闸板防喷器常见故障及处理方法

谈防喷器常见问题及检维修方法分析摘要：随着快速的经济发展，石油资源不断增加需求，石油项目也在增加，石油开采中防喷器起着重要作用，能够有效避免井喷事故的发生。

作为机械产品，防喷器在生产、使用同样存在加工质量、维修质量、过程保养水平的诸多问题，本文对防喷器进行研究，包括防喷器作用和类型、常见缺陷以及的处理与维护的方式方法。

关键词：防喷器；常见问题；检维修方法我国的重要能源是天然气和石油资源，可以促进许多与我们生活相关的产业的发展。

防止天然气、石油等资源井喷防喷装置的重要手段。

检修过程如果出现问题，未能实现防喷目标，必然会影响能源的节能和发展，同时，国家发布了行业标准SY/T 6160《防喷器的检查和维修》，因此，有必要定期检验检查防喷器。

一、分析检修中存在的问题1.不同类型的防喷器损伤。

防喷器的主要问题是侧门上六方螺栓磨圆无法起出、侧门磨损的老化损伤导致侧门密封错误；轴密封的腐蚀、麻点或磨损可能导致严重故障；变形闸板体；销毁闸板胶芯；轴承维护不足可能导致滚珠脱落，开关强度过大；井口的维护或安装不当可能导致严重腐蚀或钢圈槽断裂等。

2.许多类型防喷器具有不同的作业标准。

一般来说，同一类型的防喷器在不同地区有多家厂商，不同厂商的性能标准也不同，因此同一类型防喷器配件的内外尺寸存在很大差异。

为此，大型维修时必须从合适的制造商购买专用零件和附件，这使得大型维修相当复杂。

3. 密封性不符合标准要求。

安装防喷装置后应进行密封试验，密封试验包括低和高压试验。

不同的油田对高和低压维护时间有不同的要求。

由于检测压力高，大多数防喷器不满足不大于0.7 MPa的标准压降的要求。

有时低压试验压力不理想，密封试验失败时必须再次检修。

二、影响防喷器检修的因素1.拆卸困难。

第一，拆下防喷器时，防喷器一些侧门六方螺栓磨圆，剧烈变形螺栓连接孔可能会使螺栓拆卸侧门变得困难，并在必要时使拆卸变得困难，必须使用焊接协助来完成拆卸。

其次,当拆卸密封件时,过盈配合闸板与胶芯。

一、产品名称及型号2fz18-35液压双闸板防喷器二、主要用途液动双闸板防喷器是为试油（气）过程中有效地控制井喷而设计的，同时也用于低压井口的修井、测数据等。

液动双闸板防喷器可以单独使用，也可和单闸板组合使用，还可与环型防喷器配套使用。

三、工作原理1、开关动作原理当液控系统高压油进入左右液缸关闭腔时，推动活塞带动闸板轴及闸板总成沿闸板室限定的轨道分别向井口中心移动，实现封井。

当高压油进入左右液缸开启腔时，推动活塞带动闸板轴及闸板总成离开井口中心方向运动打开井口。

闸板开关由液控系统换向阀控制防喷器的开、关动作。

2、密封原理：闸板防喷器要有四处密封才能有效地封闭井口，即：闸板顶密封与壳体的密封。

闸板前密封与管子及前密封相互之间的密封。

壳体与侧门之间的密封。

闸板轴与侧门间的密封。

闸板的密封过程分为两步：一是在液压油作用下闸板轴推动闸板前密封胶芯挤压变形密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶部，从而形成初始密封。

二是在井口有压力时，井压从闸板后部推动闸板前密封进一步挤压变形，同时井压从下部推动闸板上浮贴紧壳体上密封面，从而形成可靠的密封，称为井压助封作用。

具体作业为：1、当井里有管具时，它可以封闭套管和油管之间的环形空间，可配备2 3/8˝、2 7/8˝、3 1/2˝和全封闸板，能封闭以上规格的管具，还有电缆闸板可供选择。

（具体规格按客户要求配置）2、当井里无钻具时，用全封闸板可以封空井。

3、为了有效控制地层压力，它可以与试油（气）管汇配合使用，实现平衡压力作业。

4、可以在封闭井口的情况下实现压井、洗井等特殊作业。

四、防喷器主要技术参数名称：液动双闸板防喷器型号：2fz18-35额定工作压力：35mpa公称通径：180mm（7 1/16˝）强度试验压力：52.5 mpa闸板规格：上腔装2 7/8˝、下腔装全封闸板顶部连接：350法兰底部连接：350法兰五、结构简介液动双闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、活塞、锁紧轴、闸板轴、闸板等主要零部件组成，侧门为平行式结构，方便闸板的更换。

166研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.06 （下）地面防喷器控制装置（以下简称控制装置）是控制井口防喷器组以及液动节流阀、压井阀的重要设备，是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。

正确地使用和维护保养对控制装置是非常重要的。

1 防喷器控制装置的结构组成远程控制台由底座、油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种阀件、仪表及电控箱等组成。

远程控制台的主要功能是由泵组产生高压控制液，并储存在蓄能器组中。

当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象（防喷器）中。

2 防喷器控制装置的工作原理及工作内容储存在蓄能器组中的压力油通过蓄能器隔离阀（高压球阀）、滤油器，再经减压溢流阀减压后，进入控制管汇，到各三位四通转阀进油口。

同时，来自蓄能器组的压力油经滤油器进入控制环形防喷器的减压溢流阀，减压后专供环形防喷器使用。

只需扳动相应的三位四通转阀手柄，便可实现“开”“关”防喷器的操作。

三位四通转阀的换向也可通过司钻控制台遥控完成。

首先，扳动司钻控制台上控制气源开关的气转阀至开位，同时操作其它三位四通气转阀进行换向，压缩空气经空气管缆而进入远程控制台，控制相应的气缸，带动换向手柄，使远程控制台上相应的三位四通转阀换向。

在司钻控制台上气转阀换向的同时，压缩空气使显示气缸的活塞移动，司钻控制台上各气转阀上的圆孔内显示出“开”或“关”的字样，表示各防喷器处于“开”或“关”的状态。

另外，防喷器控制装置在进行工作中需要各个阀门间紧密有序地衔接。

例如，在气压遥控中，首先，将气压元件进行处理，包括对防喷器等装置进行处理。

其次，再将气源总阀门按照具体要求打开，在此过程中需要进行转阀、换阀、滑阀等操作。

同时，在控制远程平台时，需要灵活转动阀柄，进而实现间接控制防喷器开关，达到防喷器控制装置正常工作效果的目的。

3 防喷器控制装置的常见故障3.1 防喷器控制装置的控制液不足在平台钻井工作日常作业过程中，工程开始前，需要进行套管试压，及时发现防喷器控制装置运行中的常防喷器控制装置的常见故障分析刘玉华，寇镭，张瑾鹏（中国石油集团渤海钻探工程有限公司管具与井控技术服务分公司，天津 300280）摘要：本文根据对放喷器控制系统的组成展开介绍，并详细分析其在工程作业中的工作原理与内容。

华北石油荣盛机械制造尊敬的用户：在您使用本防喷器前，请务必阅读本使用手册，本手册介绍了各部分的结构原理和技术参数以及基本操作步骤，提供了零件资料、易损件资料，提供了安装、使用、贮存方法和一些必要的维修和检查程序。

为您提供的闸板防喷器型号为（打√标记）:□FZ35－70：产品代号（P/N）：RS11818制造编号（Serial Number）：□2FZ35－70：产品代号（P/N）：RS11819制造编号（Serial Number）：请您妥善记录以上信息，以便将来维修或提供产品服务。

本产品使用中有任何问题，可与我公司联系，联系时请您提供以上信息。

华北石油荣盛机械制造地址：中国.省任丘市会战道062552Tel: 0Fax: 0E-mail: 目录1.用途 (1)2.技术参数 (1)2.1.RS闸板防喷器型号说明 (1)2.2.闸板防喷器的技术参数 (3)3.工作原理 (5)3.1.液动锁紧闸板开关动作原理 (5)3.2.手动锁紧闸板开关动作原理 (7)3.3.井压密封原理 (9)4.主要零部件结构及特点 (9)4.1.结构特点 (9)4.2.管柱闸板 (10)4.3.剪切闸板 (11)4.4.闸板轴密封机构 (13)4.5.二次密封机构 (14)4.6.侧门密封圈 (16)5.产品零部件明细 (17)6.安装、使用及注意事项 (25)6.1.使用前的准备工作 (25)6.2.使用方法及注意事项 (26)7.维护与保养 (27)7.1.闸及板闸板密封胶芯的更换 (28)7.2.液缸总成的修理与更换 (29)7.3.侧门密封圈的更换 (32)7.4.开、关活塞杆的拆装 (32)7.5.液压锁紧总成的维修 (33)8.胶件的存放 (35)9.常见故障及处理方法 (35)1.用途闸板防喷器是井控装置的关键部分，主要用途是在钻井、修井、试油等过程中控制井口压力，有效地防止井喷事故发生，实现安全施工。

具体可完成以下作业：1)当井有管柱时，配上相应管子闸板能封闭套管与管柱间环形空间；2)当井无管柱时，配上全封闸板或剪切闸板可全封闭井口；3)当处于紧急情况时，可用剪切闸板剪断井管柱，并全封闭井口；4)在封井情况下，通过与四通及壳体旁侧出口相连的压井、节流管汇进行泥浆循环、节流放喷、压井、洗井等特殊作业；5)与节流、压井管汇配合使用，可有效地控制井底压力，实现近平衡压井作业。

•••••••••• •••••••••••• ２ＦＺ１８－35双闸板防喷器••••••••• 使用说明书••••••••••••••••••••••• 胜利石油管理局总机厂••• 地址：山东东营西四路108号电话（传真）：0546—8612644•一、产品型号、名称：••2ＦＺ１８－35双闸板防喷器型号、名称如下：•• •2ＦＺ１８－35•••额定工作压力35ＭＰａ••• 公称通径Φ１８0ｍｍ••• • 双闸板防喷器二、外形：如图••••••••••••••••••••••三、用途和适用范围••• 2ＦＺ１８－35双闸板防喷器，适用于井口压力不超过35ＭＰａ的油气井，可配备液控系统单独使用，也可与其它防喷器组合配套使用。

•2ＦＺ１８－35•双闸板防喷器用液压关闭和打开闸板，当井场在无电、无气源时，可用手动关闭闸板，长时间封闭井口时必须用手动控制装置锁紧闸板。

•• 2ＦＺ１８－35双闸板防喷器能完成以下作业：••• １.当井内有钻具（或其它管材）时，能封闭套管与钻具之间的环形空间，•这种闸板防喷器配备了能封闭2 7/8"、3 1/2”钻具的管子闸板。

••• ２.当井内无钻具时，全封闭闸板关闭空井筒。

四、主要技术参数及规格：•••公称通径:•Φ１８0ｍｍ••••••额定工作压力：35ＭＰａ•••强度试验压力：70ＭＰａ•••油缸直径（内径）：１５０ｍｍ•••所用液压油：机械油、汽轮机油、变压器油•••油缸工作压力：８·５～１０·５ＭＰａ•••活塞行程：101ｍｍ•••油缸关闭腔容积：２×1.75Ｌ•••油缸打开容积：２×１·50Ｌ•••关闭闸板所需时间：小于３０Ｓ•••所配闸板规格：全封、2 7/8"、3 1/2″•••主通径连接螺栓孔分布园直径：Φ３１８ｍｍ•••连接螺栓数量与直径：12－Ｍ３6×３×２70•••密封垫环：ＲＸ－４6•••外形尺寸：１４１６×５４０×698（ｍｍ×ｍｍ×ｍｍ）重量: 1136Kg五、主要结构及工作原理••• 本防喷器是安装在浅油气井口上防止井喷的主要设备之一，其额定工作压力35ＭＰａ，可单独使用，也可与其它防喷器等组合使用。

防喷器操作、保养规程一、闸板防喷器和环形防喷器技术参数1、2FZ35-70C双闸板防喷器技术参数通径尺寸 346.1mm 额定工作压力 70MPa2、FZ35-70C单闸板防喷器技术参数通径尺寸 346.1mm 额定工作压力 70MPa3、FH35-35/70环形防喷器技术参数通径尺寸 346.1mm 额定工作压力 35MPa二、闸板防喷器操作规程1、操作前的检查1）检查检查防喷器安装是否正确：壳体吊装耳在上部；各处联接螺栓对角依次均匀上紧；2）检查油路连接管线是否与防喷器所标识的开关一致。

可由控制台以2～3MPa的控制压力对每种闸板试开关各两次，以排除油路中的空气，如闸板开关动作与控制台手柄指示不一致，应调整连接管线；3）对井口装置进行全面试压，试压标准应按有关井控规程条例执行。

试压后对各连接螺栓再一次紧固，克服松紧不均现象；4）检查所装闸板芯子尺寸与井下钻具尺寸是否一致；5）检查各放喷、压井、节流管汇是否连接好；6）防喷器在进行地面检查试验时，应在防喷器内加满水，并且开关闸板活动一次，以排除闸板腔内闸板后部的空气。

2、闸板防喷器的使用方法及注意事项：1）防喷器的使用指定专人负责，落实职责，使用者要做到三懂四会（懂工作原理、懂性能、懂工艺流程；会操作、会维护、会保养、会排除故障）；2）当井内无管柱，试验关闭管子闸板时，最大液控压力不能超过3MPa，以免损坏胶芯。

当井内有管柱时，严禁关闭全封闸板；3）需要长时间封关井时，在液压关闭锁紧闸板后，液压可泄掉，楔形活塞上的楔面可自锁闸板，并在控制台上挂牌说明，以防误操作；4）进入目的层后，每天应开关闸板一次，检查开关是否灵活，液动锁紧是否好用。

每次起钻完后还应做全封闸板开关试验，井内有管柱时严禁关闭全封闸板；5）不允许用打开闸板的方法来泄压，以免损坏胶芯，每次打开闸板时应检查液动锁紧装置的显示杆是否被顶出，以确保闸板被打开。

打开后要检查闸板是否处于全开位置（全部退回到壳体内），以免钻具损坏展板；6）注意保持液压油清洁；7）防喷器用完后，应使闸板处于全开位置，以便检修。

闸板防喷器密封失效原因及对策分析随着现阶段天然气开采的进一步加强，石油钻井行业对于闸板防喷器的气密封性能有了更为严格的要求，闸板防喷器除了能密封高压液体外，还必须能密封高压气体。

只有提高闸板防喷器气密封的可靠性，才能有效地保证整套井控装置气密封性能。

到目前为止，国内外石油钻井行业仍没有一套完整的技术能有效地保证闸板防喷器气密封的可靠性。

标签：闸板防喷器气密封;失效分析1 闸板防喷器气密封失效原因分析闸板防喷器具备长期封井、悬挂钻具、剪断钻杆等功能，配合完成循环、节流放喷、压井、井下复杂情况处理等工作，是井控的关键设备之一。

而密封是闸板防喷器最重要的特性，闸板防喷器有5组密封。

它们对防喷器的密封性能有着重要的影响。

多年来，闸板防喷器的气密封问题一直没有很好地解决，根据某实验室对国产的闸板防喷器进行气密封试验可以看出，国产防喷器的气密封试验全部失效，且密封件损坏严重，防喷器功能丧失，井控安全存在较大风险。

选取美国卡麦隆公司生产的2FZ28—105双闸板防喷器进行气密封试验，气压上升至22MPa时，侧门有不连续微小气泡产生，升至66MPa时侧门偶有气泡产生，升至70MPa时两侧门有连续气泡产生，当试到88MPa时，全封闸板出现大量气泡，压力迅速下降。

拆解防喷器后检查密封件，密封件没有大的损坏，闸板完好，防喷器功能虽未丧失，但气密封性能不可靠。

由此可见，解决闸板防喷器气密封性能是提升井控装备的瓶颈问题。

通过对闸板防喷器进行气密封试验，发现其侧门与壳体之间密封在气密封时渗漏，二次密封孔处有气泡，闸板轴密封有渗漏，不能满足气密封的要求。

因此，解决侧门与壳体之间、侧门腔与活塞杆之间的密封性能是提高闸板防喷器气密封性能的关键。

1.1 壳体与侧门之间的密封原理侧门与壳体的接合面上装有密封圈，侧门与壳体之间由螺栓连接，在侧门螺栓预紧力的作用下，侧门密封圈产生弹性变形后紧贴防喷器壳体和侧门密封面，使井内气体、钻井液不能从该处泄漏，实现密封。

液压防喷器常见故障判断与排除方法一、闸板防喷器密封不严，试不起压故障原因：1、闸板与钻具封闭尺寸不符。

2、闸板胶芯损伤，密封失效。

3、壳体顶密封面锈蚀严重，如凹坑、深槽、麻坑等影响密封的损伤。

4、侧门盘根密封失效。

5、侧门与闸板轴间漏。

6、闸板防喷器闸板前端被硬物卡住。

7、油压不够。

排除方法：1、更换相同型号尺寸的闸板总成。

2、更换闸板胶芯。

3、回厂大修。

4、更换侧门密封件。

5、更换闸板轴密封件。

6、清除杂物。

7、控制油压在10.5MPa。

二、闸板防喷器关闭后打不开故障原因：1、油路错误或不畅。

2、储能器储备压力油不够，或储能瓶氮气压力不足。

3、检查换向阀是否卡死，不起换向作用，气控换向阀操作时间太短（小于5s)。

4、闸板防喷器手动锁紧轴未解锁，或粘连、锈蚀。

5、闸板总成下部或与侧门之间有水泥或沉沙等。

6、闸板体与闸板轴处挂钩断裂，或闸板体与压块之间螺钉剪断。

排除方法：1、检查管线是否接对，是否堵塞或破裂，回油滤清器是否太脏。

2、补充储能器压力油，给储能瓶冲充足氮气。

3、检查控制台上的换向阀，正规操作。

4、将手动锁紧轴解锁到位。

5、打开侧门清除杂物。

6、修复或更换闸板总成。

三、井内介质从壳体与侧门连接处流出故障原因：1、壳体与侧门之间的密封圈损坏。

2、壳体与侧门连接螺栓未上紧。

3、密封面有污物、泥砂。

4、侧门盘根损伤或尺寸不符。

5、长期使用中，侧门盘根槽锈蚀，尺寸变大。

6、侧门密封面有损伤锈蚀。

7、侧门盘根质量差，回弹力不够。

排除方法：1、壳体与侧门之间的密封圈损坏：更换密封圈即可。

2、壳体与侧门连接螺栓未上紧：紧固该部位全部连接螺栓。

3、密封面有污物、泥砂：除去泥沙污将密封面清洗干净。

4、侧门盘根损伤或尺寸不符：更换侧门盘根，换上尺寸相符的盘根。

5、长期使用中，侧门盘根槽锈蚀，尺寸变大：补焊后重新加工。

6、侧门密封面有损伤锈蚀：补焊后重新加工。

7、侧门盘根质量差，回弹力不够：更换质量好的盘根。