[學(xué)習(xí)]防噴器裝備發(fā)展及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用(nxpowerlite)

1、防噴裝置現(xiàn)狀及 發(fā)展趨勢(shì)的探討,目錄,1.防噴裝置技術(shù)發(fā)展的回顧2.防噴裝置現(xiàn)狀3.環(huán)形防噴器使用可靠性評(píng)估4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估5.防噴器控制裝置使用可靠性評(píng)估6.防噴裝置發(fā)展趨勢(shì)7.幾點(diǎn)想法,1.防噴裝置技術(shù)發(fā)展的回顧,1.1四個(gè)階段 （1）“60型”—手動(dòng)控制型，仿蘇“ППM”型； （2）“70型”—液控液“kpy”型，仿羅“VH”“DF” “T”型； （3）“85型”—

2、氣控液型，參照美“LWS”、“GK”、 “球形”、“KOMEY”等； (4)“自主型”—根據(jù)油田實(shí)際需要，增加了自主改 進(jìn)元素。,1.防噴裝置技術(shù)發(fā)展的回顧,1.2四個(gè)階段產(chǎn)品技術(shù)特點(diǎn),2.防噴裝置現(xiàn)狀,2.1十五字概括 規(guī)格全—各種規(guī)格齊全 承壓高—最高可達(dá)140Mpa 結(jié)構(gòu)新—采用最新設(shè)計(jì) 設(shè)備老—60-80%為八、九十年代購(gòu)進(jìn) 可靠差—詳見下文,2.防噴裝

3、置現(xiàn)狀,2.2我的看法 “基本”滿足陸上常規(guī)井控作業(yè)的需要，不能滿足特殊井控作業(yè)需要： —不能剪斷高沖擊功鉆桿 —不能用于1500m水下井控作業(yè) —不能用于全過(guò)程不壓井起下管串作業(yè) —不能用于連續(xù)循環(huán)鉆井作業(yè),2.防噴裝置現(xiàn)狀,2.3塔里木近幾年防噴器重大失效簡(jiǎn)況,2.防噴裝置現(xiàn)狀,LG2-3井閘板總成失效,2.防噴裝置現(xiàn)狀,哈6C井失效閘板總成,2.防噴裝置現(xiàn)狀,塔中47-1H井失效閘板

4、總成,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.1環(huán)形防噴器技術(shù)現(xiàn)狀評(píng)估 （1）API16A第一版附錄C性能要求： —密封鉆具及密封空井性能試驗(yàn) —膠芯壽命試驗(yàn) —開關(guān)壽命試驗(yàn) —過(guò)接頭壽命試驗(yàn),3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,（2）現(xiàn)場(chǎng)使用要求 —發(fā)生溢流首先關(guān)環(huán)形 —判明接頭位置，上提鉆具應(yīng)密封 —可能起下幾柱鉆具（包括過(guò)接頭） —

5、一般不用于長(zhǎng)時(shí)間關(guān)井,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.2環(huán)形防噴器使用要求 —承受井壓不高，一般不超過(guò)35MPa —關(guān)閉速度不能太慢，不超過(guò)30秒 —能密封各類管串 —關(guān)閉液壓不超過(guò)10.5MPa —一般不要求封閉空井,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.3環(huán)形防噴器使用可靠性評(píng)估3.3.1基本評(píng)估意見 （1）各廠樣機(jī)能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求； （2）“攻關(guān)膠芯”能達(dá)到API16A附錄C性

6、能要求； （3）使用可靠性問(wèn)題較多。,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.3.2環(huán)形防噴器使用可靠性存在的問(wèn)題 （1）發(fā)生殼體“爆裂”的重大失效,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,（2）封“空井”使用可靠性差 —球形好于錐形，錐形好于組合膠芯 —環(huán)形膠芯發(fā)生過(guò)不能“封零” —球形膠芯發(fā)生過(guò)支撐筋斷裂 —膠芯設(shè)計(jì)、支撐筋結(jié)構(gòu)、膠料物性不達(dá)標(biāo) —還發(fā)現(xiàn)過(guò)16塊鐵芯的膠芯,3.環(huán)形防噴裝

7、置使用可靠性評(píng)估,（3）膠芯密封鉆具壽命低,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,失效膠芯照片,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.4現(xiàn)場(chǎng)自身問(wèn)題 —訂購(gòu)問(wèn)題 —膠芯儲(chǔ)存、運(yùn)輸問(wèn)題 —冬季使用 —打開防噴器泄壓?jiǎn)栴},3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.5主機(jī)生產(chǎn)廠與膠芯生產(chǎn)廠配套問(wèn)題 —主機(jī)設(shè)計(jì)制造“先天”缺陷 —熱處理控制不當(dāng) —活塞行程不足 —膠芯與活塞不匹配 —材料選擇問(wèn)題,3.環(huán)形

8、防噴裝置使用可靠性評(píng)估,3.6環(huán)形防噴器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的幾點(diǎn)建議 （1）建議停用原重慶礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的環(huán)形防噴器； （2）建議各生產(chǎn)廠自查活塞關(guān)閉最小行程報(bào)安檢院； （3）對(duì)生產(chǎn)廠逐一進(jìn)行一次嚴(yán)格的認(rèn)證檢查，合格者方可準(zhǔn)入油田； （4）油田應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行膠芯等橡膠件貯存、包裝、運(yùn)輸、試驗(yàn)規(guī)程； （5）嚴(yán)禁用打開防噴器的方法卸去井口壓力。,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評(píng)估,（6）建議推廣使用“攻關(guān)膠芯” —嚴(yán)格控制膠芯材料物理性能指

9、標(biāo) —禁止使用16塊支持鐵芯的FH35-35球形膠芯 —優(yōu)化膠芯內(nèi)圓柱上部及底部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) —優(yōu)化支撐筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) —嚴(yán)格控制膠芯制作工藝規(guī)程（控制硫化工藝）,4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估,4.1 API16A附錄C的性能指標(biāo)要求（1）密封性能試驗(yàn)：恒井壓及恒關(guān)閉壓力試驗(yàn)；（2）膠芯密封鉆具壽命試驗(yàn)；（3）開關(guān)次數(shù)試驗(yàn)；（4）活動(dòng)（密封光桿）鉆具試驗(yàn)；（5）懸掛鉆具密封試驗(yàn)。,4.閘板防噴器使用可靠

10、性評(píng)估,4.2閘板防噴器在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)滿足以下使用要求（1）在發(fā)生溢流、井涌及井噴時(shí) —半封閘板能密封井內(nèi)鉆具 —全封閘板能密封空井；（2）閘板防噴器可以滿足長(zhǎng)期關(guān)閉井口的需要；（3）閘板總成能懸掛帶18度斜坡接頭的鉆具，并保持密封；（4）在特殊情況下，全封剪切閘板能剪斷鉆具，并密封井口；（5）在井壓較低時(shí)，允許鉆具光桿上、下活動(dòng)并密封。,4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估,4.3閘板防噴器使用特點(diǎn)（1）承壓高、

11、并能長(zhǎng)時(shí)間保持密封；（2）關(guān)閉速度要快；（3）半封閘板還應(yīng)能密封磨損或偏磨的鉆桿；（4）懸掛鉆具時(shí)，閘板在井壓助封下能確保密封可靠；（5）允許上下活動(dòng)光桿鉆具，不能作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估,4.4閘板防噴器使用可靠性評(píng)估4.4.1總體評(píng)估意見（1）在役閘板防噴器“基本”滿足現(xiàn)場(chǎng)的使用要求；（2）各項(xiàng)性能指標(biāo)“基本”符合API16A附錄C的要求；（3）在役防噴器對(duì)防止井噴事故起到了重要作用。,4.閘板防噴

12、器使用可靠性評(píng)估,4.4.2在役防噴器使用可靠性存在以下問(wèn)題（1）發(fā)生過(guò)殼體在低壓下“爆裂”的重大事故；,4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估,（2）在役剪切閘板不能剪斷高沖擊功鉆桿，且剪斷后膠芯（頂部）密封性能較差；,4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估,（3）發(fā)生過(guò)活塞桿斷裂事故；,4.閘板防噴器使用可靠性評(píng)估,（4）普通側(cè)門密封圈密封壽命低；（5）部分閘板防噴器活塞桿密封壽命低；（6）上、下活動(dòng)光桿時(shí)，密封效果不理想。,4.閘板防噴器使

13、用可靠性評(píng)估,4.5閘板防噴器使用的幾點(diǎn)建議（1）停止使用原重慶礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的閘板防噴器；（2)盡快解決剪切高沖擊功鉆具的問(wèn)題；（3）盡快升級(jí)側(cè)門密封圈和活塞桿密封圈，提高密封性能；（4）在起下活動(dòng)鉆具時(shí)，盡量降低提升或下放鉆具速度；（5）嚴(yán)格執(zhí)行膠芯及密封件貯存、包裝、運(yùn)輸、試驗(yàn)規(guī)程；（6）嚴(yán)禁用打開閘板防噴器的方法卸去井口壓力。,5. 防噴器控制裝置使用可靠性評(píng)估,5.1總體評(píng)估意見（1）能滿足陸上油氣井控制防噴器的

14、使用要求；（2）在役防噴器控制裝置“基本”滿足API16D各項(xiàng)指標(biāo)要求；（3）在役防噴器控制裝置對(duì)防止井噴事故起到了重要作用。,5. 防噴器控制裝置使用可靠性評(píng)估,5.2在役防噴器控制裝置使用可靠性存在的問(wèn)題（1）API16D第一版產(chǎn)品不適宜于水下防噴器控制用；（2）在役控制裝置不適宜用于剪切高沖擊功鉆具工況；（3）控制裝置外形體積大、重量大，用于山前或邊遠(yuǎn)井不方便；（4）在役防噴器控制裝置耗油量高；（5）各類液壓元件可靠

15、性有待提高。,5. 防噴器控制裝置使用可靠性評(píng)估,5.3防噴器控制裝置使用可靠性的幾點(diǎn)建議（1）油田范圍內(nèi)配置機(jī)動(dòng)小型能剪斷高沖擊功鉆桿的控制裝置；（2）提高設(shè)備制造質(zhì)量等級(jí)；（3）確保儲(chǔ)能器的有效排油量能滿足使用要求。,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.1鉆采新技術(shù)推廣應(yīng)用為防噴裝置發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇6.1.1欠平衡鉆井、氣體鉆井、控壓鉆井技術(shù)發(fā)展要求（1）防噴器必須具備能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用的旋轉(zhuǎn)功能 —膠芯旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)使用壽命需解

16、決 —旋轉(zhuǎn)軸承壽命需解決,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),（2）防噴裝置必須具備起下鉆具過(guò)接頭的功能 —7100型采用雙膠芯 —PCWD直接利用環(huán)形膠芯過(guò)接頭功能 —可用環(huán)形防噴器與閘板防噴器倒換,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.1.2不壓井起下管串作業(yè)技術(shù)發(fā)展要求 —需自備提升能力、卡瓦能力、甚至旋轉(zhuǎn)功能 —需具備防止鉆具上頂?shù)墓δ埽白鶔旃δ埽?—需配置外接壓力平衡管匯、帶壓卸去或接上鉆具

17、 —需配置可靠性較高的內(nèi)防噴工具,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.1.3連續(xù)循環(huán)鉆井技術(shù)發(fā)展要求 —在三閘板防噴器上增設(shè)上下卡瓦，卡住鉆具 —在三閘板防噴器上增設(shè)液壓大鉗功能 —在三閘板中部配置壓力平衡管匯,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.1.4水下防噴器技術(shù)發(fā)展要求 —防噴裝置水下控制方式技術(shù)要求 A.液動(dòng)、電動(dòng)、智能控制 B.水面控制、水下控制、ROV控制 —水下自動(dòng)更換閘板

18、 —水下懸掛鉆具,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.1.5水基介質(zhì)防噴器控制裝置技術(shù)發(fā)展要求 —采用水基介質(zhì)，甚至直接采用海水作控制液 A.水下防噴器控制液不返回，直接排放海底 B.海水介質(zhì)對(duì)泵閥件腐蝕問(wèn)題 —水基介質(zhì)每年可節(jié)省大量液壓油的問(wèn)題,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.2國(guó)外防噴裝置發(fā)展趨勢(shì)6.2.1 PCWD、7100型日趨成熟，重點(diǎn)解決 —一個(gè)膠芯中途不更換，用于一次欠

19、平衡鉆井作業(yè) —正在解決井口偏心帶來(lái)的振動(dòng)問(wèn)題（提高軸承壽命）,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.2.2不壓井起下管串技術(shù)已普遍推廣應(yīng)用 —已完全解決起下鉆過(guò)程中壓力平衡問(wèn)題 —已解決懸掛鉆具和防止鉆具上頂問(wèn)題,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.2.3連續(xù)循環(huán)鉆井裝置已用于十多口井，正在解決 —初步解決卡瓦、大鉗程序控制問(wèn)題 —初步解決鉆井液倒換程序控制問(wèn)題 —正研制連續(xù)循環(huán)鉆井閥及控制方式問(wèn)題,6.防噴裝

20、置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.2.4 API16D新版已提出水下控制裝置技術(shù),6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.2.5水基介質(zhì)防噴器控制裝置技術(shù)已成熟 —控制液可直接排放到海底 —5000psi儲(chǔ)能器控制壓力可解決多項(xiàng)難題 A.水下防噴器控制問(wèn)題 B.剪切高沖擊功鉆具問(wèn)題 —正在研究新型防噴器控制裝置技術(shù) A.一套閥件控制多路閘板問(wèn)題 B.環(huán)形、閘板、平板閥三套參數(shù)不相同

21、C.增加控制節(jié)流閥功能,6.防噴裝置技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),6.2.6遙感及遠(yuǎn)程控制防噴裝置技術(shù)探討 —井控技術(shù)采用遙感及遠(yuǎn)程控制方式的探討 —專家控制井噴技術(shù)（遠(yuǎn)程井控“診斷”技術(shù)） —“黑匣子”技術(shù),7.幾點(diǎn)想法,7.1當(dāng)前應(yīng)急迫解決的問(wèn)題（1）環(huán)形膠芯密封不可靠的問(wèn)題 —部分膠芯不能“封零”的問(wèn)題 A.活塞行程夠嗎？ B.鐵芯側(cè)面包膠干什么用？ C.膠芯內(nèi)圓柱上部越高越好？

22、 D.活塞井壓助封力越大越好？ E.膠芯外球面與頂蓋內(nèi)球面如何配合最好？,7.幾點(diǎn)想法,—膠芯橡膠材料不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題 —膠芯支撐筋斷裂問(wèn)題 —膠芯出廠檢驗(yàn)方法問(wèn)題 —膠芯包裝、貯存、運(yùn)輸使用問(wèn)題 —“攻關(guān)膠芯”推廣使用應(yīng)該落到實(shí)處,7.幾點(diǎn)想法,（2）閘板防噴器使用可靠性問(wèn)題 —側(cè)門密封圈結(jié)構(gòu)改進(jìn)還未完全推廣 —應(yīng)重視活塞桿及密封圈使用 —剪切高沖擊功鉆桿

23、剪不斷問(wèn)題,7.幾點(diǎn)想法,（3）控制裝置使用可靠性問(wèn)題 —儲(chǔ)能器膠囊失效問(wèn)題 —體積大、重量大、運(yùn)輸不方便 —液壓油大量漏失問(wèn)題,7.幾點(diǎn)想法,7.2井控實(shí)施細(xì)則的探討（1）防噴器控制裝置開關(guān)手柄位置設(shè)置的探討 —“中位”設(shè)置，易造成閘板自動(dòng)關(guān)閉 —“開位”設(shè)置，液壓油嚴(yán)重漏失（2）防噴器控制裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試驗(yàn)收問(wèn)題 —有效排油量未測(cè)試 —增加對(duì)儲(chǔ)能器檢查項(xiàng)目 —安裝完