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详解防喷器

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详解防喷器

发布日期:2022-08-20 作者: 点击:

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。但是在实际钻井作业时,常常因为各种因此的影响,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,而导致井喷事帮的产生。结果造成人身伤亡,钻机损坏,油层损害等。


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,使井控设备发挥应有的功能,是搞好油气井压力控制的重要保证。其中最重要的设备就是防喷器,常见的防喷器主要是有两种:万能防喷器和闸板防喷器


环形防喷器

   环形防喷器是由于其封井元件—胶芯环状而得名。也被称为万能防喷器、多效能防喷器或球形防喷器

根据胶芯形状可分为:锥形环形防喷器 、球形环形防喷器 、筒形环形防喷器;

三维动画 |环形防喷器结构及工作原理


环形防喷器功能

1)当井内有管柱时,能用一种胶芯封闭管柱与井口形成的环形空间;

2)空井时能全封井口;

3)在进行钻铣、磨套、测井及打捞井下落物的过程中,若发生溢流、井喷时,能封住方钻杆、电缆、钢丝绳以及处理事故的工具与井口所形成的空间;

4)在减压调压阀或小型储能器配合下,能对18°无细扣对焊管柱接头进行强行起下作业;

5)遇严重溢流或井喷时,用来配合闸板防喷器及节流管汇实现软关井。


闸板防喷器

  闸板防喷器是利用液压将封井元件—带有胶芯的两块闸板,从左右两侧推向井眼中心封闭井口,据此称为闸板防喷器。

  • 按闸板数量可分为:单闸板防喷器、双闸板防喷器、三闸板防喷器;

  • 按闸板作用可分为:全封闸板防喷器、 半封闸板防喷器、剪切闸板防喷器、变径闸板防喷器;

  • 按锁紧方式可分为:手动锁紧闸板防喷器、液压锁紧闸板防喷器;
    按侧门开关方式可分为:旋转侧门闸板防喷器 直线运动式侧门闸板防喷器;


闸板防喷器功能

1)井内有钻具时,可用与钻具尺寸相应的半封闸板封闭井口环形空间
2)井内无钻具时,全封闸板能全封闭井口
3)需将井内钻具剪断并全封井口时,可用剪切闸板剪切井内钻具全封井口
4)某些闸板防喷器的闸板允许承重,可用以悬挂钻具
5)闸板防喷器的壳体上有侧孔,可使用侧孔节流泄压
6)闸板防喷器可用来长期封井

三维动画 | 全封闸板防喷器


防喷器组(BOP)

  现场应用防喷器时,根据需要多组合使用,一般上部是万能防喷器,中间是变径闸板防喷器,最下边是剪切闸板防喷器等等,根据现场需要有多种不同组合方式。各种防喷器组合统称为防喷器组(BOP)。


防喷器组合的选择

  选择液压防喷器组合应考虑的因素主要有:井的类别、地层压力、套管尺寸、地层流体类型、人员技术状况、工艺技术要求、气候影响、交通条件、物资供应状况以及环境保护要求等。总之,应能实现平衡钻井,确保钻井安全和节省钻井费用。

1)压力级别的选择

  液压防喷器组合的工作压力取决于所用套管的抗内压强度、套管鞋处裸眼地层的破裂压力和预计所承受的最大井口压力。但主要是根据防喷器组合预计承受的最大井口压力来决定。防喷器压力等级共有五种:14MPa、21 MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa。

2)通径的选择

  防喷器组合的通径取决于井身结构设计中的套管尺寸,即必须略大于所连套管的外径。防喷器通径共有九种:180mm、230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、540mm、680mm。其中现场常用的有230mm、280mm、346mm、540mm。

3)组合形式的选择

  选择组合形式主要根据地层压力、钻井工艺要求、钻具结构及设备配套情况。


三维动画 | 防喷器组开关原理

三维动画 | 水下防喷器介绍


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