你所不知道的防喷器(简单、直接、形象)
概述在钻井作业中,为防止地层流体侵入井内,井内钻井液柱的压力应始终保持略高于地层压力。然而,在实际钻井作业中,由于各种影响,井内钻井液柱压力往往低于地层压力,破坏井内压力平衡,导致井喷事故的发生。结果是人员伤亡、钻井平台损坏、水库损坏等。
井控设备
所谓井控装备就是用于实施油气井压力控制技术的一套专用设备、仪器和工具。因此,了解井控设备的性能,正确安装和维护,使井控设备发挥应有的功能,是油气井井压控制的重要保证。重要的设备是防喷器。常见的防喷器主要有两种:通用型防喷器和闸板式防喷器。
环形防喷器
环形防喷器因其密封元件——橡胶芯圈而得名。又称万向防喷器、多效防喷器或球形防喷器。
按胶芯形状可分为:锥形环形防喷器、球形环形防喷器、圆柱形环形防喷器;
环形防喷器功能
1)当井内有管柱时,可用胶芯封闭管柱与井口形成的环形空间;
2)空井时,可完全密封井口;
3)在钻铣、打磨套管、测井、打捞井下落物过程中,如发生溢流或井喷,可密封方钻杆、电缆、钢丝绳、事故处理工具和井口形成的空间;
4)在减压调节阀或小型蓄能器的配合下,可以强制升降18对焊管接头,无需精细按钮;
5)在严重溢流或井喷时,与闸板防喷器、节流管汇配合实现软关井。
闸板防喷器
闸板防喷器是利用液压将封井部件——两只带胶芯的闸板——从左右两侧推向井筒中心,封住井口,故称闸板防喷器。
按闸板数量可分为:单闸板防喷器、双闸板防喷器、三闸板防喷器;
按闸板的功能可分为:全密封闸板防喷器、半密封闸板防喷器、剪切闸板防喷器、变径闸板防喷器;
按锁紧方式可分为:手动锁紧闸板防喷器、液压锁紧闸板防喷器;
按侧门开关方式可分为:旋转侧门闸板防喷器、直线运动侧门闸板防喷器;
闸板防喷器功能
1)当井内有钻具时,可用与钻具尺寸相对应的半密封闸板封闭井口环形空间;
2)当井内无钻具时,全密封闸板可完全密封井口;
3)当需要切断井内钻具和完全密封井口时,可使用剪切闸板切断井内钻具,完全密封井口;
4)部分闸板防喷器的闸板允许承受载荷,可用于挂钻具;
5)闸板防喷器外壳上有侧孔,可起到节流泄压作用;
6)闸板防喷器可用于长期封井;防喷器套件(BOP)。
BOP在现场应用时,可根据需要进行多种组合使用。一般上部为万向闸板防喷器,中间为变径闸板防喷器,下部为剪切闸板防喷器等,根据现场需要有多种。不同的组合。各种防喷器组合统称为防喷器组(BOP)。
防喷器组合的选择
选择液压防喷器组合需要考虑的因素有:井型、地层压力、套管尺寸、地层流体类型、人员技术状况、工艺要求、气候影响、交通条件、物资供应状况和要求, ETC。简而言之,应该能够实现均衡钻井,保证钻井平安,节约钻井成本。
1)压力等级的选择
液压防喷器组合的工作压力取决于所用套管的内压阻力、套管鞋处裸眼地层的破裂压力和预期的大井口压力。但主要根据防喷器组合预计承受的大井口压力来确定。防喷器压力等级有14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa五种。
2)直径的选择
防喷器组件的直径取决于井筒结构设计中的套管尺寸,即必须略大于所连接套管的外径。防喷器直径有九种:180mm、230mm、280mm、346mm、426mm、476mm、528mm、540mm、680mm。其中现场常用的有230mm、280mm、346mm、540mm。
3)组合形式的选择
组合形式的选择主要根据地层压力、钻井工艺要求、钻具结构和设备配套条件等因素考虑。