石油钻采机械第四期

任连城 魏昌祥 董超群 龚银春 郭正伟 等

目录

  • 石油钻机总论
    • ● 钻井工艺概述
    • ● 石油钻机的组成
    • ● 钻机的参数及标准
    • ● 石油钻机的发展
    • ● 本章小结
  • 钻机的驱动与传动
    • ● 钻机驱动与传动概述
    • ● 柴油机驱动-机械传动
    • ● 柴油机液力传动-机械传动
    • ● 本章小结
  • 钻机起升系统
    • ● 起升系统工作原理
    • ● 游动系统典型设备
    • ● 绞车
    • ● 绞车刹车系统
    • ● 本章小结
  • 钻机旋转系统
    • ● 转盘
    • ● 水龙头
    • ● 顶部驱动钻井系统
    • ● 本章小结
  • 钻机循环系统
    • ● 概述
    • ● 泥浆固控设备
    • ● 本章小结
  • 钻机液压气动控制系统
    • ● 概述
    • ● 钻机的气控制
    • ● 钻机的液压控制
    • ● 本章小结
  • 采油机械
    • ● 采油方法概述
    • ● 有杆采油系统
      • ● 游梁抽油机
      • ● 无游梁抽油机
      • ● 抽油泵
    • ● 无杆采油系统
      • ● 水力活塞泵采油
      • ● 电动潜油离心泵采油
      • ● 螺杆泵采油
    • ● 其它采油设备
    • ● 本章小结
  • 往复泵
    • ● 往复泵的基本知识
    • ● 往复泵的结构
    • ● 往复泵的理论分析
    • ● 往复泵的正确使用
    • ● 本章小结
  • 离心泵
    • ● 离心泵的基本知识
    • ● 离心泵的结构
    • ● 离心泵的理论分析
    • ● 离心泵的正确使用
    • ● 离心泵的维修
    • ● 本章小结
  • 螺杆泵
    • ● 螺杆泵基本知识
  • 井控设备
    • ● 新建课程目录
    • ● 井控设备概述
    • ● 闸板防喷器
    • ● 环形防喷器
闸板防喷器
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闸板防喷器


    闸板防喷器是利用液压力将两块带有胶芯的闸板,从两侧推向井眼中心,封闭井口。该类防喷器在国内研制最早,现场应用最多。

    功用:

    1) 当井内无钻具时,利用全封闸板全封井口;

    2) 当井内有钻具时,利用与钻具尺寸相应的半封闸板封闭井口环形空间。

    3)当井内有钻具,又需要将钻具剪断全封井口时,可用剪切闸板迅速剪断钻具,全封井口。

    类型: 按照闸板形状的不同,闸板防喷器有以下几种类型:

    1)单闸板防喷器——壳体内只有一个闸板室,只能装一副闸板;

    2)双闸板防喷器——壳体内有两个闸板室,能装两副闸板;

    3)三闸板防喷器——壳体内有三个闸板室,能装三副闸板。

    国内只有单闸板防喷器和双闸板防喷器,其中双闸板防喷器用得最多,一般装一副全封闸板、一副半封闸板。国内目前尚无研制三闸板防喷器。


 1、闸板防喷器结构概况

    由于生产厂家不同,闸板防喷器的具体结构有很大的差异。使用时应熟悉所用闸板防喷器的具体结构。这里介绍闸板防喷器的一般构造。

    基本组成:

    闸板防喷器由壳体、侧门、油缸体、端盖、活塞与活塞杆、锁紧杆、闸板等组成(见结构图)。



    结构要点:

    1)壳体上有垂直通孔;上下端面有与其他部件连接的双头螺栓孔;体内有闸板室,当防喷器开启时,闸板处于闸板室内;

    2)壳体两侧有上下双铰链座,铰接着可以开启的侧门;

    3)铰链座上有油口。其中,上铰链座的油口与关闭闸板的油路相通;下铰链的油口与开启闸板的油路相通(也有例外的,要注意);

    4)侧门通过螺钉与壳体固连;卸掉螺钉,可以打开侧门,以便更换闸板。

    5)侧门的外侧是液压缸,液压缸的活塞与活塞杆是整体结构,活塞杆端部有“T”形钩头,钩挂着闸板体;

    6)活塞杆内有左旋螺纹孔,中间旋有锁紧杆。当闸板关井后,顺时针旋转锁紧杆,锁死闸板,控制系统可以卸压;当关井前液压系统出故障,顺时针旋转锁紧杆,则可手动关井。

2、闸板防喷器的工作原理与特殊结构

    在了解了闸板防喷器的总体结构后,下面将对其工作原理和一些特殊结构问题作进一步的介绍。

    1)液压动作(见结构图)

    闸板防喷器的上、下铰链座的两个油口,分别与远程控制台上的三位四通换向阀的工作油口相通。操作换向阀,使上铰链座油口进油,下铰链座油口出油,则左右两油缸通过活塞和活塞杆推动闸板向中心运动,实现封井;反之,则实现开井。

    特别注意,有的闸板防喷器与上所述相反。

    2)闸板结构

    闸板有全封、半封和剪切闸板三类,最常用的是前两类。闸板由闸板体、密封胶芯、压块三部分组成,见结构示意图。   

 

    3)闸板防喷器的四处密封(见结构图)

    为保证闸板防喷器可靠封井,必须保证以下四处密封可靠:

    a、闸板前部与钻具之间;b、闸板顶部与壳体之间;

    c、侧门与壳体之间;    d、侧门腔与活塞杆之间。   

























 4)闸板防喷器的机械锁紧装置


     作用: 1、液压封井后,锁紧活塞,使液压系统卸压,保持长时间封井;

            2、当液压控制系统失效后,可以手动封井。

     组成: 活塞杆内孔与锁紧轴构成的左旋螺纹副、止推轴承、手轮(未画)。

 操作要点: 1、液压封井后,顺时针旋转锁紧轴,锁紧轴退出,实现机械锁紧;

            2、在未封井情况下,顺时针旋转锁紧轴,实现手动封井;

            3、在锁紧情况下要液压开井,必须先逆时针旋转锁紧轴解锁。











操作杆安装注意什么?


 5)闸板防喷器活塞杆的二次密封

    闸板防喷器的侧门体与活塞杆之间有两组密封圈(如图),右侧一组防止液压缸内的油外泄,左侧一组防止井内泥浆进入液压缸。

    两组密封圈必须背靠背安装。利用下部的观察孔可以判断何组密封圈失效。

    在封井情况下,若密封圈失效,特别是左侧密封圈失效,将造成严重的井喷失控。为此设计了以防万一的二次密封装置。

   该装置由单向阀、二次密封脂、起推挤作用的内六方螺钉、螺塞组成。

   使用注意:

   1、预先填满二次密封脂,专用扳手妥善放好,以备急用;

  2、防喷器使用时,卸掉观察螺塞,随时观察;

  3、密封失效后,压注二次密封脂,量以堵住泄漏为限,不可过多。



3、闸板防喷器的合理使用

  

(1)现场安装后,闸板防喷器要做现场试验,实验压力为最大工作压力;

(2)半封闸板防喷器的尺寸应与钻杆杆身尺寸相对应;

(3)当需要长期封井时,应手动锁紧,然后将远程控制台上的换向阀手柄扳至 “中” 位,使液压系统卸压,也为下次开井做好准备;

(4)闸板在手动锁紧操作时,两手轮必须顺时针旋转到位,再回转1/4—1/2圈;

(5)长期封井后,开井之前,应首先解锁,然后才扳动液压换向阀手柄至 “开” 位,液压开井;未解锁不得液压开井;未开井,不得上提钻具;

(6)闸板在手动解锁操作时,两手轮必须逆时针旋转到位,再回转1/4—1/2圈;

(7)半封闸板封井后不能旋转钻具;

  (8)进入油气层后,每次起下钻前,应开、关活动闸板一次;

  (9)半封闸板不得在空井情况下试开、关;

  (10)井中有钻具时切忌使用全封闸板封井;

  (11)防喷器在“待命”状态下应旋下二次密封观察孔螺塞;在封井状态下应有专人负责监视二次密封观察孔是否溢流;

  (12)井喷后需要封井,应先关环形防喷器短时阻断液流,再关闸板防喷器,防止高速流体刺坏闸板密封;然后打开环形防喷器。