防喷器是重要的井控装置,在钻井尤其是欠平衡钻井过程中具有重要作用。设计防喷器的目的,是要在有压力的情况下关闭井眼,对井保持连续的控制,把进入井中的地层流体循环出来。液压防喷器主要有闸板防喷器和环形防喷器两种形式。闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、缸盖、活塞、活塞杆、锁紧轴、密封件、闸板等组成。其工作过程是利用液压推动活塞,带动闸板关闭或打开,从而封闭或打开井口,达到封井、开井的目的。每套连续油管设备上都安装有一台类似的开式柱塞泵,我们称之为综合液压泵,这个泵的主要功能之一就是为防喷器动作提供动力。
闸板防喷器的闸板可分为全封、半封、变径和剪切四种闸板,用以实现不同状况下的封井半封闸板能够封闭相应的钻杆和油管等管具,必要时还可悬挂钻具井内无管具时,全封闸板可全封井口在特殊情况下剪切闸板可切断钻具。另外,壳体旁侧法兰出口可进行钻井液循环和节流压井作业。环形防喷器的类型按其密封胶芯的形状可分为锥型环形防喷器和球型环形防喷器,其结构主要由壳体、顶盖、胶芯及活塞四大件组成。液压控制系统成本低,工作可靠,防爆性能好,技术相对成熟,但响应时间比较长,目前多适用近距离和浅水钻井防喷器控制。
环形防喷器是由于其封井元件—胶芯环状而得名。也被称为多效能防喷器或球形防喷器。
根据胶芯形状可分为:锥形环形防喷器 、球形环形防喷器 、筒形环形防喷器;
?环形防喷器功能
1)当井内有管柱时,能用一种胶芯封闭管柱与井口形成的环形空间;
2)空井时能全封井口;
3)在进行钻铣、磨套、测井及打捞井下落物的过程中,若发生溢流、井喷时,能封住方钻杆、电缆、钢丝绳以及处理事故的工具与井口所形成的空间;
4)在减压调压阀或小型储能器配合下,能对18°无细扣对焊管柱接头进行强行起下作业;
5)遇严重溢流或井喷时,用来配合闸板防喷器及节流管汇实现软关井。
球形胶芯环形防喷器的整体结构为高度略低,直径稍大的“矮胖”形。活塞的上下密封支承部位间距小,导向扶正作用差,尤其是关井动作接近终了时,活塞的支承间距更小,因此活塞易偏磨。如果液压油不洁净,固体颗粒进入活塞与壳体间隙,极易引起活塞卡死或拉缸。球形胶芯环形防喷器对液控压力油的净化质量要求较高,液压油应按期滤清与更换。其工作过程是利用液压推动活塞,带动闸板关闭或打开,从而封闭或打开井口,达到封井、开井的目的。
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