钻井井控系统简介资料

FFZ75-3.5分流器
FFZ75-3.5分流器井控设备配置：
FFZ75-3.5分流器 大四通 底法兰 900级球阀
分流器连接示意图
十一.远程控制装置、带压作业装置
1.我厂在生产防喷器组的同时，还 为其配做各种远程控制装置(远程控制 台，司钻台)。主要型号有： FK50-2 FKQ125-3 FKQ240-3 FKQ320-4 FKQ480-5 FKQ640-6 FKQ800-8 以及一些客户定制的非标远程控制 装置。
全封等。
2FZ18-70液动双闸板防喷器
方案1
方案2
井控设备配置如下： 溢流管 FH18-35/70环形防喷器 2FZ18-70液动双闸板防喷器 FS18-70四通 18-70底法兰 80/65-70节流/压井管汇 液动平板阀 控制装置 远程控制台：FKQ320-5 (可配司钻台) 节控箱：JYK-70(B) (用于液动节流阀) 闸板规格有：2 7/8、3 1/2、4 1/2、
1/2、5、5 1/2、7、6 5/8、5-5 1/2、 全封以及Φ12电缆闸板。
升降式节流管汇
方案2
四.35-35井控设备
井控设备配置如下： 溢流管 FH35-35环形防喷器 2FZ35-35液动双闸板防喷器 FS35-35四通 35-35底法兰 103/65-35节流/压井管汇 液动平板阀 控制装置 远程控制台：FKQ480-6 (可配司钻台) 节控箱：JYK-35(B) （用于液动节流阀） 闸板规格有：2 3/8、-2 液控台
九.54-14井控设备
井控设备配置如下： 溢流管 FH54-14环形防喷器 2FZ54-14液动双闸板防喷器 FS54-14四通 54-14底法兰 103/65-35节流/压井管汇 液动平板阀 控制装置 远程控制台：FKQ800-5(可配司钻台) 节控箱：JYK-35(B) (用于液动节流阀) 闸板规格有：3 1/2、5、5 1/2、10 3/4、

井控系统的原理及应用1. 什么是井控系统井控系统，又称为井下深度控制系统或井下自动化控制系统，是一种用于监控和控制石油钻井过程中井下状态的技术系统。

它旨在确保井下操作安全、高效，并帮助钻井工程师实时了解井深、井压、井温等关键参数。

2. 井控系统的原理井控系统的原理基于传感器、控制器和执行器之间的相互配合。

传感器可以检测井下的物理量，例如井深、井压、井温等，传输这些数据并转化为控制器可以理解的信号。

控制器根据预设的参数和逻辑进行数据处理，并做出决策。

执行器则根据控制器的指令实施相应的操作，例如控制钻井液流量、井口阀门开关等。

3. 井控系统的应用3.1 安全保障井控系统在钻井过程中起到了非常重要的安全保障作用。

它可以及时探测到高压、高温或其他异常情况，并向钻井工程师发出警报。

一旦发生情况，井控系统能够自动关闭井口阀门，停止钻井操作，保护人员安全。

3.2 提高钻井效率井控系统可以实时监测井下参数，并根据预设的钻井方案进行控制。

它能够自动调整钻井液流量、钻头转速等参数，以提高钻井效率。

同时，井控系统还能够进行数据记录和分析，为后续钻井工作提供参考和优化方案。

3.3 降低操作风险传统的钻井操作需要人工干预和判断，风险较高。

而井控系统的应用能够减少人工操作的风险，降低人员伤亡和设备损坏的可能性。

同时，井控系统还能够提供实时的井下状态信息，帮助钻井工程师进行决策和调整。

3.4 远程监控和控制井控系统可以与远程监控中心相连，实现对井下状态的远程监控和控制。

远程监控中心可以通过互联网接收井下的数据，并根据需要发出指令远程控制井下设备。

这种方式可以大大提高钻井作业的效率和灵活性，减少人员的巡查和干预。

4. 井控系统的发展趋势随着科技的发展和应用需求的不断提高，井控系统也在不断发展和完善。

以下是一些井控系统的发展方向： - 传感器技术：通过引入新的传感器技术，提高井下参数的检测精度和实时性，减少误差和故障的发生。

- 数据处理和分析：利用人工智能和大数据分析等技术，对井下数据进行更深入的处理和分析，为钻井工程师提供更多有用的信息和建议。

(4)智能钻杆可实现地面与井下测量的高效率数据传输，可以使地面监控系统对井下随 钻测量信息做出更正确的分析及预测，提高预测的准确性。
五、实现自动化智能化钻井系统的地面关键设备—智能司钻控制系统 1、智能司钻控制系统技术方案 智能司钻控制系统是基于神经网络控制技术，现场总线技术，信息网络技术集成于一 体的全数字化、智能化、网络化、可视化、高度集成化的控制系统。
随钻测量数据实时与钻时预测数据进行比较和修正，使钻井专家系统模型更加科学和合 理。
钻井信息化：钻井现场的钻井工程数据、井眼轨迹数据、随钻测井数据、录井数据、设 备运行以及故障信息、井场视频信息等通过无线网络（如卫星网、ＧＳＭ网络）实时传送到 公司总部，现场工程师和总部的地质师、地球物理师、油藏工程师、设备工程师，可随时参 与和协同工作，设计井眼轨道、调整钻井措施、确定完井策略等提出专家会诊决策指令意见， 反馈到钻井队，实现实时最优化钻井施工，还可使钻井和油藏地质人员“透视”地下三维图 像实时监督正钻井和待钻井的井眼轨迹。
井身结构及随钻轨迹控制：采用钻柱下部组装的随钻测井工具和各类传感器，如地层 电阻率ρ、岩性特征测量探头伽玛γ、中子-密度探头 N-D、声波探头 S、核磁共振探头 NR、 地层空隙压力 P、井斜角θ、方位角α和导向工具面的工具面角ω、钻头井底钻压 pb、井底 转数 n、井底扭矩 Tb、钻柱不同截面处的测力传感器等等，采集并经过处理后准确得到真实 的地层剖面完整资料。主要可包括地层岩性和密度、储层特性及标志层、气顶、油层、夹层、 油底等岩性及其深度、地层流体深度和流体压力、流体性质、实钻三维井身轨迹、钻柱及其 各组配件与钻头的实时工况、井下钻井动态工况等，这些数据与地震、SWD、测井、工程录 井等方法及数据库中的信息，运用软件进行综合分析与整合集成，解释处理得出待钻井段优 化的技术参数及决策，并与设计井身结构地质和工程模型时刻比较，使井下执行工具准确动 作。

石油钻井八大系统(PPT课件)目录CATALOGUE•钻井系统概述•八大系统详解•钻井设备介绍•钻井技术探讨•现场操作与安全管理•未来发展趋势预测01CATALOGUE钻井系统概述钻井定义与分类钻井定义利用机械设备，将地层钻成具有一定深度和直径的圆柱形孔眼的工程作业。

钻井分类根据钻井目的和方式不同，可分为地质勘探井、工业油气井、水文地质井、地热井等。

钻井工艺流程包括井场平整、设备安装调试、钻具组合等。

使用钻头破碎岩石，形成井眼。

在井眼内下入套管，并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间。

包括井口装置安装、试油测试等作业，最终完成钻井工程。

钻前准备钻进固井完井提供钻进所需的旋转动力和起升动力，是整个钻井系统的核心。

钻机钻具泥浆系统包括钻头、钻铤、钻杆等，用于传递扭矩、破碎岩石并引导井眼轨迹。

由泥浆泵、泥浆池、泥浆净化设备等组成，用于循环泥浆以冷却钻头、携带岩屑并维持井壁稳定。

030201固控系统动力系统控制系统安全防护系统01020304通过振动筛、除砂器、除泥器等设备对泥浆进行净化处理，保证泥浆性能稳定。

为钻机提供动力，包括柴油机、电动机等。

对钻机各部件进行集中控制，实现自动化或半自动化操作。

包括防喷器、防火器材等，确保钻井作业安全进行。

02CATALOGUE八大系统详解钻头、钻柱、转盘、驱动装置等组成提供钻头的旋转动力，破碎岩石，形成井眼功能旋转速度控制、扭矩控制、防卡钻技术等关键技术旋转系统循环系统组成泥浆泵、泥浆管线、泥浆池、钻头等功能循环钻井液，携带岩屑，冷却钻头，稳定井壁关键技术泥浆性能控制、循环压力控制、防漏防喷技术等柴油机、电动机、发电机、传动装置等组成提供钻井所需的动力，驱动各系统运转功能动力匹配技术、节能技术、排放控制技术等关键技术组成天车、游车、大钩、绞车等功能起升和下放钻具，控制钻压，实现钻进和起下钻作业关键技术起升力控制、防碰防顿技术、自动化控制技术等功能控制各系统的运行，实现钻井过程的自动化和智能化组成司钻控制台、电气控制系统、液压控制系统等关键技术控制系统集成技术、故障诊断技术、远程监控技术等03关键技术传动效率控制技术、减振降噪技术、可靠性设计等01组成变速箱、传动轴、万向节等02功能传递动力和扭矩，实现各系统的协同工作1 2 3井口装置、防喷器、压井管汇等组成控制井口压力，防止井喷和井漏，确保钻井安全功能井控装置设计技术、井控工艺技术、应急处理技术等关键技术组成振动筛、除砂器、除泥器、离心机等功能清除钻井液中的固相颗粒，维护钻井液性能，提高钻井效率关键技术固控设备选型技术、固控工艺流程设计技术、固控效果评价技术等03CATALOGUE钻井设备介绍钻机类型及特点陆地钻机适用于陆地石油钻井，稳定性好，移动方便。

钻井知识概要介绍钻井完井工程一、钻机1、钻机的组成（1）钻具提升系统——绞车、刹车、天车、钢丝绳、游车、大钩、井架起下钻具工具及设备：吊环、吊卡、卡瓦、吊钳、立根移动机构。

（2）旋转钻进系统——水龙头、转盘、钻杆柱、钻头、（井下动力钻具）（3）泥浆循环系统——泥浆泵、地面高压管线、钻井液净化及调配设备。

振动筛、除砂器、除泥器、离心机。

（4）动力系统——柴油机、交流电动机或直流电动机、燃气轮机。

（5）传动系统（动力传输系统）（6）控制系统——气控制、液压控制、机械控制、电控制（7）钻机底座（8）辅助设备2、井控设备（1）以液压防喷器为主体的钻井井口，称为防喷器组合。

液压防喷器（环形防喷器、双闸板防喷器、单闸板防喷器）套管头四通（3）液压防喷器控制系统司钻控制台远程控制台辅助遥控控制台过渡法兰（2）以节流管汇为主的井控管汇：节流管汇及流动节流阀控制箱 放喷管线 压井管汇注水管线灭火管线反循环管线3、钻头的分类刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头金刚石钻头（天然金刚石钻头、PDC 钻头、TSP 钻头）4、取心工具取心钻头、岩心筒、岩心爪二、钻井液1、钻井液的综合分类不分散聚合物钻井液体系（水基）分散钻井液体系钾基钻井液体系油基钻井液体系盐水钻井液体系（包括海水和咸水）饱和盐水钻井液体系钙处理钻井液体系气体钻井流体（包括一般气体和泡沫）2、钻井液组成钻井液的组成包括原材料和各种处理剂。

原材料：配浆——膨润土、水（或盐水）、油、加重材料（主要是重（4）钻具内放喷工具钻具止回阀 方钻杆上、下旋塞投入式止回阀 旁通阀晶石）、钻屑。

处理剂：改变钻井液性能。

有用固相：膨润土、加重材料无用固相：钻屑活性固相：膨润土惰性固相：加重材料、钻屑3、钻井液的性能密度、粘度、pH值、滤失和滤饼、含砂量、固相含量、4、钻井液功用携带和悬浮岩屑，清洗井底稳定井壁和平衡地层压力冷却和润滑钻头钻具传递水动力，提高钻速4、钻井液的循环过程钻井液的循环是靠钻井泵来维持的，从钻井泵排出的高压钻井液，经过地面高压管汇、立管、（鹅颈管）、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤，从钻头水眼上的喷嘴喷出，以清洗井底、携带岩屑，然后沿环形空间（钻柱与井壁形成的空间）向上流动，到达地面后，经地面低压管汇（高架槽）流入钻井液池，再经过各种固控设备（振动筛、除砂器、除泥器、离心机）进行处理后返回上水池，进入钻井泵循环使用。

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1 井喷失控的原因
．
7）井口不 8）井控设 安装防喷器 备的安装及 试压不合格
9）井身结构 设计不合理
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1 井喷失控的原因
．
10）空井时 间过长，又 无人观察井 口。
11）地质设计 未能提供准确 的地层孔隙压 力资料。
当班柴油机司机停了带泵的柴油机，但是，由于带动绞车和转盘 的主柴油机在一个中间平台上，井喷喷势加剧后难以接近，未能 停止，喷出的气体可能被柴油机排气管的火花点燃。 或者，由于井口喷势剧烈，气体裹带地层泥砂打击井架底座产生 的火花点燃了喷出的天然气。
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目
第一章 第 二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
录
绪论 井下各种压力的概念及其相互关系 地层压力检测 地层破裂压力 井控设计 溢流的原因、预防与检验 井内气体的膨胀和运移 井底常压法压井 特殊压井
强。10时55分，机泵房先爆燃，保温棚被炸飞，铁板及支架飞出，火焰
高达100m，井场设备全部烧毁。造成轻重伤员17人，其中1人抢救无效死 亡，1人失踪。2000年12月30日抢装井口成功，历时11天的大火终于被制
服。
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事故主要原因：
测井时间长、仪器被卡是一个主要原因 该井从2000年12月8日完钻，一直到17日发现溢流，其间 历时9天5小时10分，从井深3551m到油层底部4229m井段一直 没有建立过循环，加之在处理测井仪器事故过程中，穿心打 捞失误，导致1160m电缆落井；在后面的打捞中捞矛下的过深， 导致了后两次井内产生抽吸，使得泥浆液柱压力最终低于地 层压力。

井口防喷器的常规安装
控制装置：
（1）地面控制装置通常安装在距井口30米以远 处，通过控制管线与井口防喷器装置连接，实 现远程控制；
（2）司钻控制台通常安装在钻台上司钻操作区 内，通过控制管线操作地面控制装置，实现对 地面井口防喷器装置的控制；
（3）辅助控制台通常安装在值班室，通过控制 管线操作地面控制装置，实现对地面井口防喷 器装置的控制。
慨述
迅速控制井喷、溢流、井涌，井喷发生后，迅速 关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力控 制；
处理复杂情况。在油气井失控的情况下，进行灭 火抢险等处理作业。
因此，井控设备是对油气井实施压力控制，对事 故进行预防、监测、控制、处理的关键手段；是 实现安全钻井的可靠保证；是钻井设备中必不可 少的系统装备。
井控设备配置图
第一部分：防喷器组
井口防喷器组 Blowout preventer stack
环形防喷器 Annular BOP
单闸板防喷器 Single-Ram BOP
双闸板防喷器 Double-Ram BOP
钻井四通 Drilling spool
旋转防喷器 rotating control devices
环形防喷器的正确使用
在井内有钻具发生井喷时，可先用环形防喷器控制井口， 但不能用作长时间封闭。一则胶芯易过早损坏，二则无 锁紧装置。非特殊情况下，不用于封闭空井，开或关的 状态应在司钻台及远程控制台处挂牌标明；
用本防喷器进行不压井起下钻作业，必须使用带18°接 头的钻具。过接头时的起下钻速度不得大于1米/秒，井 压应小于14Mpa，并应适当降低控制压力。所有钻具上 的橡胶护套(胶皮护箍)应全部卸掉；
井口防喷器的常规安装

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。

3.旋转防喷器系统结构Ｃ

7100旋转防喷器系统 司钻控制台
润滑油压力表 井口压力压力表 换向阀
司钻控制台外形图
3.旋转防喷器系统结构Ｄ

PCWD旋转防喷器系统液压控制装置
4.旋转防喷器系统的作用



旋转控制头：主要功能实现井筒与钻具之间的 密封，防止井中高压流体、气体外窜，在一定 范围内承受套压，带压旋转钻具和带压起下钻。 司钻控制台 ：检测套压、润滑油压力、为夹紧 装置提供动力并控制高压旋转动密封总成的夹 紧或松开。通过该装置可以监视旋转控制头防 喷系统的操作。 液压控制装置：对轴承进行连续强制润滑和冷 却。最大程度的延长轴承的寿命。
PCWD旋转防喷器
名 通 称 径 规 格 序号 7 8 9 名 称 规 格
11″ API 11″-5M Ｒ54 API 13-5/8″-5M BX160
外经 高度 质量
1320 mm 1289 mm 5980kg
上部法兰 底部法兰
4
侧部输出口
API 1-13/16″-10M BX151 10
4300kg 11
方钻杆驱动器 上胶芯 轴承总成 下胶芯 液压卡箍



底座
3.旋转防喷器系统结构Ｂ


Ｂ. 旋转球形防喷器
在环形防喷器的基础上增加了转 动机构，设计了旋转防喷器。


特点：
a. 通过外部的液压系统主动加 压实现胶芯与钻具的密封，因而 低压密封性能良好。 b. 胶芯内径可以在 0-11″之间 变化，一种胶芯可适应多种尺寸 的钻具，包括封零。起下钻具、 换钻头都十分方便。
壳体螺栓
密封件
4-1/2 ″ （115mm)

220 第六部分 井控系统第一节 概述井控系统主要包括实施油气井压力控制技术的井口设备、专用工具和管汇。

井控系统必须能在钻进过程中对地层流体、钻井参数、井涌和井喷等进行准确和监测和预报，以便采取相应的工艺措施。

当发生井涌或井喷时，井控系统能快速控制井口、节制井筒流体的释放，并及时地泵入性能经调整的加重泥浆，恢复和重建井底压力平衡。

即使发生井喷失控乃至着火事故，井控系统也应具备有效处理事故的条件，并能进行不压井起下管柱等特殊作业。

井控系统应由以下几部分组成：1．以液压防喷器为主体的井口系统；2．以节流管汇为主的井控管汇；3．钻具内防喷工具（包括钻具回压阀、方钻杆上、下旋塞等）4．以监测和预报地层压力为主的井控仪器仪表；5．泥浆净化、泥浆加重、起下钻自动灌泥浆等设备；6．适于特殊作业和井喷失控后处理事故的专用设备和工具（包括自封头、不压井起下钻系统，灭火设备等）。

井控系统的组合根据地区、地下油气层压力不同而不同。

井控系统示意图如下，在本章中主要介绍防喷器、防喷器控制系统及井控管汇。

1.防喷器远程控制台2.防喷器液压管线3.防喷器管束4.压井管汇5.四通6.套管头7.方钻杆下旋塞8.旁通阀9.钻具止回阀10.手动阀11.液动闸阀12.套管压力表13.节流管汇14.放喷管汇15.泥浆气体分离器16.真空除气器17.泥浆池液面监测仪18.泥浆罐19.泥浆池液面监测装置传感器20.自动灌泥浆装置21.泥浆池液面报警器22.自灌装置报警箱23.节流管汇控制箱24.节流管汇控制管线25.压力传感器26.立管压力表27.防喷器司钻控制台28.方钻杆上旋塞29.溢流管30.万能防喷器31.双闸板防喷器32.单闸板防喷器图6-1 井控系统组合示意图第二节防喷器防喷器是井控系统的重要组成部分，防喷器组合型式主要根据被控压力级别和作业工况要求来选择。

防喷器压力级别主要分为14MPa、21～35MPa、70～105MPa三种，所选择的防喷器组合应符合SY/T5964-94标准规定要求。

第一章、井控设备系统 (2)一、井控设备系统组成 (2)二、井控设备功用 (2)三、防喷器型号和规范 (3)1、防喷器公称通径的选择 (3)2、防喷器压力等级的选择 (3)3、组合形式 (3)第二章、井控工艺 (3)一、溢流产生的主要原因和征兆 (3)1、溢流产生的原因 (3)2、溢流的征兆 (4)二、溢流的预防 (4)1、钻井设计 (4)2、日常作业 (5)3、钻开油气层前 (5)4、钻开油气层中 (5)5、钻开油气层后 (5)三、溢流的处理 (5)1、发生溢流应采取的措施 (5)2、关井原则 (6)3、关井方式 (6)4、关井程序 (6)5、浮阀钻具关井立压的确定 (6)四、压井作业 (7)1、压井基本原理 (7)2、井控计算 (7)3、压井方法 (8)4、低泵速磨阻选择 (10)5、深水井控相关概念 (10)在钻井进入某一地层之前，地层中各种压力保持着自身的平衡。

在钻进进入各种地层的过程中，不断破坏地层中各种压力的平衡关系。

地层压力、地层破裂压力、地层坍塌压力与井筒压力之间具有非常重要的关联。

当井筒压力小于地层压力，地层中的流体会进入井筒；当井筒压力小于地层坍塌压力，井壁岩石会发生坍塌；当井筒压力大于地层破裂压力，会压漏地层，导致井漏发生。

钻井过程中，对井内压力实施的控制，通常称为井控。

井控的任务主要有两方面，第一、通过控制井内钻井液密度，使井底压力和底层压力保持在一个相对平衡的状态；第二、当地层流体侵入井筒超过一定量后，通过井口装置的控制及调整井内钻井液密度，将井内侵入的地层流体安全排出，并建立新的适合井底压力和地层压力的关系，确保安全钻进。

第一章、井控设备系统一、井控设备系统组成1、井口装置及控制系统，包括液压防喷器及控制系统、四通、套管头法兰短节等。

2、井控管汇，包括节流管汇、压井管汇、放喷管汇及放喷管线等。

3、钻柱内防喷工具，包括浮阀等。

4、井控仪表，包括综合录井仪、液面监测仪、溢流报警仪及各种压力表等。

4、高压、低压分别试压。
➢井 场 的 合 理 布 局 决 定 井 控 工作的成败
油气井井口距高压线及其它永久 性设施不小于75米；距民宅不小于 100米；距铁路、高速公路不小于 200米；距学校、医院和大型油库 等人口密集性、高危性场所不小于 500米。
发电房、锅炉房等应设置在当季 节风的上风方向，发电房距井口30 米以上，锅炉房距井口50米以上;
五、公称通径相同，最大工作压力相
同的3种环形防喷器优劣比较
锥形胶芯 环形防喷器
球形胶芯 环形防喷器
组合胶芯 环形防喷器
结构复杂程度
简单
简单
复杂
胶芯寿命
寿命短
寿命长
寿命长
开关一次所需 油量
一般
最多
最少
高度
最高
较高
最低
外径
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ较大
最大
最小
重量
轻
稍重
特轻
造价
低
稍高
高
环形防喷器的合理使用
在现场不做封零试验。 在封井状态，可强行上下活动钻具，
即：预期井口最高压力=预计地层压力
➢旋转防喷器
复 习 思考题
1、什么叫井控装置(设备）?有何作用? 2、选用井控装置应包括那些内容? 3、我国常用液压防喷器的压力级别有
几级？公称通径 有几种？
第二讲 环形防喷器
由于起封井元件-胶芯-呈环形而得名， 也曾称为万能防喷器或多效能防喷器。 一、环形防喷器的功用： 井内无钻具时可用以全封井口。 井内有钻具、套管、电缆时，可以封闭 井口环形空间。 用18度坡度接头的对焊钻杆，可以强 行起下钻作业。
3、钻具内防喷工具为： 钻杆回压阀、方钻杆下旋塞。

2FZ28—35 FH28—35 35； 井口防喷器组 2FZ28 35 FH28 35；
•井深4000～7000m，预计最大井口压力低于70 MPa，套管4层。 井深4000～7000m 井深4000
井口组合自下而上的顺序为：
表层套管 技术套管 技术套管 油层套管 508mm(20″ FZ54 54—14 FH54 14； 54—14 508mm(20″) mm(20 井口防喷器组 FZ54 14 FH54 14； 339. mm(13 FZ35 35—35 FH35 35； 35—35 339.7mm(133/8″)井口防喷器组 2FZ35 35 FH35 35； FZ28—70 2FZ28—70 FH28—35 35； 273(103/4″) 井口防喷器组 FZ28 70 2FZ28 70 FH28 35； 177.8mm(7″)井口防喷器组 FZ28—70 2FZ28—70 FH28—35 35； 177.8mm(7″)井口防喷器组 FZ28 70 2FZ28防喷器的最大工作压力 我国液压防喷器的最大工作压力共分为六 级： 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、 14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、 140MPa
2、液压防喷器的公称通径
概念：是指防喷器的上下垂直通孔直径。 概念：是指防喷器的上下垂直通孔直径。 我国液压防喷器的公称通径共分为10种：180mm、 我国液压防喷器的公称通径共分为10种 180mm、 10 230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、 230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、 540mm、680mm、 540mm、680mm、760mm.
2、真空式除气器 、 原理： 原理： 利用连接于罐体顶部的真 空泵装置和连接于罐体底部的喷 射式抽空装置在除气器中造成一 定的真空度。 定的真空度。真空泵将聚集于罐 内顶部的气体强行抽出； 内顶部的气体强行抽出；喷射式 抽空装置将沉积于罐体底部的钻 井液强行吸出。 井液强行吸出。

作用
在钻井过程中，井控装置能够及 时有效地控制地层流体，防止井 喷事故的发生，保障钻井作业的 安全顺利进行。
分类与组成
分类
根据其功能和用途，钻井井控装置可 分为防喷器、节流管汇、压井管汇和 钻具内防喷器等。
组成
钻井井控装置主要由控制面板、液压 系统、传感器等部分组成，通过控制 系统实现对井口设备的远程控制和实 时监测。
钻井井控装置在天然气钻井领域的应用包括但不限于：防喷器、节流管汇、压井 管汇、放喷管线等。这些装置可以有效地控制井口压力，防止气体泄漏事故的发 生，保障天然气开采的安全。
其他领域应用
除了石油和天然气钻井领域，钻井井控装置还可以应用于其他领域，如煤层气开采、地热开发等。在 这些领域中，钻井井控装置可以用于控制井口压力、防止气体泄漏等，确保开采作业的安全和高效。
培训要求
对操作人员进行培训，使其熟悉井控 装置的原理、结构、操作和维护方法 ，确保设备的正确使用和维护。
井控装置在安装完成后应进行调试， 确保设备的各项性能指标符合要求。
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钻井井控装置应用领域
石油钻井领域
石油钻井是钻井井控装置的主要应用领域之一。在石油钻井 过程中，钻井井控装置可以用于控制井口压力、防止井喷和 溢流等，确保钻井作业的安全和顺利进行。
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钻井井控装置技术要求
性能要求
01
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密封性能
井控装置应具有良好的密 封性能，确保在高压、高 温等恶劣环境下能够保持 可靠的密封效果。
耐压性能
井控装置应能够承受钻井 过程中的高压、冲击等作 用力，确保设备的安全性 和稳定性。
耐腐蚀性能
井控装置应具有良好的耐 腐蚀性能，能够适应钻井 过程中的各种化学介质和 环境条件。

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
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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。

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。
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闸板受油压推力与前进阻力的关系
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
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四、液压防喷器的工作压力与公称通径
按照中华人民共和国石油与天然气行业 标准SY5053-91《液压防喷器》规定,我 国液压防喷器的最大工作压力共分为5 级。即14MPa、 21 MPa、 35 MPa、 70 MPa、105MPa 。
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四、液压防喷器的工作压力与公称通径
我国液压防喷器常用的公称通径尺寸有：
首先将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。 手动关井；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后回 旋1/4—1/2圈。 操作蓄能器装置上三位四通换向阀手柄，使之处 于中位
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活塞杆的二次密封装置
活塞杆的二次密 封装置，是为闸板防喷 器活塞杆与侧门腔的一 次密封失效后，采取紧 急补救措施而设置的。
闸板防喷器的开井操作步骤
手动解锁；逆时针旋转两操作杆手轮， 到位后回旋1/4 —1/2圈。
液动开井，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 通换向阀手柄处于开位。
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。
实用文档
闸板防喷闸器板关防井喷时器，的一手但动液关控井失效， 可采用手动关井。其操作步骤是：

钻井井控系统方案1. 引言钻井井控系统是指在进行钻井作业时，通过各种监测和控制手段，对井口的各项参数进行实时监测和控制，从而确保钻井作业的安全和高效进行。

本文档将详细介绍钻井井控系统的方案，包括系统组成、功能模块、技术框架等内容。

2. 系统组成钻井井控系统主要由以下几个组成部分构成：2.1 传感器传感器是钻井井控系统的核心组成部分，用于实时监测井口的各项参数。

常见的传感器包括测压传感器、测流传感器、测温传感器、测井传感器等。

这些传感器可以通过有线或无线的方式与井控系统的数据采集模块进行连接，将采集到的数据传输给数据处理模块进行处理。

2.2 数据采集模块数据采集模块用于接收传感器采集到的数据，并将数据传输给数据处理模块进行处理。

数据采集模块通常包含数据接收器、数据转换器、数据存储器等组件，可以根据实际需求选择合适的硬件设备。

数据处理模块用于对传感器采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，并根据预设的算法和规则进行决策。

数据处理模块通常包含数据处理器、算法模块、决策模块等组件，可以根据实际需求选择合适的软件和算法来实现。

2.4 控制器控制器用于根据数据处理模块的决策结果，控制钻井装置的运行状态。

控制器通常包含控制算法、执行机构、控制接口等部分，可以通过有线或无线方式与钻井装置进行连接和控制。

2.5 用户界面用户界面是钻井井控系统与操作人员进行交互的界面，用于显示实时数据、处理结果和操作控制钻井装置。

用户界面通常由计算机终端、显示屏、输入设备等组件构成。

3. 功能模块钻井井控系统的功能模块可以分为以下几个方面：3.1 实时监测钻井井控系统可以实时监测井口的压力、流量、温度等参数，并将监测结果传输给数据处理模块进行处理。

数据处理模块对传感器采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，并根据预设的算法和规则进行决策。

3.3 自动控制钻井井控系统可以根据数据处理模块的决策结果，自动控制钻井装置的运行状态，包括控制钻井液泵、钻铤等设备的启停、调节等。