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- 52011
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- 培训教程PPT
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这是一个关于井控培训试题素材PPT（部分ppt内容已做更新升级），主要介绍了概述、井口装置及控制系统、井控管汇、内防喷工具、除气设备、专用设备及工具等内容。培训是给新员工或现有员工传授其完成本职工作所必需的正确思维认知、基本知识和技能的过程。是一种有组织的知识传递、技能传递、标准传递、信息传递、管理训诫行为。其中以技能传递为主，侧重上岗前进行。为了达到统一的科学技术规范、标准化作业，通过目标规划设定知识和信息传递、技能熟练演练、作业达成评测、结果交流公告等现代信息化的流程，让员工通过一定的教育训练技术手段，达到预期的水平，提高目标。目前国内培训以技能传递为主，时间在侧重上岗前。
井控培训试题素材PPT是由红软PPT免费下载网推荐的一款培训教程PPT类型的PowerPoint.
井控技术培训 （下）
井控设备
讲授内容
第一章 概 述
第一节 钻井工艺对井控装置的要求
第二节 井控装置
一．井控装置的组成
二．井控装置的作用
第三节 井控装置的选择
一.防喷器的最大工作压力
二.防喷器公称通经
三．压力级别的选择
四．通径尺寸的选择
五．组合配套型式选择·
复习思考题
在油气勘探开发过程中，如何通过井内液柱压力来平衡地层压力钻井，以及这种平衡被破坏时，如何及时发现、正确控制和处理，尽快重建压力平衡的技术(简称平衡钻井及井控技术) ，不仅关系着地下油气资源的发现、保护和开发，而且还直接关系着钻井速度的提高，井喷事故的防止和油气污染的消除，是一项有着重大经济效益和社会效益的关键技术。
为实施这一关键技术除要有扎实的井控工艺外，还必须抓实现平衡钻井的基础——井控装置的完善和配套、标准化安装等。
第一节 四川钻井工艺对井控装置的要求
四川裂缝性碳酸盐岩高压油气藏，地层岩相变化大、裂缝、孔洞发育不均质，含气构造纵向产层多，压力梯度大小悬殊，横向地层各种压力规律性差，难以绘制准确的压力剖面，简单的井身结构和单一密度的钻井液很难适合这种多压力系统地层。四川油气产层埋藏深，因而裸眼井段长、钻井周期长、钻遇复杂地层多、地温梯度高，加上含硫天然气特有的理化性质，给井控工艺技术和井控装备提出了苛刻要求，加之井队离后勤远，交通不便，通讯困难，给井控工作增加了难度。因此，四川钻井工艺对井控装置的要求是 ：
● 能够有效地控制井口和钻具的内孔；
● 能够强行起下钻具(对环形防喷器)；
● 能够实施节流压井；
● 具有一定的防腐能力，以适应含H２S气体的地区使用
● 操作方便、控制迅速；
● 安全可靠，耐压能力高，能长时间起作用
● 维修简单、拆换方便；
● 结构紧凑、适应性强。
第二节 井控装置
井控设备总汇
1.井控装置的组成
◆ 井口装置及控制系统：液压防喷器及控制系 统、四通、套管头、法兰短节等；
◆ 井控管汇：节流管汇、压井管汇、防喷管汇和放喷管线等；
◆ 内防喷工具：方钻杆上、下旋塞、钻具止回等；
◆ 井控仪器仪表：综合录井仪、液面监测仪等；
◆ 钻井液净化、灌注装置：钻井液净化系统、除气装置、增加密度及自动灌注装置等；
◆ 专用设备及工具：旋转头、自封头、不压井起下装置、清理障碍物专用工具及灭火设备等。
2.井控装置的作用
◆ 正常钻进及起下钻和其它停钻过程中，可对 溢流及井喷进行及时准确的监测和预报；
◆ 发生溢流、井涌和井喷时，能快速有效的控制井口，节制井筒内流体(钻井液、油、气、水)的释放；必要时及时泵入性能合适的高密度钻井液，以恢复和重建井底压力平衡；
◆ 发生井喷、井喷失控乃至着火时，具备有效地处理事故的基本条件；
◆ 能在不压井和关井情况下，下管柱以及固井，堵漏等特殊作用中防止井喷。
第三节 井控装置的选择
1.井控装置的原则
◆ 地层压力、流体类型
◆ 人员技术状况
◆ 现有设备状况、钻台底座高度
◆ 工艺措施的要求、防护程度(环境污染、人员、设备的安全等)
◆ 原则上应以最少量的设备，能有效地实施油气井压力控制技术
2. 防喷器的最大工作压力
定义：
液压防喷器的最大工作压力是指防喷器安装在井口投入工作时所能承受的最大井口压力。最大工作压力是防喷器的强度指标
按中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5053.1-2000«防喷器及控制系统防喷器»规定，我国液压防喷器的最大工作压力共分为5级，即：14MPa、21MPa、35MPa、70MPa和105MPa。
3.防喷器的公称通径
定义：
液压防喷器的公称通径是防喷器的上下垂直通孔直径。公称通径是防喷器的尺寸指标，见图2
SY/T5053.1-2000«防喷器及控制系统 防喷器»中规定我国液压防喷器的公称通径共分为9种，即：180mm、230mm、280mm、346mm、426 mm 、476 mm 、528 mm 、540mm、680 mm。
防喷器通孔直径
最大工作压力与公称通径两个参数相互匹配所构成的液压防喷器，在SY/T5053.1-2000<<防喷器及控制系统防喷器>>中确定了27个品种的规格系列，见表1-1
4.液压防喷器型号及表示方法
1985年以前，我国的液压防喷器型号都是以KPY公称通经—最大工作压力表示，其中KPY为勘探液压防喷器的汉字拼音字母。公称通经以 cm单位表示并取其圆整值，最大工作压力以kg/cm2单位表示，如公称通经230cm；最大工作压210kg/cm2的液压防喷器，其型号为KPY23-210。
1985年始液压防喷器型号的字头仍为汉语拼音字母组成，公称通经以 cm单位表示并取其圆整值，最大工作压力的单位则以MPa表示。
例如公称通经230mm，最大工作压力21MPa的单闸板防喷器，型号为FZ23—21；公称通经346mm，最大工作压力35MPa的双闸板防喷器，型号为2FZ35—35；公称通经280mm，最大工作压力35MPa的环形防喷器，型号为FH28—35
目前液压防喷器的表示方法
5.压力级别的选择
液压防喷器的压力等级标志着防喷器的耐压能力。井口上所装设的防喷器其压力等级应大于可能出现的预期井口最高压力，确保封井可靠，不致因耐压不够而导致井口失控。
API规定：
对于生产井，预期井口最高压力是以井喷时井筒内仍保留有一半钻井液柱估算，即
对于探井，高压气井，预期井口最高压力是以井 筒内无钻井液，井筒完全掏空的条件估算，
即
6.通经尺寸的选择
井口装置通径尺寸的选择，主要取决于所使用的套管尺寸，即必须略大于所使用的套管接箍的外径。
７.组合配套型式选择
井控装置组合配套型式选择原则：
◆ 主要是根据钻井工艺、钻具结构以及设备的具体情况来决定
◆ 设计压力等级
◆ 井架底座高度制约
（1）井控装置组合配套基本型式
防喷器组压力级别的选用应不小于相应井段最高地层压力。选用各次开钻液压防喷器的压力等级和组合形式，按图1-2、图1-3、图1-4、图1-5的组合形式进行选择。四通安装在防喷器组中间的连接形式，仅为特殊作业时使用。
（2）井控装置组合配套特殊型式：
特殊组合配套型式指不受井身结构的限制，在任何套管程序和各次开钻情况下，均采用相同的一种钻井井口装置(除508mm套管下入后允许采用不同通径钻井井口装置外).
适用条件:
井控装置组合配套特殊型式仅适用于参数井、预探井、沙漠井、滩海井、泡沫钻井及空气钻井等。
使用要求:
◆ 井控管汇的额定工作压力应与最后一次开钻所配置的钻井井口装置工作压力值相同。
◆ 井控装置的系列压力系列要一致。
◆ 防喷器控制装置的控制对象应比实际所用的多1个
◆ 含硫地区，还必须考虑防硫问题
思 考 题
1.什么叫井控装置?有何作用?
2.选用井控装置应包括那些内容?
3.我国常用的井控装置压力级别如何? 防喷器常用的通径有哪几种?
4.钻井井控装置基本组合配套型式与特殊组合配套型式的区别何在?
5.你们井队所配备的井控设备有哪些?
第二章 井口装置及控制系统
第一节 套管头与钻井四通
一．套管头
二．钻井四通·
第二节 液压防喷器
一．环形防喷器
二．闸板防喷器
第三节 防喷器控制系统
一．概述
二．“气控液”型控制系统
复习思考题
第一节 套管头与钻井四通
一.套管头
套管头是套管与井口装置之间的重要连接件.它的下端通过螺纹与表层套管相连，上端通过法兰或卡箍与井口装置相连。
(一)套管头的作用
1.通过悬挂器支撑除表层之外的各层套管的重量；
2.承受井口装置的重量；
3.可在内外套管柱之间形成压力密封；
4.为可能蓄积在两层套管柱之间的压力提供了一个出口，或在紧急情况下向井内泵入液体(压井钻井液、水或高效灭火剂等)
5.可进行钻采工艺方面的特殊作业，如：
(1)若井未固好，可从侧孔补注水泥；
(2) 采取增产措施而搞酸化压裂时，可从侧孔打入压力液以平衡油管压力
(二)套管头的结构
套管头主要由套管头本体、套管悬挂器总成等组成，见图2-1
(三)套管头的型式
(2) 按套管悬挂器的结构型式分为：
◆ 卡瓦式；
◆ 螺纹式
(3) 按本体间的连接方式分为：
◆ 卡箍式；
◆ 法兰式；
◆ 独立螺纹式：悬挂套管柱上端和油管头本体下端用螺纹连接的套管头。
(4) 按本体的结构型式分为：
◆ 单体式：一个本体内装一个悬挂器；
◆ 组合式：一个本体内装多个悬挂器。
2.套管头型号表示法
(四)套管头的安装程序(以螺纹式悬挂器套管头的安装为例)
1.套管头下部本体的安装
(1)下表层套管前，计算好联顶节长度，以保证套管头下部本体和四通安装后，下部四通防喷管线紧靠井架底座下工字粱(或上)穿过；
(2)固井后，卸下连顶节，用双外螺纹短节与套管接箍连接后，接上托盘。套管头下部本体内螺纹与双外螺纹短节外螺纹按规定扭矩上紧，并让其侧法兰对准防喷管线的位置。套管头下部本体内装保护套，拧紧顶丝；
(3) 根据套管头上部本体高度，用双法兰短节或四通安装在套管头下部本体上(占据套管头上部本体位置)。在其以上全套井口装置通径应大于悬挂器最大外径
(4) 将托盘上端面顶住套管头下部本体，下端填满沙石、水泥浆并与地面结合；
(5) 按钻井设计要求试压，稳压30min，压降不超过0.5MPa；
(6) 钻井过程中定期活动，检查保护套
2.下第二层套管的安装
(1) 下第二层套管前，先退出顶丝，用专用工具取出保护套
(2) 计算好入井套管长度和联顶节长度，最上面一根为双外螺纹套管与悬挂器相连。悬挂器上端接联顶节，将悬挂器座入套管头下部本体内；
(3) 从套管头下部本体旁侧孔连接回收钻井液管线到备用三通上
(4) 第二层套管固井后，拆下全套防喷器、四通和双法兰短节或四通；
(5) 将套管头上部本体装在套管头下部本体上。下放时注意对正该层套管悬挂器上部密封部位，以免损坏上密封；从对角方向拧紧、上平连接螺栓；套管头上部本体内装入保护套，拧紧顶丝；上装四通和防喷器。在其以上全套井口装置通径应大于所用悬挂器最大外径；
(6) 用手动试压泵从套管头试压孔泵入清水作密封试验，试验压力按其额定工作压力，稳压30min，压降不超过0.5MPa
3.下第三层或更多层套管的安装
(1) 其安装方法同2（1）～2（4）
(2) 将采气井口大四通安装在套管头上部本体上。注意 下放时对正该层套管悬挂器上部密封部位
(3) 此步聚同2（6）
(4) 其上装采油树试压，然后换装转换四通和防喷器，按钻井设计要求试压
(五)选用及安装要求
1.套管头额定工作压力应与所选用的防喷装置组合工作压力一致；
2.各连接部分的机械强度应符合相应标准；
3.抗压强度应足以支撑各层套管及油管的重量
二.钻井四通
(一)作用
安装于防喷器组合之间的承压件，在组合间形成主侧通道，通过侧孔可安装节流管汇，可进行压井、节流循环，挤注水泥及释放井内压力。
(二)型号表示方法
(三)结构特点
1.侧孔可以是法兰或卡箍式连接；
2.其额定工作压力与防喷器组合一致；
3.通径大于最内层套管的最大内径或等于防喷器组合的最大通径；
4.安装位置：可直接与套管头相连或装于两闸板防喷器之间；
5.防喷器与套管头本体上均有侧孔，通过它们同样可起到钻井四通的作用。但为避免高压钻井液或流体的冲刺而损坏，在非紧急情况下，不宜通过它们来完成钻井四通的任务
第二节 液压防喷器
防喷器是钻井井口装置的主要组成部分。它是保安全、快速、优质钻开高压油、气层的关键设备
液压防喷器的特点：
◆动作迅速
环形防喷器的液动封井时间一般不大于 30 秒
闸板防喷器的液动封井时间为 3—8 秒
打开液动放喷阀的时间为 3 秒
◆ 操作方便，安全可靠
井口防喷器的开，关均采用液压操作(是液压防喷器)，气压或液压控制，闸板防喷器除可用气、液控制外，还备有手动锁紧装置，保证在密封情况下不会自动打开
◆ 现场维修方便
闸板防喷器的闸板坏了，环形防喷器的胶芯坏了，在现场都可以进行更换。
液压防喷器型号及表示方法
1985年以前，我国的液压防喷器型号都是以KPY公称通经—最大工作压力表示，其中KPY为勘探液压防喷器的汉字拼音字母。公称通经以 cm单位表示并取其圆整值，最大工作压力以kg/cm2单位表示，如公称通经230cm；最大工作压210kg/cm2的液压防喷器，其型号为KPY23-210。
1985年始液压防喷器型号的字头仍为汉语拼音字母组成，公称通经以 cm单位表示并取其圆整值，最大工作压力的单位则以MPa表示。
例如公称通经230mm，最大工作压力21MPa的单闸板防喷器，型号为FZ23—21；公称通经346mm，最大工作压力35MPa的双闸板防喷器，型号为2FZ35—35；公称通经280mm，最大工作压力35MPa的环形防喷器，型号为FH28—35
目前液压防喷器的表示方法
一.环形防喷器
1.环形防喷器的用途
环形防喷器通常与闸板防喷器配套使用，也可单独使用。它能完成以下作业
1)当井内有钻具、油管或套管时，能用一种胶芯封闭各种不同尺寸的环形空间
2) 当井内无钻具时，能全封闭井口
3) 在进行钻井、取芯、测井等作业
中发生井涌时，能封闭方钻杆、取芯工具、电缆及钢丝绳等与井筒所形成的环形空间
4) 在使用调压阀或缓冲蓄能器控制的情况下，能通过18°无细扣对焊钻杆接头，强行起下钻具
类 型
关闭时，高压油从壳体中部油口进入活塞下部关闭腔，推动活塞上行，活塞推胶芯，由于顶盖的限制，胶芯不能上行，只能被挤向中心，贮备在胶芯支承筋之间的橡胶因支承筋互相靠拢而被挤向井口中心，直至抱紧钻具或全封闭井口，
开井口时，操作液压控制系统换向阀换向，使高压油从壳体上油口进入活塞上部的开启腔，推动活塞下行；关闭腔油泄压，作用在胶芯上的推挤力消除，胶芯在本身弹性力作用下逐渐复位，打开井口
(二)锥型胶芯环形防喷器
锥型胶芯环形防喷器的结构
工作原理
5) 胶芯工作以后逐步复原，能完全恢复到自环形防喷器胶芯由状态，不影响钻具通过。液控压力、井内压力越高，封井时间越长，则胶芯完全恢复到自由状态所需时间也越长
2. 壳体结构特点
锥形胶芯类环形防喷器的壳体与顶盖均为合金钢铸造成型。并经热处理，制造较易，成本较低，其外径小于其它类型的环形防喷器，但高度较高
3. 壳体与顶盖的连接
目前锥形胶芯类环形防喷器的壳体与顶盖连接有三种形式：大丝扣连接、法兰连接、爪块连接
4.活塞、油路及密封结构特点
1)活塞结构特点
(1) 活塞上部内腔为园锥形，母线与轴线的夹角20°～25°，与胶芯背锥相配，由于锥度较小，封闭所需的活塞轴向上推力也小，但相应的活塞行程要增加，从而增加了整个防喷器的高度。故比同规格的其它类型环形防喷器高20%左右
2)油路结构特点
3)密封结构特点
(1) 固定密封采用矩形密封圈、O型密封圈或带垫环的O型密封圈；
(2)活动密封采用唇形密封圈或双唇形密封圈，具有压力自封作用
(三)球型胶芯环形防喷器
工 作 原 理
1.球型胶芯结构特点
4) 橡胶贮备量大。球形胶芯的橡胶贮备量比其它胶芯大得多，在强行起下钻具被磨损以后，有较多的备用橡胶可陆续挤出补充。在起下钻过程中不用换胶芯。特别适宜海洋浮式钻井船上由于海浪冲击而引起钻具与胶芯频繁磨擦的场合使用
6)摩擦力小，开关所需油量较大。活塞的上推力部分由支承筋承受，而支承筋与顶盖之间是金属与金属接触，摩擦阻力小。但是，由于球形胶芯含胶量多，变形大，故需较大的活塞上推力。在不提高液控力的前提下，只得增加活塞直径。故这类防喷器外径较大，关闭一次所需液压油较多。与同规格的其它防喷器比较，所需油量为锥形胶芯的两倍，组合胶芯的三倍
2.活塞及密封的结构特点
2）密封结构特点
(1) 活塞外径密封部位（在活塞外径上），封隔油缸开、关两腔；
(2) 活塞内径密封部位（在壳体上），封隔井压与关闭腔；
(3) 支承圈密封部位（在支承圈内径上），封隔井压与开启腔，
这些密封圈由U形圈夹O型胶条和双唇形密封圈组成
(四)环形防喷器的比较
(1)现场常用锥型胶芯环形防喷器的技术规范
(2)现场常用球型胶芯环形防喷器的技术规范
(3) 球型胶芯环形防喷器技术规范
(六)环形防喷器的正确使用与管理
(4) 严禁用打开环形防喷器的办法来泄井内压力，以防刺坏胶芯。但允许钻井液有少量的渗漏，而起到延长胶芯使用寿命的目的；
(5) 每次开井后必须检查是否全开，以防挂坏胶芯；
(6) 进入目的层时，要求环形防喷器做到开关灵活、密封良好。每起下钻具一次，要试开关环形防喷器一次，检查封闭效果，发现胶芯失效，立即更换；
(7) 固井、堵漏等作业后，要将内腔冲洗干净，保持开关灵活
(8) 橡胶件的存放
◆先使用存放时间较长的橡胶件。
◆存放地方尽可能凉爽。橡胶件不能存放在加热器，蒸汽管道，辐射器，或其他高温设备附近。
◆橡胶件应远离电动机，开关，或其他高压电源设备。高压电源设备产生臭氧对橡胶件有影响。
◆橡胶件应尽量在自由状态存放。
◆保持存放地方干燥。（无水，油）
◆如果橡胶件必须长时间存放，则可考虑放在密封环境中
一、填充空白
1. 环形防喷器的液控油压一般不超过________。
2. 在现场对环形防喷器进行试压或活动检查时不做________试验。
3. 在现场对环形防喷器进行试压或活动检查时只做________试验。
4. 环形防喷器封闭井中钻杆时，为防止卡钻可以_____________，但不许___________钻具。
二、判断是非
1. 环形防喷器的上油腔输进高压油，下油腔通油箱，胶芯立即动作关井。
2. 环形防喷器在封闭井内国产114.3mm（41/2”）钻杆情况下，根据需要可强行下钻作业。
3. 由于井压助封的作用，环形防喷器在关井后可以将液控油压泄掉。
4. 环形防喷器在封井状态下允许钻具转动，但转速应尽可能缓慢。
5. 环形防喷器在封井状态下可以微开胶芯以泄降套压。
6. 锥形胶芯环形防喷器的胶芯底部受有井压作用，这就是所谓井压助封
三、回答问题
1. 环形防喷器由哪些主要部件组成?
2. 环形防喷器的工作原理是什么?
3. 环形防喷器有何作用?
4. 各类环形防喷器的外形尺寸有何特点?
5. 环形防喷器按胶芯分为哪几类?其壳体与顶盖连接方式有几种?
6. 使用环形防喷器主要应注意什么?
1.闸板防喷器的用途
闸板防喷器按其壳体内闸板室的数量可分为单闸板防喷器、双闸板防喷器和三闸板防喷器
1) 当井内有钻具(或其它管材时)，能封闭套管与钻具之间的环形空间；
2) 当井内无钻具时，能全封闭井口；
3) 在封闭情况下，可通过壳体旁侧出口安装连接管汇，进行钻井液循环、节流放喷、压井作业；
4) 在特殊情况下，通过使用剪切闸板切断钻具，并达到封井的目的；
5) 可悬挂钻具
类型
工 作 原 理
闸板防喷器要达到全封闭井口，必须要四处密封同时起作用，即
1.闸板浮动
◆ 闸板总成与壳体的闸板室有一定的间隙，允许闸板在闸板室内上下浮动
◆ 当闸板缩回到全开位置时，闸板上部胶皮不接触闸板室顶部密封面
◆ 在闸板关闭时，闸板室底部高的支承筋和顶部密封面均有渐缓的斜坡，能保证在达到密封位置之前，闸板与壳体间有充分间隙
◆ 实现密封时闸板前端橡胶首先接触钻具，顶部橡胶与密封突台面接触，从而完成全部密封
◆ 当闸板开启时，顶部密封橡胶脱离壳体凸台面，缩回到闸板平面内，继续打开闸板，闸板沿支承筋斜面退至全开位置
◆ 闸板这种浮动特点，即保证了密封可靠，减少橡胶磨损，延长胶芯使用寿命，又减少了闸板移动时的摩擦力
2.闸板自动清砂
闸板室底部被制成朝井眼倾斜的“漏斗形”，闸板放在高而窄的支承筋上。这种结构能使闸板在关闭时，自动清除砂子和淤泥，防止堵塞，减少闸板开关阻力
3.井压助封
在井内有压力时，还能从封闭的闸板背部和下部产生一种助封推力，井内介质压力愈大，助封力愈大
4.闸板自动对中
闸板的前端具有相互突出的导向块，可插入对面闸板的凹槽内，导向块斜面能迫使钻具在闸板关闭的过程中移向井眼中心，保证闸板与钻具间密封可靠
1)双面用闸板结构特点
(1) 闸板上、下对称。闸板体后部与闸板轴的连接为横向“T”形槽连接。
(2) 闸板浮动性能好。由于闸板体与压块是分成两体的，受挤时，连接螺钉上的长形槽可以移动；
(3) 对不同尺寸的钻具，只需更换橡胶密封半环和闸板压块，其余零件可通用
2)单面用闸板结构特点
单面用闸板不能翻面使用，但拆换闸板胶芯较方便。
(1) 整体胶皮式，这种闸板密封半环是整体的，由闸板体、密封半环压块及压块螺钉组成。由于压块螺钉垂直放置，因此受剪力很大，常发生剪弯和剪断现象；
3.油缸总成是指侧门、缸体、缸盖、活塞、活塞杆及各种密封部件组成
1) 缸体与缸盖的结构特点
国产闸板防喷器、美歇福尔SL、LWS型闸板防喷器均采用园筒式缸体，用双头长螺柱将缸盖和缸体串联紧固到侧门上。这种结构简单、拆装容易，当油缸磨损后容易在现场更换，制造成本低。但进入关闭室的液压油管暴露于缸体外，安装运输途中容易碰环
3)活塞及其密封结构特点
闸板防喷器一般为整体结构。活塞与油缸间的密封一般采用“O”型圈、唇型密封及组装皮碗式。组装皮碗式拆装方便、成本较低、但密封圈寿命不长
4.闸板锁紧装置的结构特点
所有闸板防喷器均设有锁紧装置。锁紧装置分类:
手动锁紧作用：
手动锁紧装置是靠人力旋转手轮关闭或锁紧闸板。
◆ 当液压失效时，用手动锁紧装置能及时关闭闸板，封闭井口
◆ 当需长时间封井时，可用手动锁紧装置锁紧闸板，此时可以泄掉液压。
使用时注意：手动锁紧装置只能关闭闸板，不能打开闸板。锁紧后要打开闸板，必须手动解锁到底后，再用液压打开闸板
手动锁紧装置按结构不同可分为：
1)螺杆式
活塞杆内孔和锁紧轴外径为左旋梯形螺纹连接，锁紧轴外端通过万向节与手动杆、手轮相连。
◆ 当需用手动关闭闸板时，右旋手轮，通过手动杆带动锁紧轴旋转，由于锁紧轴的台肩顶在缸盖上，不能后退，强迫活塞向前运动，关闭并锁紧闸板
◆ 在非锁紧状态，液压开关闸板时，锁紧轴随开关闸板做往复运动
◆ 当需在液压关闭后锁紧闸板时，右旋手轮，通过手动杆带动锁紧轴旋转，由于锁紧轴的台肩顶在缸盖上(或止推轴承上)，不能后退，则为在关闭状态下锁紧了闸板。
◆ 当液压关闭闸板后，锁紧轴的销子(或四方头)在最内侧(观察孔见不到轴的光亮部分)；若右旋手轮，使之锁紧，销子(或四方头)移到最外侧(可见轴光亮部分)，同开启闸板相同，故关闭不锁紧状态明显，而开启或关闭后锁紧状态不明
2)花键轴套式
花键轴套外径与活塞杆内孔用左旋梯形螺纹连接，轴套内孔与锁紧轴为滑动键连接，锁紧台肩卡在缸盖内孔止推轴承与挡圈内，使之只能转动而不能前后运动
当需手动关闭闸板或锁紧闸板时，右旋手轮，手动缸盖上不能后退，迫使活塞（杆）前进，关闭并锁紧板。
这种结构的缺点是无法在外部观察闸板开关及锁紧情况，且花键轴套易粘结卡死
3)简易式
简易式锁紧装置是在缸体上直接加一个装锁紧螺杆的护罩，内孔为正扣母螺纹；锁紧螺杆后接手动杆及手轮。旋转手轮锁紧螺杆直接推动活塞杆前进，关闭并锁紧闸板
这种锁紧装置的特点是直观性强，从活塞杆尾部位置可判断闸板的开关和锁紧状况。这种装置结构简单、操作方便。但防喷器横向尺寸增加，锁紧杆暴露在外，保养不好易锈死转不动。上述手动锁紧装置，在液压关闭后锁紧，或手动关闭后锁紧，必须在控制台上标明已锁紧。
手动锁紧装置的组成（液压关闭锁紧轴随动结构为例）
手动锁紧与解锁的操作要领
要打开闸板必须手动解锁（到底），其方法是左旋手轮到底，再液压打开，否则易造成损坏锁紧装置事故。无论是关闭锁紧或解锁都必须把手轮旋到底，不得停留在中间位置
５.侧门及油路
侧门是用来封闭闸板室，安装油缸总成及活塞杆密封，传送液压油的重要部件。一般近似长方体，在安装油缸处铸有加强筋，以增加侧门刚度。侧门与壳体、油缸采用螺钉连接，并有密封沟槽。螺钉卸下后可方便打开，迅速更换闸板．
按侧门开启方式可分：
◆ 铰链支承旋转侧门
◆ 液缸直行开启侧门两种结构
（1）铰链支承旋转侧门及油路
铰链支承侧门，可在水平面转动，其转动角超过120°，各类型防喷器旋转侧门及其它零部件的密封均大致相同.
a.铰链同侧门为一体的结构
这种铰链由铰链、铰链座、油管、螺钉、定位销以及密封件等组成，铰链同侧门为一体，位于侧门侧面的中部，铰链内钻有两条液压油通道，一条钻到油缸内，进入油缸开启室；另一条钻至油缸之外，经油管、缸盖进入油缸关闭室，分别控制开关闸板的动作，上下铰链座与铰链销为一铸造整体，用螺钉和定位销固定在壳体侧面。一对侧门同一水平线上的两铰链座用油管连通，用来同时开或关一付闸板。这两铰链上的进油孔，只接一根控制油管，另一孔口用丝堵堵死，以备用。
这种铰链的特点是：既起支承作用，又是液压油通道，侧门打开时，仍可液压控制闸板开关，便于维修更换闸板。这种油路沿途还需外露油管连接，故称部分埋藏式油路。油路沿程密封均采用“O”形圈
b.铰链销结构
这种结构为单一铰链座，固定于壳体闸板体腔中部。侧门上的铰链为上下两部件，长铰链销贯通上下铰链。其液压油进铰链座孔口→铰链销→铰链→铡门埋藏油路→(油缸)油管→缸盖→油缸。全部油道沿途密封均用“O”形圈
c.组合铰链
组合铰链是将液压铰链座和承载铰链座分开，中部液压铰链仅起连接油路通道的作用。可在壳体上直接更换修理，增加了密封寿命。其承载铰链座上配有自行润滑轴承，在承受全部重量下，开关侧门很轻便；铰链与侧门不是一体，是用螺钉固定在侧门侧面，方便了油路的加工.
（2）液缸直行开启侧门及油路
卡麦隆u型防喷器侧门及中间法兰，为锻造结构，缸体上除闸板开关主油缸外，两边备有一对侧门液缸，如图2—30所示。当需要更换闸板时，拆掉四颗侧门螺钉，施加关闭液压，在关闭闸板的同时，就自行开启侧门（如图中左半部），即可更换闸板；更换完后，可施加打开油压，侧门就会在闸板打开的同时自行合拢。
打开侧门液压流程：
液压油进关闭油口→中间轴向通孔柱塞→侧门油缸及缸套与缸体环形空间→主油缸关闭腔，则闸板关闭(侧门螺钉松掉时，侧门直行打开)。
关闭侧门液压流程：
液压油进开启油口→径向有孔柱塞→侧门油缸及中间法兰油孔→闸板主油缸开启腔，则闸板打开(侧门螺钉松掉时，侧门直行关闭)。
主油缸及侧门开关油缸均嵌在中间法兰槽内，由缸体限定位置，缸体与中间法兰用八个内六角螺钉相连。此种结构为全埋藏式油路，安装和运输不易损坏。其不足之处为侧门开启后太长、耗油多.
(1)侧门的开关原则
(2)拆换闸板的顺序
(四) 闸板防喷器的正确使用及管理
1. 井喷时可用防喷器封闭空井或与闸板尺寸相同的钻具。需长时间关井时，应手动锁紧闸板，并挂牌标明开关后锁紧情况，以免误操作。锁紧或解锁手轮均不得强行板紧，扳到位后回转1/4～1/2圈。
2. 使用中所装的闸板规格，在现场至少有一付备用件，一旦所装闸板损坏，能及时更换。
3. 严禁用打开闸板来泄井内压力。每次打开闸板前，应检查手动锁紧装置是否解锁到底；打开后要检查是否全开(闸板总成后退到体内)，不得停留在中间位置，以防钻具碰坏闸板
（五）常用闸板防喷器的技术规范
附: 四川石油管理局关剪切闸板防喷器的安装、使用与维护暂行规定
1钻井设计
1.1 钻井设计中应包括剪切闸板防喷器的安装、试压与使用内容。
1.2 钻井工程设计中，剪切闸板防喷器的压力等级、通径应与其配套的井口装置的
压力级别和通径一致。
2 剪切闸板防喷器的安装
2.1下列情况应安装剪切闸板防喷器
2.1.1 所有含硫油、气井，从固技术套管后直至完井、原钻机试油的全过程。
2.1.2 所有探井、评价井，从固技术套管后直至完井、原钻机试油的全过程。
2.1.3 预计可获高压高产天然气的开发井，从固技术套管后直至完井、原钻机试油的全过程。
2.2 安装剪切闸板防喷器的井口装置组合
2.4 剪切闸板防喷器应安装手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，中心线与锁紧
轴之间的夹角不大于30°，并挂牌标明开关方向和圈数。手动操作杆手轮下方应
安装操作台。
3 剪切闸板防喷器的试验、试压与维护
3.1 井控车间应对每批剪切闸板（芯子）进行外观检查和按10%进行剪切钻杆
抽样试验。
3.1.1 28—35、35—35、28—70、35—70、28—105和35—105剪切闸板防喷器选用
5″S135钻杆做抽样试验。
3.1.2 18—35和18—70剪切闸板防喷器选用3 1/2″S135钻杆或3″油管做抽样试验。
3.1.3 剪断钻杆后按额定工作压力进行密封试压，剪切刀刃无损伤和密封试压合格后
才可使用该批剪切闸板，试验过的剪切闸板不再安装使用。
3.2 在井场安装好后， 剪切闸板防喷器按额定工作压力试压。
3.3 剪切闸板防喷器的日常检查、试压、维护保养与活动，按全闭防喷器的要求执行。
3.4 剪切闸板在遇井喷失控剪切钻杆后应及时更换，已剪切过的剪切闸板不再使用。
4 剪切闸板防喷器的使用
4.1 剪切闸板防喷器原则上不能作全闭使用。在全闭闸板防喷器失效情况下，剪切
闸板防喷器可在空井状态下关井
4.2 使用剪切闸板防喷器剪断井内钻杆（油管）控制井口的前提条件
在采用正常关井程序处理井喷中，当环形防喷器和半闭防喷器或钻具内防喷工具失效
而导致井喷失控的情况下，才能使用剪切闸板防喷器剪断井内钻杆（油管）控制井口，创
造放喷点火的条件。
4.3 关剪切闸板必须由钻井队队长指挥钻井技术负责人或当班副司钻在远程控制台操作，
实现剪切关井。
4.4 使用剪切闸板防喷器实现剪切关井的指挥权限
在无法控制井口而发生井喷失控的情况下，钻井队队长在同甲方钻井监督协商后，
立即请示矿区(公司)井控第一责任人或井控负责人同意后，组织实施剪断钻杆（油管）关井。
在来不及请示的特殊情况下，钻井队队长经与甲方钻井监督协商后可以决定并组织实施剪断
钻杆（油管）关井
4. 打开和关闭侧门时应先泄掉控制管汇压力，以防损坏铰链的“O”形圈，打开侧门换闸板，要注意用液压开关闸板时，避免蹩坏闸板、闸板轴或铰链。不许同时打开两个侧门。
5. 有二次密封装置的闸板防喷器，只有在活塞杆密封处严重漏失时，才使用二次密封装置注入密封脂。注入量不宜过多，止漏即可，以免损坏活塞杆，一有可能就立即更换活塞杆密封，不可长久依赖二次密封装置。
6. 若闸板在正常压力下打不开时，可在认真分析原因的基础上处理，可打开管汇旁通阀，直接用蓄能器的21MPa压力来控制，若仍打不开，则还可用气——液泵直接打压至36。5MPa控制，但这须将蓄能器截止阀关闭后，才允许升至36.5MPa。
7．当井内有钻具时，严禁关闭全封闸板
8. 正常钻井中，油气层钻进中每3天应关、开半闭闸板和闸阀一次。油气层中每次起钻完关、开全闭闸板一次，环形防喷器每10天试关井（在有钻具的条件下）一次。
9. 配装有环形防喷器的井口防喷器组，在发生井喷紧急关井时必须按以下顺序操作：
首先，利用环形防喷器封井。其目的是一次封井成功并防止闸板防喷器封井时发生刺漏。
然后，再用闸板防喷器封井。其目的是充分利用闸板防喷器适于长期封井的特点。
最后，及时打开环形防喷器。其目的是避免环形防喷器长期封井作业
4.5 剪切闸板防喷器剪切钻杆（油管）关井的操作程序：
4.5.1 锁定刹车装置。
4.5.2 在环形防喷器和相应尺寸的半闭闸板防喷器都关闭的情况下，打开主放喷管线泄压。
4.5.3 检查剪切闸板防喷器以上的半闭防喷器和环形防喷器是否处于关闭状态。
4.5.4 打开剪切闸板防喷器以下的半闭防喷器。
4.5.5 打开储能器旁通阀，关剪切闸板防喷器，直到剪断井内钻杆（油管）。
4.5.6 关闭全闭防喷器控制井口。
4.5.7 手动锁紧全闭防喷器和剪切闸板防喷器。
4.5.8 关闭储能器旁通阀。
4.5.9 试关井。
a) 打开8#液动平板阀节流放喷。
b) 关闭4＃放喷管线以外的其它放喷管线。
c) 关节流阀试关井。若关井压力达到允许最高关井压力则迅速实施放喷点火。
4.5.10 将远程控制台的管汇压力调整至正常值。
4.5.11 立即安排人员观察井口及压力情况，做压井准备工作。
4.6 使用剪切闸板防喷器的其它安全注意事项
4.6.1 钻井队应加强对防喷器远程控制台的管理，绝不能误操作而导致钻具（油管）事故
或更严重的事故
4.6.2 操作剪切闸板时，除远程控制台操作人员外，其余人员全部撤至安全位置，同时组
织按应急救援预案布置警戒、人员疏散、放喷点火及其之后的应急处理工作
复 习 思 考 题
一、填充空白
1.双闸板防喷器常装有_______闸板与_______闸板。
2. 闸板防喷器的液控油压通常调定为_________。
3. 手动关井操作时蓄能器装置上控制闸板防喷器的换向阀应处于____位。
4. 为了切断闸板防喷器的液控油源并使液控管路中的压力油卸压只需将蓄能器装置上的换向阀手柄扳至____位即可。
5. 闸板手动锁紧与手动解锁操作时，最后都应使手轮回旋_________圈。
6. 某井使用89mm(31/2”)钻杆打钻，井口闸板防喷器所配装的半封闸板尺寸应为_____。
7.打钻接近油气层时， 闸板防喷器应处于“待命”工况，此时应将活塞杆二次密封装置处的_______________卸下。
二、判断是非
1. 井口井压为30Mpa，闸板防喷器关井时所用液控油压也应该是30Mpa。
2. 旋动闸板防喷器的侧门时，蓄能器装置上控制该防喷器的换向阀应处于关位。
3. 闸板防喷器在液控失效采用手动关井时，蓄能器装置上控制该防喷器的换向阀应处于中位。
4. 闸板手动锁紧的操作要领是：顺旋，到位，回旋。
5. 闸板手动解锁的操作要领是：逆旋，到位，回旋。
6. 井口井压愈低闸板防喷器的封井效果愈可靠。
7. 活塞杆的二次密封装置在启用时挤注二次密封脂越多越好。
8. 闸板防喷器可用以长期封井。
9. 闸板防喷器的半封闸板在关井工况下既允许钻具上下活动又允许钻具轻微转动
三、回答问题
1. 闸板防喷器有何作用?
2. 闸板防喷器由哪些主要部件组成?按闸板室的数量可分为几类?
3. 简述闸板防喷器的工作原理。
4. 闸板防喷器必须保持哪几处密封才能处于全封闭状态?
5. 长期关井是用环形防喷器，还是用闸板防喷器?为什么?
6. 手动关井和开井怎样操作?
7. 闸板总成的结构有几种?各种闸板总成的结构特点是什么?
8. 闸板锁紧轴有几种?其原理是什么?
9. 换闸板应怎样操作?
第三节 防喷器控制装置
（一）控制装置的作用
◆ 防喷器控制装置是开关防喷器和液动闸阀的装置。
◆ 它既要提供足够压力和排量的压力油，还要在平时把这种液压能贮存起来
◆ 开关防喷器时，通过控制阀件把液压油准确迅速地输送给防喷器和液动放喷阀的液缸，从而达到开关目的
1.远程控制台
组成:
(1)油泵组。通常包括电动泵、气动泵和手动泵
(2)蓄能器。装置中常用瓶式蓄能器和球形蓄能器。
(3)管路及各种控制阀件。
(4)底座及油箱
作用:
当井喷发生后，钻台不能靠近，可在远程控制台上操纵换向阀开关防喷器及液动阀
2.司钻控制台
正常情况下都是在此控制台上控制防喷器及液动阀 。
3. 联结管汇
由液压管线及气、电缆组成
功用
用来将远程控制台与防喷器及液动阀的液路连接起来，将远程控制台与司钻控制台的气、液路连接起来，以实现对液压防喷器及液动阀的控制
(三)、控制装置的工作原理
(四)、控制装置的分类
按控制防喷器开关的控制阀的先导控制方式，可将控制装置分为：
1.“液控液”型
它是利用司钻控制台上的液压换向阀，将控制油液经管路输送到远程控制台上，使控制防喷器开关的控制阀换向，将蓄能器的高压油输入液缸，开关防喷器。
2.“气控液”型
它是用司钻控制台上的气阀，将压缩空气经气缆输送到远程控制台上，使控制防喷器开关的控制阀换向，将蓄能器高压油输入液缸，开关防喷器。
由于它有许多独特的优点，故国内外目前广泛使用这类控制装置
3.“电控液”型
它是用电操纵换向阀换向而控制防喷器的开关
以上三种控制类型，以“气控液”较为先进。这是因为：
（1）气比油经济、迅速和安全；
（2）气比电安全；
（3）台上无高压、不污染；
（4）司钻台与远控台采用气缆连接，安装维修简便
（五）控制装置型号表示
例：FKQ4805A
表示气控液型，蓄能器公称总容积为480L、5个控制对象，经第一次改进后的地面防喷器控制装置
二、“气控液”型控制系统
“气控液”型控制装置相对于“液控液”型控制装置结构
有以下优点：
◆ 设计合理
◆ 控制压力高
◆ 备用动力充分
◆ 高压不上钻台
◆ 控制线路均为单一驱动、作用互不影响
◆ 控制迅速，安全可靠无“振动、联动、自动”等缺 点。目前国内多采用这种类型的控制装置。
1.主要部件结构
1）电动三缸柱塞泵
功用
工作原理
压力继电器的调压过程
压力继电器的调压过程
3）气动泵
气动泵作为辅助泵配备，在气源充足时可与电泵并联工作。在停电或电泵组坏了时，代替电泵工作，若系统需要超过21MPa压力开、关防喷器时，也直接用气动泵供液
工作原理
当压缩空气经气动泵的换向机构进入气缸的下腔时，推活塞上行，当活塞快到上死点前便向上拉动往复杆向上运动。往复杆带动梭块，棱块带动滑阀向上行，当滑阀滑行到上死点后，就改变了气流的方向。即将原上腔与排气口相连的气路改为与进气口相连；下腔原与进气口相连的改为与排气口相连。此时，压缩空气推动活塞下行。当活塞快到下死点前，便带动往复杆和滑阀上行，滑阀到下死点后，气流又发生改变，推活塞上行。如此往复
气泵使用时的注意事项
压力继气器的结构
工作原理
它利用调节弹簧的压缩力来平衡液压作用到柱塞面积上的推力。当液压作用到柱塞面上形成的推力大于弹簧所调定的压缩力时，弹簧被压缩柱塞杆另一端的密封圈紧贴在气接头上，切断压缩空气的通道，气泵断气停止工作。当液压作用在柱塞面上所形成的推力小于弹簧所调定的压缩力时，弹簧把柱塞推向液压端，柱塞杆带动另一端(气源端)的密封圈，离开气接头密封面，气源接通气泵工作，直到液压力克服了弹簧的力量，致使柱塞向气源端移动，关闭气源进口为止。液压端与蓄能器液压相连，21±0.5MPa时，关闭气源进口。调节时，用调节帽进行调节，往上停泵压力增大，往下停泵压力减少
压力继气器的使用
蓄能器由胶囊分隔为胶囊内和胶囊与壳体间的两个腔室。其中胶囊内预充入7±0.7MPa的氮气，瓶式蓄能器的数量是由开关防喷器所需的总的液量来确定的。其总容积按下式计算：
Ｖ=ＶＲ／(Ｐn/Ｐ１－Ｐn/Ｐ２)式中Ｖ——蓄能器组的总容积(氮气+液体)，LＶR——所需的可用液量
蓄能器是以蓄存高压油(公称压力）21MPa
储能器的技术规范
储能器使用时的注意事项
充氮测量工具
6）溢流阀
工作原理
利用调定的弹簧的弹力与钢球(阀芯)与所承受的液压推力直接作用。正常情况下弹簧力大于液压力，阀口关闭。当发生超压使液压力大于弹性力时，液压推动钢球上移使阀口打开泄压，压力油泄回油箱。当油压泄到正常值时，钢球在弹簧的作用下，又使阀口关闭。让设备始终保持在正常工作压力范围内。
在远程台上有两个
（1）蓄能器溢流阀：溢流压力为24MPa；
（2）管汇溢流阀：溢流压力为36.5MPa
7)调压阀
手动调压阀结构
气动调压阀结构
手动调压阀工作原理
调压阀的使用调试
8)压力变送器
工作原理
压力传感器的调试
压力变送器使用时的注意事项
9)三位四通换向阀
三位四通换向阀手动时的工况
三位四通换向阀气动时的工况
三位四通换向阀使用时的注意事项
10)二位二通转阀(旁通阀)
二位二通转阀使用(旁通阀)
大于10.5时的使用情况
从超高压状态（>21MPa）转为常压工作状态（10.5MPa）
11)气源总阀
12)三位四通滑阀
气滑阀的结构
遥控装置上如何控制井口防喷器的关、开
2.控制装置工作原理
◆ 将电机开关12扳到自动位置(中位是关位，右位是自动位置，左位是手动。一般情况下使用自动控制，不用手动控制。)，电机便能在继电器的控制下自动接通电源。电源被接通后，电机9带动三缸泵10进行工作。泵出的高压油经单流阀14，截止阀15，进入蓄能器16。当蓄能器液压油压力逐渐升高到21MPa时，压力继电器11自动切断电源。三缸泵停止工作。当油压降至18MPa～17MPa时，泵自动启动至油压为21MPa停泵。
◆ 蓄存的高压油，在使用时通过调压阀18a和18b，分别进入汇管上各三位四通转阀21a……21e。压力表35是钻机气源压力；压力表36是通过变送器28指示的蓄能器压力；压力表37通过变送器29指示通过调压阀18a后的汇管压力；压力表38通过变送器30指示调压阀18b出口的环形控制压力。这些表在司钻台上显示，以便司钻随时遥控掌握
◆ 当需要关井时(以关环形防喷器为例)：先操作司钻台上气源总阀到开位，同时操作二位四通滑阀33a到关位，压缩空气左方框图连接通路达到远程台上的气缸19e的右侧，推活塞左移带动拉杆，使三位四通转阀21e手柄右转，处于关位，转阀21e便按右方框图接通了通往环形防喷器关闭油腔的油路。减压后的高压油，沿管排架的高压管线进入环形防喷器关闭油腔，推动密封胶芯上行实现封井。这时活塞上油腔(开启油腔)的液压油通过管线，从阀21e流回油箱。当需要打开环形防喷器时，只需操作阀33a换向(手柄向左扳)使其处于开位，压缩空气按右方框图连接通路来到远程控制台上的气缸19e的左侧，使活塞右移，带动21e手柄左转，按左方框图连接通路，使液压油进入开启油腔，打开环形防喷器
气控液控制装置的控制原理 可以简单的由下面框图表示
3.控制装置正常工作时的工况
1)远程台
(1)阀的开关状态：
◆ 电源空气开关合上；
◆ 电控箱旋钮旋至自动位；
◆ 泄压阀、液旁通阀、气旁通阀、气泵进气阀处于关闭状态；
◆ 换向阀手柄与所控制的防喷器一致；
◆ 气动调压阀的三通旋塞扳向上方；
◆ 其余阀处于开位。
(2) 压力表显示状况
蓄通器压力表为18～21MPa
◆ 环形和汇管压力表为10.5MPa
◆ 气源压力表为0.65～0.8MPa
◆ 气动压力变送器的输入气表为0.14MPa
◆ 压力继电器上限为21MPa，下限为18MPa
◆ 油箱中余油高于下部油位计下限
◆ 油雾器油杯盛油过半
(3) 司钻台工况
◆ 各压力表与远程台一致（误差不超过5%）
◆ 油雾器油杯盛油过半
4.防喷器钻机刹车联动防提安全装置
5.控制装置的正确使用与管理
1) 正常情况下，所有防喷器处于打开状态，液动闸阀处于关闭状态。不得乱动。
2) 一般情况下，泄压阀、液气旁通阀、气泵进气阀处于关闭状态，其余阀处于开启状态。若汇管压力需超过21MPa，则关掉蓄通器截止阀，打开液、气旁通阀及气泵进气阀、将所要开(关)的闸板控制换向阀处于开(关)位。闸板防喷器开关到位后要泄掉高压。
3) 气源压力为0.65～0.8MPa。
4) 液压油不允许用燃料油代替，采用20号机械油或22号汽轮机油(透平油)。
5) 电控箱的旋钮应常处于自动位置，以免及时向蓄能器补充油液；
6) 电泵启动时，油压应低于17.5MPa；
7) 曲轴箱、链条箱注入20号机械油，并经常检查油标高度及时补充。半年换油一次
8) 柱塞密封装置中的密封圈松紧应适度，不可压得过 紧
9) 压力继电器上限调定为21MPa，下限为18MPa
11) 气泵换气机构中的滑块易卡死，应保证压缩空气的洁净与低含水量，注意放掉杯内积水
12) 油雾器的油杯中盛2/3的10号机械油。并适当控制管路中的进油量
13) 压力继气器的停泵压力为21MPa
14) 蓄通器胶囊中只能充氮气，充氮压力为7±0.7MPa
14)检查胶囊内的氮气或充氮时，应做到
(1)泄掉钢瓶内的液压油（否则，检查到的压力为油压力）
(2)旋开钢瓶上部的护帽，卸下充气阀螺帽，将充氮工具的针阀与胶囊充气嘴相接，顺时旋转针阀将充气阀压开，充氮压力表显示氮气压力，若表压显示7±0.7MPa则表明该瓶氮气压力充足，则可逆时旋转针阀使充气阀关闭，打开充氮工具放气阀放掉余气；
(3)如果表压显示不到7±0.7MPa，将充氮工具胶管外端的接头接到高压氮气瓶上，打开高压氮气瓶充排气阀，使氮气流入胶囊内，当表显示为7±0.7MPa时，关闭氮气瓶充排气阀，逆时旋转针阀使胶囊充气阀关闭，放掉余气，卸下充氮工具，代上充气阀螺帽、护帽。
15) 调节手动调压阀时，顺时针旋转手轮为二次油压升高，逆时针旋转手轮二次油压降低。正常情况下，二次油压为10.5MPa。
16) 调节气动调压阀时，顺时针旋转空气调压阀手轮二次油压升高，逆时针旋转空气调压阀手轮二次油压降低。最大二次油压为10.5MPa。
17) 正常情况下三通旋塞应扳向上方，由司钻台控制气动调压阀的二次油压
18) 调压阀在调节时有滞后现象，二次油压不随手轮的调节产生连续变化，而呈阶梯性跳跃，其最大跳跃值允许为3MPa，调压时慢扳手轮后停一会，压力变动不够，再一次慢扳手柄，稍等片刻，若不够再调至二次压力为止
19) 压力变送器的输入气压为0.14MPa，当远程台与司钻台的几副表压值相差悬殊(误差大于5%)时应进行调准，其作法是：
1）司钻台表压显示过低。这可能是输入的一次气压低于0.14MPa或是放大器的恒节流孔导管堵塞所致。处理的办法是调准一次气压为0.14MPa或是将装设恒节流孔导管的螺杆取出，使用Φ０.２×２００的不锈钢丝将恒节流孔导管通孔顶通；
2）司钻台表压显示过高，这可能是喷嘴粘附污物堵塞所致。处理的方法是用酒精棉球擦试喷嘴并将喷嘴吹通，揩干。
20) 操作三位四通手柄时应扳动到位；不能在手柄上加装其它锁紧装置。
21) 三位四通转阀旁的二位气缸两端各有黄油嘴和机油杯，可每周注一次黄油和机油。
22) 打开气源总阀，同时扳动三位四通气滑阀的联动时间不得少于5s，否则远程台上的三位四通转阀不能换向
复 习 思 考 题
一、填充空白
1. 蓄能器装置安装在距井口______以远处。
2. 常用气控液型控制装置，在投入工作时，其蓄能器的油压应___________范围内。
3. 常用气控液型控制装置，蓄能器装置上的两个减压阀，它们的二次油压应调为_______。
4. 蓄能器装置与遥控装置上的三副压力表，其示压值应_________。
5. 控制电泵自动启停的压力继电器应调定上限压力________，下限压力________。
6. 控制气泵自动启停的压力继气器应调定上限压力_________。
7. 目前你井队所使用的气控液型控制装置，蓄能器安全阀调定开启压力_________，管汇安全阀调定开启压力_________。
8. 控制装置所用液控油料为_______________。
9. 蓄能器预充的是_____气，预充压力_________。
10. 控制装置工作时，往蓄能器里充油与补油一般都是使用_______泵工作。
11. 控制装置工作时，电控箱上旋钮应转至_________位。
12. 当用10.5Mpa的压力油无法使闸板防喷器关井动作时，应打开________阀，使用蓄能器的高压油推动闸板关井。
二、选择填空
1. 液压防喷器开、关动作时所需液控压力油来自_________。
①蓄能器 ②电泵 ③气泵
2. 具有气动减压阀的控制装置投入工作时，在正常情况下，环形防喷器供油路上的气动减压阀由________。
①遥控装置上空气调压阀 ②蓄能器装置上空气调压阀
③遥控装置与蓄能器装置上的空气调压阀皆可
3. 控制装置投入工作时，在正常情况下，旁通阀的开、关由__________控制。
①遥控装置 ②蓄能器装置 ③遥控装置与蓄能器装置皆可
4. 控制装置蓄能器压力表显示油压为19Mpa，此时欲将蓄能器油压升高，因此立即将电控箱旋钮转至手动位，这种作法是________。
①正确的 ②可行的 ③错误的
5. 往蓄能器钢瓶中充氮时或是使用充氮工具检测胶囊压力时，务须注意的是________。
①准备并安装好充氮工具 ②安全作业 ③首先泄掉钢瓶中油压
三、回答问题
1. 液压防喷器控制装置有几种类型?由哪几部分组成?
2. 蓄能器装置上泵组，什么时侯使用电泵工作，什么时侯使用气泵工作？
3. 气控液型控制装置处于“待命”工况时，其主要阀件处于什么工位或工况？
4. 用10.5MPa开关闸板防喷器不起作用时，可采用什么方法去开关?若还不行其动作该如何进行?为什么?
5. 蓄能器胶囊内应预充什么气?其压力是多少?如何检查氮气及充氮?其额定工作是少?
6. 正常情况下在什么设备上操作防喷器?应注意些什设备上操作?若无液压，又如何作?
第一节 节流管汇、压井关汇
（一）主要部件结构及原理
1.节流阀
节流阀的功能是在实施油气井压力控制技术时，借助它的开启和关闭维持一定的套压，将井底压力变化稳定在一定窄小的范围内。节流阀是节流管汇核心部件，节流阀的节流元件，其结构有多种，它们的原理都是利用改变流体通孔大小，从而达到节流的目的。即液体经由狭小通道时，形成较大的局部阻力，使流阻加大而造成回压。通孔越小，回压越大；通孔越大，回压越小
节流阀的种类
结构
原理
固定式节流器的流量是固定不变的，可根据需要更换不同尺寸的节流嘴而得到不同的排量。
2.可调节流阀
可调节流阀通过手轮或液压调节阀芯与阀座的相对位置，来改变液流截面积的大小以达到节流目的。
该阀可以遥控。其阀芯为筒形，为整体硬质合金；阀座内圈镶硬质合金；阀盖与介质接触端堆焊有硬质合金，使之具有良好的耐磨性和抗腐蚀性。在阀的出口通道上嵌有尼龙的耐磨衬套，以保护阀体不受磨损.
阀盖的尾部是液缸及活塞，靠液压油推动活塞带动阀杆，再带动阀芯前后推进，使阀芯与阀座之间的流道面积改变来节流的.
◆ 具有较好的抗腐蚀性能；
◆ 筒形阀芯和阀座内圈为硬质合金，且能颠倒使用，因增加了使用寿命；
◆ 较大的阀体腔和筒形阀体结构，较之通常的针形节流阀，它具有较大的流量；采用侧进正出的流向，其筒形阀板周围的导筒减少了节流时的振动，减少了噪声；
◆ 阀位变送器能借助气压讯号，将节流阀阀板相对于其全开位置的实际位置，输送到控制台上显示出来；
◆ 操作者通过控制台能远程控制节流阀的开关；
◆ 此阀只作节流用，不能作为截止阀
（2）手动节流阀
手动节流阀用手操纵机构代替了液缸及活塞，通过手轮转动带动阀芯前后移动改变阀芯与阀座间的相对位置，改变过流面积大小达到节流。与液动节流阀相比，仅不能遥控及不知阀的开关程度
2.平板阀
平板阀是一个沿顺流方向金属阀板对金属阀座密封的两通阀，由手轮（或液缸）操纵。
平板阀有的配有回座密封（又叫倒密封或三次密封），即带压换盘根。在阀盖的下方阀杆通过处有一450斜面与阀盖450斜面吻合造成金属对金属的密封。若当阀处于压力管线上，而阀杆盘根漏失，用二次密封仍不能解决时，则需采用回座密封。其步骤是：
◆ 用手轮全关闸板
◆ 卸松轴承套3～4圈，顺时针转动手轮，达到阀杆不能再进一步松动，撞击手轮，使两450斜面吻合，观察回座密封是否起作用（即漏失处不再往外渗液）
◆ 卸手轮、轴承套，阀杆接头和轴承；
◆ 松压帽、换盘根；
◆ 重新装入。
特别提示
回座密封是平板阀的一大优点，但作业时，是在高压下，操作时应特别小心；明杆带尾杆的平板阀应在尾座上加一螺柱顶住尾杆，以造成对阀杆的上顶力
平板阀、节流阀的使用
3.气动抗震压力变送器
气动压力变送器是将套管、立管中泥浆的压力值转换低压气值，一低压气压表显示高压泥浆压力。
◆ 当钻井液无压力时，胶塞处于下部位置，膜片也处于常位，锥阀打开，球阀关闭，输出压力通大气。
◆ 当钻井液有压力时，压力→推胶塞→推 导杆→推膜片，膜片的锥阀座与阀芯吻合，推阀芯向上，打开球阀。气源通过球阀进入输出腔，此气压通过膜片产生一个压力与钻井液压力平衡，此时的气压为输出气压
◆ 钻井液压力与输出气压之比为200∶1，即当钻井液压力为20MPa时，输出气压为0.1MPa。故其接收压力表为二次压力表，即压力表为低的气压表，仅按比例在表盘上显示高的液压。
◆ 其气源压力为0.35MPa，安装时气源管线在较高的地方，而输出压力接在较低的位置，故管线连接为“高进低出”。
◆ 由于单边受压会影响膜片的测量性能，故在钻井液来路上应装一截止阀。当无气源时，关掉截止阀，使胶塞下无钻井液压力
4.气动阀位变送器——阀位开度表
阀位变送器按装在液动节流阀的端部。液动节流阀的活塞杆伸出端与阀位变送器的顶杆相接触。液动节流阀的开关状况通过活塞杆的位移以机械作用力的方式传输给阀位变送器，阀位变送器再将所接受的机械力转换为气压讯号并将讯号素、输送到液压控箱的阀位开启度表，以气压的高低变化显示节流阀的开启程度。
结构
气动阀位变送器由推杆、套筒、锁紧螺母、阀座、阀杆、弹簧及膜片等组成
工作原理
当压力0.35MPa的气源进入仪表后分为两路，一路进入A室，在A室弹簧将阀杆压在阀座上，关闭A室和B室的通路；另一路经恒流孔进入D室，再经喷嘴、E室和C室排入大气
5.节流管汇控制箱
结构
(二)控制系统原理
控制系统原理
当钻机气源进入控制箱后，一路进入气源压力表，一路进入空气滤清器，进入空气滤清器的气又分为两路。一路经减压阀后到二位三通先导阀和二位四通气控换向阀，由二位四通气控换向阀的控制使压缩空气轮换进入气动液压泵的左、右缸，使活塞左、右移动，带动柱塞泵油，高压油(无压缩空气时，可采用手动液压泵)经溢流阀进入蓄能器贮存，一旦需要，则可搬动手动三位五通换向阀(中位各进出口均不通)使其换向，让高压油从蓄能器(或直接由油泵来)出来，经速度调节阀(控制流量的针阀)到手动三位五通换向阀，经该阀进入液动节流阀的开启和关闭腔，使节流阀阀芯前后推进，以达到平衡钻井工艺的要求。
进入空气滤清器的另一路，又经一空气滤清器，进入空气减压阀，减压后的空气(小于0.35Pa)经输气管进入立管压力变送器，管汇压力变送器、阀位变送器，经比较变送后的压缩空气返回控制箱到立管压力表、管汇压力表和阀位开度表，让操作人员在控制箱上就能知道压力及阀的开启度以便按平衡钻井工艺的要求来适时的操作节流阀
（三）节流管汇型号表示方法
阀的型号标注
例 JG—S2—35，为最大工作压力35MPa，有两个手动节流阀的节流管汇
控制箱的调试
节流管汇水平安装在双四通的8#或单四通的4#阀外侧的基础上，其配套示意图.
◆ 正常情况下阀的开关位置见表
◆ 控制箱安在钻台上，管线接好后，打开气源开关，气动泵进入正常工作，将高压油泵入蓄能器贮存。
◆ 在发生溢流时，根据井控工艺的需要，用控制箱的三位五通换向阀的换向控制节流阀的启闭，以便控制井内回压
二.压井管汇
结构
主要由单向阀、平板阀、压力表、三通或四通组成
型号表示
节流、压井管汇的工作压力
节流、压井管汇的公称通径
节流与压井管汇的组合型式
14MPa节流压井管汇组合
21MPa节流压井管汇组合
35MPa的节流压井管汇
70MPa和105MPa的节流管汇
三、节流管汇、压井管汇的正确使用
1. 选用节流管汇、压井管汇必须考虑预期控制的最高井口压力、控制流量以及防腐等工作条件；
2. 选用的节流管汇、压井管汇的额定工作压力应与最后一次开钻所配置的钻井井口装置工作压力值相同；
3. 节流管汇前的液动平板阀(8＃阀)平常处于关闭状态，当发生井涌需要关井求压时，按“四、七动作”中开节流阀，实际是打开8＃再关防喷器，因节流阀处于３／８～１／２之间；
4. 平行闸板阀阀板及阀座处于浮动才能密封，因此开关到底后必须再回转１／４～１／２圈，严禁开关搬死
5.平行闸板阀是一种截止阀，不能用来泄压或节流。
例：磨78井，不装节流管汇，用平板阀来节流，导致阀体被刺穿造成失控，
其中，7＃阀为明杆阀，它的阀板为下开孔，故节流时，阀体下颈部被冲坏；1＃阀为暗杆阀，阀板开孔在上方，节流时，阀体上颈部被冲坏。
6.平板闸板上有两个注入阀：塑料密封脂注入阀(阀体外有一六方螺钉)和密封润滑脂注入阀(阀体外有一六方螺母压紧顶针)。二者不能装错，否则易刺坏油嘴，引起失控。
7.节流控制箱上的速度调节阀千万不能关死，否则，无法控制节流阀的启闭。
8.节流控制箱上的套、立压表是一种二次压力表，千万不能用普通压力表代替
复 习 思 考 题
一、选择填空
1. 节流管汇上的液动平板阀，平时应处于__________工况。
①常开 ②常闭 ③半开
2. 关闭手动平板阀的动作要领是________。
①顺旋，到位 ②逆旋，到位 ③顺旋，到位，回旋 ④逆旋，到位，回旋
3. 节流管汇上的液动平板阀，通常是由__________遥控的。
①蓄能器装置上的换向阀 ②遥控装置上的换向阀
③节流管汇液控箱上的三位四通换向阀。
4. 节流管汇上的液动节流阀是由___________遥控的
①蓄能器装置上的换向阀 ②遥控装置上的换向阀
③钻台上液控箱上的三位四通换向阀
5.液动节流管汇上的气动抗震压力变送器输入气压是________。
①0.14MPa ②0.35MPa ③0.13～0.17MPa
6. 节流管汇上的节流阀，平时应处于________工况。
①常开 ②常闭 ③半开
二、回答问题
1.节流管汇、压井管汇有何作用?各由哪些主要部件组成?
2.目前我国节流管汇、压井管汇的压力级别共分几级?
3.节流管汇上的阀的编号及关开状态如何?
4.平行闸板阀的密封特点是什么?使用中应注意些什么问题?
5.压力变送器和阀位变送器的气源压力是多少?其接收压力表可否用普通表代替?
6. 若阀位开度表与节流阀的实际位置不符，如何调试?
7. 如何判断截止阀的类型?
第二节 防喷管汇、放喷管线
防喷管汇包括四通出口至节流管汇、压井管汇之间的防喷管线、平行闸板阀、法兰及连接螺柱或螺母等零部件。
◆ 装单四通的防喷管汇在节流管汇、压井管汇以内
◆ 四通至节流管汇之间的零部件公称通径不小于76mm；
◆ 四通至压井管汇之间的零部件公称通径不小于52mm。
◆ 采用单四通配置时，可根据钻井设计的需要增接一条备用防喷管线
二、放喷管线
装双四通的放喷管线包括1＃、4＃、节流管汇、压井管汇以外的管线、闸阀、法兰及连接螺柱及螺母等零部件，
装单四通的放喷管线为压井管汇、节流管汇以外的零部件
三、四川石油管理局井控补充规定中关于放喷管线和节流、压井管汇的使用要求
1. 放喷管线全部使用法兰连接。
2. 放喷管线和连接法兰应全部露出地面，不得用管穿的方法实施保护。
3. 含硫和高压地区钻井，四条放喷管线出口都应接出距井口100米以远，并具备放喷点火条件。
4. 防喷管线、放喷管线、节流压井管汇的闸阀编号及开关状态见图3-20、图3-21。
5. 所有防喷管线、放喷管线、节流压井管汇的闸阀应为明杆阀。
6. 液气分离器排气管线应接出液气分离器50米以远有点火条件的安全地带，其出口点火时不影响放喷管线的安全。排气管线应从液气分离器单独接出，其管径不小于6“。
7. 接一条中压软管至防溢管作为起钻灌泥浆用。严禁用泥浆泵反压井管线灌泥浆
复 习 思 考 题
1. 防喷管汇包括些什么?安装在哪里?
2. 放喷管线的位置在哪里?
第四章 内防喷工具
在钻井过程中，当地层压力超过钻井液静液柱压力时，为了防止地层压力推动钻井液沿钻柱水眼向上喷出，保护水龙带因高压而被蹩坏，则需使用内防喷工具。
钻具内防喷工具主要包括：
◆ 方钻杆上旋塞、
◆ 方钻杆下旋塞、
◆ 钻具回压阀。
第一节 钻具止回阀（单流阀）
钻具止回阀结构形式很多，就密封元件而言，有蝶形、浮球形、箭形等密封结构。使用方法也各有异，有的被连接在钻柱中；有的则在需要时，将它投入钻具水眼而起封堵井压的作用
型号表示
止回阀的基本参数
2、投入式止回阀
工作原理
止回阀在联顶接头处就位后，当高压液体上涌时，推阀体上行，联顶接头的锯齿形牙和止回阀上部的卡爪相互锁定，由于阀体上行迫使筒形密封件胀大密封联顶接头的内孔，阀体内的钢球在弹簧的作用下密封阀体水眼，这时，止回阀与联顶接头总成组成了一套内防喷器，从钻柱 内向井下循环液体时，很容易开启止回阀，而井下液体却不能进入阀体水眼，井下流体压力越大，密封性能越好。
3、四川石油管理局关于钻具回压阀和旁通阀的安装和使用
1.油气层钻井作业中，除下述特殊情况外，都应在钻柱下部安装钻具回压阀和旁通阀。
◆堵漏钻具组合；
◆下尾管前的称重钻具组合；
◆处理卡钻事故中的爆炸松扣钻具组合；
◆穿心打捞测井电缆及仪器钻具组合；
◆传输测井钻具组合；
2.除以上特殊情况以外的其它特殊情况，如不能接回压阀和旁通阀应报告矿区（公司）井控第一责任人或井控负责人同意后实施
3.钻具回压阀和旁通阀的压力级别根据地层压力选择35MPa或70MPa。外径、强度应与相连接的钻铤外径、强度相匹配。
4.钻具回压阀的安装位置以最接近钻柱底端为原则。
◆ 常规钻进、通井等钻具组合，回压阀接在钻头与入井第一根钻铤之间。
◆ 带井底动力钻具的钻具组合，回压阀接在井底动力钻具与入井的第一根钻具之间。
◆ 在油气层中取芯钻进使用非投球式取芯工具。回压阀接在取芯工具与入井第一根钻铤之间。
5.旁通阀安装在钻铤与钻杆之间或距钻具回压阀30～50米处。水平井、大斜度井旁通阀安装在500～700井段的钻具中
6.使用钻具回压阀和旁通阀的安全注意事项
◆使用钻具回压阀下钻时，应坚持每下20～30柱钻杆向钻具内灌满一次泥浆，采用专用灌泥浆装置小排量灌注。下钻至主要油气层顶部前应灌满泥浆，再循环一周排出钻具内的剩余压缩空气后方可继续下钻。下钻到井底也应用专用灌泥浆装置灌满泥浆后再循环。
◆ 回压阀和旁通阀按入井特殊工具的使用管理要求建立记录卡，详细记录入井使用的时间及有关参数。每次下钻前，由技术员、司钻检查回压阀和旁通阀有无堵塞、刺漏和密封情况。
◆ 入井泥浆应在地面认真清洁过滤，避免造成回压阀堵塞。
7.钻具底部装有回压阀时，起下钻发生溢流或井喷仍按“四.七”动作控制井口
复 习 思 考 题
1.钻具止回阀有哪几种类型?
2.使用中应注意些什么问题?
第二节 上部和下部方钻杆旋塞阀
方钻杆旋塞阀的结构
上接头、阀体、上阀座、球阀芯、下阀座、球芯外壳、旋转开关、密封环、波形弹簧、轴承和各种密封组成。并配备专用搬手
方钻杆旋塞阀用途
1. 当井内发生井涌或井喷时，钻具止回阀失灵或未装钻具止回阀时，可以先关闭上部方钻杆旋塞阀，然后上提方钻杆关闭防喷器，免使水龙带被蹩破；
2. 上部和下部方钻杆旋塞阀一起联合使用，若上旋塞失效时，可提供第二个关闭阀；
3. 当需要在钻柱上装止回阀时，可以先关下旋塞，制止液体从钻杆中流出。在下旋塞以上卸掉方钻杆，然后装止回阀接上方钻杆，开下旋塞，利用泵压将止回阀送到位；
4. 正常操作时，卸方钻杆前关下部方钻杆旋塞阀，可防止钻井液溅到钻台上
复习思考题
1. 投入式止回阀与箭形止回阀比较有什么优点?
2. 什么时候在钻杆上枪装钻具止回阀?抢装时要注意些什么事情?
3. 为什么安装上部和下部方钻杆旋塞阀?
四川石油管理局关于旋塞阀的安装和使用
1.油气层中钻进，采用转盘驱动时应装方钻杆上、下旋塞，采用顶部驱动时钻杆上部应分别安装自动和手动两个旋塞阀。旋塞压力级别根据地层压力选择35MPa或70MPa。
2.方钻杆下旋塞不能与其下部钻具直接连接，应通过配合接头或保护接头与下部钻具连接。
3.坚持每天开关活动各旋塞一次，保持旋塞开关灵活。
4.接单根卸扣时，不能采取关下旋塞来控制方钻杆内泥浆溢出
复 习 思 考 题
1. 投入式止回阀与箭形止回阀比较有什么优点?
2. 什么时候在钻杆上枪装钻具止回阀?抢装时要注意些什么事情?
3. 为什么安装上部和下部方钻杆旋塞阀?
第五章 除气设备
第一节 初级除气器（液—气分离器）
1.功用
在钻井过程中出现井涌时，采用节流压井措施对井内含气钻井液进行替换。钻井液气体分离器就是用来处理节流管汇替换出来的含气钻井液，除去钻井液中的空气与天然气回收初步净化的钻井液。
2.工作与工作原理
常用钻井液——气体分离器的结构如图6—1a所示。
其工作原理是：从井内经节流管汇的汇管返出的含气钻井液，从切向进入分离器总成的旋流体，根据沉降、减压、膨胀原理，部分气体从钻井液中分离出来，经初次分离后的钻井液，按分离板布置的流动方向经分离板，表面积增大，并在分离板上分散成薄层使气体暴露在钻井液的表面，气泡破裂，从而使钻井液和气体得到进一步分离。分离出的气体从分离器顶部经排气管引至远离井口75m以外点燃烧掉
1.功用
钻井过程中钻井液气侵时除掉钻井液中的气体，恢复钻井液原密度和粘度，克服由于钻井液气侵造成的各种不良影响
2.工作与工作原理
图5—2为国产NCQ2—3.7/2.3真空除气器结构及工作流程示意图。
工作时气侵钻井液在罐内外压差的作用下，通过进液阀被送到罐的顶部入口，进入罐内以后，由上到下通过伞板和二层斜板，被摊成薄层，其内部的气泡被暴露到表面，气液得到分离，气体往上被真空泵的吸入管吸出而排往大气中，脱气后的钻井液下落聚集在罐的底部，由安装在底部的砂泵送回净化系统供钻井使用
复 习 思 考 题
1.为什么在节流管汇下游装设钻井液—气体分离器?
2.钻井液—气体分离器能除净钻井液中所混入的气体吗?
一.结构与作用原理
旋转防喷器是靠方钻杆传动动力而转动。卡瓦总成的内四方与方钻杆连接，外八方与中心管上部内八方连接，中心管外形空间装有轴承，下部与胶芯总成相连接。因此，方钻杆转动可带动旋转总成的转动部分与胶芯同步转动。旋转防喷器对胶芯的密封，一靠胶芯的预紧力(胶芯内径小于钻具外径)，二靠井内油气压力对胶芯产生的助封力。这就使旋转防喷器具有既能转动，又能同时密封钻具的作用
四川石油管理局在20世纪60年代就开始设计生产了低压旋转控制头，并应用于现场＂边喷边钻＂或气体钻井;后来，为满足现场施工要求，结构和功能不断有所改进，目前在用的主要产品有FX23／7B、FX28／7B和FX35／7B三种，通径分别为Φ228.6mm、Φ279.4mm、Φ346.1mm，动密封均为7MPa ；还有动密封 3.5Mpa和5.0Mpa的旋转控制头。最近四川石油管理局钻采工艺研究院机械设计开发中心研制出了动密封 10.5Mpa的旋转控制头，型号为FX35-10.5/21-99
1. FX35-10.5/21-99旋转控制头的研制吸收了四川石油管理局20世纪70年代研制的几种旋转控制头结构优点及现场使用的成功经验，参考了美国shaffer公司、william工具公司、RBOP国际油井工具公司研制旋转控制头，经现场实践修正后设计出这套旋转控制头，与国外的旋转控制头相比有所创新和发展，形成了适合我国实际情况的专利产品。该旋转控制头设计先进、结构合理，吸收了主动和被动旋转控制头上午优点，操作安装方便，其实用性、可靠性、安全性能满足欠平衡钻井工艺技术的需要
2.性能参数、结构原理
旋转控制头主要由旋转总成和壳体两大部分组成。旋转总成包括旋转补心和上、下部橡胶密封胶芯、轴承等部分。旋转总成和壳体用卡箍连接。
方钻杆通过旋转控制头上的旋转补心，带动中心管及上、下部橡胶密封胶芯与钻柱一起旋转。橡胶密封胶芯依靠自身的弹性变形和井压助封来对钻柱实施密封。必要时，可通过胶囊施加外力实现主动补偿密封
3. 特点
1）使用双胶芯密封。该旋转控制头设计有上、下部橡胶密封胶芯。由于井压的助封作用，首先是下部胶芯形成较大的密封力，因而其先受到磨损。下部密封胶芯泄漏后，上部密封胶芯可继续保持密封。这样能有效的延长使用时间。胶芯结构设计时，考虑到国内主要使用的是四方钻杆，因而设计的胶芯即能密封六方钻杆，又能密封四方钻杆。
2）液压胶囊补偿密封。在下部密封胶芯和上部密封胶芯都磨损泄漏的情况下，可通过向液压胶囊内注入液压油，使其强行向内挤压上部密封胶芯，迫使上部密封胶芯抱紧方钻杆，实施主动补偿密封，进一步延长旋转控制头胶芯的使用时间，能有效提高工作效率。
3） 旋转总成与密封胶芯整体拆装
4）连续压力循环润滑油润滑轴承。旋转总成的侧面设计有润滑油注入与排出通道，能实现对轴承进行连续压力润滑。在使用中，轴承浸没在润滑油中，使其能够保证得到冷却和润滑，能有效地增加轴承的使用寿命
5）增加扶正防磨能力。该旋转控制头增加了扶正防磨能力。轴向力由推力滚子轴承承受。起扶正作用的除一圆锥滚子轴承外还增加了一个扶正套。扶正套与中心管之间装有一防磨套，该防磨套由减磨金属材料做成，与轴承一道接受润滑油冷却润滑。该扶正套能有效地改善轴承的受力状况而增加使用寿命。
6）改进了盘根冷却系统。“V”形盘根与中心管之间也装有一衬套，作用与防磨套一样，使中心管避免磨损。
7）卡箍连接方便可靠。旋转总成与壳体使用卡箍连接，规范符合API Stad 9A卡箍标准。卡箍结构形式为：一边为销轴结构，一边用销轴加螺栓锁紧。卡箍上设计有吊环和拉手，壳体上设计有卡箍支架，卡箍安放其上，拆卸、安装即方便又轻松、省力
旋转防喷器的安装位置
与旋转防喷器配套使用的部件
三、旋转防喷器的使用
3. 如有钻压，钻头上的第一根钻具应装钻具止回阀。将加压装置卡紧钻具，关闭卸压塞，壳体带旁通的关闭旁通阀门。在壳体内灌满水(或钻井液)，再将钻具和旋转总成同时下放，使旋转总成坐在壳体上(卡块卡在槽内)，转动卡扣筒90°左右，插入两个定位销，再打开防喷器全闭闸板，用加压装置继续下钻；
4. 当钻具悬重大于井内油气压力对钻具的上顶力而自由下落时，不再用加压装置；按正常下钻作业下完钻具
2.中途带压更换胶芯总成
1)钻具悬重大于上顶力时
(1) 上提钻具至接头起过防喷器管子闸板时，关闭管子闸板，松开卸压塞或旁通阀门卸压；
(2)先取掉转盘方补芯和大方瓦，再取出旋转防喷器卡扣筒定位销，转动卡扣筒900左右，强行起钻，将钻具连同旋转总成一并提出井口后，再放回大方瓦和方补芯，同吊卡扣好下部钻具，并座在转盘上；
(3)卸开旋转总成以下的下部钻具接头，将旋转总成坐在座装架上，再取出上部钻具；
(4) 卸掉M16的螺母，取出旧胶芯总成，换上事先安装 好M16螺柱的新胶芯总成，装好螺母；
(5) 按下钻时钻具插入胶芯总成的办法，使钻具插入胶芯总成，再接好下部钻具；
(6)关闭卸压塞或壳体旁通阀门，在防喷器管子闸板上的环空内灌满水(或钻井液)；
(7)取出方补芯和大方瓦后，开始强行下钻，使旋转总成坐在壳体上，装好卡扣筒与定位销。最后打开管子闸板，可继续进行起下钻或带压钻进作业。
2)钻具悬重小于上顶力时
钻具悬重小于上顶力与大于上顶力的操作程序大致相同。只是起钻与下钻时，上部钻具要用加压装置加压；卸上部钻具前，应用死卡和吊卡固定下部钻具，以防止钻具冲出或下掉
四、注意事项
1. 当井内有压力，在防喷器全封闸板处于关闭的情况下，开始下钻时，旋转总成以下接的钻头或其它工具的总长度，不得大于全封闸板至旋转总成下端之间的距离，否则旋转总成装不上去；
2. 用卸压塞卸压时，不能太快，注意安全，卸压 完关紧后再进行下步工作。每 次使用旋转总成时，旋转总成外壳的两卡块要对准壳体上的两槽，要检查旋转总成是否与壳体连接好，定位销是否插上；
3. 旋转总成上提下放时，要扶正且缓慢进行，不能太快太猛，以免损坏胶芯，O型圈与其它零件
4. 钻进时，应保证设备的循环冷却水不间断。起下钻或拆装旋转总成时，应停止供水。做到先开水后开钻，先停钻后停水；
5. 旋转总成与胶芯总成内孔，不允许各式钻头通过，以免损坏胶芯及中心管；
6. 为有利密封并延长胶芯使用寿命，在钻进与起下钻过程中，应在中心管与钻具间的环空内灌满水或钻井液或混有机油的水，以利润滑与降温，同时建议用六方钻杆与斜坡钻杆（六方瓦自配）。
第二节 不压井起下钻装置
不压井起下钻的作用
1. 解决好套管与钻具之环形空间的密封，满足全井钻具完全起下的要求。除安装全封式、管子式闸板、环形防喷器外，主要靠自封头作业；
2. 解决钻具(或油管)的内孔密封，即用钻具止回阀和油管定压阀来保证内孔密封；
3. 解决防止井内油气压力上顶钻具之装备和措施对上顶力在5KN以内的井，采用绞车钢丝绳加压装置。对上顶力在5KN以上的井，采用15KN或30KN液压加压装置
复 习 思 考 题
1. 旋转防喷器在使用时应注意些什么?
2. 绳索式与液压式加压装置在使用上有什么区别?
第七章 井控装置的安装与维护及 常见故障与排除
一.安装前的准备
1.按钻井设计要求写出井控装置的清单，照清单备齐井控装置；
2.运至井场前，所有井控装置(防喷器、四通、放喷阀、控制装置及液、气管线等)均应静密封试压至工作压力，将试验结果填入该装置档案，合格后方能运往井场。
3.装卸及运输中，应保护好钢圈槽等联接部位，防止碰坏或挤压管线。
4.送至井队后，应与井队负责人按清单进行认真交接，交接清楚双方签字认可
二.井控装置的安装
1.套管头安装
1) 在钻前井场施工中，应根据钻井设计中给定的各部分尺寸高度确定方井的深度 和大小
2) 为保持下防喷管线在各次安装时位置不变，在安装套管头下部本体后，应加一个(或二个)占位四通占据套管头上部(中部或上部)本体的高度；
3) 与套管头下部本体或悬挂器相连的套管应为高强度钢的厚壁套管；
4) 安装时，全套钻井井口装置的通径应与防喷器通径一致，以保证保护套及取下工具、悬挂器的顺利座入；
(1) 选用比使用套管大一级的防溢管；
(2) 环形胶芯在自由状态时通径不得小于悬挂器外径尺寸.
(3) 闸板防喷器的闸板要全退回闸板室
2.防喷器组及控制装置安装
1) 四通侧孔应朝向井架大门两侧；
2) 必须装齐闸板手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，操作杆与锁紧轴与中心线的偏斜不大于30°。操作手轮应位于大门两侧；
3)闸板防喷器不可整体上、下颠倒安装；
4) 防喷器安装完毕后必须校正井口、转盘、天车心，其偏差不大于10mm 。防喷器用16mm的钢丝绳在井架底座的对角线上绷紧；
5) 井口防喷器的液控油路接口朝向井架后大门；
6) 远程台安装在井架大门左侧，距井口25m以远的专用活动房内，并保持2m宽的行人通道，周围10m内不得堆放易燃、易爆、腐蚀物品；
7) 安装管排架前必须用压缩空气吹扫干净，安装时管排架从大门左侧延伸，与防喷管线的间距不少于1m，当汽车需要跨越时，必须装过桥车板
8)气管缆的安装应顺管排架安放在其侧面的专门位置上，或从空中架设，多余的管缆盘放在靠远程台附近的管排架上，严禁强行弯曲和压折；
9)司钻控制台安装在司钻操作台侧，并固定牢固；
11)司钻控制台和远程控制台气源应用专用管线分别连接；
12)远程控制台电源必须从配电板总开关处直接引出，并用单独的开关控制；电机接线时应保证曲轴按逆时针方向旋转；
13)必须安装防喷器和钻机气路联动安全装置，即：钻杆防提断装置，该装置按扭盒安装在钻机操作台上，其气路与防碰天车气路并联；
14)司钻控制台、远程控制台和防喷器之间的连接管线在连接时要清洗干净，并确保连接正确
3.井控管汇安装
1)采用双四通连接时，下防喷管线应考虑上、下防喷管线能分别从底座工字梁上下顺利穿过，全部管线不允许割、焊；
2)注水、灭火、压井四通或三通安装在司钻控制台一侧。水平安装在双四通的5＃或单四通的1＃阀外侧；
3)液动闸阀装在节流管汇之前；
4) 1＃、4＃、5＃、8＃闸阀安装于井架底座外，装压力表的双面法兰安装于1＃、4＃、5＃、8＃闸阀之内的管线法兰之间，法兰上装与工作压力相适应的截止阀和压力表；
5)防喷管汇长度若超过6m的应该打基墩固定；
6)节流管汇水平安装在双四通的8?＃或单四通的４?＃阀外侧的基础上，如为基础坑应排水良好；
7)节流管汇控制台安装在节流管汇上方的钻台上。立管压力变送器垂直于钻台平面安装，
钻井液来路上装一截止阀；
8)供给控制台的气源管线用专门的闸阀控制，所有液气管线用快速接头连接时，都应清洗并对号入座；
9)防喷管线布局要考虑当地季节风向、居民区、道路及各种设施等情况；
11)放喷管线出口距井口的距离不小于75m，管线最小内径不小于78mm，转弯处用预制好的弯管，管线转弯夹角应大于120°。管线连接不允许焊割；
12)放喷管线的水泥基墩点距为10～１５m，转弯处、出口处用水泥基墩固定，放喷管线悬空处要支撑牢固；出口处不应向下弯成90°；
13)放喷管线走向一致时，两条管线之间保持大于０.３m的距离；
14)水泥基坑L×ｂ×ｈ为0.8ｍ×0.8ｍ×1.0ｍ，遇地表松软时，基础坑体积应大于1.2ｍ3
4. 钻井液净化、灌注装置
1) 钻井液一气体分离器进口与节流管汇出口用标准管线连接，回收钻井液管线接至循环罐，与罐接触处垫方木或橡胶固定，分离出来的气体引出井场外的安全地带；
2) 钻井液自动灌注装置泵的入口与钻井液罐相连，出口接在钻杆与套管的环空；液流传感器安装在钻井液回收槽上
5.监测仪器的安装
1)传感器安装与拆卸时应谨慎，严禁用重物撞击或敲打；
2)液位传感器的安装位置应远离钻井液池的出口、入口或搅拌器，应在液面较平稳的位置安装，以免影响测量精度
3) 传感器安装好后，非专业人员不得乱动；
4) 信号线应尽量避免与电力线并行传输。应远离强磁场干扰源，避免强力拉扯和重物轧压
5) 当仪器报警时，应首先查清情况，再按有关规定执行，如发生误报警，应及时查清故障原因，采取积极措施解决；
6) 井队搬迁或重新安装时，应由专人或专业人员负责；
7) 应严格按照说明书的要求，经常清理、妥善保养仪器；若主机工作时间较长，测量误差增大，应请专业人员对仪器进行调试校准
井控装置安装结束或其主要部件更换后，钻开油气层前都应进行整体调试。其目的是对全套设备的连接部位、密封部位进行一次全面的耐压试验。
控制系统
1.远程台空负荷运转
首先应检查：
1)油箱里装22号透平油或20号机械油，油面不应超过上部油位计上限；
2)电泵曲轴箱、链条箱注20号机械油，检查油面高度；
3).油雾器油杯注10号机械油，调节顶部针型阀，顺旋半圈；
4).电源总开关合上，电压保证380V；气源截止阀开启，其压力为0.65～0.80MPa
5).蓄能器截止阀开启；
6).电泵、气泵进油阀全开；
7).三位四通换向阀手柄处于中位；
8).气旁通关闭；
9) 液旁通阀手柄处于开位；
10) 泄压阀打开。
空负荷运转的具体操作步骤如下：
1)电控箱旋钮转至手动位置启动电泵。检查电泵链条的旋转方向；柱塞密封装置的松紧程度；柱塞运动的平稳状况，电泵运转3分钟后停泵；
2)开气泵进气阀启动气泵，检查其工作是否正常。气泵运转3分钟后停泵；
3)关闭泄压阀和液旁通阀
2.远程台带负荷运转
1) 手动启动电泵。蓄能器压力迅速升至7MPa(大多数蓄能器充氮压力足够)，然后缓慢升至21MPa。手动停泵，稳压15min，检查管路密封情况，蓄能器压降不超过0.5ＭＰa为合格；
2) 观察管汇压力表和环形压力表，检查或调节两个减压阀后的油压(即两个表压)为
3) 开、关泄压阀，使蓄能器油压降至17.5ＭＰa以下，手动启动电泵，使油压升至蓄能器溢流阀调定值，检查或调节该阀的开启压力。手动停泵；
4) 开、关泄压阀，使蓄能器油压降至17.5ＭＰa以下，将电控箱旋钮转至自动位。检查和调定压力继电器的油压上、下限值，最后，将电控箱旋钮转至停位
5)开、关泄压阀，使蓄能器油压低于19MPa，开气泵进气阀。检查和调节压力继气器21MPa时关泵；
6)检查或调节气动压力变送器的输入气压为0.14ＭＰa，核对远程台与司钻台上的三副压力表，其压差小于5%。
3.远程台上操作检查液控效能
在远程台上操作三位四通换向阀，使闸板防喷器及液动阀开关各两次，环形防喷器在有钻具的情况下开关各一次，检查开关动作的正误、液控管路密封情况
4.司钻台操作检查气控效能
在司钻控制台上操作气控阀件使闸板防喷器及液动阀开关各两次，环形带钻杆开关各一次检查气控效能、开关动作正误；打开液旁通阀，管汇压力表要与蓄能器压力表一致后，关液旁通阀；若远程台上有气动减压阀则应在司钻台上调节空气调压阀，改变气动减压阀的二次油压，环形压力表能产生变化
5.控制装置停机备用
现场调试完毕后控制装置应停机备用。
其操作步骤是：电控箱旋钮旋至停位、拉下电源空气开关、关闭气源截止阀、打开泄压阀排掉液压油、三位四通换向阀手柄板至中位。
第二节 井控装置常见故障与排除
防喷装置的故障判断及排除
一.电机不启动:
1.检查电路中的各元件是否松动，接融不良等现象。
2.电路电压太低。
3.当用手不能转动未带负荷的电机轴时，说明轴承卡死，当用电表测得三相绕阻短路以及某相不通时，说明受潮或烧坏。
4.检查油泵柱塞盘根是否太紧，以油泵在额定工作压力一个柱塞每分钟漏油不超过10滴为宜。油泵皮带轮在空载时拉不动，说明轴承卡死
二.油泵打不上压
1.检查进油阀是否打开、回油阀是否关闭、溢流阀调定压力是否太低。
2.滤清器被脏物堵塞。
3.检查油箱液面是否太低。
4.检查防喷器是否大量漏油。
5.检查油泵进、排油阀及柱塞盘根
三.油泵突然停转
1.检查电路。
2.检查截止阀是否关闭。
3.检查电机、油泵、及皮带。
四.油泵打到上限不能自动停泵
采用自动控制时，检查液电开关
1.中间继电器(上限)触头烧坏粘连离不开；
2.触点被东西卡住，离不开
3.动力针触点与上限触点粘连
4.压力针触点与下限触点翻山形成手动打压5.导线连接部分烧成裸眼粘连搭铁
五.蓄能器不储能
1.瓶内无氮气。或充气 阀处漏气
2.胶囊及单流阀损坏
3.截止阀未打开，或油路堵塞
六.蓄能器稳不住压
1.远程控制台内部漏油。
2.液压油路外部漏失
3.压力表损坏、外漏。
七.防喷器封闭不平
1.闸板防喷器闸板前端硬物卡住，闸板尺寸与钻柱不符，花键轴套、轴套卡死；橡胶老化。
2.环形防喷器支承盘靠拢仍封闭不严应更换胶芯。旧胶芯严重磨损，脱块应更换
八.防喷器关闭后打不开
1.检查管线是否接对，是否堵塞或破裂，回油滤清器是否太脏。
2.检查蓄能器压力油是否耗完，有无足够压缩空气。
3.检查换向阀是否卡死，不起换向作用，气控换向阀操作时间太短(少于5秒)
4.环形防喷器长时间关闭后，胶芯易产生永久变形、老化；或胶芯下有凝固水泥浆，应更换或清洗。
5.对闸板防喷器、锁紧轴未解锁；或锁紧轴粘连、锈蚀；闸板体与闸板轴处挂钩断裂，或闸板体与压块之间螺钉剪断，更换零件。注意?凡关了的防喷器，在打开后，必须到井口检查防喷器是否全开，否则易发生损坏井口，提断钻具及顿钻等事故
九.防喷器开关不灵活
1.检查液压油是否进水太多，使阀芯生锈；低温下永在管线中结冰，堵塞管线，卡住阀芯。要放掉油箱底部的积水。
2.所有管线在连接前，均应用压缩空气吹扫，接头要清洗干净。
3.油路有漏油，防喷器长时间不活动，有脏物堵塞等，均会影响开关的灵活性。
4.控制系统有噪音，表明液压油中混有气体，应循环排气
复习思考题
1.采用双四通时，下防喷管线可否用S管线?
2.放喷管线出口距井口的距离是多少?其最小内径是多少?
3.放喷管线走向一致时，是否可以交叉?
4.防喷管线与管排架的间距是多少?
5.远程台的安装应注意些什么问题?
第八章 井控装置相关标准
井控装置相关标准已由局技监处统一印发，这里不再按原文印刷，
SY/T5127—2002 井口装置和采油树规范
SY/T5053．1—2000 防喷器及控制装置 防喷器
SY/T5053．2—2001 防喷器及控制装置 控制装置
SY/T5964—2003 钻井井控装置组合配套 安装调试与维护
SY/T5215—87 钻具止回阀
SY/T5323—92 压井管汇与节流管汇
SY/T5525—92 旋转钻井设备上部和下部方钻杆旋塞阀
Q/CNPC 41—2001 防喷器判废技术条件
Q/CNPC—CY622—2002 地面防喷器控制装置判废技术条件
石油与天然气钻井井控规定
石油与天然气井下作业井控规定
钻井井控规定实施细则（四川局）
井下作业井控规定实施细则（四川局）
井控补充规定（四川局）
剪切闸板防喷器的安装使用与维护暂行规定（四川局）
侧门的类型
液压关闭锁紧轴随动结构
花键套结构
简易锁紧装置
锁紧轴的结构特点
液压关井
卸液控油压
换向阀手柄搬向“关”位
将换向阀手柄搬至“中”位
手动解锁
液压开井培训ppt课件模板：这是培训ppt课件模板，包括了文章背景知识，认字识词朗诵，课文赏析，拓展训练/分组练习等内容，欢迎点击下载。
幼儿教师师德培训ppt1：这是幼儿教师师德培训ppt1，包括了引言，幼儿园教师师德现状，幼儿园师德建设存在的问题，原因分析，对策建议等内容，欢迎点击下载。
钉钉培训ppt：这是钉钉培训ppt，包括了钉钉软件介绍，钉钉常用功能，公司启用钉钉考勤操作指南，公司启用钉钉时间等内容，欢迎点击下载。
