1、鉆 井 井 控 裝 置 （閘板封井器）,井控設備概述 井控設備作為鉆井工程的手段、已發(fā)展成一套完整的井控設備系統(tǒng)。井控設備為安全鉆井提供了保障，保護了鉆井人員、鉆井設備以及油氣井的生產(chǎn)安全。為此，鉆井人員對井控設備必須具有一定的基礎知識和正確而熟練的操作技能。使井控設備發(fā)揮應有的功能，確保鉆井作業(yè)安全、優(yōu)質(zhì)與高速，使我國的石油與天然氣工業(yè)獲得更大的發(fā)展。,一、井控設備概述,什么叫井控裝備？ 井控裝備是指實施油氣井壓力控制技術(shù)所需的專用設備、儀表和工具的統(tǒng)稱。,二、井控裝備的功能,(1)預防井噴。保持井筒內(nèi)泥漿靜液柱壓力始終略大于地層壓力，防止井噴條件的形成。 (2)及時發(fā)現(xiàn)溢流。對油氣井進行監(jiān)

2、測，以便盡早發(fā)現(xiàn)井噴預兆，盡早采取控制措施。,三、井控設備的組成,井控設備的組成,(1) 井口防噴器組。 (2) 控制裝置。 (3) 節(jié)流與壓井管匯。 (4) 鉆具內(nèi)防噴工具。,井控設備的組成,(5) 加重鉆井液裝置。 (6) 起鉆灌泥漿裝置。 (7) 鉆井液氣體分離器。 (8) 監(jiān)測儀表。,液壓防噴器的特點,關(guān)井動作迅速 操作方便 安全可靠 現(xiàn)場維修方便,四、液壓防噴器的工作壓力與公稱通徑,按照中華人民共和國石油與天然氣行業(yè)標準SY5053-91液壓防噴器規(guī)定,我國液壓防噴器的最大工作壓力共分為5級。即14MPa、 21 MPa、 35 MPa、 70 MPa、105MPa 。,四、液壓防噴

3、器的工作壓力與公稱通徑,我國液壓防噴器常用的公稱通徑尺寸有： 180mm(71/16)、 230mm(9)、 280mm(11)、 346mm(135/8)、426mm(163/4)、476mm(183/4) 、 528mm(203/4)、540mm(211/4)、680mm( 263/4)。 其中現(xiàn)場常用的有230mm、280mm、346mm、540mm。,五、液壓防噴器組合的選用,合理選用井控裝置組合或配置是安全、順利、高效鉆井的重要環(huán)節(jié)。液壓防噴器組合選擇包括壓力級別、通徑尺寸、組合形式及控制系統(tǒng)的控制點數(shù)等。選擇液壓防噴器組合應考慮的因素主要有：井的類別、地層壓力、套管尺寸、地層流體類

4、型、人員技術(shù)狀況、工藝技術(shù)要求、氣候影響、交通條件、物資供應狀況以及環(huán)境保護要求等?？傊?，應能實現(xiàn)平衡鉆井，確保鉆井安全和節(jié)省鉆井費用。,六、液壓防噴器的型號,我國液壓防噴器的型號規(guī)定：型號的字頭為 漢語拼音字母組成，公稱通徑的單位為厘米并取其圓整值，最大工作壓力的單位以MPa表示。即:,六、液壓防噴器的型號,單閘板防噴器 FZ公稱通徑最大工作壓力 雙閘板防噴器 2FZ 公稱通徑最大工作壓力 三閘板防噴器 3FZ公稱通徑最大工作壓力 環(huán)形防噴器 FH公稱通徑最大工作壓力,第一章 閘板防噴器,閘板防噴器的功用,1、當井內(nèi)有鉆具時，可用與鉆具尺寸相 應的半 封閘板封閉井口的環(huán)形空間。 2、當井內(nèi)無

5、鉆具時，可用全封閘板全封 井口。 3、當井內(nèi)有鉆具需將鉆具剪斷并全封井口時，可用剪 切閘板，迅速剪切鉆具全封井口。,閘板防噴器的功用,4、有些閘板防噴器的閘板允許承重，可用于懸掛鉆具。 5、閘板防噴器的殼體上有側(cè)孔，在側(cè)孔上連接管線，可用以代替節(jié)流管匯，循環(huán)鉆井液或放噴。,閘板防噴器的類型,根據(jù)所配置的閘板數(shù)量 分為： 1、單閘板防噴器 2、雙閘板防噴器 3、三閘板防噴器,閘板防噴器的側(cè)孔,閘板防噴器的類型,按閘板形狀：,全 封,半 封,閘板防噴器的類型,按閘板作用：,剪 切,變 徑,閘板防噴器的結(jié)構(gòu)概況,閘板防噴器的結(jié)構(gòu)概況,手 動 鎖 緊 式,閘板防噴器的工作原理,液 壓 動 作,閘板前部

6、與管子的密封,閘 板 頂 部 與 殼 體 的 密 封,殼體與側(cè)門之間的密封圖,側(cè)門腔與活塞桿間的密封,閘板防噴器閘板的特點,井壓助封: 井液壓力作用在閘板的底部，推舉閘板，使閘板頂部與殼體凸緣貼緊。顯然，井液壓力愈高閘板頂部與殼體的密封效果愈好，這就是所謂井壓對閘板頂部的助封作用。,閘板防噴器閘板的特點,井壓助封: 在關(guān)井動作過程中，閘板前部有井壓所形成的阻力，與此同時其后部也有井壓所形成的。推力與阻力并不相等，如果不考慮關(guān)井過程中的各種摩擦素損耗，只要油缸活塞上受液壓油的作用力超過等量井壓，活塞就可以將閘板推向井眼中心。,閘板受油壓推力與前進阻力的關(guān)系,當p井為14MPa時， p油為2.8M

7、Pa； 當p井為21MPa時， p油為4.2MPa； 當p井為35MPa時， p油為7.0MPa。 由此看來，閘板防噴器關(guān)井所需要的液控壓力油與所對抗的井壓并不相等而是成正比，關(guān)井所需要的液控壓力油一般情況下都不超過10.5MPa。,閘板防噴器閘板的特點,自動清沙 閘板室底部有兩條向井眼傾斜的清砂槽，當閘板開關(guān)動作時，遺留在閘板室底部的泥砂被閘板排入清砂槽并滑落井內(nèi)。,閘板防噴器閘板的特點,自動對中,在使用半封閘板時，閘板壓塊的前方，制有突出的導向塊與相應的凹槽，當閘板向井眼中心運動時，導向塊迫使鉆具居中，實現(xiàn)順利關(guān)井。,閘板防噴器閘板的特點,閘板的浮動和自進式密封： 閘板總成與殼體放置閘板的

8、體腔有一定的間隙，允許閘板在殼體腔內(nèi)有上下浮動。平時閘板上部膠芯不接觸頂部密封面。而在閘板關(guān)井時，閘板室底部高的支承筋和頂部密封面均一漸緩的斜坡，能保證在閘板到達密封部位之前，閘板與殼體之間有充分間隙。實現(xiàn)密封時閘板前端橡膠首先接觸鉆具，在活塞推力下，封緊鉆具。,拆換閘板的操作順序,1、使蓄能器裝置上相應的換向閥手柄，從開位板到中位 。 2、拆下緊固螺栓，旋開側(cè)門。 3、液壓關(guān)井，使閘板從側(cè)門腔中伸出。 4、拆下舊閘板，裝上新閘板，新閘板裝正、裝平。 5、液壓開井，使閘板縮回側(cè)門腔內(nèi)。 6、在蓄能器上操作，將相應換向閥手柄扳至中位。 7、旋閉側(cè)門，上緊螺栓。 8、試壓,開關(guān)側(cè)門注意事項,側(cè)門不

9、應同時打開。 側(cè)門沒充分旋開或沒緊固前，都不許進行液壓動作。 旋動側(cè)門時，液控壓力油應處于卸壓狀態(tài)。 側(cè)門打開后，液動伸縮閘板時、須擋住側(cè)門。,側(cè)門的旋開角度,閘板防噴器的機械鎖緊裝置,閘板防噴器機械鎖緊裝置的作用 1、當閘板防噴器液動關(guān)井后，采用機械的方法將閘板固定住，然后將壓力油卸掉，以免長期關(guān)井蹩漏油管，并防止“開井失控”的誤操作事故。 2、閘板防噴器關(guān)井時，一旦液控系統(tǒng)發(fā)生故障，可以手動操作實現(xiàn)閘板關(guān)井動作。,閘板防噴器的手動鎖緊與解鎖,液壓關(guān)井后，手動順時針方向同時旋轉(zhuǎn)兩個手輪，使鎖緊軸從活塞內(nèi)伸出，直到鎖緊軸臺肩緊貼止推軸承處的擋盤為止，這時手輪也被迫停止轉(zhuǎn)動，再回旋手輪1/41/

10、2圈。（順旋，到位，回旋） 解鎖方法相反（逆旋，到位，回旋 ）,閘板防噴器的關(guān)井操作步驟,液壓關(guān)井，在遠程控制臺上操作；使蓄能器裝置上控制該閘板防噴器的三位四通換向閥手柄扳到關(guān)位。 手動鎖緊；順時針旋轉(zhuǎn)兩操作桿手輪，到位后回旋1/41/2圈。 液控壓力油卸壓，在遠程控制臺上操作；使蓄能器裝置上控制該閘板防噴器的三位四通換向閥手柄處于中位。,閘板防噴器的開井操作步驟,手動解鎖；逆時針旋轉(zhuǎn)兩操作桿手輪，到位后回旋1/4 1/2圈。 液動開井，在遠程控制臺上操作；使蓄能器裝置上控制該閘板防噴器的三位四通換向閥手柄處于開位。 液控壓力油卸壓；在遠程控制臺上操作；使蓄能器裝置上控制該閘板防噴器的三位四通換向閥手柄處于中位。,閘板防噴器的手動關(guān)井,閘板防噴器關(guān)井時，一但液控失效，可采用手動關(guān)井。其操作步驟是： 首先將蓄能器裝置上控制該閘板防噴器的三位四通換向閥手柄扳到關(guān)位。 手動關(guān)井；順時針旋轉(zhuǎn)兩操作桿手輪，到位后回旋1/41/2圈。 操作蓄能器裝置上三位四通換向閥手柄，使之處于中位,活塞桿的二次密封裝置,活塞桿的二次密封裝置，是為閘板防噴器活塞桿與側(cè)門腔的一次密封失效后，采取緊急補救措施而設置的。,活塞桿的二次密封裝置,活塞桿的二次密封使用注意事項 預先填放好二次密封脂，專用扳手妥善保管。 閘板防噴器投入工作時，應將觀察孔處的螺堵卸下。 擠注二次密封脂不可過