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防喷器 防喷器控制系统 节流压井管汇,2011年10月,宝鸡石油机械有限责任公司 研究院陆上装备研究所,,,,目 录 一、防喷器 二、防喷器控制系统 三、节流/压井管汇 四、连接管,,,环形防喷器,双闸板防喷器,单闸板防喷器,一、防喷器,防喷器组,一、防喷器,适用标准号,SY/T 5053.1-2007 地面防喷器及控制装置 防喷器 API Spec 16A 钻井通道设备 API Spec 6A 井口和采油树设备,1、钻井防喷器命名规则： 国内：名称代码+通径代号+额定工作压力代号 名称代码： F-防喷器 H-环形 Z-闸板、锥形 S-四通 球形类胶芯 FH 通径代号--额定工作压力MPa 锥形类胶芯 FHZ 通径代号--额定工作压力MPa 双环形防喷器 2FH 通径代号--额定工作压力MPa 单闸板防喷器 FZ 通径代号--额定工作压力MPa 双闸板防喷器 2FZ 通径代号--额定工作压力MPa 三闸板防喷器 3FZ 通径代号--额定工作压力MPa 钻井四通 FS 通径代号--额定工作压力MPa,一、防喷器,1、钻井防喷器命名规则： 国外：通径-压力，13 5/8-5000PSI,一、防喷器,FH ------- A FZ ------- R 2FZ ------- Rd 3fz ------ Rt S ------ S,,,,一、防喷器,示例,环形防喷器 FH28-35 双闸板防喷器 2FZ28-35 钻井四通 FS28-35,,,防喷器组 F28-35 28----通径11寸，279mm 35----额定工作压力35MPa,5000psi,,,一、防喷器,液压防喷器的最大工作压力与公称通径----API SPEC 16A,,,一、防喷器,公称通径和工作压力决定连接规格： 连接主要指的是防喷器（主通径上下）之间的连接 防喷器与四通之间的连接 侧口连接 连接规格所有数据满足API SPEC 6A、 API SPEC 16A（卡箍） 连接规格确定，螺栓、螺母、金属密封垫环也确定,,,防喷器一般不单独使用，而是由 环形防喷器、单闸板防喷器、双闸板 防喷器、钻井四通等组合在一起使用， 称为防喷器组。

一、防喷器,2、防喷器组,防喷器压力等级主要根据所打井预 计最大井口压力来确定，其必须要高于 钻井工艺文件中所确定的该压力 防喷器的数量及所配闸板的规格根据钻井工艺及底座下方 高度空间决定一、防喷器,3、防喷器的外部连接型式： 上下及侧口连接：法兰、栽丝、卡箍,,一、防喷器,4、 环形防喷器 环形防喷器的构成：顶盖、壳体、活塞、防尘圈、胶芯 标书中应关注的问题： 上下连接方式：常用上部栽丝、下部法兰 胶芯型式：球形、锥形 顶盖与壳体之间连接方式,锥形胶芯,球形胶芯,一、防喷器,球形胶芯防喷器 锥形胶芯防喷器,一、防喷器,按壳体与顶盖连接分有三种形式： 法兰螺栓连接、楔形块连接、爪盘连接、大丝扣连接法兰螺栓连接,一、防喷器,楔形块连接,一、防喷器,爪盘连接,一、防喷器,大丝扣连接,一、防喷器,环形防喷器的工作原理,关闭时，液控压力进入环形防喷器 的关闭腔，液压油推动活塞上行， 活塞推动胶芯，使胶芯支承筋间的 橡胶，因支承筋互相靠拢及顶盖与 壳体的约束而被挤向井口中心，实 现密封钻具或全封闭井口的功能一、防喷器,5、闸板防喷器,壳体 侧门 铰链总成（仅对侧开 门防喷器） 油缸总成 活塞杆及活塞 闸板轴 闸板总成 液压锁紧或手动锁紧装（手动锁紧总成） 二次密封装置等组成,一、防喷器,闸板防喷器标书中关注的问题,与上下设备的连接形式 闸板腔数量 侧门的开启方式： 铰链连接侧开门、无铰链平开侧门 CAMERON(无铰链平开侧门)、HYDRIL(铰链连接侧开门) 有无侧口要求，侧口的连接形式 液压锁紧或手动锁紧 闸板:是否有剪切闸板,一、防喷器,（2）分类 按闸板腔数量分： 单闸板防喷器、双闸板防喷器、三闸板防喷器,单闸板防喷器,一、防喷器,双闸板防喷器、三闸板防喷器、四闸板等,一、防喷器,按锁紧形式分：手动锁紧、液压锁紧,手动锁紧,一、防喷器,（2）闸板防喷器的分类,液压锁紧,一、防喷器,按侧门开启方式分： 侧开门 平开门,侧开门,一、防喷器,手动锁紧、液压平开门,一、防喷器,平开门无铰链,一、防喷器,侧门与主壳体连接 螺栓连接、无螺栓连接,销轴锁紧,液压锁紧,一、防喷器,闸板防喷器的工作原理,手动锁紧防喷器的工作原理： 封井时，液控压力同时进入闸板防喷器两侧的的关闭腔，推动活塞向井口中心运动，两半封（或全封）闸板挤紧，实现密封钻具或全封闭井口的功能；打开时，开启腔进油，液控压力使活塞向远离井口中心方向运动，将井口打开。

液压锁紧工作原理,一、防喷器工作原理及维护保养,（2）闸板防喷器的分类,一、防喷器,剪切液缸的设计,助推式剪切液缸,一体式剪切液缸,并联液缸设计，能产生双倍的剪切力，最大能剪断S-135级钻杆 一体式剪切液缸结构简单，重量轻，埋藏式油路，避免破损，工作可靠一、防喷器,二次密封设计,,闸板： 单面密封和双面密封,一、防喷器,,闸板： 盲闸板 管子闸板 剪切闸板 剪切密封闸板 变径闸板,一、防喷器,一、防喷器,,上腔装管子闸板、 变径闸板 下腔：剪切闸板,变径闸板,管子闸板,变径闸板,,变径闸板,14MPa型,,21-35MPa型,,70MPa型,,二、地面防喷器组控制装置,1、远程控制台 2、司钻控制台 3、辅助控制台 4、气管束(空气管览)/电缆束,,二、地面防喷器组控制装置,司钻控制台,辅助控制台,远程控制台,,1．远程控制台 主要由储能器组、电泵、气泵、阀件及管汇、油箱及底座等组成；一般位于井口中心25米以远的地方安装， 若安装位置小于25米，则电器设备及元件防爆要求等级必须提高,二、地面防喷器组控制装置,司钻控制台 位于钻台上司钻房或司钻操作台后侧主要由阀件、压力表及箱体等组成；,3. 辅助控制台位于值班房内，作为应急备用。

二、地面防喷器组控制装置,,二、地面防喷器组控制装置,,二、地面防喷器组控制装置,适用标准号,SY/T5053.2 钻井井口控制设备及分流设备 控制系统 API Spec 16D 钻井控制设备的控制系统,,二、地面防喷器组控制装置,按控制型式可分为三种： 1.直接手动操作的FK系列液控装置 2.气控液FKQ型液控装置 3.电控气控液FKDQ型液控装置,钻井液循环系统设备配套图,蓄能器容积为640L,FKQ640-6 BOP控制系统,气控液型远程控制台,控制对象为6个,示例,二、地面防喷器组控制装置,4. 如何选择地面防喷器组控制装置,确定控制型式：手动、气控液、电控气控液 控制对象的开关液量 控制对象的种类数量 配司钻控制台（带环形调压）、辅助控制台数量 司钻控制台、辅助控制台电控还是气控 远控-司钻管线距离 是否带报警 使用温度 钢瓶放置位置,二、地面防喷器组控制装置,例：,最小蓄能器液量估算法：（所有关闭液量+节流阀开启液量+压井阀开启液量）/ 0.445，此处至少配81.8L的蓄能器瓶，按照一个40L蓄能器瓶计算，至少需要用到3个13 5/8－5000Psi（2FZ35－35）闸板防喷器： 开启容积 4X7.4L 关闭容积 4X8.3L 13 5/8－5000Psi（FZ35－35）闸板防喷器： 开启容积4X7.4L 关闭容积 4X8.3L 41/16－10000Psi节流阀： 开启容积 1.6L 关闭容积 1.5L 41/16－10000Psi压井阀： 开启容积 1.6L 关闭容积1.5L,控制对象的开关液量,,二、地面防喷器组控制装置,气管束距离范围为50-70米。

电缆束距离为50-500米气管束芯数选择： （远控台控制对象总数+旁通数）X2+环形调压数X系数+管汇压力表数+环形压力表数+蓄能器压力表数+1,例：常规FKQ640-6配23芯气管束,远控-司钻管线距离,气囊式环形调压阀系数为1， 气马达式环形调压阀系数为2,,,地面防喷器控制装置使用温度,,油箱加热器有效的为液压油加热防止冻结 远程控制装置保护房带有保温层 内部防爆电加热器对周围环境加热 气管束中可带有伴热带，防止冬季空气管缆中的水分凝结地面防喷器控制装置使用温度,,,二、地面防喷器组控制装置,,二、地面防喷器组控制装置,,二、地面防喷器组控制装置,气管束连接,简介：气管束用以连接远程控制台与司钻控制台之间的气路气管束由护套以及多跟管芯组成，两端装有连接法兰，分别与远程控制台和司钻控制台相连，其间用橡胶密封圈密封钻井液循环系统设备配套图,压井汇,钻井液循环系统设备配套图,,钻井液循环系统设备配套图,升降式节流管汇,,钻井液循环系统设备配套图,升降式压井管汇,,钻井液循环系统设备配套图,立面组合节流压井管汇,,,1、高压软管： 数量：控制对象数量X2 长度：远程台到防喷器组长度 高压耐火（阻燃）软管、硬管、软管与硬管组合 双公短节、快拔接头、万向自封接头、由壬等 2、钻井四通侧口分别与节流、压井管汇连接管线 3、试压桩：带试验芯轴 4、气动试压泵：压力、记录仪,四、连接管,试压桩,,气动试压泵,谢谢,。