井控设备培训(共47页).ppt

1、50053钻井队钻井队高原高原 钻 井 井 控 装 置 闸板封井器培训平安经验分享平安经验分享朱某朱某祝某祝某长长:1.5m:1.5m直径：直径：25mm25mm长长:500mm:500mm宽：宽：40mm40mm“4.6“4.6事故。私自变更转盘惯事故。私自变更转盘惯刹离合器控制开关和转盘离合器控制刹离合器控制开关和转盘离合器控制开关气路开关气路, ,导致挂合转盘惯刹时，导致导致挂合转盘惯刹时，导致转盘转动转盘转动. . 20012001年至今，因年至今，因私自改变设备设施现状私自改变设备设施现状发生事故发生事故4242例，占总起例，占总起数的数的24%24% 启示：有变更就有风险，有风险必

2、须要管理，否那么启示：有变更就有风险，有风险必须要管理，否那么会酿成事故。会酿成事故。 井控设备概述井控设备概述 井控设备作为钻井工程的手段、已开展成一井控设备作为钻井工程的手段、已开展成一套完整的井控设备系统。井控设备为平安钻井提套完整的井控设备系统。井控设备为平安钻井提供了保障，保护了钻井人员、钻井设备以及油气供了保障，保护了钻井人员、钻井设备以及油气井的生产平安。为此，钻井人员对井控设备必须井的生产平安。为此，钻井人员对井控设备必须具有一定的根底知识和正确而熟练的操作技能。具有一定的根底知识和正确而熟练的操作技能。使井控设备发挥应有的功能，确保钻井作业平安、使井控设备发挥应有的功能，确保

3、钻井作业平安、优质与高速，使我国的石油与天然气工业获得更优质与高速，使我国的石油与天然气工业获得更大的开展。大的开展。 什么叫井控装备？什么叫井控装备？ 井控装备是指实施油气井压井控装备是指实施油气井压力控制技术所需的专用设备、仪力控制技术所需的专用设备、仪表和工具的统称。表和工具的统称。 一、井控设备概述一、井控设备概述(1)(1)预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始终略大于地层压力，防止井喷条件的形成。终略大于地层压力，防止井喷条件的形成。 (2) (2)及时发现溢流。对油气井进行监测，以便及时发现溢流。对油气井进行监测，以便尽早发现井喷预兆，尽早采取控

4、制措施。尽早发现井喷预兆，尽早采取控制措施。二、井控装备的功能二、井控装备的功能三、井控设备的组成井控设备的组成井控设备的组成 (1) (1) 井口防喷器组。井口防喷器组。 (2) (2) 控制装置。控制装置。 (3) (3) 节流与压井管汇。节流与压井管汇。 (4) (4) 钻具内防喷工具钻具内防喷工具。(5) 加重钻井液装置。 (6) 起钻灌泥浆装置。 (7) 钻井液气体别离器。 (8) 监测仪表。井控设备的组成井控设备的组成关井动作迅速操作方便平安可靠现场维修方便按照中华人民共和国石油与天然气行业标准按照中华人民共和国石油与天然气行业标准SY5053-91?SY5053-91?液压防喷器

5、液压防喷器? ?规规定定, ,我国液压防喷器的最大工作压力共分为我国液压防喷器的最大工作压力共分为5 5级。即级。即14MPa14MPa、 21 MPa 21 MPa、 35 35 MPaMPa、 70 MPa 70 MPa、105MPa 105MPa 。 四、液压防喷器的工作压力与公称通径四、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：我国液压防喷器常用的公称通径尺寸有： 180mm(7180mm(71 1/ /1616)、 230mm(9)230mm(9)、 280mm(11)280mm(11)、 346mm(13346mm(135 5/ /8 8)、426mm(1

6、6426mm(163 3/ /4 4)、476mm(18476mm(183 3/ /4 4) ) 、 528mm(20528mm(203 3/ /4 4)、540mm(21540mm(211 1/ /4 4)、680mm( 26680mm( 263 3/ /4 4)。 其中现场常用的有其中现场常用的有230mm230mm、280mm280mm、346mm346mm、540mm540mm。四、液压防喷器的工作压力与公称通径四、液压防喷器的工作压力与公称通径 合理选用井控装置组合或配置是平安、合理选用井控装置组合或配置是平安、顺利、高效钻井的重要环节。液压防喷顺利、高效钻井的重要环节。液压防喷器组

7、合选择包括压力级别、通径尺寸、器组合选择包括压力级别、通径尺寸、组合形式及控制系统的控制点数等。选组合形式及控制系统的控制点数等。选择液压防喷器组合应考虑的因素主要有：择液压防喷器组合应考虑的因素主要有：井的类别、地层压力、套管尺寸、地层井的类别、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、物资供给状求、气候影响、交通条件、物资供给状况以及环境保护要求等。总之，应能实况以及环境保护要求等。总之，应能实现平衡钻井，确保钻井平安和节省钻井现平衡钻井，确保钻井平安和节省钻井费用。费用。五、液压防喷器组合的选用五、液压防喷器组合的

8、选用 我国液压防喷器的型号规定：型号的字头我国液压防喷器的型号规定：型号的字头为为 汉语拼音字母组成，公称通径的单位为厘米汉语拼音字母组成，公称通径的单位为厘米并取其圆整值，最大工作压力的单位以并取其圆整值，最大工作压力的单位以MPaMPa表表示。即示。即: :六、液压防喷器的型号六、液压防喷器的型号单闸板防喷器单闸板防喷器 FZFZ公称通径公称通径最大工作压力最大工作压力 双闸板防喷器双闸板防喷器 2FZ 2FZ 公称通径公称通径最大工作压力最大工作压力 三闸板防喷器三闸板防喷器 3FZ3FZ公称通径公称通径最大工作压力最大工作压力 环形防喷器环形防喷器 FHFH公称通径公称通径最大工作压力

9、最大工作压力六、液压防喷器的型号六、液压防喷器的型号第一章第一章 闸板防喷器闸板防喷器1 1、当井内有钻具时，可用与钻具尺寸相、当井内有钻具时，可用与钻具尺寸相应的半应的半 封闸板封闭井口的环形空间。封闸板封闭井口的环形空间。2 2、当井内无钻具时，可用全封闸板全封、当井内无钻具时，可用全封闸板全封井口。井口。3 3、当井内有钻具需将钻具剪断并全封井口时，可用剪、当井内有钻具需将钻具剪断并全封井口时，可用剪切闸板，迅速剪切钻具全封井口。切闸板，迅速剪切钻具全封井口。闸板防喷器的功用闸板防喷器的功用4 4、有些闸板防喷器的闸板允许承重，可用于悬挂钻具。、有些闸板防喷器的闸板允许承重，可用于悬挂钻

10、具。5 5、闸板防喷器的壳体上有侧孔，在侧孔上连接管线，可、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。用以代替节流管汇，循环钻井液或放喷。 闸板防喷器的功用闸板防喷器的功用根据所配置的闸板数量根据所配置的闸板数量 分为：分为： 1 1、单闸板防喷器、单闸板防喷器 2 2、双闸板防喷器、双闸板防喷器 3 3、三闸板防喷器、三闸板防喷器 闸板防喷器的类型闸板防喷器的类型按闸板形状：按闸板形状： 全全 封封半半 封封闸板防喷器的类型 按闸板作用：按闸板作用： 剪剪 切切 变变 径径闸板防喷器的结构概况闸板防喷器的结构概况 手手 动动 锁锁 紧紧 式式闸板防喷器

11、的工作原理闸板防喷器的工作原理 液液 压压 动动 作作 闸板前部与管子的密封闸板前部与管子的密封 闸板顶部与壳体的密封闸板顶部与壳体的密封 壳体与侧门之间的密封图壳体与侧门之间的密封图 侧门腔与活塞杆间的密封侧门腔与活塞杆间的密封闸板防喷器闸板的特点闸板防喷器闸板的特点 井压助封井压助封: : 井液压力作用在闸井液压力作用在闸板的底部，推举闸板，板的底部，推举闸板，使闸板顶部与壳体凸使闸板顶部与壳体凸缘贴紧。显然，井液缘贴紧。显然，井液压力愈高闸板顶部与压力愈高闸板顶部与壳体的密封效果愈好，壳体的密封效果愈好，这就是所谓井压对闸这就是所谓井压对闸板顶部的助封作用。板顶部的助封作用。闸板防喷器闸

12、板的特点闸板防喷器闸板的特点 井压助封井压助封: 在关井动作过程中，闸在关井动作过程中，闸板前部有井压所形成的阻板前部有井压所形成的阻力，与此同时其后部也有力，与此同时其后部也有井压所形成的。推力与阻井压所形成的。推力与阻力并不相等，如果不考虑力并不相等，如果不考虑关井过程中的各种摩擦素关井过程中的各种摩擦素损耗，只要油缸活塞上受损耗，只要油缸活塞上受液压油的作用力超过等量液压油的作用力超过等量井压，活塞就可以将闸板井压，活塞就可以将闸板推向井眼中心。推向井眼中心。闸板受油压推力与前进阻力的关系 当当p p井为井为14MPa14MPa时，时， p p油为油为2.8MPa2.8MPa； 当当p

13、p井为井为21MPa21MPa时，时， p p油为油为4.2MPa4.2MPa； 当当p p井为井为35MPa35MPa时，时， p p油为油为7.0MPa7.0MPa。 由此看来，闸板防喷器关井所需要的液由此看来，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成正比，关井所需要的液控压力油一般情况下都不超过情况下都不超过10.5MPa10.5MPa。 自给式空气呼吸器主要技术指标包括：自给式空气呼吸器主要技术指标包括： 供气能力；供气能力； 呼气阻力；呼气阻力； 整机重量；整机重量； 余气警报压力；余气警报压力；

14、 使用时间等。使用时间等。闸板防喷器闸板的特点 自动清沙自动清沙 闸板室底部有两闸板室底部有两条向井眼倾斜的清条向井眼倾斜的清砂槽，当闸板开关砂槽，当闸板开关动作时，遗留在闸动作时，遗留在闸板室底部的泥砂被板室底部的泥砂被闸板排入清砂槽并闸板排入清砂槽并滑落井内。滑落井内。闸板防喷器闸板的特点 自动对中自动对中 在使用半封闸板时，在使用半封闸板时，闸板压块的前方，制有闸板压块的前方，制有突出的导向块与相应的突出的导向块与相应的凹槽，当闸板向井眼中凹槽，当闸板向井眼中心运动时，导向块迫使心运动时，导向块迫使钻具居中，实现顺利关钻具居中，实现顺利关井。井。 闸板防喷器闸板的特点闸板防喷器闸板的特点

15、 闸板的浮动和自进式密封：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。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。接触钻具，

16、在活塞推力下，封紧钻具。拆换闸板的操作顺序拆换闸板的操作顺序 1 1、使蓄能器装置上相应的换向阀手柄，从开位板到中、使蓄能器装置上相应的换向阀手柄，从开位板到中位位 。 2 2、拆下紧固螺栓，旋开侧门。、拆下紧固螺栓，旋开侧门。 3 3、液压关井，使闸板从侧门腔中伸出。、液压关井，使闸板从侧门腔中伸出。 4 4、拆下旧闸板，装上新闸板，新闸板装正、装平。、拆下旧闸板，装上新闸板，新闸板装正、装平。 5 5、液压开井，使闸板缩回侧门腔内。、液压开井，使闸板缩回侧门腔内。 6 6、在蓄能器上操作，将相应换向阀手柄扳至中位。、在蓄能器上操作，将相应换向阀手柄扳至中位。 7 7、旋闭侧门，上紧螺栓。、

17、旋闭侧门，上紧螺栓。 8 8、试压、试压 开关侧门本卷须知侧门不应同时翻开。侧门不应同时翻开。侧门没充分旋开或没紧固前，都不许侧门没充分旋开或没紧固前，都不许进行液压动作。进行液压动作。旋动侧门时，液控压力油应处于卸压旋动侧门时，液控压力油应处于卸压状态。状态。侧门翻开后，液动伸缩闸板时、须挡侧门翻开后，液动伸缩闸板时、须挡住侧门。住侧门。侧门的旋开角度侧门的旋开角度闸板防喷器的机械锁紧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闸板防喷器机械锁紧装置的作用 1 1、当闸板防喷器液动关井后，采用机械、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，的方法将闸

18、板固定住，然后将压力油卸掉，以免长期关井蹩漏油管，并防止以免长期关井蹩漏油管，并防止“开井失控开井失控的误操作事故。的误操作事故。 2 2、闸板防喷器关井时，一旦液控系统发、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。生故障，可以手动操作实现闸板关井动作。闸板防喷器的手动锁紧与解锁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，再盘旋止，这时手轮也被迫停止转动

19、，再盘旋手轮手轮1/41/21/41/2圈。顺旋，到位，盘旋圈。顺旋，到位，盘旋 解锁方法相反逆旋，到位，盘旋解锁方法相反逆旋，到位，盘旋 闸板防喷器的关井操作步骤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。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，手动锁紧；顺时针旋转两操作杆手轮，到位后盘旋到位后盘旋1/41/21/41/2圈。圈。 液控压力油卸压，在远程控制台上操作；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

20、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。位四通换向阀手柄处于中位。闸板防喷器的开井操作步骤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，手动解锁；逆时针旋转两操作杆手轮，到位后盘旋到位后盘旋1/4 1/21/4 1/2圈。圈。 液动开井，在远程控制台上操作；使蓄液动开井，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。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；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。位四通换向阀手柄处于中位。 闸板防喷器关井时，一但液控失效，可采用闸板防喷器关井时，一但液控失效，可采用手动关井。其操作步骤是：手动关井。其操作步骤是： 首先将蓄能器装置上控制该闸板