井控装备讲
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钻井井控装置PPT课件
或密封表面损伤 更换新件
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
侧门铰链连接 密封表面拉伤，密 修复密封表面，
处漏油
封圈损坏
更换密封圈
钻井井控装置
常见故障及处理方法
故障现象 闸板关闭后 封不住压
液控油路正 常，不能液 压开井
产生原因
排除方法
闸板密封胶芯损 更换闸板密封 坏，壳体闸板腔 胶芯，修复密 上部密封面损坏 封面
闸板被泥砂卡住 清除泥砂，加 大液控压力
钻井井控装置
开关侧门注意事 项
侧门不应同时打开。 侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液 压动作。 旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。 侧门打开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。
钻井井控装置
侧门的旋开角度
钻井井控装置
闸板防喷器的机械锁紧装置
• 闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械的方法将 闸板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩 漏油管，并防止“开井失控”的误操作事故。 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发生故障， 可以手动操作实现闸板关井动作。
钻井井控装置
闸板防喷器的手动锁紧与解锁
液压关井后，手动顺时针方向同时旋转两个手 轮，使锁紧轴从活塞内伸出，直到锁紧轴台肩 紧贴止推轴承处的挡盘为止，这时手轮也被迫 停止转动，再回旋手轮1/4~1/2圈。（顺旋， 到位，回旋） 解锁方法相反（逆旋，到位，回旋 ）
钻井井控装置
闸板防喷器的关井操作步骤
液压关井，在远程控制台上操作；使蓄能器装 置上控制该闸板防喷器的三位四通换向阀手柄 扳到关位。 手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后 回旋1/4~1/2圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；使蓄 能器装置上控制该闸板防喷器的三位四通换向 阀手柄处于中位。
井控装备基础知识
侧门密封
闸
板
侧门
防
喷
器
结
构
锁紧轴 活塞 闸板轴
垫环槽
液缸 闸板总成
一、井控装备简介
闸 板 防 喷 器 结 构
一、井控装备简介
目前国内防喷器的主要生产厂家有华北荣盛、上海神开 、江苏信得，另外有少量盐城三益、广汉川油生产防喷器； 配套使用的进口防喷器主要为美国卡麦隆公司生产。各厂家 制造防喷器采用了不同的结构设计，配件尺寸均有区别，基 本无法互换，同一厂家因设计变化也造成部分配件无法通用 。
三、安装注意事项
安装前的准备与确认
全面检查并确认安装所需设备、附件的完整性和 可靠性，对于安装所需的设备、附件有缺失的情况， 应在第一时间向井控相关岗位反馈详细信息，以便及 时有效地保障现场安装所需设备和附件的完整性，能 满足现场安装要求。
三、安装注意事项
主体设备安装
主要设备是指井口防喷器、旋转控制头、套管头、 钻井四通（油管头四通）、内防喷管线、节流压井管汇 、远程控制台、司控台、分离器等主要井控装备及部件 。该类主要设备的安装执行《井控装备安装调试与维护 技术规范》相应标准及要求。
三、安装注意事项
控制系统调试
1、开启蓄能器截止阀、系统泄压阀，三位四通阀放至中位。开启 电源开关，手动启动电机，停止转动后检查电机转向，确保与链条 护罩上方箭头是否一致。 2、电动泵启停检查。电控箱主令开关放至自动位置，启动电动泵 ，无负荷状态空转3-5mins，关闭系统泄压阀，使蓄能器升压至 21MPa自动停泵。逐渐打开泄压阀，蓄能器压力降至18-17.5MPa 电动泵启动。 3、气动泵工作检查。与电动泵步骤一致。 4、管汇压力及环形控制压力检查。 5、换向试验。检查远程控制台控制对象及开关方向是否一致。 6、检查司钻控制台二次压力及开关控制与远程控制台是否一致。
井控装备
1、组成：壳体、芯子总成、丝杠 2、作用：密封油、套管环形空间 3、原理：依靠闸板胶皮对油管的附着力
来密封油、套管环空
9
4、技术规范 试验压力--------------------35MPa 工作压力-------------------21MPa 全开直径------------------180mm 全开圈数------------------13.5圈 连接-------------------法兰、钢圈 高度-----------------------450 mm
油塞、壳体。 3、环形防喷器原理： 从控制系统输来的高压油从下油口进入下
油口下部关闭腔推动活塞向上运动，迫使胶芯 向心运动，支承筋相互挤拢，将期间的橡胶挤 向井口中心，实现密封管柱或全封闭井口。打 开时，液控压力油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。
(3)、将远程台对应的换向阀手柄扳到中位
注：手动锁紧操作要领---顺旋、到位、回旋手源自解紧操作要领---逆旋、到位、回旋
手动关井操作要领---顺旋、到位、回旋
21
四、环形防喷器
1、功用 (1)、封零 (2)、封环空 (3)、强行起下作业
22
2、环形防喷器结构 结构：顶盖、防尘圈、活塞、胶芯、支撑筒、
15
2、公称通径：180mm 我国液压防喷器的最大工作压力分为
六级：14MPa、21MPa、35MPa、 70MPa、 105MPa、140MPa 我国液压防喷器的公称通径分为九 种：
16
180mm、230mm、280mm、346mm、 426mm、476mm、528mm、540mm、
圈数一致
12
二、双闸板手动防喷器（2SFZ18-35）
来密封油、套管环空
9
4、技术规范 试验压力--------------------35MPa 工作压力-------------------21MPa 全开直径------------------180mm 全开圈数------------------13.5圈 连接-------------------法兰、钢圈 高度-----------------------450 mm
油塞、壳体。 3、环形防喷器原理： 从控制系统输来的高压油从下油口进入下
油口下部关闭腔推动活塞向上运动，迫使胶芯 向心运动，支承筋相互挤拢，将期间的橡胶挤 向井口中心，实现密封管柱或全封闭井口。打 开时，液控压力油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。
(3)、将远程台对应的换向阀手柄扳到中位
注：手动锁紧操作要领---顺旋、到位、回旋手源自解紧操作要领---逆旋、到位、回旋
手动关井操作要领---顺旋、到位、回旋
21
四、环形防喷器
1、功用 (1)、封零 (2)、封环空 (3)、强行起下作业
22
2、环形防喷器结构 结构：顶盖、防尘圈、活塞、胶芯、支撑筒、
15
2、公称通径：180mm 我国液压防喷器的最大工作压力分为
六级：14MPa、21MPa、35MPa、 70MPa、 105MPa、140MPa 我国液压防喷器的公称通径分为九 种：
16
180mm、230mm、280mm、346mm、 426mm、476mm、528mm、540mm、
圈数一致
12
二、双闸板手动防喷器（2SFZ18-35）
井控装备(讲)
？我国井控装备的压力等级、通径尺寸（常 用）
？指出下列防喷器 的种类及技术参数
KPY28-210 FZ23-21 35
FH28-
2FZ35-21
KPY35-350 FZ54-14
？井口防喷器组合形式
ZPEB
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的作用 二、环形防喷器的类型 三、锥形胶芯环形防喷器 四、球形胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、三种环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、环形防喷器的使用注意事项 九、常见故障判断及排除方法
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
14MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ S+FZ
P145
S+FZ+FZ FZ+S+FZ S+FZ+FH
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
21MPa 井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH
FZ+S+FZ+FH
S+2FZ S+FZ
ZPEB
§1-7 井口防喷器的组合
35MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH FZ+S+FZ+FH S+2FZ S+FZ+FH
ZPEB
§1-7井口防喷器的组合
70MPa 、105MPa井口防喷器组合形式 注意
套管四通+FZ+S +2FZ+FH
套管四通+S +2FZ+FZ+FH
井口装置安 装好后，应 校正天车、 转盘和井口 中心的偏差 小于等于 10mm。
井控设备概述
五、组合胶芯环形防喷器
美国卡麦隆D型环形防喷器为组合胶芯形防喷器，其胶芯 与油缸均为组合结构，顶盖与壳体为快松盖连接方式， 活塞断面为例“T“字形，推盘用内六解螺钉固定在活 塞筒体的底部。
封井时，活塞在油压作用下向上移动，依靠推盘推举外 胶芯；外胶芯被迫向中心变形挤压内胶芯；内胶芯在 我芯的包围挤压作用下向中以收拢变形，支承筋则转 动相应角度并向中以平移；于是内胶芯的橡胶迅速向 中心集聚，从而实现封井。开井时，活塞向下移动， 内外胶芯依靠自弹性恢复开井状态。
a. 半球形胶芯：
b. 不易翻胶：
c. 漏斗效应：
d. 橡胶储备量大：
e. 井压助封：
f.胶芯寿命长：FH23－35环形防喷器试验表明， 在胶芯关闭31／2″钻杆通过18º／35º斜坡接头 1000个循环，通过钻杆3000m（包括接头）， 并经历耐久性试验380次，开关性能试验201次。 密封效果仍很稳定。因此，可以完成深井的封 井起下钻作业而无需更换胶芯。
对于生产油井，预期井口最高压力是以井 喷时井筒内仍留有一半钻井液液柱估算 的，即
预期井口最高压力＝地层压力一半井深钻 井液液柱压力
对于探井、高压井，预期井口最高压力是 以井筒内已无钻井液，井筒完全掏空的 条件估算的，即
预期井口最高压力＝预计地层压力
根据我国油气田的地质情况以及多年的 钻探经验，井深不足2000m的浅井，预期 井口最高压力常低于14MPa，因此液压 防喷器的压力等级应选用14MPa。井深 2000mm～4000mm的中深井预期，预期 井口最高中压力常在21～35MPa范围内， 液压防喷器的压力等级应用21MPa或 35MPa。井深4000mm～7000mm的深井， 预期井口最高压力可能高达70MPa或更
① 先以10.5MPa的液控油压关闭防喷器。
井控设备介绍
1.井控设备在国内外的发展状况1.1. 国内的井控设备发展状态国内的井控设备在近几年来取得了长足的进步，内在质量、外观质量都有了很大的提高。
防喷器的一些功能试验做的也越来越全面，防喷器的可靠性较以前有了很大的提高。
目前钻井用的闸板防喷器压力级别最高已经达到了105MPa，环形防喷器也已经达到了70 MPa，防喷器的种类也比较全面。
防喷器承压件的材料得到了保证密封件的制造得到了加强标准的细化、提高竞争更趋于激烈1.1.1.国内防喷器的研制及应用情况1.1.1.1. 国内防喷器产品规格范围及特点●闸板防喷器●环形防喷器●分流器●旋转防喷器●电缆防喷器●不压井带压作业装置1.1.1.2. 防喷器可以实现的功能随着钻机的更新，可以安装高度较高的整组防喷器，这样就为实现新工艺的井口控制提供了较为可靠的保证。
同时对防喷器的功能要求也提高了。
现在的国产防喷器主要可以实现以下几项功能：1)密封钻具2)在所有控制井喷措施都失效后可以剪断钻具3)强行起下钻具4)悬挂钻具。
悬挂钻具的闸板主要有两种工况，一是所用的钻杆接头为直角台阶，另一种是所用的钻杆接头为18º台阶。
5)手动、液动锁紧闸板6)用作分流系统1.1.1.3. 在酸性环境中的应用。
在酸性环境中，制造防喷器执行的标准是NACE MR-01-75。
我们目前主要是针对内部可接触流体的零件进行抗硫处理，目前我们的防喷器具有这项功能。
防硫化氢的具体措施是按照行业标准SY5087《含硫油气田安全钻井法》防喷器可适应的外部酸性环境主要是螺栓、螺母的抗硫处理，一般的设计是降低螺栓的强度，但这样同时也就降低了防喷器的最大工作压力。
如果要保持防喷器原有的额定工作压力不变，而且还要具有抗硫的功能，就要选用非常特殊的螺栓材料，成本大约要提高25~30倍。
所以在选用防喷器时应注意这一点。
目前，我们对材料抗硫化氢处理的方法主要是控制材料化学成分和热处理工艺，这两项工作作好了就可以满足抗硫化氢的要求。
2011井控装备-第四章《旋转防喷器》资料
井控装置教案之-旋转防喷器
2011井控培训课件
分流系统组成和功用
23
分流系统包括分流器、 分流四通和分流管线。 其中分流器可以是专 用分流装置，也可以 用于低压大通径防喷 器代替使用。 分流器主要由壳体、 顶盖、胶芯、活塞和 油孔组成。
2011井控培训课件
井控装置教案之-旋转防喷器
旋转防喷器使用方法
16
钻进作业时操作程序： 下钻完毕，接方钻杆，方钻杆上装好方瓦总成。 下放钻具使方瓦总成落入旋转总成的中心管方孔 内。 转盘方孔装好方补心打开节流管汇上的液动平板 阀。 开泵循环，保持井口压力在5MPa以下。 开冷却循环水，开钻。 中途带压更换胶芯总成 上提钻具至接头超过FZ或FH时，关防喷器。 打开壳体卸压塞卸压。 拆卡箍，上提钻具，提出总成。 取下旋转总成，更换胶芯。 按下钻顺序重新装入。
2011井控培训课件
井控装置教案之-旋转防喷器
主动密封旋转防喷器工作原理
8
关井操作： 当需要关闭防喷器时，液压油从下 壳体的进油口进入防喷器内的活塞 下腔推动活塞上行，活塞挤压胶芯 沿壳体内腔球面上行。由于受上壳 体内腔球面的限制，胶芯向内收缩 抱紧钻具，实现胶芯与钻具的密封。 开井操作： 当需要开启防喷器时，液压油从壳 体上的进油口进入防喷器内的活塞 上腔推动活塞下行，在液压力和胶 芯自身弹性的作用下，胶芯向外张 开松开钻具。
井控装置教案之-旋转防喷器
2011井控培训课件
旋转防喷器的控制系统
19
Shaffer旋转防 喷器的控制系统 旋转防喷器系 统(也称随钻压力 控制系统)主要由 旋转球形防喷器、 液压控制装置、 司钻控制面板、 安装配件及工具 四部分组成。
井下作业井控设备
• • 1 防喷设备选择主要考虑 ： • 压力级别、通径尺寸、组合形式。
• 2 中石油规定防喷器按额定工作压力分： • 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
105MPa五个 压力级别 。 •
3 大庆油田使用的封井器的压力等级是7MPa。
（一）环形防喷器
1.功用
A.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。
井下作业井控设备概述
井控设备是指为实施油、气、水井压力控制技术而设
置的一整套专用的设备、仪器、仪表和专用工具。
井控设备应具有以下功用:
1 预防井喷。
2 及时发现益流。
3 迅速控制井喷。 4 处理复杂情况。
是对井喷事故进行预防、监测、控制、处理的必备装
置。通过井控装置可以做到有控施工，既可以减少对
油气层的损害，又可以保护套管，防止井喷和井喷失
3. 当井内无管柱时:为防止井涌的发生，在防喷 器内投入全封棒，并关闭半封闸板抱合全封棒， 封闭整个井筒。
七、三位一体防喷器的安装方法
1.井口安装应使法兰面向下，注意不要装 反。
2.清洁钢圈及钢圈槽，钢圈槽内涂黄油。 3.上螺栓要用力均匀，对角依次上紧。 4.安装好后进行水压试验。试压标准应达
到工作压力21MPa，稳压5min。
力35MPa
防喷器的类型
目前防喷器主要是液压防喷器。根据密封方式的不同可分为 环型防喷器、闸板防喷器和旋转防喷器。
环形防喷器
防
喷
器
闸板防喷器
旋转防喷器
锥形胶芯防喷器
筒型胶芯防喷器 球形胶芯防喷器 液压闸板防喷器
手动闸板防喷器 单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器
• • 防喷设备选择及防板防喷器的关、开井及锁紧 操作步骤
• 2 中石油规定防喷器按额定工作压力分： • 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
105MPa五个 压力级别 。 •
3 大庆油田使用的封井器的压力等级是7MPa。
（一）环形防喷器
1.功用
A.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。
井下作业井控设备概述
井控设备是指为实施油、气、水井压力控制技术而设
置的一整套专用的设备、仪器、仪表和专用工具。
井控设备应具有以下功用:
1 预防井喷。
2 及时发现益流。
3 迅速控制井喷。 4 处理复杂情况。
是对井喷事故进行预防、监测、控制、处理的必备装
置。通过井控装置可以做到有控施工，既可以减少对
油气层的损害，又可以保护套管，防止井喷和井喷失
3. 当井内无管柱时:为防止井涌的发生，在防喷 器内投入全封棒，并关闭半封闸板抱合全封棒， 封闭整个井筒。
七、三位一体防喷器的安装方法
1.井口安装应使法兰面向下，注意不要装 反。
2.清洁钢圈及钢圈槽，钢圈槽内涂黄油。 3.上螺栓要用力均匀，对角依次上紧。 4.安装好后进行水压试验。试压标准应达
到工作压力21MPa，稳压5min。
力35MPa
防喷器的类型
目前防喷器主要是液压防喷器。根据密封方式的不同可分为 环型防喷器、闸板防喷器和旋转防喷器。
环形防喷器
防
喷
器
闸板防喷器
旋转防喷器
锥形胶芯防喷器
筒型胶芯防喷器 球形胶芯防喷器 液压闸板防喷器
手动闸板防喷器 单闸板防喷器 双闸板防喷器 三闸板防喷器
• • 防喷设备选择及防板防喷器的关、开井及锁紧 操作步骤
钻井井控设备教程
油层套管 177.8mm(7")
配装防喷器公称通径 230mm(9")
2002.10
开始 结束 后退 返继回续
2002.10
井 4000--7000米的井 防喷器公称通径
控
设
备
套管尺寸
防喷器公称通径
表层套管 508 mm(20")
配装防喷器公称通径 540 mm(211/4")
技术套管 339.7mm(13 3/8") 配装防喷器公称通径 346mm(135/8")
2002.10
井
没
控
设钻
备具
时
胶
环芯
形 防
更
喷 器
换
2002.10
开始 结束 后退 返继回续
2002.10
井 控 设 备
环 形 防 喷 器
2002.10
开始 结束 后退 返继回续
2002.10
井 活塞的特点
控 设 备
环 形 防 喷 器
2002.10
开始 结束 后退 返继回续
2002.10
井 控
设
备
对于生产油井：
预期井口压力是以井喷时井筒 内留有一半钻井液柱估算
预期井口最高压力 = 地层压力 — 一半井深钻井液柱压力
预期井口最高压力是以井筒 对于探井、高压气井： 内已无钻井液，井筒完全掏
空的条件估算
预期井口最高压力=预计地层压力
开始 结束 后退 返继回续
2002.10
2002.10
井 控
开始 结束 后退 返继回续
2002.10
井 思考题
控 1、什么叫井控设备？
设
备 2、井控设备由哪几部分组成？
井控设备知识(全套课件84P)
三、闸板防喷器
闸板防喷器
闸板防喷器是能承受高压、可靠性好的主要井控设备， 是井控的安全保证。
1.闸板防喷器结构图
2.闸板防喷器工作原理和特点
（l）工作原理： 把处于收缩位置的两个闸板通过液压控制同时向 内推移，使它们卡紧在管柱外面而实现封闭井口。 （2）工作特点：
①安装时不能上下倒置，因闸板芯只能承受向上的压力。 ②芯轴有二次密封作用。 ③闸板密封钻柱的橡胶有自封作用。 ④特殊情况下，闸板关闭后，钻杆接头可坐在闸板上。
3.万能工作示意图
4.环形防喷器胶芯
环形防喷器的主要部件是胶芯密封件（又称盘根 单元）。国产胶芯是用丁睛橡胶硫化而成，使用温 度为－10℃～100℃，适用于水基和油基钻井液环 境。 国际上生产胶芯的厂家很多，不同类型要在不同条 件下使用。如海德里公司和雪福尔公司的胶芯适用 条件见表8－9和8－10。
1.井控设备维护和使用
当设备制造出来以后，维护和使用就成了设备好坏的关 键因素。如果井控设备安装、维护、使用不当，那么这些 设备就等于虚设，就有井喷、着火等重大事故隐患的威胁。 当前，由于对井控设备的安装、维护、使用不当而导 致的大小事故，每年仍时有发生。 因此，钻井人员对井控设备必须具有一定的基础知识 和正确而熟练的操作技能，使井控设备发挥应有的效能， 确保钻井工程的安全、优质与高速度，使我国的石油与天 然气工业获得更大的发展。
国外厂家: SHAFFER (雪夫尔)－球形胶芯 HYDRIL (海德里耳)－锥形胶芯 CAMERON (卡麦隆)－组合胶 芯 国产万能BOP为： 球形和环形两种
球形胶芯防喷器
SHAFFER球形胶芯万能BOP
法兰螺栓式连接
楔块式连接
楔块式连接内部结构
顶盖
井控设备概述
3．节流压井管汇的型号 节流管汇型号表示方法：
压井管汇型号表示方法：
例如：压力等级为21Ｍpa带手动节流阀的 节流压井管汇，其型号为：JG/S2-21； YG-21。
四、井口防喷器组合
合理选用井控设备组合或配置是安全、顺 利、高效钻井的重要环节。液压防喷器 组合、井控管汇及阀件的选择包括压力 级别、公称尺寸（通径）、组合形式及 控制系统的控制点数的选择等。影响液 压防喷器组合选择的因素主要有：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，能实现平衡 钻井，确保钻井安全和节省钻井费用。
1、防喷器压力等级的选择
液压防喷器的最大工作压力是指防喷器安 装在井口投入工作时所能承受的最大井 口压力。共有5种压力级别，即：14MPa （2000psi），21MPa(3000psi)， 35MPa(5000psi)，70MPa(10000pai)， 105MPa(15000psi)。
其压力级别的选择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压 力来决定。
这类防喷器防喷器整体结构小，质量轻，开关一次所需 油量少，但胶芯的密封性能很不理想。
六、环形防喷器的技术规范
常用环形防喷器技术规范见表2-2-1和表2-2-2 表2-2-1球形胶芯环形防喷器技术规范
型号
通径 mm(in)
工作压力 Mpa
液控油压 Mpa
关闭油量
L
开启油量
L
FH23-21
230(9)
五、组合胶芯环形防喷器
美国卡麦隆D型环形防喷器为组合胶芯形防喷器，其胶芯 与油缸均为组合结构，顶盖与壳体为快松盖连接方式， 活塞断面为例“T“字形，推盘用内六解螺钉固定在活 塞筒体的底部。
第一章+井控装备概述
工作压力MPa
根据时间 的不同分
(1985年)
旧的 KPY
新的
压力
MPa
FH 实 例 图
闸板:
数字 FZ 通径 CM
—
工作压力
MPa
“1” 表示单闸板防喷器 “2” 表示双闸板防喷器
“3” 表示三闸板防喷器
闸板防喷器实例图
第一章 概 述
一、井控设备的概念 二、井控设备的组成 三、液压防喷器的特点 四、液压防喷器的技术参数 五、液压防喷器的代号 六、井口防喷器的组合
3M 13 5/8 RSRdA 代表的含义
复习题
• 井控装备的概念、组成 • 我国井控装备的压力等级、通径尺寸（常用） • 指出防喷器 的种类及参数KPY28-210 FZ23-21
FH28-35 2FZ35-21 KPY35-350 FZ54-14 • 井口防喷器组合形式
中原风光
• 预防井喷 • 及时发现溢流 • 控制井喷 • 处理复杂情况
第一章 概 述
一、井控设备的概念
二、井控设备的组成
三、液压防喷器的特点 四、液压防喷器的技术参数 五、液压防喷器的代号 六、井口防喷器的组合
井控设备总图
井 口 防 喷 器 组 图
以液压防喷器为主的
井口装置
节流、压井管汇图
以节流压井管汇为主的
单位：MPa 种类： 14、21、35、70、
105MPa
本油田常用： 21、35MPa
第一章 概 述
一、井控设备的概念 二、井控设备的组成 三、液压防喷器的特点 四、液压防喷器的技术参数 五、液压防喷器的代号 六、井口防喷器的组合
根据时间 的不同分
(1985年)
旧的 新的
钻 井 井 控 装 置(课件)
精选ppt
33
拆换闸板的操作顺 序
32
闸板防喷器闸板的特 点
闸板的浮动和自进式密封： 闸板总成与壳体放置闸板的体腔有一定的间隙，允许
闸板在壳体腔内有上下浮动。平时闸板上部胶芯不接触 顶部密封面。而在闸板关井时，闸板室底部高的支承筋 和顶部密封面均一渐缓的斜坡，能保证在闸板到达密封 部位之前，闸板与壳体之间有充分间隙。实现密封时闸 板前端橡胶首先接触钻具，在活塞推力下，封紧钻具。
精选ppt
15
闸板防喷器的功用
4、有些闸板防喷器的闸板允许承重，可用 于悬挂钻具。
5、闸板防喷器的壳体上有侧孔，在侧孔上 连接管线，可用以代替节流管汇，循环钻 井液或放喷。
精选ppt
16
闸板防喷器的类型
▪ 根据所配置的闸板数量 分为：
1、单闸板防喷器 2、双闸板防喷器 3、三闸板防喷器
精选ppt
当p井为14MPa时， p油为2.8MPa； 当p井为21MPa时， p油为4.2MPa； 当p井为35MPa时， p油为7.0MPa。 由此看来，闸板防喷器关井所需要的液
控压力油与所对抗的井压并不相等而是 成正比，关井所需要的液控压力油一般 情况下都不超过10.5MPa。
精选ppt
30
闸板防喷器闸板的特点
精选ppt
28
闸板防喷器闸板的特点
井压助封:
在关井动作过程中，闸 板前部有井压所形成的阻力 ，与此同时其后部也有井压 所形成的。推力与阻力并不 相等，如果不考虑关井过程 中的各种摩擦素损耗，只要 油缸活塞上受液压油的作用 力超过等量井压，活塞就可 以将闸板推向井眼中心。
精选ppt
29
闸板受油压推力与前进阻力的关系
自动清沙
井控设备知识培训课件PPT
4、防喷器型号举例 FH35—35： 通径346mm，工作压力为35MPa的球形胶芯 环形防喷器； FZ28—70： 通径280mm，工作压力为70MPa的环形防喷 器。
FHZ35—70： 通径346mm，工作压力为70MPa的锥形 胶芯环形防喷器； FXZ（FS）11—05： 通径110mm，工作压力为5MPa的旋转 防喷器。
14MPa
21、35MPa
•
70、105MPa
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的 •
二、环形防喷器的类型
1、锥型胶芯环形防喷器 FHZ 2、球型胶芯环形防喷器 FH 3、组合胶芯环形防喷器 FHZH 4、筒形胶芯环形防喷器 FHT •
第三章 闸板防喷器
一、闸板防喷器的功用
1、封环空、全封井口、剪断井内钻杆或油管， 封电缆；
2、闸板防喷器可以长期封井，必要时可以手 动关井。
3、侧孔连接管线代替节流管汇循环钻井液或 放喷。
二、闸板防喷器的类型
按闸板类型划分：
（1）半封闸板防喷器 （2）全封闸板防喷器 （3）剪切闸板防喷器 （4）变径闸板防喷器 （5）电缆闸板防喷器
井控设备知识培训
2020年1月
第一章 井控设备概述
一、井控设备的概念
井控设备一整套实施压力控制的设备。 井控设备的功能是： 1、预防井喷； 2、迅速控制井喷； 3、及时发现溢流。
二、井控设备的组成
井控设备由四大部分组成： 1、井口装置； 2、防喷控制装置； 3、管汇系统； 4、分流系统、分离除气设备、钻具内防喷 工具、监测仪器等。
•
（2）开井动作
液控压力油—内油腔（开井油腔）—活塞后 退—闸板—闸版室—开井；
外油腔（关井油腔）压力油—油箱。
井控设备组成及功用
井控管汇功用
汇集与分配流体
01
井控管汇能够将来自不同方向的流体汇集起来，并根据需要分
配到不同的设备和管线中。
调节流量和压力
02
通过调节井控管汇中的阀门和节流装置，可以控制流体的流量
和压力，保持井内压力平衡。
分离与净化流体
03
井控管汇中还可以设置分离和净化装置，对流体进行分离、除
杂和净化处理，提高流体质量。
工作原理介绍
液压传动原理
井控设备通过液压系统实现动力的传递和控制，利用液压油的压力 和流量来控制井口装置的动作。
密封原理
井控设备的密封性能至关重要，采用橡胶密封件、金属密封件等实 现不同压力和温度下的密封要求。
控制原理
通过电气控制系统或气动控制系统，实现对井口装置远程或自动化的 控制，提高操作便捷性和安全性。
发展历程及现状
发展历程
随着石油工业的不断发展，井控设备 经历了从简单到复杂、从手动到自动 的演变过程，技术水平和安全性能不 断提升。
现状
目前，国内外众多企业致力于井控设 备的研发和生产，形成了较为完善的 产品系列和技术标准，为油气田的安 全高效开发提供了有力保障。
重要性及意义
重要性
井控设备是保障油气田安全生产的关键设备之一，其性能和 质量直接关系到油气井的安全和作业人员的生命安全。
剪切闸板
在紧急情况下，可切断钻具，实现 井口安全密封。
控制系统
01
02
03
液压控制系统
通过控制液压油的压力和 流量，实现对防喷器的远 程操控。
控制台
集中控制井控设备的操作 平台，可实时监测井口压 力和温度等参数。
辅助控制装置
包括压力表、压力传感器 等，用于监测和控制井口 压力。
井控设备课件(主要课件)
７.组合配套型式选择
井控装置组合配套型式选择原则： ◆ 主要是根据钻井工艺、钻具结构以及设备的具体情况来 决定 ◆ 设计压力等级 ◆ 井架底座高度制约 （1）井控装置组合配套基本型式 防喷器组压力级别的选用应不小于相应井段最高地层 压力。选用各次开钻液压防喷器的压力等级和组合形式， 按图1-3a、图1-3b、图1-4、图1-5、图1-6的组合形式进 行选择。四通安装在防喷器组中间的连接形式，仅为特 殊作业时使用。
3.防喷器的公称通径
定义：
液压防喷器的公称通径是防喷器的上下
垂直通孔直径。公称通径是防喷器的尺寸指标， 见图1-2 SY/T5053.1-2000《防喷器及控制系统防喷器》 中规定我国液压防喷器的公称通径共分为9种，即： 180mm、230mm、280mm、346mm、426 mm 、476 mm 、528 mm 、540mm、680 mm。
最 大 工 作 压 力 .MPa
426
476 528 540 680
163/4
183/4 203/4 211/4 263/4
14
21
21 21
35
35 35 35
70
70
14 14 21
4.液压防喷器型号及表示方法
1985年以前，我国的液压防喷器型号都是以KPY公 称通径—最大工作压力表示，其中KPY为勘探液压防喷 器的汉字拼音字母。公称通径以cm单位表示并取其圆 整值，最大工作压力以kg/cm2单位表示，如公称通径 230cm；最大工作压力210kg/cm2的液压防喷器，其型 号为KPY23-210。
(3) 根据套管头上部本体高度，用双法兰短节或四通安
装在套管头下部本体上(占据套管头上部本体位置)。
在其以上全套井口装置通径应大于悬挂器最大外径
井控设备基础知识
井控设备基础知识1. 引言井控设备是石油工业中一类非常重要的设备，用于对井口进行控制和监测，保证石油采集工作的正常进行。
本文将介绍井控设备的基础知识，包括井控设备的定义、组成部分、工作原理以及常见的井控设备类型。
2. 井控设备的定义井控设备是指用于对石油井进行控制和监测的设备，通常由多个部件组成，包括阀门、传感器、控制系统等。
井控设备在石油探采过程中起着至关重要的作用，它能够监测井器的状态，控制井注过程，确保石油的稳定生产和安全运营。
3. 井控设备的组成部分井控设备通常由以下几个组成部分构成：3.1 阀门阀门是井控设备中最基本的组件之一，它用于控制流体的流动和压力。
常见的井控阀门包括球阀、蝶阀、闸阀等，它们能够根据指令开关或调整井口的流量，保证石油生产的稳定和安全。
3.2 传感器传感器是井控设备中负责监测井器状态和环境参数的组件。
传感器能够感知井口的压力、温度、流量等参数，并将其转化为电信号传输给控制系统，从而实现对井口的实时监测和控制。
3.3 控制系统控制系统是井控设备的核心组成部分，它由电路元件、控制模块和显示模块等组件组成。
控制系统负责接收传感器传来的信号，判断井器状态，并进行相应的控制操作。
控制系统能够实时监控井口的状态，保证石油的稳定生产。
4. 井控设备的工作原理井控设备的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.传感器感知井口的参数变化，如温度、压力等；2.传感器将感知到的参数变化转化为电信号，并传输给控制系统；3.控制系统接收传感器信号后进行处理，判断井器的状态和情况；4.控制系统根据判断结果，发出指令控制阀门的开启和关闭，从而调整井口的流量和压力。
通过以上步骤，井控设备能够实时监测井口状态，及时进行控制操作，保证石油采集工作的正常进行。
5. 常见的井控设备类型根据不同的工作原理和应用场景，井控设备可以分为多种类型。
以下列举了几种常见的井控设备类型：5.1 电动井控设备电动井控设备通过电动机驱动阀门的开启和关闭，实现对井口流量的控制。
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？井口防喷器组合形式
第二章 环形防喷器
一、环形防喷器的作用 二、环形防喷器的类型 三、锥形胶芯环形防喷器 四、球形胶芯环形防喷器 五、组合胶芯环形防喷器 六、三种环形防喷器的比较 七、国产环形防喷器的技术规范 八、环形防喷器的使用注意事项 九、常见故障判断及排除方法
井控装备
§2-1 环形防喷器的作用
2. 耐压能力 压力等级应大于可能出现的预期井口最高压 力。我国一般按井内最高地层压力来选BOP 的压力级别。
3. 类型和数量 根据在空井、井内有钻具、钻具外径不同等 各种工况下能迅速关井为原则。
§1-7 井口防喷器的组合
14MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ S+FZ
P145
S+FZ+FZ FZ+S+FZ S+FZ+FH
4. 现场维修方便 易损密封件更换方便。
§1-5 液压防喷器的技术参数
公 定义：防喷器内部上下通孔直径，单位mm。
称
180mm、230mm 9”、280mm 11”、
通 种类： 346mm 13⅝” 、426mm、476mm、
径
528mm、540mm 211/4”、680mm
额
760mm30”
定 定义：防喷器工作时能承受的最大井口压力，
R -Ram Rd -Double Rams Rt -Three Rams A -Annular S -Spool
现场用防喷器的标牌 §1-6 液压防喷器的型号
§1-7 井口防喷器的组合
选择井口防喷器组合时，主要考虑因素：
1.通径大小 公称通径应与套管头下的套管尺寸相匹配。 以便通过相应尺寸的钻头与钻具。
§1-7 井口防喷器的组合
21MPa 井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH
FZ+S+FZ+FH
S+2FZ S+FZ
§1-7 井口防喷器的组合
35MPa井口防喷器组合形式
S+2FZ+FH FZ+S+FZ+FH S+2FZ S+FZ+FH
§1-7井口防喷器的组合
70MPa 、105MPa井口防喷器组合形式 注意
4. 钻具内防喷器-方钻杆球阀、 投入式单向阀、钻杆回压凡 尔等
远 离 井 口 点 火
去泥浆池
§1-3井控设备的组成
5. 加6.重起7.钻钻钻8井.灌井监液钻液测装井气仪置液体表装分-液置离面器检、测真仪空，除甲气烷器、硫化氢检测器
附录六、七 P175
有害气体检测器
气体分离器器 真
泥浆罐及附属设施
空
除
泥浆泵及灌浆装置
气
去振动筛
远 离 井 口 点 火
去泥浆池
§1-4 液压防喷器的特点
1.动作迅速 封井时间：闸板BOP：3~8S，环形BOP：
30S以内。液动放喷阀开启时间1—3S左右。 2. 操作方便
气控液操作、液压传动执行，省力、简便。 3. 安全可靠
BOP强度可靠，封井可靠，司控台、辅助 控制台、远控台(储能器)多点操控，手动辅助。
什么是井控设备？
井控设备是实施油气井压力控制技术的 一整套专用设备、仪表、工具和管汇。
井控设备的功能：
预防井喷 ●
（精确地层预报,防止井喷条件的形成 ）
及时发现溢流 ●
（对油气井进行监测以便尽早发现井喷预兆）
● 迅速控制井喷(二次井控)
● 处理复杂情况
总之:井控装备是为了实施近平衡压力钻井和防止井 喷而研制装设的。
§2-3 锥形胶芯环形防喷器结构
探孔
结 构
顶盖
胶芯
防尘圈 油口 开启腔 活塞 关闭腔
油口
壳体
支撑筒
工作原理
关井：
液 开压井油：—关 闭 液腔压油—活—塞开 上 启行腔—胶活芯塞 上 下行，—活在塞顶 盖 对的胶限芯制挤下 压, 胶 力芯消向除中—胶心 挤 芯压在自、身收弹缩 — 力封的住作井用口下 恢复原状— 把井打开。
套管四通+FZ+S +2FZ+FH
套管四通+S +2FZ+FZ+FH
井口装置安 装好后，应 校正天车、 转盘和井口 中心的偏差 小于等于 10mm。
§1-7 井口防喷器的组合
中原油田的“四类井口”
70MPa（一类）
21、35MPa（二类）
套管头+FZ+S+2FZ+FH 套管头+S+2FZ+FH
§1-7 井口防喷器的组合
缺点：无法区分防喷器的具体类型。 压力单位不符合我国法定计量单位。
§1-6 液压防喷器的型号
1985以后： □□□□□-□□□
最大工作压力, 以MPa为单位。
公称通径，以cm为单位圆整。
防喷器型号代码：
FZ -单闸板防喷器 2FZ -双闸板防喷器 3FZ -三闸板防喷器
FH -环形防喷器国外Fra bibliotek码：§1-3井控设备的组成
1. 井口防喷器组-环形BOP、闸板BOP、四通等
台辅 助 控 制
司钻控制台
置蓄 能 器 防喷器组 装 气管束
节流管汇控制箱
去振动筛
远 离
井
口
点
火
管排架
去泥浆池
2. BOP控制装置-司控台、远控台、液控箱等
3. 节流与压井管汇
方钻杆上旋塞
§1-3井控设备的组成
汇压 井 管
节流管汇 去振动筛
中原油田的“四类井口”
14MPa(三类)
套管头+S+FZ+FH 套管头+S+2FZ
套管头+S+FZ
思考题
？井控装备的概念、组成
？我国井控装备的压力等级、通径尺寸（常 用）
？指出下列防喷器 的种类及技术参数
KPY28-210 FZ23-21 35
FH28-
2FZ35-21
KPY35-350 FZ54-14
井控装备
第一章 概 述 第二章 环形防喷器 第三章 闸板防喷器 第四章 控制系统 第五章 节流与压井管汇
第一章 井控装备概述
一、井控装备的重要性 二、井控设备的概念、功能 三、井控设备的组成 四、液压防喷器的特点 五、液压防喷器的技术参数 六、液压防喷器的代号 七、井口防喷器的组合
井控装备
§1-2 井控设备的概念、功能
工
单位MPa。
作 压 力
种类： 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、
105MPa、140MPa。
注：黄字部分为本油田常用。
共27种BOP
§1-6 液压防喷器的型号
1985以前： KPY □ □ - □ □ □
最大工作压力， 以kgf/cm2为单位。
公称通径,以cm为单位并取圆整值。 勘探用液压防喷器的汉语拼音缩写。
1 封零—井内无钻具 时可全封井口。 2 封环空—井内有钻 具、套管、电缆等物 时，可封闭环形空间。
万能BOP
3 强行起下钻—使 用具有18o坡度接 头的对焊钻杆，配 合减压调节阀或缓 冲储能器。不压井
起下钻。
喷球 器形
胶 芯 防
喷组 器合
胶 芯 防
§2-2 环形防喷器的类型
器锥 形 胶 芯 防 喷