jingkong環(huán)形防噴器.ppt

井控設備 華北油田井控培訓中心鄭愛軍 防噴器概述 1 液壓防噴器的壓力級別最大工作壓力 指防噴器安裝在井口投入工作時所能承受的最大工作壓力 是防噴器耐壓強度指標 液壓防噴器的最大工作壓力分為六級 14MPa 21MPa 35MPa 70MPa 105MPa 140MPa 2 液壓防噴器的公稱通徑公稱通徑 指防噴器的上下垂直通孔直徑 是防噴器的尺寸指標 液壓防噴器的公稱通徑分為十一種 103mm 179 4mm 228 6mm 279 4mm 346 1mm 425 5mm 476 3mm 527 1mm 539 8mm 679 5mm 760mm 一 防噴器的規(guī)格 二 防噴器的代號 地面液壓防噴器的型號類型代號 通徑代號 壓力代號 1 類型代號SFZ 手動單閘板防噴器FH FHZ 環(huán)形防噴器 AFZ 單閘板防噴器 R2FZ 雙閘板防噴器 Rd3FZ 三閘板防噴器 Rt 2 通徑代號公稱通徑以cm為單位 按液壓防噴器的公稱通徑系列選擇 四舍五入圓整到個位 3 壓力代號壓力以MPa為單位 按液壓防噴器的壓力系列選擇 如 SFZ18 21 表示公稱通徑179 4 或186 mm 最大工作壓力21MPa的手動閘板防噴器 2FZ35 35 表示公稱通徑346mm 最大工作壓力35MPa的雙閘板防噴器 FH28 35 表示公稱通徑279 4mm 最大工作壓35MPa的環(huán)形防噴器 三 井口防噴器組合 井口防噴器的組合 1 油氣井口自下而上安裝順序 套管頭 四通 雙閘板防噴器 環(huán)形防噴器 防溢管 2 防噴器公稱通徑的選擇 應與其套管頭下的套管尺寸相匹配 以便通過相應鉆頭與鉆具 3 防噴器壓力級別的選擇 防噴器壓力等級的選用 原則上不小于施工層位目前最高地層壓力和所使用套管抗內壓強度以及套管四通額定工作壓力三者中最小者 應大于相應井段最高地層壓力 四通 套管頭的配置應與防噴器壓力等級相匹配 五 防噴器壓力等級的選擇防噴器壓力等級的選用原則上應大于施工層位目前最高地層壓力 所使用套管抗內壓強度及套管四通額定壓力中最小者 一般情況下 淺井應選14兆帕 井深2000米至4000米的中深井應選21兆帕至35兆帕 井深4000米至7000米的深井預計井口最高壓力可能達到70兆帕至105兆帕 液壓防噴器的壓力等級應選35兆帕或70兆帕 六 防噴器類型與數(shù)量的選擇 1 井筒中無管柱 全封閘板防噴器關井 或兩用輕便防噴器關井 2 井筒中有管柱 半封閘板防噴器關井 或半封防噴器封井或兩用輕便防噴器封井 3 封井狀態(tài)強行起下 環(huán)形防噴器 或自封 4 14MPa 21MPa的井口防噴器 一臺環(huán)形防噴器 四通 一臺雙閘板防噴器 四通 一臺環(huán)形與一臺單閘板防噴器 四通 一臺單閘板防噴器 四通 閘門 5 35MPa的井口防噴器 一臺環(huán)形與一臺雙閘板防噴器 四通 一臺環(huán)形與兩臺單閘板防噴器 四通 一臺雙閘板防噴器 四通 七 井控設備的配備 使用 管理要求1 井控設備的配備 1 油井試油 壓裂 大修作業(yè)隊伍井控設備統(tǒng)一按21MPa的壓力等級進行配套 2 油井小修 措施作業(yè)隊伍井控設備統(tǒng)一按14MPa的壓力等級進行配套 3 含硫區(qū)域井控裝備的選擇執(zhí)行集團公司 石油天然氣井下作業(yè)井控規(guī)定 和行業(yè)標準SY T6610 2005 含硫化氫油氣井井下作業(yè)推薦作法 4 油井修井機組配備14Mpa單閘板手動防噴器一套 與作業(yè)井井口相匹配的防噴井口一套 14Mpa油管旋塞閥一套 抽油桿防噴器一套 5 措施機組配備21Mpa單閘板手動防噴器一套 CYb25 35 65防噴井口一套 21Mpa油管旋塞閥一套 2 井控設備的使用 1 每口井作業(yè)前 應對井控設備進行檢查 維護 保養(yǎng) 試壓 防噴器 防噴器控制臺等在使用中 井下作業(yè)隊要專人檢查與保養(yǎng) 保證井控設備處于完好狀態(tài) 作業(yè)完一口井后要進行全面的清洗檢查 2 使用防噴器前 檢查防噴器所裝閘板芯子的尺寸是否與所用油管 電纜尺寸相一致 特別是電纜作業(yè) 3 不連續(xù)作業(yè)時 井口必須有控制裝置 嚴禁在未打開閘板防噴器的情況下起下管柱作業(yè) 4 液動防噴器的控制手柄都應標識 不準隨意扳動 5 防噴器在不使用期間應保養(yǎng)后妥善保管 6 所有的井控裝備在現(xiàn)場待命12個月 超過12個月必須送回井控車間全面檢修 現(xiàn)場實施過井控作業(yè)的井控裝備必須送回井控車間全面檢修 7 送到井場的井控裝備必須有井控車間 站點的檢驗合格證 進行過現(xiàn)場維護保養(yǎng)的井控裝備必須有記錄 8 防噴器等井控裝備的使用必須做到 三懂四會 懂工作原理 懂設備性能 懂工藝流程 會操作 會維修 會保養(yǎng) 會排除故障 9 正常情況下 嚴禁將防噴器當采油樹使用 10 各單位的井控設備必須統(tǒng)一建立對應的自編號 維修保養(yǎng) 出廠及回收要有記錄并建立臺帳 八 井控設備試壓1 防噴器試壓標準 摘自SY T5053 1 2000 2 全套井控設備現(xiàn)場安裝后試驗用清水 北方冬季加防凍劑 對井控設備試壓 保證套管內承壓低于套管抗內壓強度的百分之八十 1 原則上環(huán)形防噴器 封鉆具 原則上試驗到額定工作壓力的百分之七十 2 閘板防噴器 內控管線 壓井管匯試壓到額定工作壓力 3 節(jié)流管匯按不同部位分別試壓 3 內防噴工具試壓標準 27 8 油管旋塞閥 5000psi 1 強度試驗 油管旋塞閥應在 開啟 位置進行 試驗壓力10000psi 70Mpa 穩(wěn)壓3min 而后泄壓 試壓時應無可見滲漏和壓降 2 密封性能試驗 油管旋塞閥應在 關閉 位置進行 從外螺紋一端加壓 內螺紋一端通大氣 試驗壓力5000psi 35Mpa 穩(wěn)壓3min 而后泄壓 重復上述步驟進行第二次 每次試壓時應無可見滲漏和壓降 1 防噴器報廢通用要求 符合下列條件之一者 強制報廢 出廠時間滿16年的 在使用中發(fā)生承壓件本體刺漏的 被大火燒過而導致變形或承壓件材料硬度異常的 承壓件結構形狀出現(xiàn)明顯變形的 不是密封件原因而致反復試壓不合格的 法蘭厚度最大減薄量超過標準厚度12 5 的 承壓件本體或鋼圈槽出現(xiàn)被流體刺壞 深度腐蝕等情況 且進行過兩次補焊或不能修復的 主通徑孔在任一半徑方向上磨損量超過5 且已經(jīng)進行過兩次補焊修復的 承壓件本體產(chǎn)生列紋的 承壓法蘭連接的螺紋孔 有兩個或兩個以上嚴重損傷 且無法修復的 中國石油天然氣集團公司井控裝備判廢管理規(guī)定 2 防噴器報廢的特殊要求 環(huán)形防噴器符合下列條件之一者 強制報廢 頂蓋 活塞 殼體密封面及橡膠密封圈槽等部位嚴重損傷或發(fā)生嚴重變形 且無法修復的 連接頂蓋與殼體的螺紋孔 有兩個或兩個以上嚴重損傷且無法修復的 僅對頂蓋與殼體采用螺栓連接的結構 或頂蓋與殼體連接用的爪盤槽嚴重損傷或明顯變形的 僅對頂蓋與殼體采用爪盤連接的結構 或頂蓋與殼體連接的螺紋 有嚴重損傷或粘扣的 僅對頂蓋與殼體采用螺紋連接的結構 不承壓的環(huán)形防噴器上法蘭的連接螺紋孔 有總數(shù)量的1 4嚴重損傷 且無法修復的 中國石油天然氣集團公司井控裝備判廢管理規(guī)定 閘板防噴器符合下列條件之一者 強制報廢 殼體與側門連接螺紋孔又嚴重損壞且無法修復的 殼體及側門平面密封部位嚴重損傷 且經(jīng)過兩次補焊或無法修復的 殼體閘板腔頂密封面嚴重損傷 且經(jīng)過兩次補焊或無法修復的 殼體閘板腔側部和下部導向筋磨損量達2 以上 且經(jīng)過兩次補焊修復或無法修復的 殼體內埋藏式油路串 漏 且無法修復或經(jīng)兩次補焊修復后 經(jīng)油路強度試驗又發(fā)生串 漏的 中國石油天然氣集團公司井控裝備判廢管理規(guī)定 3 防噴器控制裝置具備以下條件之一者 強制報廢 出廠時間滿18年的 主要元件 泵 換向閥 調壓閥及儲能器 累計更換率超過50 的 經(jīng)維修后 主要性能指標仍達不到行業(yè)標準SY T5053 2規(guī)定要求的 對回庫檢驗及定期檢驗中發(fā)現(xiàn)的缺陷無法修復的 主要元器件損壞 無修復價值的 分別報廢 中國石油天然氣集團公司井控裝備判廢管理規(guī)定 4 井控管匯總成符合下列條件之一者 強制報廢 出廠時間滿16年的 使用過程中承受壓力曾超過強度試驗壓力的 管匯中閥門 三通 四通和五通等主要部件累計更換率達50 以上的 中國石油天然氣集團公司井控裝備判廢管理規(guī)定 5 井控管匯中主要部件符合下列條件之一者 強制報廢 管體發(fā)生嚴重變形的 管體壁厚最大減薄量超過12 5 的 連接螺紋出現(xiàn)缺損 粘扣等嚴重損傷的 法蘭厚度最大減薄量超過標準厚度12 5 的 法蘭鋼圈槽嚴重損傷 且進行過兩次補焊修復或不能修復的 閥門的閥體 閥蓋等主要零件嚴重損傷 且進行過一次補焊修復或不能修復的 管體及法蘭 三通 四通 五通 閥體 閥蓋等部件經(jīng)磁粉探傷或超聲波探傷檢測 未能達到JB T4730中 級要求的 中國石油天然氣集團公司井控裝備判廢管理規(guī)定 井控裝備企業(yè)生產(chǎn)資質要求 關于公布鉆井防噴器等井控裝備生產(chǎn)企業(yè)資質的通知 根據(jù)2010年中國石油天然氣集團公司中油資質委辦 2010 34號 關于公布鉆井防噴器等井控裝備生產(chǎn)企業(yè)資質的通知 的內容 井下作業(yè)防噴器具有甲級資質生產(chǎn)企業(yè)有2家 乙級生產(chǎn)企業(yè)6家 防噴器控制裝置具有甲級資質生產(chǎn)企業(yè)有1家 乙級生產(chǎn)企業(yè)3家 節(jié)流壓井管匯具有甲級資質生產(chǎn)企業(yè)有1家 乙級生產(chǎn)企業(yè)6家 高壓耐火軟管甲級資質生產(chǎn)企業(yè)有1家 乙級生產(chǎn)企業(yè)1家 第一次作業(yè) 1 敘述井控設備的功用 2 井控設備由哪幾部分組成 3 液壓閘板防噴器利用液壓能夠在幾秒內關井 4 環(huán)形防噴器利用液壓能夠在幾秒內關井 5 我國液壓防噴器壓力級別分哪幾級 6 我國液壓防噴器的公稱通徑有幾種 常用哪幾種 當井內無鉆具時 環(huán)形防噴器可用以全封井口 簡稱封零 當井內有鉆具 套管 電纜時 環(huán)形防噴器可用以封閉井口的環(huán)形空間 環(huán)形防噴器 在封閉具有18 坡度的對焊鉆桿時 可進行起下鉆作業(yè) 又稱強行起下鉆作 防噴器 分類 環(huán)形防噴器 頂蓋與殼體為爪盤連接 環(huán)型防噴器膠芯形式及連接結構 防噴器 環(huán)形防噴器 環(huán)形防噴器主要特點 球形膠芯 球形膠芯的儲膠量大 開關時摩擦阻力小 封井能力強 活塞行程短 高度低 設置耐磨環(huán) 頂蓋呈半球形 承壓時無應力集中現(xiàn)象 防噴器 環(huán)形防噴器 環(huán)形防噴器主要特點 錐形膠芯 三個動密封部位采用唇形密封圈 具有壓力自封性能 密封可靠 避免泄漏 頂蓋上開有活塞行程測檢孔 以測量膠芯壽命 殼體與頂蓋的連接采用爪盤連接 連接可靠 殼體受力均勻 裝拆方便 活塞上部內腔為圓錐形 與膠芯錐面直接接觸 且外徑小于其他類型環(huán)形防噴器 頂蓋內腔頂部與膠芯支承筋頂板相接觸的摩擦面裝有可拆卸的防磨耗板 保護頂蓋 便于更換 防噴器 環(huán)形防噴器 一 環(huán)形防噴器1 功用 a 封零 b 封環(huán)空 c 強行起下鉆作業(yè)2 類型 a 錐型膠芯 b 球型膠芯c 組合膠芯 國產(chǎn)的只有錐型膠芯FH與球型膠芯FH兩種 3 結構與動作原理 結構 殼體 頂蓋 支持筒 活塞 膠芯 防塵圈等組成 動作原理 下油腔進油關井 上油腔進油開井 4 關井時間 30秒 閘板防噴器液壓關井 3 8秒 環(huán)形防噴器 二 球形膠心環(huán)形防噴器1 結構與工作原理結構組成 主要由殼體 頂蓋 膠芯及活塞四大件組成 2 球型膠芯環(huán)形防噴器的結構特點膠芯結構特點 膠芯呈半球狀 儲膠量大 更換膠芯容易 漏斗效應制造困難 成本高 工作后自動恢復原狀 摩擦力小 開關所需油量較大 活塞的結構特點 活塞的徑向斷面呈 Z 字形 行程短 高度低 徑向尺寸大 故球形膠芯環(huán)形防噴器較其它類型防噴器高度低 橫向尺寸大 開關一次所需液壓油多 活塞高度低 扶正性能差 特別是封閉時 活塞處于上部位置上 下兩支承筋扶正處距離更小 容易造成卡死 拉缸及偏磨 密封的結構特點 活動密封處共分三個部位 活塞外徑密封部位 在活塞外徑上 封隔油缸開 關兩腔 活塞內徑密封部位 在殼體上 封隔井壓與關閉腔 支承圈密封部位 在支承圈內徑上 封隔井壓與開啟腔 這些密封圈由U形圈夾O型膠條和雙唇形密封圈組成 井壓助封 三 錐形膠心環(huán)形防噴器1 結構與工作原理結構組成 主要由殼體 頂蓋 支撐筒 膠芯及活塞四大件組成 錐型膠芯環(huán)形防噴器的結構圖 工作原理 關井動作 液壓油 關閉腔 活塞上行 膠芯上行 在頂蓋的限制下 膠芯向心收縮 封住井口 開井動作 液壓油 開啟腔 活塞下行 膠芯下行 活塞對膠芯擠壓力消除 膠芯在自身彈力的作用下 恢復原狀 把井打開 2 錐形膠芯環(huán)形防噴器的結構特點膠芯結構特點 膠芯形狀 錐型 儲膠量大 工作后自動恢復原狀 更換膠芯容易 沒鉆具時 有鉆具時 用切割法更換 直接更換 錐型膠芯 更換膠芯圖 活塞的特點 活塞密封部位間隙較大 扶正效果較好 上下運動時不易出現(xiàn)偏磨或拉缸的現(xiàn)象 但高度較高 井壓助封圖 密封部件 殼體與頂蓋連接圖 四 組合膠芯環(huán)型防噴器 五 環(huán)型防噴器的比較 錐型膠芯 球型膠芯 組合膠芯 結構復雜程度 膠芯封零效果 簡單簡單復雜 好好初用時 效果差試幾次后 效果好 現(xiàn)場更換膠芯的方法 井內無鉆具時 直接更換 有鉆具時 用切割法 井內無鉆具時 直接更換 有鉆具時 用切割法 井內無鉆具時 直接更換 有鉆具時 無法更換 膠芯壽命 壽命短 壽命長 壽命長 外形特征 徑向尺寸偏小高度稍高 徑向尺寸偏大高度稍低 徑向與高度尺寸均偏小 現(xiàn)場不做封零實驗 應按規(guī)定做封環(huán)空實驗 試壓到工作壓力的70 在封井狀態(tài)下 可慢速上下活動鉆具 但不許轉動鉆具 封井強行起下鉆時 只能通過18度坡度的對焊鉆桿接頭 常用國產(chǎn)對焊鉆桿接頭不能通過 5 環(huán)形防噴器的合理使用 液控油壓最大不超過15MPa 通常調至10 5MPa 不許長期關井作業(yè) 長期關井用閘板防噴器 嚴禁微開環(huán)形防噴器泄降套壓 嚴禁用作刮泥器 降泄套壓用節(jié)流閥 膠芯備件應妥善保管 設防噴器處于全開狀態(tài)時 活塞頂蓋上平面垂直距離為Hmax 膠芯報廢前最后一次封零時活塞頂端至頂蓋上平面的垂