《海上钻井平台岗位技能手册》
水下(井控)设备部分
第一章万能防喷器
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节主要用途
第四节使用操作及注意事项
第五节现场维护和检查
第六节现场试压检查
第二章闸板防喷器
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节主要用途
第四节使用操作及注意事项
第五节现场维护保养和检查
第六节现场试压检查
第三章防喷器控制系统
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节操作使用及对系统要求
第四节日常维护保养检查
第五节自升式平台的BOP控制系统
第四章井口和隔水管连接器
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节主要用途
第四节使用及注意事项
第五节现场维护保养和检查
第六节现场试压检查
第七节连接器试压桩的检查保养
第五章事故安全阀
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节主要用途
第四节使用及注意事项
第五节现场维护保养和检查
第六章挠性接头
第一节挠性接头
第二节球接头
第七章阻流压井管汇
第一节阻流压井管汇的基本组成
第二节阻流压井管汇的功用
第三节阻流压井管汇的配置试压要求
第四节阻流压井管汇控制装置
第五节阻流压井管汇操作规程
第六节CAMERON阻流压井管汇控制装置操作规程第七节CAMERON阻流压井管汇控制装置维护保养第八节试压程序
第八章隔水管及伸缩节
第一节隔水管及伸缩节的功能作用
第二节对隔水管的要求
第三节基本结构和组成
第四节隔水管的配置
第五节现场检查
第九章分流设备
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节使用操作及注意事项
第十章张力设备
第一节隔水管张力设备基本结构和组成
第二节隔水管张力器的作用及原理
第三节隔水管张力器调试程序
第四节张力器操作注意事项
第五节南海五号平台隔水管张力器操作规程第六节保养张力器
第十一章:钻柱补偿器系统
第一节基本结构和组成
第二节工作原理
第三节日常检查及注意事项
第四节检查保养方法及步骤
第十二章工具及证书的管理
第一节工具的管理和使用注意事项
第二节证书的管理
第一章万能防喷器
第一节基本结构和组成:
目前在海上使用的万能防喷器生产厂家主要有三家（即HYDRIL SHAFFER 和CAMERON公司）。这三家公司的产品分别代表了常用的几种万能防喷器结构。按胶芯形状和结构来分，可分为锥形胶芯，球形胶芯和组合形胶芯三种万能防喷器。
1．形胶芯万能防喷器基本结构和组成
HYDRIL公司和大多数万能
防喷器属于这种结构，如图1-01
所示，主要由下列部件组成：
（1）壳体
（2）顶盖
（3）活塞
（4）锥形胶芯
（5）磨损板
（6）连接锁块及附件
（7）密封件和连接螺栓等
2．球形胶芯万能防喷器基本结构和组成
SHAFFER公司和大多数万能防
喷器属于这种结构（国产的大多数万
能防喷器属于这种结构）。如图1-02
所示，主要由下列部件组成：
a)壳体
b)顶盖
c)活塞
d)液缸盖
e)球形胶芯
f)楔形锁块连接件
g)密封件和连接螺栓等
3．组合胶芯万能防喷器基本结构和组成
CAMERON公司的D型和DL型万能防喷器就属于这种结构。如图1-03所示，主要由下列部件组成：
（1）壳体
（2）顶盖
（3）活塞
（4）内液缸套
（5）外液缸套
（6）内胶芯
（7）外胶芯
（8）推板
（9）顶盖快速释
放装置
（10）密封件和连接螺栓等
第二节工作原理
万能防喷器由液压控制系统操作。需关闭时，操作液进入活塞下面的关闭腔，推动活塞上行，活塞向上推挤胶芯，由于受顶盖的限制，胶芯上行受阻，只能被挤压变形，贮存在胶芯加强筋之间的橡胶因加强筋相互靠拢而被挤向中心，直至抱紧管柱封闭环空或封闭空井。
当需要打开井孔时，操作液进入活塞上面的开启腔，推动活塞下行，作用在胶芯上的挤压力消除，胶芯在自身弹性力的作用下逐渐复位，打开井口。
第三节主要用途
万能防喷器必须配备液压控制来操作。通常与闸板防喷器等井控设备组成防喷器组来使用，打浅层井时也可单独使用。一般在井喷发生时，首先使用万能防喷器来控制井喷。它主要能完成的作业：
1．井内有钻柱，套管，油管，方钻杆，测井电缆等各种形状和不同尺寸的管柱时，它的胶芯都能封闭这些环空。
2．当井内为空井（没有任何管柱）时，能完全封闭井口。
3．可以用来强行起下钻具或缓慢（上，下）活动钻具。
第四节使用操作及注意事项
1．关闭操作压力的选用的压力等级
（1）HYDRIL和SHAFFER公司的万能防喷器额定操作压力在1500 psi以内，在打井时，压力调节到800~1000 psi。厂家为每种型号规格的万能防喷器单独
提供压力曲线，从曲线上根据关井时的井压和钻柱尺寸来确定关闭万能防喷
器的操作压力。
（2）CAMERON公司的D型和DL型万能防喷器最小关闭操作压力为1500 psi，打井时压力调节到1500 psi。如井压过大，关闭后仍然泄露，可将操作压力
增大，但不得超过3000 psi。
（3）在井内有钻具时发生井喷，可首先使用万能防喷器控制井口，但尽量不用它长时间关闭井口。
（4）非特殊情况，不用万能防喷器关闭空井（井内无任何钻具）。
（5）万能防喷器处于关闭状态时。允许上，下活动钻具（不能太快），但不允许旋转钻具。
2．万能防喷器进行不压井起下钻作业时注意事项
（1）必须使用带18°锥度的接头钻具。
（2）钻柱接头过万能防喷器胶芯时起下速度不得大于1米/秒。如钻具上带有保护胶皮护箍应全部卸掉。
（3）关闭万能防喷器的操作压力要低于正常的关闭压力，允许有少量的钻井液泄漏。
（4）关闭万能防喷器的液压操作管路上要串接缓冲瓶，在钻具接头过胶芯时减少关闭液腔的液压波动，缓冲瓶的预充氮气压力为500 psl。
（5）严禁用打开万能防喷器的方法来泄井内压力。
（6）万能防喷器每次关闭重新打开后，要检查胶芯是否完全打开。在水下使用的万能防喷器关闭重新打开后，如果下直径比较大的入井工具或钻头时，在该工
具或钻头过胶芯时速度要慢。
（7）在万能防喷器使用期间，要定期（例如每周）做封井压力试验，验证它的完好性能。
（8）每口井打完后（或定期）拆开顶盖冲洗干净，检查胶芯的损坏和老化情况，必要时更换胶芯，确保万能防喷器的密封性能。
（9）根据每口井使用泥浆种类和温度等情况，正确选用合适的胶类。
（10）不能用试闸板防喷器的试压工具（底部焊有一块圆盘的试压杆）来试万能防喷器。
第五节现场维护保养和检查
1．每口井下水（安装到井口上）前的检查
（1）万能防喷器和它的防喷器组安装到试压桩上。
（2）用淡水冲洗干净万能防喷器胶芯及周围。
（3）下到顶盖内孔和胶芯处检查
A.检查井孔是否偏磨。
B.检查胶芯状况。
（4）分别对控制系统的“开启”和“关闭”腔进行压力试验检查。
（5）作井孔压力试验检查。
（6）根据上述试压结果来决定是否需要拆开检修或更换密封。
2．一年期检查
使用一年左右，其检修可在一口井完井后或重要高压油气进入目的层之前，防喷器组座在试压桩上进行。
（1）分别对控制系统“开启”和“关闭”腔进行压力试验检查。
（2）如果试压时发现“开启”或/和“关闭”腔有泄漏，则要拆出液缸活塞等，全部解体检查。
（3）检查步骤
A. 检查顶盖，磨损环，壳体在内孔上的偏磨。
B. 检查顶盖，内腔与胶芯接触之密封面是否划伤锈蚀或磨损等。
C. 检查液缸和活塞各密封面（包括密封槽）是否有拉痕，锈蚀和损伤等。
D. 检查顶盖与壳体之间连接部位和锁紧体的状况。
E. 检查胶芯是否过度磨损，撕裂，变形或老化。
F. 目测其他外观等的地方是否有可疑之处。
G. 对各受力部位和受力件以及连接件（螺钉，锁块等）进行磁粉探伤检查。
2．维护保养和检修
（1）密封面上很浅的锈痕和轻微的划痕可以抛光处理，较深的锈坑和划痕要送具备焊接、热处理及机加工能力的工厂修复。
（2）内孔偏磨超过标准的要送焊接、热处理及机加工能力的工厂堆焊后修复。
（4）螺钉，锁块等发现裂纹和损伤的要换新。
（5）胶芯损坏严重或老化要换新，并更换所有密封。
3．组装步骤
（1）重新清洗干净各件。
（2）所有密封和配合面涂轻质油。
（3）所有连接螺钉丝扣涂专用丝扣油。
（4）按原厂家推荐程序进行组装。
（5）螺钉按要求的扭矩上紧。
4 组装后的试压检查。
A.控制系统的“开启”和“关闭”腔以及井孔作压力试验合格；试验压力与
稳压时间与“第六节的一.（一）”相同。
B.对井孔作压力试验检查合格。试验压力与稳压时间与“第六节的一.（二）”
相同（如壳体发生过焊接修理，试压压力应为额定工作压力的1.5倍）。
第六节现场试压检查
一．地面试压检查
（一）对控制系统的“开启”和“关闭”腔进行的试压检查，每口井下水前和一年期检修后的试压检查。
1.试验压力：额定工作压力。
2.稳压时间
（1）始稳压时间：不小于3分钟。
（2）将压力降到零。
（3）二次稳压时间：不小于15分钟。
3．操作步骤
（1）将万能防喷器及防喷器组座到试验桩上。
（2）井孔中放置一根合适的试压杆并连接到试压桩上。
（3）试压管线分别接到“开启”和“关闭”腔的液压入口处。
（4）分别对“开启”和“关闭”腔进行压力试验。
（5）作好各项试压记录和报告。
4. 验收准则：应无可见渗漏为合格。
(二) 井孔试压检查
1. 井孔试压检查
（1）井孔内有试压杆的试压检查
1）试压杆选择
A . 不大于9″的防喷器选3 1/2″试压杆。
B . 不小于11″的防喷器选5″试压杆。
2）试验压力
A . 低压 1.4 Mpa（200psi）至2.1 Mpa（300psi）。
B . 高压额定工作压力。
3）稳压时间：不小于10分钟。
4）操作步骤：
A . 将万能防喷器及防喷器组座到试验桩上。
B . 井孔中放置尺寸合适的试压杆并连接到试压桩上。
C . 试压管线接到试压桩上。
D . 向井孔中灌水到合适位置。
E . 用不大于制造商规定的关闭压力关闭万能防喷器。
F . 作低压试验。
G . 作高压试验。
H . 作好试压记录和报告。
5）收准则应无可见渗漏为合格。
（2）井孔内没有钻杆的压力试验
1）试验压力
A . 低压：1.4 Mpa（200 psi）至2.1 Mpa（300 psi）。
B . 高压：至少应为额定工作压力的50%。
2）稳压时间：不小于10分钟。
3）操作步骤
A . 将万能防喷器及防喷器组座到试验桩上。
B . 试压管线接到试压桩上。
C . 向井孔中灌水到合适位置。
D . 用制造厂商推荐的压力关闭万能防喷器。
E . 作低压试验。
F . 作高压试验。
G . 作好试压记录和报告。
4）验收准则：应无可见渗漏为合格。
注：上述试验时胶芯的损害比较大，应尽量少做。
二．装到水下井口头上后的试压检查
（一）在下列情况时需作此试压检查
1.防喷器组刚安装到海底井口头上后。
2.每层套管下入并固井后。
3.钻开油气层之前。
4.生产试油前。
5.对防喷器组定期试压检查等。
（二）试验压力
1 . 低压：1.4 Mpa（200 psi）至2.1 Mpa（300 psi）。
2．高压：对试压工具预试合格后，试压不低于额定工作压力的70% 注：（1）对试压工具预试压力为：小于本次套管抗外挤和上次套管抗内压强度中的最小者。
（2）防喷器在水下井口头上的压力试验，API没有明确的规范，现参考《海洋钻井手册》推荐的相关内容。在生产作业时，一般
都是按作业者的要求执行，但试验压力最大不能超过各自的额
定工作压力。
（三）稳压时间：压力稳定后保持10分钟以上。
（四）操作步骤：
1 . 将试压工具接到钻柱下，并送到井口头内座好。
2．井孔和试压钻柱内灌满泥浆或水。
3．在防喷器控制板用正常工作压力关闭万能防喷器。
4．用固井泵或试压泵从阻流或压井管泵入试压液进行试压。
5．作低压试验。
6．作高压试验。
7．做好试压记录和报告。
8．试压完成后打开万能防喷器。
9．取出试压工具和管柱。
（五）验收准则：压降在作业者要求的范围内为合格。
第二章闸板防喷器
第一节. 基本结构和组成
目前在海上使用的闸板防喷器主要厂家有（Cameron “U”型和“UⅡ”，Hydril，Shaffer）。
（一）Cameron “U”型防喷器基本结构和组成
尺寸为18-3/4、额定工作压力10000 PSI，液压操作系统的正常操作压力为
1500 PSI，额定工作压力为3000 PSI，楔锁的正常操作压力为1500 PSI，如
图（2-01，2-02）所示，主要由下列部件组成：
图2－01
图2－02
1. 壳体
壳体是一套双联的闸板壳体，上下连接方式是卡箍连接，使用27#卡箍，上下钢圈槽是BX164不锈钢钢圈槽，在每个闸板下端两侧各有一个5#卡箍头的旁通出口，使用BX154钢圈。
2.侧门
一面封堵壳体上的闸板腔，另一面与端盖相连，中间为操作活塞杆通道，通道上加工有密封安装槽。每一端由4个大螺栓固定到壳体上。
3.液缸总成
主要任务就是完成开关闸板芯子。
4.闸板总成
根据不同要求安装有不同的闸板芯子，包括剪切闸板芯子，盲闸板芯子（海上钻井平台一般不使用），钻杆闸板芯子（根据不同的钻具具有不用的钻杆闸板芯子），可变闸板芯子等。
（1）剪切闸板总成
包括顶密封，端面密封，侧密封，闸板体，刀片等，如图2-03所示。
图2－03
（2）钻杆闸板总成
包括顶密封，芯子密封，闸板体等，如图（2-04）所示。