防噴器裝備發(fā)展及現(xiàn)場應用 (NXPowerLite)

1、 防噴裝置現(xiàn)狀及 發(fā)展趨勢的探討目錄1.防噴裝置技術發(fā)展的回顧2.防噴裝置現(xiàn)狀3.環(huán)形防噴器使用可靠性評估4.閘板防噴器使用可靠性評估5.防噴器控制裝置使用可靠性評估6.防噴裝置發(fā)展趨勢7.幾點想法1.防噴裝置技術發(fā)展的回顧1.1四個階段 （1）“60型”手動控制型，仿蘇“m”型； （2）“70型”液控液“kpy”型，仿羅“vh”“df” “t”型； （3）“85型”氣控液型，參照美“l(fā)ws”、“gk”、 “球形”、“komey”等； (4)“自主型”根據(jù)油田實際需要，增加了自主改 進元素。1.防噴裝置技術發(fā)展的回顧1.2四個階段產品技術特點階段階段規(guī)格規(guī)格承壓承壓能力能力mpa控制方控制方式

2、式承壓件承壓件密封件密封件性能性能標準標準檢測檢測現(xiàn)場可現(xiàn)場可靠性靠性60型10井口操作“手動”鑄鋼35crmo很差無廠內試驗很差70型35遠離井口“液控液”鑄鋼 差api16a廠內試驗可控制低壓井85型70遠離井口“氣控液”鑄鋼鍛鋼4130好api16aapi16d質檢中心臺架檢測防噴效果好可控70mpa井u型齊全105遠程控制“氣控液”鑄、鍛4130s好isoapi質檢中心臺架檢測發(fā)生井噴事故很罕見4121431685131197、16121086、85131197、2.防噴裝置現(xiàn)狀2.1十五字概括 規(guī)格全各種規(guī)格齊全 承壓高最高可達140mpa 結構新采用最新設計 設備老60-80%為八

3、、九十年代購進 可靠差詳見下文2.防噴裝置現(xiàn)狀2.2我的看法 “基本”滿足陸上常規(guī)井控作業(yè)的需要，不能滿足特殊井控作業(yè)需要： 不能剪斷高沖擊功鉆桿 不能用于1500m水下井控作業(yè) 不能用于全過程不壓井起下管串作業(yè) 不能用于連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè)2.防噴裝置現(xiàn)狀 2.3塔里木近幾年防噴器重大失效簡況序號失效部件井號時間失效描述1 35-35單閘板防噴器 hd1-18h02.10.3多次上井試壓未見異常，10月3日試壓12mpa突然斷裂2雙閘板防噴器 輪古111井03.8.31閘板軸斷裂，3閘板總成lg2-3井09.2.15閘板總成密封失效4閘板總成哈6c井09.2.10閘板總成密封不嚴5閘板總成塔中4

4、7-1井09.1.11閘板總成密封膠芯脫落628-105雙閘板防噴器英深1井04.7鎖緊軸頂彎75#fh35-35環(huán)形車間04.11.29在試壓34.6mpa時殼體爆裂2.防噴裝置現(xiàn)狀 lg2-3井閘板總成失效2.防噴裝置現(xiàn)狀 哈6c井失效閘板總成2.防噴裝置現(xiàn)狀 塔中47-1h井失效閘板總成3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.1環(huán)形防噴器技術現(xiàn)狀評估 （1）api16a第一版附錄c性能要求： 密封鉆具及密封空井性能試驗 膠芯壽命試驗 開關壽命試驗 過接頭壽命試驗3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估（2）現(xiàn)場使用要求 發(fā)生溢流首先關環(huán)形 判明接頭位置，上提鉆具應密封 可能起下幾柱鉆具（包括過接頭） 一

5、般不用于長時間關井 3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.2環(huán)形防噴器使用要求 承受井壓不高，一般不超過35mpa 關閉速度不能太慢，不超過30秒 能密封各類管串 關閉液壓不超過10.5mpa 一般不要求封閉空井 3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.3環(huán)形防噴器使用可靠性評估3.3.1基本評估意見 （1）各廠樣機能滿足現(xiàn)場使用要求； （2）“攻關膠芯”能達到api16a附錄c性能要求； （3）使用可靠性問題較多。3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.3.2環(huán)形防噴器使用可靠性存在的問題 （1）發(fā)生殼體“爆裂”的重大失效3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估 （2）封“空井”使用可靠性差 球形好于錐形，錐形好于組

6、合膠芯 環(huán)形膠芯發(fā)生過不能“封零” 球形膠芯發(fā)生過支撐筋斷裂 膠芯設計、支撐筋結構、膠料物性不達標 還發(fā)現(xiàn)過16塊鐵芯的膠芯3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估 （3）膠芯密封鉆具壽命低3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估 失效膠芯照片3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.4現(xiàn)場自身問題 訂購問題 膠芯儲存、運輸問題 冬季使用 打開防噴器泄壓問題3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.5主機生產廠與膠芯生產廠配套問題 主機設計制造“先天”缺陷 熱處理控制不當 活塞行程不足 膠芯與活塞不匹配 材料選擇問題3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估3.6環(huán)形防噴器現(xiàn)場應用的幾點建議 （1）建議停用原重慶礦山機械廠生產的環(huán)形防噴器；

7、 （2）建議各生產廠自查活塞關閉最小行程報安檢院； （3）對生產廠逐一進行一次嚴格的認證檢查，合格者方可準入油田； （4）油田應嚴格執(zhí)行膠芯等橡膠件貯存、包裝、運輸、試驗規(guī)程； （5）嚴禁用打開防噴器的方法卸去井口壓力。3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估（6）建議推廣使用“攻關膠芯” 嚴格控制膠芯材料物理性能指標 禁止使用16塊支持鐵芯的fh35-35球形膠芯 優(yōu)化膠芯內圓柱上部及底部結構設計 優(yōu)化支撐筋結構設計 嚴格控制膠芯制作工藝規(guī)程（控制硫化工藝）4.閘板防噴器使用可靠性評估4.1 api16a附錄c的性能指標要求（1）密封性能試驗：恒井壓及恒關閉壓力試驗；（2）膠芯密封鉆具壽命試驗；（3）

8、開關次數(shù)試驗；（4）活動（密封光桿）鉆具試驗；（5）懸掛鉆具密封試驗。4.閘板防噴器使用可靠性評估4.2閘板防噴器在現(xiàn)場應滿足以下使用要求（1）在發(fā)生溢流、井涌及井噴時 半封閘板能密封井內鉆具 全封閘板能密封空井；（2）閘板防噴器可以滿足長期關閉井口的需要；（3）閘板總成能懸掛帶18度斜坡接頭的鉆具，并保持密封；（4）在特殊情況下，全封剪切閘板能剪斷鉆具，并密封井口；（5）在井壓較低時，允許鉆具光桿上、下活動并密封。4.閘板防噴器使用可靠性評估4.3閘板防噴器使用特點（1）承壓高、并能長時間保持密封；（2）關閉速度要快；（3）半封閘板還應能密封磨損或偏磨的鉆桿；（4）懸掛鉆具時，閘板在井壓助封

9、下能確保密封可靠；（5）允許上下活動光桿鉆具，不能作旋轉運動。4.閘板防噴器使用可靠性評估4.4閘板防噴器使用可靠性評估4.4.1總體評估意見（1）在役閘板防噴器“基本”滿足現(xiàn)場的使用要求；（2）各項性能指標“基本”符合api16a附錄c的要求；（3）在役防噴器對防止井噴事故起到了重要作用。4.閘板防噴器使用可靠性評估4.4.2在役防噴器使用可靠性存在以下問題（1）發(fā)生過殼體在低壓下“爆裂”的重大事故；4.閘板防噴器使用可靠性評估（2）在役剪切閘板不能剪斷高沖擊功鉆桿，且剪斷后膠芯（頂部）密封性能較差；4.閘板防噴器使用可靠性評估（3）發(fā)生過活塞桿斷裂事故；4.閘板防噴器使用可靠性評估（4）普

10、通側門密封圈密封壽命低；（5）部分閘板防噴器活塞桿密封壽命低；（6）上、下活動光桿時，密封效果不理想。 4.閘板防噴器使用可靠性評估4.5閘板防噴器使用的幾點建議（1）停止使用原重慶礦山機械廠生產的閘板防噴器；（2)盡快解決剪切高沖擊功鉆具的問題；（3）盡快升級側門密封圈和活塞桿密封圈，提高密封性能；（4）在起下活動鉆具時，盡量降低提升或下放鉆具速度；（5）嚴格執(zhí)行膠芯及密封件貯存、包裝、運輸、試驗規(guī)程；（6）嚴禁用打開閘板防噴器的方法卸去井口壓力。5. 防噴器控制裝置使用可靠性評估5.1總體評估意見（1）能滿足陸上油氣井控制防噴器的使用要求；（2）在役防噴器控制裝置“基本”滿足api16d各

11、項指標要求；（3）在役防噴器控制裝置對防止井噴事故起到了重要作用。5. 防噴器控制裝置使用可靠性評估5.2在役防噴器控制裝置使用可靠性存在的問題（1）api16d第一版產品不適宜于水下防噴器控制用；（2）在役控制裝置不適宜用于剪切高沖擊功鉆具工況；（3）控制裝置外形體積大、重量大，用于山前或邊遠井不方便；（4）在役防噴器控制裝置耗油量高；（5）各類液壓元件可靠性有待提高。5. 防噴器控制裝置使用可靠性評估5.3防噴器控制裝置使用可靠性的幾點建議（1）油田范圍內配置機動小型能剪斷高沖擊功鉆桿的控制裝置；（2）提高設備制造質量等級；（3）確保儲能器的有效排油量能滿足使用要求。6.防噴裝置技術發(fā)展趨

12、勢6.1鉆采新技術推廣應用為防噴裝置發(fā)展帶來新機遇6.1.1欠平衡鉆井、氣體鉆井、控壓鉆井技術發(fā)展要求（1）防噴器必須具備能滿足現(xiàn)場使用的旋轉功能 膠芯旋轉鉆進使用壽命需解決 旋轉軸承壽命需解決6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢（2）防噴裝置必須具備起下鉆具過接頭的功能 7100型采用雙膠芯 pcwd直接利用環(huán)形膠芯過接頭功能 可用環(huán)形防噴器與閘板防噴器倒換6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.1.2不壓井起下管串作業(yè)技術發(fā)展要求 需自備提升能力、卡瓦能力、甚至旋轉功能 需具備防止鉆具上頂?shù)墓δ埽白鶔旃δ埽?需配置外接壓力平衡管匯、帶壓卸去或接上鉆具 需配置可靠性較高的內防噴工具6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.1.

13、3連續(xù)循環(huán)鉆井技術發(fā)展要求 在三閘板防噴器上增設上下卡瓦，卡住鉆具 在三閘板防噴器上增設液壓大鉗功能 在三閘板中部配置壓力平衡管匯6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.1.4水下防噴器技術發(fā)展要求 防噴裝置水下控制方式技術要求 a.液動、電動、智能控制 b.水面控制、水下控制、rov控制 水下自動更換閘板 水下懸掛鉆具6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.1.5水基介質防噴器控制裝置技術發(fā)展要求 采用水基介質，甚至直接采用海水作控制液 a.水下防噴器控制液不返回，直接排放海底 b.海水介質對泵閥件腐蝕問題 水基介質每年可節(jié)省大量液壓油的問題6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.2國外防噴裝置發(fā)展趨勢6.2.1 pcwd、7

14、100型日趨成熟，重點解決 一個膠芯中途不更換，用于一次欠平衡鉆井作業(yè) 正在解決井口偏心帶來的振動問題（提高軸承壽命）6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.2.2不壓井起下管串技術已普遍推廣應用 已完全解決起下鉆過程中壓力平衡問題 已解決懸掛鉆具和防止鉆具上頂問題6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.2.3連續(xù)循環(huán)鉆井裝置已用于十多口井，正在解決 初步解決卡瓦、大鉗程序控制問題 初步解決鉆井液倒換程序控制問題 正研制連續(xù)循環(huán)鉆井閥及控制方式問題6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.2.4 api16d新版已提出水下控制裝置技術6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.2.5水基介質防噴器控制裝置技術已成熟 控制液可直接排放到海底 500

15、0psi儲能器控制壓力可解決多項難題 a.水下防噴器控制問題 b.剪切高沖擊功鉆具問題 正在研究新型防噴器控制裝置技術 a.一套閥件控制多路閘板問題 b.環(huán)形、閘板、平板閥三套參數(shù)不相同 c.增加控制節(jié)流閥功能6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢6.2.6遙感及遠程控制防噴裝置技術探討 井控技術采用遙感及遠程控制方式的探討 專家控制井噴技術（遠程井控“診斷”技術） “黑匣子”技術7.幾點想法7.1當前應急迫解決的問題（1）環(huán)形膠芯密封不可靠的問題 部分膠芯不能“封零”的問題 a.活塞行程夠嗎？ b.鐵芯側面包膠干什么用？ c.膠芯內圓柱上部越高越好？ d.活塞井壓助封力越大越好？ e.膠芯外球面與頂蓋內球面如何配合最好？7.幾點想法 膠芯橡膠材料不達標的問題 膠芯支撐筋斷裂問題 膠芯出廠檢驗方法問題 膠芯包裝、貯存、運輸使用問題 “攻關膠芯”推廣使用應該落到實處7.幾點想法（2）閘板防噴器使用可靠性問題 側門密封圈結構改進還未完全推廣 應重視活塞桿及密封圈使用 剪切高沖擊功鉆桿剪不斷問題7.幾點想法（3）控制裝置使用可靠性問題 儲能器膠囊失效問題 體積大、重量大、運輸不方便 液壓油大量漏失問題7.幾點想法7.2井控實施細則的探討（1）防噴器控制裝置開關手柄位置設置的探