你知道防喷器在工作原理中发挥哪些作用?
防喷器用于关闭井口,防止试油、修井、完井等作业时发生井喷事故。它集全密封和半密封功能于一体,具有结构简单、操作方便、耐压高等特点。是油田常用的防止井喷的平安密封井口装置。
防喷器是重要的井控装置,在钻井特别是欠平衡钻井中发挥着重要作用。防喷器的设计目的是在压力下关闭井眼,保持对井的连续控制,并使进入井的地层流体循环。
防喷器主要有闸板防喷器和环形防喷器。闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、缸盖、活塞、活塞杆、锁轴、密封件、闸板等组成。其工作过程是利用液压推动活塞带动闸板关闭或开启,从而关闭或打开井口,达到封井和开井的目的。
闸板防喷器的闸板可分为全密封、半密封、变径和剪切闸板四种类型,用于不同条件下的封井。半密封闸板可密封钻杆、油管等相应管道,必要时可悬挂钻具。当井内无管道时,全密封闸板可将井口完全密封。在特殊情况下,剪切滑枕可以切断钻具。此外,还可以在套管旁边的法兰出口处进行钻井液循环和节流压井操作。
根据其密封胶芯的形状,环形防喷器可分为锥形环形防喷器和球形环形防喷器。其结构主要由壳体、顶盖、胶芯、活塞四部分组成。当井内有钻具、油管或套管时,环形防喷器可以用胶芯密封各种环形空间。当井内无钻具时,在钻井、取芯、测井等作业时,可以完全封闭井口,方钻杆、取芯工具、电缆和钢丝与井筒形成的环形空间也可以封闭。
两种环形防喷器的工作原理相似。当发现井涌需要密封时,控制系统输送的高压油从下油口进入活塞下部的封闭腔,推动活塞向上运动。球形胶芯沿球面向上运动,而锥形胶芯则受顶盖约束,在活塞内锥面的挤压下,向中心运动,拉紧并抱紧钻具,从而钻具密封或完全密封,井口打开。