【石油技術585】內防噴工具詳解(推薦收藏)

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內防噴工具也叫內防噴器(inner blowout preventer)是1994年公布的石油名詞。鉆具內防噴工具是裝在鉆具管串上的專用工具,用來封閉鉆具的中心通孔,防止鉆具內噴,與井口防噴器組配套使用。

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內防噴工具包括:止回閥和旋塞

止回閥:有三種類型,即隔膜式、彈簧式和負荷桿式。

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鉆具止回閥是安裝在鉆具的預定位置,只允許鉆柱內的流體自上而下流動,而不允許其向上流動,從而達到防止鉆具內噴。

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按結構形式分,鉆具止回閥有碟形、浮球形、箭形、投入式等,它安裝在鉆具預定的部位,其內部結構決定了鉆柱內的流體只能向下流動,而不允許其向上流動,從而達到防止鉆具內噴的目的。它們的使用方法也不相同,有的被連接在鉆柱中,有的在需要時才連接在鉆柱上,而有的在需要時才投入鉆具水眼內,起封堵井內壓力的作用。根據現場使用經驗,在正常鉆井過程中通常并不裝設鉆具止回閥(特殊要求除外),因為把鉆具止回閥(投入式除外)長期連接在鉆柱上進行鉆井作業,其零部件(尤其是密封件)會因鉆井液的沖刷、腐蝕而損壞。一般情況是將鉆具止回閥放在鉆臺上備用,需要時再連接到鉆柱上。

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目前,現場大量使用的箭型止回閥,它受鉆井液沖蝕作用小、表面有較高的硬度,密封墊采用耐沖蝕、抗腐蝕的尼龍材料,整體性能好。

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箭形止回閥

箭形止回閥與鉆桿接頭連接。箭形止回閥可分為上接頭與閥體組合式和整體式兩種。

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02

球形止回閥

球形止回閥與鉆桿接頭相連。球形止回閥的閥體為上、下接頭組合式或整體式。

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03

碟形止回閥

碟形止回閥與鉆桿接頭連接。

04

投入式止回閥

投入式止回閥與鉆桿接頭相連,在打鉆進入油氣層前,投人式止回閥的聯頂接頭預先連接在鉆柱上需要的部位,此時閥中并無止回閥組件,鉆井液循環暢通無阻。當鉆進以及起下鉆作業中發生井噴時,投入式止回閥并不妨礙關井立管壓力真實數據的獲取。只是當根據作業需要封閉鉆具中孔時才將止回閥組件投入鉆柱管串,使止回閥組件坐落在聯頂接頭上,防止鉆柱內流體上行。

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投入式止回閥由止回閥組件和一個聯頂接頭組成。聯頂接頭事先裝在靠近鉆鋌的鉆柱上,當發生溢流或井噴和進行不壓井起下鉆作業時,投入鉆具水眼的止回閥組件,將自動鎖緊在聯頂接頭處,即可起到止回閥的作用。需要時還可通過此閥循環出受侵鉆井液。止回閥組件除有增強其密封能力的橡膠密封圈外,還有強有力的鎖緊細齒,使其可靠牢固地鎖在聯頂接頭處。

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鉆具浮閥

鉆具浮閥分為A型和B型兩種,A型鉆具浮閥下端與鉆頭轉換接頭連接,上端與鉆鋌或鉆具穩定器連接。B型鉆具浮閥下端與鉆頭相連,上端與鉆鋌或鉆具穩定器連接。

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注意事項:

每次起鉆后,對閥芯進行檢查,發現損壞及時更換,浮閥本體壽命可達800h,而閥芯壽命只有300h左右,所以按1:3配套控壓鉆井時,旋塞+浮閥配套使用,安裝在起鉆至套管鞋相對位置處采用精細控壓鉆水平井時,在近鉆頭處使用雙芯結構浮閥。

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旋塞閥的用途

旋塞閥是鉆柱循環系統中的手動控制閥,是防止井噴的有效工具之一。旋塞閥可分為上部旋塞閥和下部旋塞閥。上部旋塞閥用于水龍頭下端和方鉆桿之間;下部旋塞閥用于方鉆桿下端和方鉆桿保護接頭之間。鉆井液可無壓降地自由流過方鉆桿旋塞閥。用專用扳手按指示要求轉動 90°即可實現開關。

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方鉆桿旋塞結構和工作原理

方鉆桿上、下旋塞均由本體、下球座、彈簧、操作鍵、球閥、開口擋圈、上球座、擋圈套、彈性擋圈及密封件、附件扳手等組成。其密封原理是由彈簧支承球座使球定位,并使之有一定的預緊,球與球座的密封件緊密接觸,當放開時水眼暢通,關閉時球面將水眼全部封住,內環空部分壓力作用在球體上,使球與球座處于高壓密封狀態。

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注意事項:旋塞使用中,防止旋塞處于半開和半關狀態。

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準確記錄使用時間及受力狀態,確定合理的使用時間。

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鉆具旁通閥

鉆具旁通閥是循環系統的備用安全閥,在發生溢流鉆頭噴嘴因各種原因被堵死而無法壓井的情況下,打開鉆具旁通閥,可恢復正常的鉆井液循環,進行壓井等作業,一般情況下,在鉆開油氣層前,將鉆具旁通閥接在鉆柱預定位置。

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工作原理

一旦發現鉆頭水眼被堵而無法解堵時,卸掉方鉆桿投球后再接方鉆桿使球落至鉆具旁通閥閥座處,小排量頂泵后只要泵壓升高到一定壓力值就剪斷固定銷,使閥座下行直到旁通孔全部打開,泵壓隨即下降,從而建立新的循環通道,即可進行施工作業。

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