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井控设备培训闸板防喷器 四 闸板防喷器优点 开关动作迅速 使用方便安全可靠 用途 a 能封闭不同的套管和钻具 b 无钻具时能全封闭井口 c 在封闭情况下 可通过壳体旁通出口所连接的管汇 进行泥浆循环 节流放喷 压井作业 d 在特殊情况下 可切断钻具 e 可悬挂钻具 种类 单闸板 双闸板 三闸板 结构 由壳体 侧门 油缸 活塞 闸板轴 锁紧轴 缸盖 闸板等组成 锁紧形式 手动 自动液压 通径尺寸 7 1 16 21 1 4 额定工作压力 2000psi 15000psi 水下防喷器组 SHAFFER三闸板BOP SL型 闸板自动清砂及井压助封闸板腔底部被制成朝向井眼倾斜的槽形 闸板放在高而窄的支撑筋上 这种结构能使闸板在关闭时 自动清除砂子和淤泥 防止堵塞 减少闸板开关阻力 在井内有压力时还能从封闭的闸板背部和下部产生一种助封的推力 井内压力越大 助封力越大 闸板浮动闸板总成与壳体闸板腔有一定的间隙 允许闸板在腔内上下浮动 当闸板缩回到全开位置时 闸板上部胶皮不接触闸板腔顶部密封面 在闸板关闭时 闸板前部胶皮首先接触钻具 在活塞推力下 硫化于前端胶皮上的垫铁 将胶皮挤向密封部位 封紧钻具 闸板BOP密封原理及其特点 闸板BOP封闭井口要同时有四处密封起作用 才能达到有效的密封 即 闸板顶部与壳体的密封 闸板前部胶皮与钻杆的密封 壳体与侧门的密封 闸板轴与侧门间的密封 SHAFFER闸板BOP油路示意图 液压自动锁紧 铰链支撑旋转侧门及油路铰链支撑侧门 可在水平面转动 其转动角度可超过120 SL型油铰链 铰链座 油管 螺钉 定位销以及密封件等组成 铰链座固定在壳体闸板体腔中部 侧门上的铰链为上下两部件 长铰链销贯通上下铰链 其液压油进铰链座孔口 铰链销 铰链 侧门埋藏油路 油缸 油管 缸盖 油缸 全部油路密封均为 O 形环 油路在壳体上钻交叉互不相通的两孔 以便左右侧门可互换使用 在使用时注意左面铰链座两进油孔口为上开下关 右铰链座两进油孔口为上关下开 开关各接一个孔口即可 原理 当高压油进入左右油缸关闭腔时 推动活塞 活塞杆 使左右闸板总成沿着闸板室内导向筋限定的轨道 分别向井口中心移动 达到封井的目的 当高压油进入左右油缸开启腔时 左右两个闸板总成分别向离开井口中心的方向移动 达到开井的目的 闸板开和关的方向是由换向闸 三位四通阀 控制的 闸板开关的作用力 与活塞的受力面积 作用于该面积上的液控压力成正比 自动除沙槽 SHAFFER 闸板拆卸示意图 闸板轴密封总成示意图 铰链座 铰链轴 闸板 自动对中 闸板的前端具有相互突出的导向块 可插入对面闸板的凹槽内 导向块斜面能迫使钻具在闸板关闭的过程中移向井眼中心 保证闸板与钻具间密封可靠 SHAFFER变径闸板 封闭5 钻具 无钻具 封闭31 2 钻具 SHAFFER 剪切闸板总成 SHAFFER剪切闸板 SHAFFER剪切闸板 剪切钻具示意图 SHAFFER新型闸板BOP HYDRIL单闸板BOP CAMERONUII型水下BOP 18 3 4 15M CAMERONU型单闸板BOP CAMERON U型和UII型 闸板总成 变径 剪切 CAMERONU型管子闸板 CAMERONUII型管子闸板 不同之处 发生井喷时由于误操作造成钻具及BOP盲板损坏 手动锁紧手动锁紧装置是靠人力旋转手轮关闭或锁紧闸板 其作用是 当液压失效时 用手动装置能及时关闭闸板 封闭井口 当需较长时间封井时 可用手动锁紧装置锁紧闸板 此时液压可以卸掉 使用时应注意 手动锁紧装置只能用于关闭闸板 不能打开闸板 使用后欲打开闸板 首先必须使手动锁紧装置复位解锁 再用液压打开闸板 这是唯一方法 开启 关闭 锁紧 HYDRILGK型万能防喷器规格和技术规范 液压锁紧 当闸板关闭时 液压先将主活塞推到底 内部小活塞在液压力作用下左移 头部锥面将活塞上的四块楔形锁紧块从孔中推到工作缸凹槽内锁紧 当液压去除后 弹簧力仍能保证锁紧 整个锁紧过程在闸板关闭后自行完成 当施加开启液压时 先推动小活塞向右解锁 楔形锁紧块复位 大活塞即可打开 这种液压锁紧装置结构不复杂 可方便地跟手动锁紧装置更换 包括活塞 缸盖 但是不能观察锁紧位置 缺点是只能在一个位置锁紧 井内的管子或闸板橡胶磨损过大时 锁紧效果不好 开启 关闭 锁紧 液动锁紧活塞总成 手动锁紧活塞总成 闸板BOP的试验一 液缸液压试验 APISpec6A不包括BOP的液压试验 因为每个厂家的设计略有不同 此项试验应在关侧门之前进行 1 准备工作 1 专用设备 在开关液压管线上分别安装一只开关阀和一块压力表 在液压系统上安装流量计对试验也有帮助 2 液压试验介质为液压油 3 在试验之前开关BOP几次 以便将空气排出 2 开启液压试验 用1500psi开启液压进入液缸开腔 关闭开路管线上的阀门 观察并稳压5分钟 按要求可将液压增加至3000psi 稳压3分钟 无泄漏为合格 3 关闭液压试验 步骤与开启相同 二 压力试验 1 BOP在下列位置可进行该项试验 1 在井口 2 在BOP组上 3 在试压底座上 2 每口井的压力试验按照 APISpec6A附录D 进行 3 试验压力取决于下述部分的额定工作压力值 1 BOP 2 BOP组 3 井口头 4 涉及到的管柱 一般试到套管破裂压力的80 5 试压工具 6 涉及的接头 4 井口压力试验介质可用清水或泥浆 5 试压钻杆的选择 1 管子闸板 根据闸板的尺寸选定钻杆的规格 2 变径闸板 应适用相应设计适用的最小和最大钻杆分别进行 3 盲板闸板 空井 无钻杆 4 剪切闸板 试验应确定剪断和密封的能力 试验所用钻杆的最小规格应是 对于通径为7 1 16 的防喷器 试验要求剪断直径为3 1 2 每英尺重13 3磅的E级钻杆 对于通径为11 的防喷器 试压要求剪断直径为5 每英尺重19 5磅的E级钻杆 对于通径等于或大于13 5 8 的防喷器 则要求剪断直径为5 每英尺重19 5磅的G级钻杆 以上的试验应在零井压和钻杆不受张力的情况下进行 剪断后同样能密封 活塞的关闭压力不得超过制造厂家规定的液压控制系统的额定工作压力 6 压力试验程序及标准 1 BOP达到可试压的标准 及试压前的准备工作已完成 2 操作控制系统用1500psi的液压关闭BOP 3 低压试验 试压泵打压至200 300psi停止 观察并稳压5分钟 无泄漏为合格 不能直接在BOP顶部观察 检查闸板泄漏的低压试验是对API6A要求的补充 并已证明非常必要 4 增加试验压力到额定的工作压力 通常是BOP的工作压力 观察并稳压15分钟 无泄漏为合格 5 将压力放至为零 打开BOP 取出钻具 现场井口压力试验 现场井口压力试验 用于检验在现场安装好的防喷器组 四