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新型内防喷工具介绍 2012年2月 主要产品 一 HA FQXZ钻具球形泄压止回阀二 HA FJXZ钻具箭形泄压止回阀三 新型钻柱防喷接头 浮阀 2 新型内防喷工具介绍 为方便现场操作和确保井控安全 无锡浩安科技发展有限公司研制生产了一种新型内防喷工具 钻具泄压止回阀 钻具泄压止回阀概述 3 新型内防喷工具介绍 优点 1 可以方便地控制内防喷工具流道的开启 2 通过调节控制旋纽 可打开压井通道 方便压井施工 3 球形泄压止回阀可以带压开关 在钻具内压差不大于10 12MPa时 一个人用配套扳手可实现关闭 或开启 操作 钻具泄压止回阀概述 4 技术关键 1 结构紧凑 不增加工具的整体重量 井口容易对扣 2 最小的水力阻力设计 便于井口顺利对扣联接 并尽可能减少水力冲蚀 提高使用寿命 3 操作安全 控制可靠 4 优化密封的可靠性 有效提高耐冲蚀性能 5 增加泄压功能后 不降低工具的整体强度 6 具有较大的通径 适宜使用复合堵漏材料作业 新型内防喷工具介绍 钻具泄压止回阀概述 5 一 钻具球形泄压止回阀 FQXZ 钻具球形泄压止回阀主要结构由本体 操作杆 定位销 球阀 控制销与弹簧总成所组成 新型内防喷工具介绍 6 钻具球形泄压止回阀原理 当起钻或接单根发生溢流时 将钻具球形泄压止回阀与井口钻具联接 钻具球形泄压止回阀在开启状态 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 7 1 泄压功能钻具球形泄压止回阀在其球阀开启的状态下 与井口钻具对扣连接 钻具内溢流 井涌的流体可经球阀通孔排泄 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 钻具球形泄压止回阀原理 8 钻具球形泄压止回阀原理 2 止回功能 钻具球形泄压止回阀与井口钻具螺纹联接成功后 使用专用扳手顺时针方向旋转控制销90 关闭球阀 呈单流阀状态 即可阻断钻具内油气 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 9 3 循环压井功能 压井时 关闭球阀后的钻具球形泄压止回阀 球阀在钻井液压力作用下自动下移 呈单流阀状态 可实施循环压井 需要时 钻具球形泄压止回阀上部可连接钻具入井 有利于实施压井作业和其它工况的处理 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 钻具球形泄压止回阀原理 10 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 1 具有泄压 防喷和循环压井功能 独特的浮动球阀机构 可方便地打开球阀 泄压对扣 关闭球阀 防止井喷 球阀浮动 实施循环压井 钻具球形泄压止回阀性能结构特点 11 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 2 具有高强度 抗硫化性能 钻具球形泄压止回阀本体采用API标准规定的高强度钢材 零部件采用抗硫化应力裂纹的特殊金属材料制造 加工精度高 确保其应用石油钻探井控安全工具的优良品质 钻具球形泄压止回阀性能结构特点 12 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 3 具有较高开启压差 密封可靠的性能 钻具球形泄压止回阀的控制部件采用高科技密封装置 确保了耐压与密封的可靠性 钻具内压差在不超过10 12MPa时 可实现方便关闭或开启 钻具球形泄压止回阀性能结构特点 13 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 4 耐温范围大 采用特殊密封材料 耐温范围为 50 190 可适应高寒和高温条件下的现场作业 钻具球形泄压止回阀性能结构特点 14 目前 钻井现场井喷抢险用的旋塞阀 又称方钻杆旋塞 在常开情况下 虽然过流面积很大 能够抢接上实施内关井 但是只能实现截止 不能止回 当工况需要旋塞阀进入转盘面以下之前 就必须使其处于常开状态 这样 等于钻柱上没有内防喷工具 为了解决这个问题 现场往往在旋塞阀之上再接一个止回阀 钻具球形泄压止回阀功能创新点 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 15 钻具球形泄压止回阀 在上锁 常开 状态下过流面积大 在管内井喷时能泄压 抢接上 在解锁 常闭 状态下又是止回阀 可随钻具入转盘面以下 它上锁是旋塞阀 解锁时是止回阀 一阀具有双重功能 钻具球形泄压止回阀功能创新点 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 16 钻具球形泄压止回阀在正常钻进时 应放置在钻台规定的位置 靠司钻操作台 备用 当起钻作业至钻杆或接单根发生溢流或井涌时 可迅速将钻具球形泄压止回阀联接在井口钻具上 使用专用扳手将球阀关闭 可接方钻杆循环压井或下钻至预定井深实施其它作业 钻具球形泄压止回阀适用场合 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 17 主要规格与技术参数 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 18 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 钻具球形泄压止回阀型号选择 1 直径选择 据钻进时井内钻具的接头外径 选择相等或接近的钻具球形泄压止回阀的外径 可提供121 140 159 168 178 203等规格 19 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 钻具球形泄压止回阀型号选择 2 扣型选择 根据井内在用钻杆的接头螺纹扣型 选择钻具球形泄压止回阀的螺纹扣型 可提供API标准的NC38 NC50和51 2 FH等扣型 或根据用户要求加工 20 一 钻具球形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 钻具球形泄压止回阀型号选择 3 压力级别选择 根据油气层压力或已装井口的封井器压力等级 选择钻具球形泄压止回阀的压力等级 可提供35 70 105MPa三种压力等级 21 主要产品 一 HA FQXZ钻具球形泄压止回阀二 HA FJXZ钻具箭形泄压止回阀三 新型钻柱防喷接头 浮阀 22 FJXZ 钻具箭形泄压止回阀结构 主要由本体 操作杆 控制销 密封环与箭体所组成 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 23 钻具箭形泄压止回阀原理 当起钻至钻铤时发生溢流或井涌 将钻具箭形泄压止回阀与井口钻具顺利联接 不仅可顺利抢接 还可排泄井口钻具内的压力 为实现压井创造条件 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 24 1 泄压功能 钻具箭形泄压止回阀在锁定箭杆 箭阀开启的状态下 与井口钻具对扣 井口钻具内溢流 井涌的流体可通过箭体环形空间排泄 钻具箭形泄压止回阀原理 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 25 2 止回功能 钻具箭形泄压止回阀与井口钻具螺纹联接成功后 逆时针方向旋转控制销到底 解除箭杆锁定 箭体上移关闭 呈单流阀状态 即可阻断钻具内油气 钻具箭形泄压止回阀原理 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 26 3 循环压井功能压井时 钻具箭形泄压止回阀在循环钻井液压力作用下自动打开箭阀 实施循环压井 钻具箭形泄压止回阀原理 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 27 1 具有泄压 防喷和循环压井功能 可靠的泄压控制机构 锁定箭体 泄压对扣 解除箭体锁定 防止井喷 单向止回 确保循环压井 钻具箭形泄压止回阀性能结构特点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 28 2 具有高强度 抗硫化性能 采用API标准规定的高强度钢材 零部件采用抗硫化应力裂纹的特殊金属材料制造 加工精度高 确保应用石油钻探井控安全工具的优良品质 钻具箭形泄压止回阀性能结构特点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 29 3 密封可靠 关闭控制灵活 控制部件采用高科技的密封装置 确保了耐压与密封的可靠性 钻具箭形泄压止回阀性能结构特点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 30 4 耐温范围大 采用特殊密封材料 耐温范围为 50 190 可适应高寒和高温条件下的现场作业 钻具箭形泄压止回阀性能结构特点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 31 目前 钻井现场起下钻过程中使用的内防喷工具 井口抢接 主要为方钻杆旋塞阀 箭形止回阀 箭形止回阀存在如下问题1 在抢接过程中不能泄压 实际上无法抢接 有些油田为了解决泄压问题设置了顶开装置 但是 由于缝隙过小 泄压效果差 影响抢接效果 钻具箭形泄压止回阀功能创新点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 32 目前 钻井现场常用的起下钻过程中使用的内防喷工具 井口抢接 主要为方钻杆旋塞阀 箭形止回阀 箭形止回阀其存在如下问题 钻具箭形泄压止回阀功能创新点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 2 一旦抢接完之后 由于止回状态立压为 0 不能直接读取立压 要想读取立压 须采取 顶开法 33 目前 钻井现场常用的起下钻过程中使用的内防喷工具 井口抢接 主要为方钻杆旋塞阀 箭形止回阀 箭形止回阀存在如下问题 钻具箭形泄压止回阀功能创新点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 3 在气井井喷时 控制井口压力 套压 有两种方法 即立压法和体积法 立压法简便易行好掌握 而体积法很难实施 由于箭形回压阀是止回的 只能采取体积法 34 钻具箭形泄压止回阀功能创新点 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 钻具箭形泄压止回阀 的功能设计 首先是 在上锁 常开 情况下过流面积较大 容易抢接 抢接之后解锁 常闭 止回 要读立压或者控制井口压力时 重新上锁 常开 能实施直读法来读取立压 35 适用场合 钻具箭形泄压止回阀在正常钻进时 应放置在钻台规定的位置 靠司钻操作台 备用 特别建议 钻具箭形泄压止回阀可与钻杆单根下部联接在一起 组成防喷单根 存放在钻台坡道位置上以应急备用 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 36 适用场合 当起钻至钻铤发生井涌或井喷时 可迅速将联接有钻具箭形泄压止回阀的防喷单根与井口钻具顺利抢接 并使用专用扳手将箭体解锁 再接方钻杆循环压井或下钻至预定井深后实施其它施工作业 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 37 二 钻具箭形泄压止回阀 新型内防喷工具介绍 主要规格与技术参数 38 主要产品 一 HA FQXZ钻具球形泄压止回阀二 HA FJXZ钻具箭形泄压止回阀三 新型钻柱防喷接头 浮阀 39 目前使用的回压阀主要结构有箭形阀 蝶形阀 投入式回压阀 锥形阀等 这些回压阀在结构 材质 原理等方面都存在一些问题 如 阀体 阀芯很容易被钻井液冲蚀而失效 使用寿命短 使用过程中如果冲蚀失效 就起不到应有的作用 山东东营创元石油机械制造有限责任公司通过引进国外先进技术 生产了一种新型钻柱防喷接头 浮阀 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 40 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 41 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 结构原理 42 工作原理 当开泵时液压力推动活塞下行 带动阀芯下行 迅速打开开启通道 液流在喷嘴上产生一个较小的压降 仍然可以压缩弹簧 使之开启状态 液流不受任何阻力通过本工具 所以 几乎所有部件不受冲刷 使用寿命长 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 开泵时液压力推动活塞下行 打开开启通道 43 当停泵时 活塞以及阀芯在弹簧的作用下 迅速向上运动关闭液体通道 本工具阀体和阀芯采用柱体表面精密配合密封 密封可靠承受压力高 工作原理 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 活塞以及阀芯在弹簧的作用下上行 密封关闭 44 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 45 密封特点 活塞采用三重 O 形圈和两道刮环配合 具有密封可靠承受压力大 70MPa 阀芯 阀体采用柱体面精密配合密封 有很好的可靠性 另外产品设计的时候 特别设置了一个耐高温 耐酸碱的橡胶塞 这样即使在阀芯的上部受到少许冲刷 由于橡胶的弹性及变形特性 同样可以保持 保证产品的密封 结构特点 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 46 受力特点 通过喷嘴的较小压降推动弹簧开启流体通道 流体通过本工具时其他部件几乎不受冲刷 具有使用寿命长 承受压力高 性能可靠等特点 结构特点 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 47 传统止回阀存在问题 只有这个较小的缝隙所产生的液压力正好等于弹簧力时才达到平衡 也就是说 正常工作时在密封处始终有一个较小的缝隙 这就使这个位置始终有很高流速的钻井液通过 钻井液流速越高 对该处冲蚀就很严重 这个配合面一旦冲蚀就达不到密封作用了 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 48 放置位置与注意事项 本浮阀短节和其它钻柱回压阀一样 联接在钻柱最底部 可以直接靠近钻头或马达之上 需要用单 多点仪器测斜的井 必须放置在无磁钻铤以下 从而不影响仪器下入无磁钻铤之内 由于本阀下钻过程中是全封闭的 因此在下钻过程中 应按要求向钻柱内灌满泥浆 以防止钻柱掏空段太长 由于本工具的密封及通过流道制作精密 使用过程中 要求必须保证安装钻杆泥浆滤清器 并保持滤清器工作有效 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 49 系列化规格与基本参数 三 新型钻柱防喷接头 浮阀 新型内防喷工具介绍 50 检查与维修 该浮阀短节 经过长