发生。钻井过程中，防喷器扮演者一个重要的角色，也是钻井中必须使用的设备，本文就对钻井中常用的防喷器进行了功用、原理、使用方法等一些方面进行了介绍，同时也希望本文能给钻井事业做出一点微薄贡献。
关键词：钻井，井喷，井控，防喷器
第一章 钻井环形防喷器
第一节 概 述
一、用途
环形防喷器必须配备液压控制系统才能使用。通常它与闸板防喷器配合使用，但也可单独使用。它能完成以下作业：
（1）密封各种形状和尺寸的方钻杆、钻杆、钻杆接头、钻挺、套管、电缆等工具；
（2）当井内无钻具时，能短时间全封闭井口，
（3）由于橡胶量多，具有一定的补偿性，在使用缓冲储能器的情况下，能通过18#无细扣对焊接头，进行强行起下钻作业。环形防喷器从结构上讲类型较多。目前常用类型分为球形防喷器(图1) 和锥形防喷器(图2—3) ，锥形防喷器又分A1型和A2型。
图1-1 环形防喷器
图1-2锥形防喷器
二、型号说明
钻井环形防喷器的型号表示如下
表1-1通经代号与规格
例如：型号FH35—35表示通径规格为135/8，额定工作压力35MPa 的环形防喷器。
第二节 主要结构及工作原理
一、主要结构
环形防喷器主要由壳体、项盖、活塞、支承图、胶芯等组成。（如图4）
图1-3 环形防喷器的结构
二、工作原理
环形防喷器的工作原理是：当发现溢流井涌需要关井时，从拄制系统输来的高压油(10.5MPa)从壳体下油口进入活塞下部关闭腔推动活塞向上运动，迫使胶芯沿球面向上向中心运动，支承筋相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心．实现密封钻具或全封闭并口。打开时，液控压力从壳体上油口进入活塞上部开启腔，推动活塞下行，胶芯在本身弹力作用下复位．将井口打开。
第三节 正确操作与维护保养
一、安装
在钻井装备中，环形防喷器尚需配备下列设施：
（1）液压控制装置。
（2）连接到防喷器下端关闭口的控制管线。
（3）连接到防喷器上端开启口的控制管线。
（4）若进行强行起下钻作业，应配备缓冲储储器．并且储能器预先充一定压力的氮气。
（5）调节液压控制压力的调压闽。
二、强行起下钻操作
强行起下钻时胶芯的工作状况比较恶劣，胶芯磨损严重，所以为使胶芯寿命延长，不致过早地损坏，必须依照下面程序进行操作；
（1）以10．5MPa 的关闭液压关闭防喷器
（2）逐渐减少关闭压力，直到有些轻微渗漏，然后进行起下钻作业。有微小的渗漏可以润滑管柱与胶芯的接触面，防止胶芯温度过高，当胶芯磨损漏失量太大时，可适当增加些液控关闭压力。注意起下钻应使用带180接头的钻具，过接头时起下钻的速度不得大于0.2m/s。
（3）若在起下钻时不允许有渗漏，那么液控关闭压力应调节到刚好满足密封为止。
（4）当关闭压力达到10．5MPa ，胶芯仍漏失严重，说明该防喷器胶芯已严重损坏，应及时处理后再进行起下作业。
三、正确使用环形防喷器
（1）防喷器在现场安装后，应依照有关标准规范条例要求进行现场试压。
（2）进入目的层后，应按照有关标准规范条例要求进行检查，如发现胶芯失效或其他问题，应立即更换处理。
（3）在井内有钻具发生井喷时，可先用环形防喷器控制井口，但尽量不作长时间封井。一则因为胶芯易过早损坏，再则无锁紧装置。非特殊情况，不作封闭空井。
注意：封空井最大井压为额定工作压力的一半!
（4）防喷器处于关闭状态时，允许上、下活动钻具，但不允许旋转钻具。
（5）严禁用打开防喷器的方法求泄井内压力，以防刺坏胶芯。
（6）每次打开后，必须检查胶芯是否全开，以防挂坏胶芯
（7）防喷器的开、关应使用液压油，井应注意保持清洁。
（8）推荐防喷器最大控制压力为10.5MPa 。
第四节 故障判断及排除方法
一、防喷器封闭不严
（1）若新胶芯关不严，可多次活动解决，若支承筋已靠拢仍封闭不严则应更换胶芯；
（2）对旧胶芯有严重磨损、脱块，己影响胶芯使用，也应及时更换；
（3）若打开过程中长时间未关闭使用胶芯，使杂物沉积于胶芯槽及其他部位，应清洗胶芯，并按规程活动胶芯。
二、防喷器关闭后打不开
防喷器关闭后打不开是由于长时间关闭后，胶芯产生永久变形老化或是在用于固井后胶芯下有凝固水泥而造成。在这种情况下，只有清洗或更换胶芯
三、防喷器开关不灵活
（1）管线在连接前，未用压缩空气吹扫，接头清洗不干净。
（3）油路有漏失，防喷器长时间不活动，有脏物堵塞等，影响开关灵活性。
（3）液控系统能量不足。
第二章 钻井闸板防喷器
第一节 慨 述
一、用途
闸板防喷器是井控装置的关链部分，主要用途是在钻井、修井、试油等过程中控制井口压力，有效地防止井喷事故发生，实现安全施工。具体可完成以下作业：
（1）当井内有管柱时，配上相应管子闸板能封闭套管与管柱间环形空间。
（2）当井内无管柱时，配上全封闸板可全封闭井口。
（3）当处于紧急情况时，可用剪切闸板剪断井内管柱，并全封闭井口。
（4）在封井情况下，通过与四通及壳体旁侧出口相连的压井、节流管汇进行钻井液循环、节流放喷。压并、洗井等特殊作业。
（5）与节流、压井管汇配合使用．可有效地控制井底压力，实现近平衡压井作业。
二、类型
根据所能配置的闸板数量，常用闸板防喷器分为以下几种：
（1）单闸板防喷器——壳体只有一个闸扳室，只能安装一副闹扳（图2-1）
（2）双闸板防喷器——壳体有两个闸扳室，可安装两副闸饭．其他部位结构与单闸板防喷器相同（图2-2）