钻具内防喷工具

1、2钻具内防喷控制装置钻井过程中,当井发生溢流井涌时,为了防止地层流体以及钻井液沿钻 柱水眼向上喷出损坏水龙带而导致井喷, 需要使用钻具内防喷工具来控制钻 柱内压力。钻具内防喷工具主要有方钻杆上下旋塞、钻具止回阀、钻具旁通 阀等。2.1方钻杆上、下旋塞阀方钻杆旋塞阀也叫做方钻杆考克或钻杆安全阀。 方钻杆上旋塞阀位于方 钻杆的上部,左旋螺纹;方钻杆下旋塞阀位于方钻杆的下部,右旋螺纹。上 下旋塞的结构相同,都采用球阀结构,控制方式采用手控(用扳手 , 按要 求转动 90°即可以实现开关。目前塔里木探区所使用的旋塞规格见表 2.1。 表 2.1 塔里木探区旋塞规格一览表 方钻杆旋塞 的使用

2、要 求 其 额定工 作 压力 与 现场防 喷器工 作压 力 级别相 一致;为防止钻柱内部压力损耗,旋塞内径应大于或等于方钻杆内径;试压 标准为在额 定工 作压 力 状态 下 进行 密 封试 压, 稳压 30分钟, 压降不小于 0.5Mpa 为合格。旋塞主要结构如图 2.1。2.2钻具止回阀钻具止回阀是一种重要的钻具内防喷工具。一般主要有以下几种:箭型 止回阀、投入式止回阀、活门式止回阀(浮阀 、浮球式止回阀等。2.2.1箭形止回阀产品型号表示法(SY5215-87结构与特点 这种回压阀由本体、压帽、盘根盒、密封箭、下座等组成 ,如图 2.2。当发 生回流时,箭形阀芯紧压阀座,液体不能通过止回阀

3、向上流。钻井液正常循 环时,箭形阀芯落到下支座,钻井液无压降地通过止回阀。目前塔里木探区 所使用的箭型止回阀规格见表 2.2。表 2.2塔里木探区箭型止回阀规格一览表 2.2.2投入式止回阀投入式止回阀是一种钻柱内防喷器。它不仅用于防喷,也可用于海上各 种钻井浮动装置上切割钻杆的作业。该工具带有一个就位接头,接在钻柱需 要的部位下入井内,一便回压阀就位。投掷式回压阀是一只重型单流阀,具 有一定重量,只要投入就能自动地在就位接头处就位。主要包括阀体、卡瓦体、牙块、堵塞器、钢球和弹簧等,其结构如图: 使用方法:1. 钻开高压油气层之前将就位接头接到钻柱的预计位置。在接到钻柱上之 前,应上紧止动环。

4、2. 钻开高压油气层时必须将回压阀总成组装好,放在钻头上备用。3. 为了防止卸开方钻杆时发生井涌,可关闭方钻杆下旋塞,卸方钻杆放入 回压阀,接方钻杆之后开下旋塞使回压阀下落,就位4. 为了不至于因高压油气流损坏回压阀,方钻杆上或下旋塞不能随意打开 (停泵时5. 投掷阀就位后可以进行井控作业6. 井控作业完成之后,起出钻柱卸下就位接头的止动环,即可取出回压阀 总成工作原理就位接头与止动环上紧扣后与钻柱连接下入井内, 在未投入回压阀时相 当于钻柱中的一个接头。当地层高压流体将要来临或已经发生,将回压阀从钻杆水眼内投入(也 可以用泵送入 ,回压阀下落到就位接头底部的止动环台肩处。当高压流体 上涌时,

5、 阀的锥体上行, 就位接头的锯齿形牙和回压阀上部的牙块相互锁定。 由于锥体上行迫使堵塞器涨大密封就位接头内孔, 阀体下部孔内的钢球受弹 簧的作用托在阀体的密封座上形成密封。这时,就位接头和回压阀总成组成 了一套内防喷器装置。因为钢球被弹簧承托而密封阀体的内孔,实际上又是 一个单流阀。从钻柱内向井下循环液体时很容易启开,而井下高压流体则不 能进入阀体水眼。流体压力越大推动阀体向上的力越大,堵塞器的密封性能 越好。维护保养1. 工具从井内取出后冲洗干净,拆卸检查,涂润滑脂,重新组装待用2. 要保证牙块在阀体的导槽内运动灵活自如3. 堵塞器要防止油浸和有腐蚀性化学物质的侵蚀,不得有脆裂、老化和损 伤

6、密封面等情况4. 阀体螺母组装后应调整适当5. 回压阀总成应妥善保管,堵塞器要保护物包裹,牙块不被碰坏,储存在 不受日晒雨淋和通风良好的地方6. 库存时除堵塞器外,均应涂好防锈油7. 橡胶件储存期限一年半表 2.3塔里木探区投入式止回阀规格一览表 2.2.3活门式止回阀(浮阀钻具浮阀是一种全通径、 快速开关的浮阀。 当循环被停止时能紧急关闭。由浮阀芯及 本体组 成 ，其中浮阀 芯是由 阀 体、密封圈 、阀座 、 阀盖、弹簧、 销子组成， 产品结 构 如图 本体 本体 浮阀芯 浮阀芯 浮阀示意图 产品型号表 示方法 ： FZF / 接头螺纹代 号 最大压力（Mpa） 浮阀外径（mm） 型式代号

7、基本参数和 主要尺 寸 上 最 大工 型号 作 压力 (mm 水眼 接 头规 格 螺 纹 A型 B型 A型 B型 端 下 端螺 纹 浮 阀芯 型 号 FZF280/70-730×830 FZF241/70-730×731 FZF241/70-730×631 FZF229/70-730×731 FZF203/70-730×630 FZF203/70-630×631 FZF178/70-410×411 FZF165/70-410×411 FZF165/70-410×430 FZF121/70-310×

8、;311 FZF121/70-310×331 70Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 70 Mpa 80 76.2 76.2 76.2 72 72.6 71.4 71.4 65 38.1 38.1 11 1/32×915 9 1/2×915 9 1/2×915 9 ×915 8 ×915 8 ×915 7×610 6 1/2×610 6 1/2×610 4 3/4×610 4 3/4

9、15;610 730 730 730 730 730 630 410 410 410 310 310 731 731 631 731 731 631 411 411 411 311 331 830 730 630 5F-6R 730 630 630 430 430 430 330 330 3F IF-2R 4R 3 1/2 IF 使用方法 一般情况下，浮阀均 安装在近钻 头端，通 过阀体与钻 柱连接，连接时应 注意浮阀钻 入阀体 一 端（既浮阀 有三个 缺 口个一端应 向上 ） 。 在正常钻井 情况下 ， 泥浆冲开阀 盖（阀 盖 分为普通阀 盖和带 喷 嘴阀盖） 进行循环。当 井下发 生井涌或

10、井 喷时，阀 盖关闭达到 防喷的 目 的。通常浮阀 组装的是普 通阀盖 ， 在特殊作业 时则装 带 喷嘴阀盖。 更换阀盖的 方法：首 先将浮阀从 阀本体 中 取出，清洗干 净；取 出橡胶销 子；更换阀盖；插入 橡胶销子，注 意应穿 过弹簧孔；涂 抹黄油 后浮阀装入 阀 本体，应组 装到位 。 2.3 钻 具旁 通 阀 钻井中发生 溢流 ，并 且钻头水眼 被堵塞 无 法进行压井 时，可以 打开旁通 阀进行循环 或压井 。 在钻开油气 层之前 ， 须将旁通阀 接到钻 头 上或钻头附 近。 其主要由止 推接头、本体、阀座、导流 板 、内套、O 型密封圈 、梯型键、 削钉等组成 。结构 如 图 钢球 旁 通阀 示意 图 使用方法： 当发生溢流 ，且开 泵 泵压太高或 不通时 ， 按下述步骤 操作打 开 旁通阀。 1.