钻具内防喷工具

钻具内防喷工具安全操作规程1人员准备1.1井队司钻，副司钻，井架工，钻工等班组人员为本作业操作人员。

1.2带班队长、司钻对整个作业过程进行安全监督。

2工具准备2.1液压大钳以及相应尺寸的钳头2.2抬升内防喷工具的工具2.3旋塞扳手等工具3安全注意事项3.1内防喷工具符合下列情形之一，应予以强制报废。

3.1.1连接螺纹、密封台肩损坏，无法修复。

3.1.2本体或内密封部位损坏，无法修复。

3.1.3开关不能到位。

3.1.4在H2S环境中使用过。

3.1.5本体严重变形、旋钮部位被钳牙咬伤无法修复。

3.1.6内防喷工具探伤不合格且无法修复。

3.1.7经拆卸检维修后，试压不合格。

3.1.8方钻杆旋塞阀、箭型止回阀、浮阀和旁通阀检维修次数超过5次。

3.2内防喷工具的储存应清洗油污，除锈刷漆，保持清洁，轻吊慢放于平整坚固的地面上，做到下铺上盖，保持储存环境阴凉干燥，有避阳防雨、防风沙措施。

4操作程序4.1内防喷工具配置要求4.1.1钻具内防喷工具、配合接头承压能力、抗硫能力与所使用防喷器一致。

钻台上应准备与井口防喷器闸板芯子尺寸相同的防喷单根（配带与钻铤连接螺纹相同的配合接头和钻具止回阀或旋塞阀）。

内防喷工具探伤、检测、试压及使用执行甲方规定和要求。

4.1.2配置能与所用钻具螺纹相连接的内防喷工具如：方钻杆上下旋塞阀（顶驱配液压旋塞、手动旋塞）、全通径安全阀、箭形止回阀、浮阀、旁通阀等内防喷工具，按照在用钻具规格及螺纹类型，同一规格型号的内防喷器每口井至少配置二只，一用一备，防喷单根（立柱）一根。

4.2内防喷工具操作规程4.2.1旋塞4.2.1.1使用前应检查专用扳手是否配套，旋塞在空载情况下开关是否灵活，接头丝扣和密封台肩有无损伤。

下旋塞不能与其下部钻具直接连接，应通过转换接头或保护接头与下部钻具连接。

4.2.1.2方钻杆的上下旋塞阀开钻前应安装好，旋塞阀的开关扳手应放在钻台上方便取用的地方。

使用过程中，旋塞的开关一定要到位，严禁处于半开、半关状态。

回压凡尔：钻井过程中的一种内防喷工具，是一个单流阀，井喷的时候可以防止地层流体通过钻头水眼进入钻具内。

其结构原理是在工具水眼内有一个锥形活动装置，安装时其大端朝下，小端朝上，当钻井液由水眼至上而下时，流动阻力较小，钻井液能够顺利通过；当钻井液从钻柱内由下而上反窜流动时，其大端受到的推力较大，而促使锥形活动装置向上移动，直至大端座于钻柱内径台阶上，从而达到封堵水眼的目的。

通常在压井、钻进接单根和下钻过程中可以起到防止泥浆反喷的作用。

引鞋：其作用是保证套管在下井的过程中能够顺利地穿过井眼，不致中途受阻。

引鞋装在套管柱最下端，上接套管鞋。

引鞋有木制、生铁和水泥制三种，木制和生铁引鞋目前使用较少，水泥引鞋使用最多。

引鞋在下次开钻前用钻头钻掉。

浮箍浮鞋：是一种能产生浮力的一种套管引鞋或接箍。

由于浮鞋或浮箍耐高温，密封性和可钻性好，连接方便，因而可代替引鞋，套管鞋等。

浮鞋或浮箍不仅可用于一般技术套管和油层套管，而且也可用于深井，超深井及特殊工艺井。

浮鞋接在套管柱末端，起引鞋和回压凡尔的作用。

浮箍接在距套管柱末端20~30米处，起承托环和回压凡尔的作用。

滑套：一种专用井下工具的组件，用以密封孔眼。

欲使孔眼沟通管柱内外时，则丢球入井，压迫滑套下滑，打开滑套。

滑套常与封隔器配套，用于压裂、防砂等井下作业中。

井筒隔离阀：又称可关闭式循环接头，当球到位后憋压，剪断销钉，滑套下移，关闭循环孔；用于坐封封隔器和打开滑套。

POWERV：是一种旋转导向工具，它可用于在旋转钻进中实现对井斜和方位的控制。

该系统是有控制器和偏置器两部分组成的，其中控制器是由一根无磁钻挺及固定在内部轴乘上的控制部件组成的，该控制部件轴向固定在无磁钻挺内，并通过以下部件实现其控制作用。

垂直钻井系统简单的说是导向钻井的简化版，像Power-V工具只要把参数设定成相关的就可以成为一个垂直钻井系统。

目前世界上广泛使用的垂直钻井系统主要有：德国的ZBE，斯伦贝谢的Power-V 和VertiTrack三种。

2钻具内防喷控制装置钻井过程中，当井发生溢流井涌时，为了防止地层流体以及钻井液沿钻柱水眼向上喷出损坏水龙带而导致井喷，需要使用钻具内防喷工具来控制钻柱内压力。

钻具内防喷工具主要有方钻杆上下旋塞、钻具止回阀、钻具旁通阀等。

2.1方钻杆上、下旋塞阀方钻杆旋塞阀也叫做方钻杆考克或钻杆安全阀。

方钻杆上旋塞阀位于方钻杆的上部，左旋螺纹；方钻杆下旋塞阀位于方钻杆的下部，右旋螺纹。

上下旋塞的结构相同，都采用球阀结构，控制方式采用手控（用扳手），按要求转动90°即可以实现开关。

目前塔里木探区所使用的旋塞规格见表2.1。

表2.1 塔里木探区旋塞规格一览表方钻杆旋塞的使用要求其额定工作压力与现场防喷器工作压力级别相一致；为防止钻柱内部压力损耗，旋塞内径应大于或等于方钻杆内径；试压标准为在额定工作压力状态下进行密封试压，稳压30分钟，压降不小于0.5Mpa为合格。

旋塞主要结构如图2.1。

2.2钻具止回阀钻具止回阀是一种重要的钻具内防喷工具。

一般主要有以下几种：箭型止回阀、投入式止回阀、活门式止回阀（浮阀）、浮球式止回阀等。

2.2.1箭形止回阀产品型号表示法（SY5215-87）结构与特点这种回压阀由本体、压帽、盘根盒、密封箭、下座等组成，如图 2.2。

当发生回流时，箭形阀芯紧压阀座，液体不能通过止回阀向上流。

钻井液正常循环时，箭形阀芯落到下支座，钻井液无压降地通过止回阀。

目前塔里木探区所使用的箭型止回阀规格见表2.2。

表2.2塔里木探区箭型止回阀规格一览表2.2.2投入式止回阀投入式止回阀是一种钻柱内防喷器。

它不仅用于防喷，也可用于海上各种钻井浮动装置上切割钻杆的作业。

该工具带有一个就位接头，接在钻柱需要的部位下入井内，一便回压阀就位。

投掷式回压阀是一只重型单流阀，具有一定重量，只要投入就能自动地在就位接头处就位。

主要包括阀体、卡瓦体、牙块、堵塞器、钢球和弹簧等，其结构如图：使用方法：1.钻开高压油气层之前将就位接头接到钻柱的预计位置。

什么情况下，要及时在钻具组合中安装钻具浮阀？对于区域探井、含硫化氢井、气井、气油比高的井，钻开目的层前100～150米，或钻开设计中没有提示的油气层以后，要及时在钻具组合中安装钻具浮阀。

浮阀是钻具内防喷工具，使泥浆在钻具内只能从上而下流通，当浮阀下部的压力大于上部液柱的压力时，浮阀会关闭，使地层流体不能进入钻具内浮阀上部，防止钻具内溢流和井涌。

因为钻具内井涌是比较难控制的，而环空的溢流可以通过关封井器的操作避免发生井喷失控事故。

所以浮阀是一道很重要的屏障。

钻具浮阀属于止回阀的一种结构型式, 是安装于近钻头端的钻柱内防喷工具,由浮阀芯组件和浮阀壳体组成,通过浮阀壳体与钻柱连接。

也可将浮阀芯组件安装在钻铤的浮阀槽内, 或安装在钻具稳定器的浮阀槽内。

在正常钻井时, 钻井液冲开密封箭进行循环。

一旦钻井液停止循环或井下发生井涌或井喷时,密封箭在弹簧的作用下能自动、快速关闭从而达到防止井喷的目的。

1、钻到很疏松的砂粒岩且岩石很细碎，在井眼的环空会有很多的细砂，在下钻、接单根时泥浆会倒流，大量砂粒从钻头水眼进入钻具内，开泵就可能造成堵死水眼；2、钻井中一般须使用MWD和井下动力钻具，其本身工具流道就小, 在下入过程中, 井壁上的岩屑和砂子会大量的进入工具内堵死水眼和流道, 此时再开泵会损坏精密的 MWD 仪器, 也可能形成砂堵鳖泵；3、在起下钻过程中, 如果井涌和井喷, 由于大量的砂子进入钻具内堵死水眼, 无法开泵压井；4、在井涌时, 浮阀本身就是单流阀,可以阻止流体进入钻具内, 使处理工作能顺利进行。

浮阀通常安装在钻具接头的标准孔中，用以控制钻杆底部的液流。

在停泵换钻杆时，浮阀还能防止切屑从钻头喷嘴中返回。

翻板被锁板挡着而打开，液体可以从底部向上流，这就减少了运行时间，翻板在打开时运行，还能降低由于压力波动引起损伤的可能。

因为钻头下降时其作用像一个柱塞一样，在钻井液第一次通过浮阀而开始循环时翻板锁就自动释放。