钻井井控设备教程.ppt

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1、钻井井控设备培训教程,辽河石油职业技术学院,第一部分 井控技术,第二部分 井控设备,辽河油田钻井培训中心,钻井井控技术培训教程,井控设备,第一章 概 述第二章 环形防喷器第三章 闸板防喷器第四章 控制系统第五章 节流与压井管汇第六章 设备的安装、试压常规检查第七章 旋转防喷器,井控设备,返回,第一章 概 述,一、井控装备的概念二、井控装备的组成三、井控装备的作用四、液压防喷器的特点五、液压防喷器的技术参数六、液压防喷器的代号七、井口防喷器的组合 思考题,返回,井控设备,井控设备总汇,井控设备,什麽叫井控装备,井控设备是指实施油气井压力控制技术的一整套专用设备、仪表和工具。,返回,井控设备,井口

2、防喷器组,井控设备,以液压防喷器为主的,井口装置,井控设备,节流管汇,压井管汇,井控设备,以节流管汇为主的,井 控 管 汇,井控设备,远程控制台,井控设备,控制系统,井控设备,钻具内的防喷工具,井控设备,钻具内防喷工具,井控设备,循环罐液面监测装置,循环罐液面报警装置,监测装置,井控设备,监测及报警装置,井控设备,井控设备,除气装置,1、井口装置2、节流、压井管汇3、控制系统4、钻具内防喷工具5、监测及报警装置6、钻井液气体分离器、起 钻自动灌钻井液装置,井控装备的组成,返回,井控设备,防止井喷,及时发现溢流,迅速控制井喷,处理复杂情况,保持 P泥浆 P地层防止井喷条件的形成,对油气井进行监测

3、以便尽早发现井喷预兆,溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，实施压井作业，对油气井重建压力控制,在油气井失控的情况下，进行灭火抢险等处理作业。,井控装备的作用,返回,井控设备,1、动作迅速,2、操作方便，安全可靠,3、现场维修方便,液压防喷器的特点,返回,井控设备,环形防喷器的液动封井时间 一般不大于 30 秒,闸板防喷器的液动封井时间 为 38 秒,打开液动放喷阀的时间为 3 秒,动作迅速,返回,井控设备,井口防喷器的开、关均采用液压操作（是液压防喷器），气压或液压控制,操作方便 安全可靠,返回,井控设备,返回,操作,井控设备,闸板防喷器的闸板坏了，环形防喷器的胶芯坏了，在现场都可以进行更换。,

4、现场维修方便,返回,井控设备,1、公称通径,2、额定工作压力,技术参数,返回,井控设备,是指防喷器中间的通孔直径,单位:cm、mm,180、230、280、346、426、476、528、540、680（mm）,种类,本油田常用,230、280、350、540（mm）,定义,公称通径,返回,井控设备,防喷器通孔直径,返回,井控设备,是指防喷器所能承受的最大工作压力,单位：MPa,种类,14、21、35、70、105（MPa）,压力,本油田常用,21、35、70(MPa),工作压力,返回,井控设备,根据时间的不同分,旧的,新的,(1985年),代号,返回,井控设备,KPY,通径,CM,工作压力,

5、Kg/cm2,KPY23-210,旧代号,返回,井控设备,环形,闸板,新代号,返回,井控设备,FH,通径,CM,工作压力,MPa,环形,井控设备,FH 标 牌,返回,井控设备,数字,FZ,通径,CM,工作压力,MPa,1,2,3,表示单闸板防喷器,表示双闸板防喷器,表示三闸板防喷器,闸板,井控设备,闸板防喷器标牌,返回,井控设备,井口的部件自下而上的顺次为：套管头、四通、双闸板防喷器、环形防喷器、防溢管。,井口防喷器的组合,1、防喷器公称通径的选择,2、防喷器压力等级的选择,3、防喷器类型与数量的选择,4、组合形式选用举例,返回,井控设备,2000-4000米的井 防喷器公称通径,4000-7

6、000米的井 防喷器公称通径,防喷器公称通径应与连接的套管尺寸相匹配,1、防喷器公称通径的选择,返回,井控设备,2000-4000米的井 防喷器公称通径,返回,井控设备,4000-7000米的井 防喷器公称通径,返回,井控设备,井口上所装设的防喷器其压力等级应大于可能出现的预期井口最高压力。,2、防喷器压力等级的选择,返回,井控设备,3、防喷器类型与数量的选择,返回,井控设备,组合形式选用举例,14MPa型,21、35 MPa 型,70MPa型,返回,返回,井控设备,14MPa型,返回,井控设备,返回,井控设备,返回,70MPa型,旋转防喷器,井控设备,1、什么叫井控设备？,2、井控设备由哪几

7、部分组成？,3、液压闸板防喷器、环形防喷器能够在几秒 内迅速关井？,4、我国液压防喷器的公称通径、压力等级共 分几种？常用哪几种？,5、下列代号表示什么？,KPY28-210,FZ23-21,2FZ35-35,FH28-35,思考题,返回,井控设备,一、环形防喷器的作用,二、环形防喷器的类型,三、锥型胶芯环形防喷器,四、球型胶芯环形防喷器,五、组合胶芯环形防喷器,六、环形防喷器的比较,七、国产环形防喷器的技术规范,八、使用环形防喷器时的注意事项,第二章 环形防喷器,思考题,返回,1、可封整个的井口（也叫封零）,2、可封环形空间（也叫封环空）,3、在封井的情 况下,可向井 里多下入钻具,必须要有

8、减压调压阀或缓冲储能器的配合；使用的钻具必须有18。坡度的对焊钻杆接头。,井不为空井时,可用一种尺寸的胶芯 封各种不同尺寸的环形空间。,井为空井时,作用,返回,18。坡度对焊钻杆接头,返回,(根据胶芯形状),锥型胶芯环形防喷器,球型胶芯环形防喷器,组合胶芯环形防喷器,类型,返回,锥型胶芯环形防喷器,返回,球型胶芯环形防喷器,返回,组合胶芯环形防喷器,返回,锥型胶芯 环形防喷器的工作原理,锥型胶芯 环形防喷器的组成,锥型胶芯 环形防喷器的结构特点,锥型胶芯 环形防喷器的介绍,返回,锥型胶芯环形防喷器的结构,返回,关井,开井,工作原理,返回,液压油进入油缸的关闭腔，推动活塞上行，活塞挤胶芯，在顶盖

9、的限制作用下，胶芯向心收缩，挤出橡胶，封住井口。,关井,返回,液压油进入油缸的开启腔，推动活塞下行，活塞对胶芯的挤压力消除，胶芯在自身弹力的作用下，恢复原状，把井打开。,开井,返回,胶芯的特点,井压助封,密封的特点,活塞的特点,结构特点（锥形胶芯）,返回,锥形胶芯,储胶量大,工作后自动恢复原状,更换胶芯容易,没钻具时,有钻具时,直接更换,用切割法更换,胶芯的特点,返回,特点1图：,返回,没钻具时胶芯更换,返回,返回,活塞的特点,返回,井压助封,返回,球型胶芯 环形防喷器的 工作原理,球型胶芯 环形防喷器的 组成,球型胶芯 环形防喷器的 结构特点,球型胶芯 环形防喷器,返回,球型胶芯环形防喷器的

10、结构,返回,关井,开井,工作原理,返回,液压油进入油缸的关闭腔，推动活塞上行，胶芯 也上行，在顶盖的限制作用下，胶芯 只能向心收缩，挤出橡胶，封住井口,关井（球型）,返回,液压油进入油缸的开启腔，推动活塞下行，活塞对胶芯 的挤压力消除，胶芯 在自身弹力的作用下，恢复原状，把井打开。,开井（球型）,返回,胶芯的特点,井压助封,密封的特点,活塞的特点,球型胶芯环形防喷器结构特点,返回,球形胶芯,储胶量大,更换胶芯容易,漏斗效应,工作后自动恢复原状,摩擦力小，开关所需油量较大,胶芯的特点,返回,返回,球形胶芯,返回,漏斗效应,返回,球形胶芯摩擦,返回,更换胶芯,返回,返回,返回,返回,返回,活塞的特

11、点,返回,井压助封,锥型胶芯,球型胶芯,组合胶芯,简单 简单 复杂,好 好 初用时，效果差 试几次后，效果好,无钻具时,直接更换有钻具时,用切割法,井内无钻具时,直接更换,寿命短,寿命长,寿命长,径向尺寸偏小高度稍高,径向尺寸偏大高度稍低,径向与高度尺寸均偏小,环形防喷器的比较,返回,型号,公称通径 mm,最大工作压力 MPa,关井时耗 s,液控油压 MPa,FH23-35FH28-35FH35-21,230(9)280(11)346(135/8),353521,303030,10.510.510.5,现场常用锥型胶芯环形防喷器的技术规范,井控设备,环形防喷器,型号,公称通径 mm,最大工作压

12、力 MPa,关井时耗 s,液控油压 MPa,FH28-35FH35-35,280(11)346(135/8),3535,3030,10.510.5,现场常用球型胶芯环形防喷器的技术规范,型 号,关闭一次所需的油量 L,打开一次所需油量 L,FH23-35FH35-35,4294,3369,华北石油管理局第二机械厂生产的球型胶芯环形防喷器补充技术规范,返回,1、在现场不做封零的实验,只按规定做封管子的 实验。,3、关井状态起下钻作业,只能通过18。坡度的对焊钻 杆接头,2、液控油压不能过大,最大不许超过15MPa。通常液 控油压在8.5-10.5MPa范围内。,4、不许用环形防喷器长期关井。,5

13、、在关井状态下允许上下缓慢活动钻具,不许转动钻 具,不许用打开环形防喷器的办法泄井内压力。,6、胶芯备件妥善保管，防止胶芯老化。如胶芯保管 期很长,过了保质期，应报废。,环形防喷器使用时注意事项,返回,思考题,一、填充空白,1、在环形防喷器中 型胶芯比 型胶芯耐用。2、环形防喷器的液控油压一般不超过。3、在现场对环形防喷器进行试压或活动检查时不做 试验。4、在现场对环形防喷器进行试压或活动检查时只做 试验。5、环形防喷器封闭井中钻杆时，为防止卡钻可以。,二、判断是非,1、环形防喷器的上油腔输进高压油，下油腔通油箱，胶芯立即 动作关井。2、环形防喷器在封闭井内114.3毫米钻杆情况下,根据需要可

14、强行 下钻作业。3、环形防喷器的常用液控油压,一般不超过10.5 MPa。4、由于井压助封的作用,环形防喷器在关井后可以将液控油压卸掉。,思考题,5、环形防喷器在封井状态下允许钻具转动,但转速应尽可能缓慢6、在环形防喷器中,井压对球型的助封作用较锥形胶芯好7、锥形胶芯环形防喷器的胶芯底部受有井压作用,这就是所谓井 压助封8、环形防喷器在封井状态下可以微开胶芯以泄降套压,返回,三、简答题,1、环形防喷器是如何实现开关井的？2、环形防喷器为什么总是装在井口防喷器组的最上部？3、球形胶芯环形防喷器的漏斗效应是怎么回事？4、为保护胶芯，确保环形防喷器有效封井，在使用中应注意哪些问题？,&,闸板防喷器的

15、作用,&,闸板防喷器的结构,&,闸板防喷器的密封,&,闸板防喷器的机械锁紧装置,&,闸板防喷器的合理使用,&,闸板防喷器的类型,&,闸板防喷器的工作原理,&,闸板防喷器的结构特点,&,闸板防喷器的技术规范,第三章 闸板防喷器,返回,思考题,2.可封环形空间（也叫封环空）,3.可剪切钻具,4.旁侧孔可安装节流、压井管汇，代替四通工作,注：井为空井，必须使用全封闸板,注：井中有钻具，必须使用半封闸板（注意：闸板 尺寸必须与钻具尺寸相一致）,注：必须使用剪切闸板,1.可封整个井口(也叫封零),作用,返回,全封闸板,返回,半封闸板,返回,剪切闸板,返回,旁侧孔,返回,按闸板付数分,单闸板防喷器,双闸板

16、防喷器,三闸板防喷器,按闸板形状分,全封闸板防喷器,半封闸板防喷器,剪切闸板防喷器,变径闸板防喷器,类型,返回,单闸板防喷器,返回,双闸板防喷器,返回,返回,全封闸板防喷器,返回,半封闸板防喷器,返回,剪切闸板防喷器,变径闸板防喷器,返回,闸板防喷器的结构,返回,关井,开井,闸板防喷器的工作原理,返回,返回,液压油进入油缸的关闭腔,推动活塞向井口方向移动,活塞杆、及闸板也向井口方向移动，实现关井 的 目的。,关井,液压油进入油缸的开启腔，推动活塞向远离井口的方向移动，活塞带动活塞杆、闸板总成也向井口方向移动，实现开井的目的。,开井,返回,1、井口的密封,2、活塞杆处的二次密封,密封,返回,3、

17、采取措施，有助密封,闸板前部与钻具之间的密封,闸板上部与壳体之间的密封,壳体与侧门之间的密封,侧门腔与活塞杆之间的密封,井口的密封,返回,闸板前部与钻具之间的密封,返回,闸板上部与壳体之间的密封,返回,壳体与侧门之间的密封,返回,侧门腔与活塞杆之间的密封,返回,井压助封,自动清砂,自动对中,采取措施 有助密封,返回,井压助封,返回,自动清砂,返回,导向块,导向块,自动对中,返回,活塞杆处的二次密封装（外观图）,注意,活塞杆的二次密封装置,返回,闸板防喷器壳体的结构特点,闸板防喷器闸板的结构特点,闸板防喷器侧门的结构特点,闸板防喷器结构特点总汇,返回,壳体的结构特点,密封端面,清沙槽,旁侧孔,垂

18、直通孔,加强筋,闸板室,返回,闸板类型,单面用闸板,双面用闸板,闸板防喷器闸板的结构特点,返回,单面用闸板,返回,1.可以翻面使2.闸板的浮动性好3.对不同尺寸的钻具,只需更换橡胶密封半环和闸板压块,其余零件可通用互换,双面用闸板,返回,侧门的作用,拆换闸板的顺序,侧门的类型,侧门的结构特点,返回,侧门的开关守则,拆换闸板,拆换活塞杆盘根,清洗腔室,保养防喷器,侧门的作用,返回,侧门的类型,返回,类型,旋转式开关侧门,平直移动开关侧门,承重与液路合一式铰链,承重与液路分开式铰链,承重与液路合一式铰链侧门,返回,承重与液路分开式铰链侧门,返回,平直移动开关侧门,返回,1.两侧门不能同时打开,2.

19、侧门未充分旋开或未用螺栓固紧前,不许进行液压开关井动作,3.旋动侧门时,液控压力油应处于卸压 状态,4.侧门开关后,液动伸缩闸板时应挡住 侧门,防止晃动,侧门的开关守则,返回,拆换闸板的顺序,返回,液压锁紧,机械（手动）锁紧,闸板防喷器的锁紧装置,返回,闸板防喷器液压锁紧装置,返回,1、作用,2、类型,3、组成,4、手动锁紧与解锁的操作要领,5、闸板防喷器的关井步骤,6、闸板防喷器的开井步骤,7、机械锁紧与解锁的判断,机械锁紧装置,返回,长期封井时泄压,液压失效时关井,机械锁紧装置的作用,返回,机械锁紧装置的类型,液压关闭锁紧轴随动结构,花键套结构,简易锁紧装置,返回,液压关闭锁紧轴随动结构,

20、返回,花键套结构,返回,简易锁紧装置,返回,机械锁紧装置的组成,返回,锁紧轴的结构特点,顺旋,到位,回旋 1/4-1/2 圈,逆旋,到位,回旋 1/4-1/2 圈,锁紧,解锁,手动锁紧与解锁的操作要领,返回,一般情况下（有液压油）,特殊情况下（液压失效）,液压关井,手动锁紧,液控压力油卸压,将控制该防喷器换向阀的手柄搬向“关”位,手动关井,将换向阀手柄搬向中位,闸板防喷器的关井步骤,返回,返回,液压关井,手动锁紧,返回,卸液控油压,返回,换向阀手柄搬向“关”位,返回,手动关井,返回,将换向阀手柄搬至“中”位,返回,手动解锁,液压开井,卸掉液控油压,闸板防喷器的开井步骤,返回,手动解锁,返回,返

21、回,液压开井,卸液控油压,返回,液压关闭锁紧轴随动结构,花键轴套式,简易结构式,手动锁紧与解锁的判断,返回,液压关闭锁紧轴随动结构,返回,花键轴套式锁紧状态,返回,简易式锁紧与解锁状态,返回,常用闸板防喷器的技术规范,返回,1、半封闸板的尺寸应与所用钻杆尺寸相对应,2、井中有钻具时切忌用全封闸板封井,3、长期封井应手动锁紧闸板并泄压,4、闸板防喷器未解锁不许液压开井；未液压开井不许上 提钻具,5、半封闸板封井后不能转动钻具，不能用打开防喷器的办法泄降套压,6、闸板防喷器的手动锁紧装置只能关闭闸板,不能打开闸 板。要打开唯一的办法是：先解锁，然后用液压打开,闸板防喷器的合理使用,返回,思考题,一

22、、填空1、双闸板防喷器常装有 闸板与 闸板。2、闸板防喷器的液控油压通常调定为。3、手动关井操作时蓄能器装置上控制闸板防喷器的换向阀应处于 位。4、为了切断闸板防喷器的液控油源并使液控管路中的压力油卸压只需将蓄能器装置上的换向阀手柄扳至 位即可。5、闸板手动锁紧操作时，最后都应使手轮回旋 圈6、某井使用89mm（31/2）钻杆打井，井口闸板防喷器所配装的半封闸板尺寸应为。7、当 时才使用高于10.5MPa的液控压力油推动闸板关井。8、打钻接近油气层时，闸板防喷器应处于“待命”工况，此时应将活塞杆二次密封装置处的 卸下。二、判断是非1、陆上钻井队所配备的国产闸板防喷器既可用以剪切钻具全封井口又可

23、用以悬挂钻具。,2、井口井压为30MPa，闸板防喷器关井时所用液控油压也应该是30 MPa3、旋动闸板防喷器的侧门时，蓄能器装置上控制该防喷器的换向阀应处于关位。4、闸板防喷器在液控失效采用手动关井时，蓄能器装置上控制该防喷器的换向阀应处于中位。5、闸板手动锁紧的操作要领是：顺旋，到位，回旋1/4 1/2圈6、闸板手动解锁的操作要领是：逆旋，到位，回旋1/4 1/2圈7、井口井压愈低闸板防喷器的封井效果愈可靠。8、罗马尼亚制造的闸板防喷器，在关井工况下其闸板的机械锁紧情况是可以从锁紧轴的外露情况或操纵杆位置的进退情况判断出来的。9、不同的闸板防喷器其锁紧轴不同，因此它们的“手动锁紧”与“手动解

24、锁”的操作要领也不同。10、闸板防喷器封井时所需液控油压应随井压的高低及时调整井压高时油压调高；井压低时油压调低。,返回,三、简答题,1、闸板防喷器整体上下颠倒安装在井口上能否有效封井？为什么？2、闸板防喷器的开关井操作步骤是怎样的？3、闸板防喷器为了有效地封井必须保证哪四处密封？这四处密封是怎样实现的？4、闸板防喷器的井压助封是怎么回事？,11、双面闸板的胶芯，上平面磨损后可以上下翻面重新安装使用。12、活塞杆的二次密封装置在启动时挤注二次密封脂越多越好。13、闸板防喷器可用以长期封井。14、闸板防喷器的半封闸板在关井工况下既允许钻具上下活动又允许钻具轻微转动。,控制系统的作用,控制系统的组

25、成,控制系统的类型,控制系统的型号及参数,控制系统的基本工作原理,气控液型控制系统介绍,控制装置现场调试,控制装置正常工作时的工况,第四章 控制系统,控制装置常见故障排除,返回,思考题,平时用来制备和储存液压油，当需要时使控制对象（防喷器）开关。,作用,返回,遥控装置（又叫司钻控制台或叫主控制装置）,蓄能器装置（又叫远程控制台）,连接管汇,辅助遥控装置,控制系统的组成,返回,遥控装置（司钻控制台）,返回,蓄能器装置（远程控制台）,返回,连接管汇,返回,辅助遥控装置,返回,液控液型,气控液型,电控液型,根据换向阀先导方式分,控制系统的类型,返回,气控液型控制系统组件,返回,控制系统工作原理,返回

26、,FK,控制对象数量(用数字表示),蓄能器组公称总容积，L；用数字表示,先导控制方式（无先导则空白）,防喷器液压控制系统名称,据石油天燃气工业技术标准SY5053-84的规定,Q-气控；Y-液控；D-电控,控制系统的型号,返回,气控液型标牌,FKQ4005A,FKDQ5606,气控液型标牌,气控液型控制系统的特点,气控液型控制系统的工作过程,气控液型控制系统主要部件的结构、工作原理及使用注意事项,气控液型控制系统介绍,返回,气控液型控制系统的特点,返回,采用两种不同的动力源-电动泵和气动泵,采用多个柱形储能器，储能器容量较大,泵及储能器工作压力 21 MPa，常用10.5 MPa,有的系统配备

27、了氮气备用系统,油箱加热装置,压力补偿装置,配备了双电动泵,气控液型控制系统的工作过程,返回,远程控制台（蓄能器装置）,司钻控制台（遥控装置）,气控液型控制系统,返回,在遥控装置上控制井口防喷器的关、开,远程控制台内部结构,电泵,气泵,储能器,三位四通换向阀,旁通阀,减压阀,安全阀（溢流阀）,压力继电器（自动液电开关）,压力继气器（自动液气开关）,压力传感器,远程控制台（蓄能器装置）中的主要部件,返回,电泵位置,利用曲柄连杆机构，将电机的旋转运动变为柱塞的往复运动，使液缸内的容积发生或大或小的变化，从而进行吸、排油的。,电泵结构、工作原理,电泵电源应有专线连接，接在井场电源开关的前方,电泵的补

28、油工作应降压启动（降到 17.5 或 16 MPa),压力继电器调定：上限21MPa 下限 17.5MPa,电源电压为380V,马达的旋向为逆向旋转,盘根压帽不能太紧，一般情况允许盘根处漏 5-10 滴/min,电泵使用时的注意事项,返回,气泵位置,气泵的结构 工作原理,气泵的耗气量大，当钻机气控系统气源不充裕时，不宜 使气泵长期自动运转。通常关闭气泵进气阀，停泵备用。,气泵换向机构中的滑块易卡死，应保持压缩空气的洁净 与低含水量。,气路上装有油雾器，当压缩空气进入气缸前流经油雾器 时，有少量润滑油化为雾状混入气流中，以润滑气缸与 活塞。,气泵的油缸上方装有密封盘根，当漏油时可调节盘根压 帽，

29、盘根压帽不宜压得过紧，不漏即可。,气泵使用时的注意事项,返回,储能器的位置,储存足够数量的高压油，为防喷器装置提供可靠的能源。,储能器的作用,结构工作原理,1、单瓶的公称容积：40升（L）,2、瓶中胶囊里充氮气，充气压力：70.7MPa,3、额定工作压力：21MPa,5、单瓶理论充油量：27升(L),6、单瓶理论有效排油量：20升(L),4、钢瓶设计压力：32MPa,7、单瓶实际有效排油量：约17升(L),储能器的技术规范,胶囊中只能充氮气，不能充空气，绝对不能 充氧气,充氮气时，卸掉钢瓶中的油压，在无油压的条 件下充氮气，否则不能达到目的,每月对胶囊中的氮气压力检测一次。检测时使 用专用充氮

30、测量工具,储能器使用时的注意事项,现场无充氮测量工具时如何测量氮气的压力,返回,返回,充氮测量工具,采用往储能器里充油升压的方法检测胶囊中氮气预充压力。,1、卸压：打开卸压阀使储能器压力油流回油箱，关闭卸压阀。,2、启动电泵打压,3、打压时注意储能器压力表的变化情况。开始油压未达到氮气预充压力时，储能器压力表升压很快，当油压超过氮气预充压力时，压力油进入钢瓶，储能器压力表升压变慢。压力表由快变慢的转折点即为胶囊预充氮气的预充压力。,现场无充氮测量工具时，氮气压力的检测,返回,三位四通换向阀的位置,控制油流方向，使控制对象开关。,三位四通换向阀的作用,用手或气使手柄带动阀芯转一定角度，连通不同的

31、孔道，使油流方向发生变化，从而使控制对象实现开、关。,三位四通换向阀的结构、工作原理,三位四通换向阀的结构工作原理示意图,左位,右位,中位,三位四通换向阀手动时的工况,左位,右位,三位四通换向阀气动时的工况,操作时手柄应搬到位,不能在手柄上加装锁紧装置,气缸润滑点，应定期打油润滑,超高压操作时不换向,三位四通换向阀使用时的注意事项,返回,旁通阀的位置,将泵、储能器与管汇的油路切断或连通,旁通阀的作用,用手或气使手柄带动阀芯转一定角度，连通不同的孔道，使油流方向发生变化，从而使油路切断或连通。,旁通阀的结构、工作原理,1、平时是处于关闭状态,2、当系统所需压力大于10.5 MPa，使此阀处于开位

32、(当闸板被泥浆岩屑粘死,井压过高操作 时;当储能器损坏,不能正常供油时),旁通阀的使用,返回,3、从超高压状态（21MPa）转为常压工作状 态（10.5MPa）,打开旁通阀，高压油绕过减压调压阀，进入闸板防喷器，使控制对象开关。,打开旁通阀；关（储能器）高压截止阀；停电泵；开气泵旁通阀；开气泵进气阀用气泵打压。,1、系统压力=21MPa 时：,2、系统压力 21MPa 时：,大于10.5时的使用情况,返回,关气泵旁通阀,关气泵进气阀,开泄压阀到10.5MPa关闭,关旁通阀,开（储能器）高压截止阀,从超高压状态（21MPa）转为常压工作状态（10.5MPa）,返回,气旁通阀位置,返回,泄压阀位置

33、,返回,返回,储能器高压截止阀位置,减压阀的位置,1、满足环形防喷器对不同液控压力的要求。,2、强行起下钻时稳压。,3、高压储备，低压使用，提高了储备能力。,减压阀的作用,结构工作原理,1、调压时有滞后现象，二次油压不随手柄的调节呈连续变化，要求阶跳3MPa。,2、调试转动手轮前，先卸松锁紧手柄，再看着相应的压力表进行调试，调好后再锁紧手柄。,3、顺时针转动手轮，油压升高，逆时针转动手轮油压降低。,4、二次油压调定为10.5 MPa,5、调压标准：起下18。的对焊钻杆时，油压不易过高，允许密封摩擦处有少量的泥浆泄漏，以润滑钻具和胶芯，提高胶芯的使用寿命。,减压阀的使用调试,返回,减压阀的调压,

34、安全阀（溢流阀）的工作位置,用来保护储能器、管汇，使其不在超高压的情况下工作而损坏。,安全阀（溢流阀）的作用,利用调定弹簧的压力与阀芯所承受的液压推力直接作用来进行工作,安全阀的结构、工作原理,制造 厂家,广石,北石,上石,储能器,管 汇,24.5MPa,24MPa,22MPa,38.5MPa,36.5MPa,33.5MPa,安全阀的调压值,返回,压力继电器的工作位置,自动控制电泵的启或停,压力继电器的作用,利用液压力，使波登管产生曲张，带动动触点，通断电路，实现电泵的启、停。,压力继电器的结构、工作原理,1、用小螺丝刀顺时针拧防尘板转轴，使左上角与右上角 两孔打开。,2、用小螺丝刀伸入右下角

35、孔内旋动转轴，调节上线油压，顺时针旋拧上限油压调低；逆时针旋拧上限油压调高。,3、用小螺丝刀伸入左上角孔内旋动转轴，调节下线油压，顺时针旋拧下限油压调低；逆时针旋拧下限油压调高。,4、上下限油压调定后，再用小螺丝刀逆时针旋拧防尘板 轴将两调节孔遮蔽，以防灰尘侵入。,压力继电器的调压过程,返回,压力继电器外观图,返回,电接点压力表型压力继电器有3个指针：液压针、上线针、下线针。,用小螺丝刀将拨片按下，拨动上限针至 21MPa 刻度位置，然后再将下线针拨至 17.5MPa刻度位置即可。将电控箱旋钮转至“自动”位置。,压力继电器的调压过程,上限 21 MPa,下限 17.5 MPa,压力继电器的调压

36、值,调压值,返回,压力继气器的工作位置,自动控制气泵的启或停,压力继气器的作用,利用弹簧的张力与液压油的压力相平衡的办法，通断气路，实现气泵的启、停。,压力继气器的结构工作原理,1、调定压力值为21MPa,2、当液压力21MPa，气路关，气泵停 当液压力21MPa，气路通，气泵开,3、带载工作，带载启动,压力继气器的使用,压力继气器的调压,返回,压力传感器（压力变送器）工作位置,把蓄能器装置（远程台）上储能器、管汇、环形防喷器上高压的液压值转为低压的气压值，传到司钻台供仪表显示。,压力传感器的作用,结构工作原理,气动压力变送器投入工作时，蓄能器装置上的油压表与遥控装置上气压表所显示的油压值应基

37、本相等，压差不应超过1MPa。否则应对其进行调节。,1、当压差过大时，用螺丝刀伸入变送器侧孔，旋拧调零弹簧。顺时针旋拧螺钉时，遥控装置示压表显示值升高；逆时针旋拧螺钉时，遥控装置示压表显示值降低。这常称为“有压调等”,2、当输入液压的压力为零时，蓄能器装置与遥控装置两表指针都应回零，若遥控装置示压表指针未回零，亦可调节其调零弹簧螺钉使表针回零。这常称为“无压调零”。,压力传感器的调试,输入气压：0.14MPa,变送器的喷嘴直径为1mm，节流孔导管孔径0.25mm，流通孔道小，因此对输入的压缩空气要求较为严格。输入压力变送器的气流应洁净，无水、无油、无尘。,压力变送器使用时的注意事项,返回,气源

38、总阀,三位四通空气换向转阀,三位四通空气换向滑阀,遥控装置上（司钻台）各阀件介绍,返回,气源总阀,气源总阀的作用,控制气源的通断,结构、工作原理,将手柄按下，使之旋动45。，此时凸轮、碰头推下顶杆，将胶垫压开，进气路与出气路接通。当松开手柄时，在弹簧力的作用下手柄复位，进气路与出气路又被切断。,操作,要想遥控装置上有气，必须一直按下手柄。,返回,三位四通气转阀,作 用,在司钻台上控制远程台的三位四通换向阀，以达到遥控防喷器的目的。,结构、工作原理,当手柄向左转动45。时；,当手柄处于“中位”时,当手柄向右转动45。时,操 作,操作之前看标志牌：若需开，此时将手柄搬向相应的开位，时间超过5秒钟，

39、松开手柄，该阀自动回中位；若需关，此时将手柄搬向关位，时间超过5秒钟，松开手柄，该阀自动回中位。,返回,在司钻台上控制远程台的三位四通换向阀，以达到遥控防喷器的目的。,结构,气滑阀的作用,操作,操作之前看标志牌：若需开，此时将手柄搬向相应的位置（开位），时间超过5秒钟，松开手柄，该阀自动回中位；若需关，此时将手柄搬向关位，时间超过5秒钟，松开手柄，该阀自动回中位。,平时，在弹簧力的作用下，滑阀手柄处于中位，P口与出气口A、B不通，出气口A、B则通过O口与大气相通。,工作原理,返回,在遥控装置上如何控制井口防喷器的关、开,2、右手搬动相应的三位四通气阀的手柄，使其处 于关位。,2、右手搬动相应的

40、三位四通气阀的手柄，使其处 于开位。,1、左手搬动气源总阀的手柄，使其处于开位。,在遥控装置上对控制井口防喷器关开操作,关井,开井,1、左手搬动气源总阀的手柄，使其处于开位。,返回,井场调试应在井口防喷器组、节流压井管汇、控制装置等安装完毕后进行。其目的是：检查管路是否密封？有关部件的技术指标是否调准？液控、气控是否正常？,蓄能器装置空负荷运转,蓄能器装置带负荷运转,蓄能器装置上操作检查液控效能,遥控装置上检查气控效能空负荷运转,控制装置停机备用,主要包括,控制装置现场调试,返回,油箱注20号液压油，油面不超过上部油位计上限。,电泵曲轴箱、链条箱注20号机油，检查游标高度。,油雾气油杯注10号

41、机油，调节顶部针型阀，顺旋半圈。,电源总开关合上，电压380V。气源截止阀开启，压力表 显示0.65-0.85MPa,蓄能器进出油截止阀开启。蓄能器钢瓶下部截止阀全开。,电泵、气泵进油阀全开。,三位四通换向阀手柄处于中位。,气泵进气路旁通截止阀关闭。,旁通阀手柄处于开位。,泄压阀打开。,空负荷运转前的准备工作,具体操作步骤,1、电控箱旋钮转至手动位置启动电泵。检查电泵链条的旋 转方向；柱塞泵密封装置的松紧程度；柱塞运行的平稳 状况。电泵运转 10min 后手动停泵。,2、开气泵进气阀启动气泵。检查气泵工作是否正常。关气 泵进气阀，停泵。,3、关闭泄压阀。旁通阀手柄扳至关位。,返回,看蓄能器油压

42、是否迅速升至 7MPa，然后缓慢升至 21MPa。手动停电泵，稳压15min。检查管路密封情况，蓄能器压力表压降不超过0.5MPa。,带负荷运转工况下手动启动电泵时所注意的,开、关泄压阀，使蓄能器油压降至17.5MPa以下，手动启动电泵，使油压升至蓄能器安全阀调定值，检查或调节蓄能器安全阀的开启压力。手动停泵。,开、关泄压阀，使蓄能器油压降至17.5MPa 以下，自动位启动电泵（电控箱旋钮转至自动位置）。检查压力继电器的工作效能，(即上限油压与下限油压是否准确，否则重新调定。)最后，将电控箱旋钮旋至停位、停泵。,开、关泄压阀，使蓄能器油压降至19MPa以下，开气泵进气阀，气动气泵。检查或调节压

43、力继气器的工作效能。关气泵进气阀，停泵。,带负荷运转时:蓄能器安全阀、压力继电器、继气器的检查,检查或调节气动压力变送器的输入气压，一次气压表显示0.14MPa。核对蓄能器装置与遥控装置上三副压力表的压力值，根据需要进行“调压调零”。,检查或调节气动压力变送器,返回,在蓄能器装置上操作三位四通换向阀，使井口控制对象开关各两次。检查液控效能、开关动作正误、液控管路密封情况，同时通过液压油的流动循环将管路中空气排净。,蓄能器装置上操作检查液控效能,返回,控制系统正常工作时的工况,遥控装置工况,返回,蓄能器装置工况,1、电源空气开关合上，电控箱旋钮转至自动位,2、装有气源截止阀的控制装置，将气源截止

44、阀打开,3、气源压力表显示 0.65-0.8 MPa,4、蓄能器钢瓶下部截止阀全开,5、电泵与气源输油管线汇合处的截止阀打开或蓄能器进出油截止阀打开,6、电泵、气泵进油阀全开,7、泄压阀关闭,8、旁通阀手柄处于关位,9、换向阀手柄处于中位,10、蓄能器压力表显示 17.5-21 MPa,11、环形、闸板防喷器供油压力表显示 10.5 MPa,12、压力继电器调定值：上限 21 MPa；下限 17.5 MPa,13、气泵进气管路旁通截止阀关闭,14、气泵进气阀关闭,15、气动压力变送器的一次气压表显示 0.14 MPa,16、油箱中盛油高于下部油位计下限,17、油雾器油杯盛油过半,蓄能器装置工况

45、,返回,1、气源压力表显示 0.65-0.8 MPa,2、蓄能器示压表、环形防喷器供油示压表、闸 板防喷器供油示压表，三表示压值与蓄能器 装置上相应油压表的示压值压差不超过1 MPa,3、油雾气油杯盛油过半,遥控装置工况,返回,蓄能器压力表升压很慢的原因及处理方法,电泵启动后,蓄能器压力表不升压,蓄能器稳不住压的原因与处理,故障排除,电泵电机不启动,返回,理论充油时间估算：,例如：FKQ4005A,蓄能器压力表升压很慢的原因及处理方法,返回,返回,电泵启动后,蓄能器压力表不升压 原因及处理方法,管路由壬、弯头泄漏 三位四通换向阀手柄未 扳到位 泄压阀、换向阀、安全阀 等元件磨损，内部漏油 泄压

46、阀未关死,检修 换向阀手柄扳到位 修换阀件（从油箱 上部侧孔观察）关紧泄压阀,故障原因,处理方法,蓄能器稳不住压的原因与处理,返回,柱塞密封装置的密封圈压得过紧,导致电泵启动困难。,电源电压过低时电泵补油启动困难,电压低于320V时电机无法启动补油。,原因,处理方法,适当放松压紧螺帽,调整井场电机组电压，保证供电电压38019V,电泵电机不启动,返回,思考题,一、填充空白：1、蓄能器装置安装在距井口米处2、FKQ3204B控制装置的蓄能器由个钢瓶组成3、常用气控液型控制装置，蓄能器装置上的两个减压阀，它们的二次油压应调为4、常用气控液型控制装置，在投入工作时，其蓄能器的油 压应在范围内5、蓄能

47、器装置上的气动压力变送器，其一次气压应调定 为6、蓄能器装置与遥控装置上的三副压力表，其示压值应7、控制电泵自启停的压力继电器应调定上限压力-，下限压 力8、控制气泵自动启停的压力继气器应调定上限压力9、蓄能器装置上减压阀的二次油压跳跃值最大可允许10、蓄能器装置上电泵曲轴箱、链条箱所用油料为11、控制装置所用液控油料为,12、油雾器油杯里所加油料为13、电泵柱塞密封装置不应压得过紧，应保持油液微溢，以每分钟滴油为宜14、蓄能器预充的是气，预充压力15、控制装置工作时，往蓄能器里充油与补油都是使用 泵工作16、控制装置工作时，电控箱上旋钮应转至位17、当用10.5MPa的压力油无法使闸板防喷器

48、关井动作时，应打开阀，使用高压油推动闸板关井。二、问答题：1、压力继电器、压力继气器的作用如何？2、控制系统处于待命工况时各阀应处于什么位置？（如蓄能器的进出油截止阀、三位四通换向阀、旁通阀、泄压阀、气源截止阀、电泵进油阀、电控箱旋钮）3、在司钻台上如何使井口防喷器关闭？4、如何正确使用旁通阀？,返回,节流与压井管汇的作用,节流压井管汇的工作压力,节流管汇,压井管汇,节流与压井管汇的组成,节流压井管汇的组合型式,第五章 节流与压井管汇,井控设备,节流与压井管汇,返回,思考题,节流压井管汇的公称通径,当井涌关井后，利用节流阀启、闭程度的不同，控制一定的套管压力，维持稳定的井底压力，避免地层流体进

49、一步流入井中。当不能通过钻具进行正常循环时，可通过压井管汇向井中泵入钻井液，以便恢复和重建井底压力平衡。,节流与压井管汇的作用,返回,井控设备,节流与压井管汇,返回,节流、压井管汇的组成,井控设备,节流与压井管汇,根据SY/T5323-92压井管汇与节流管汇的规定，节流压井管汇的最大工作压力分别为5级：,14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa。目前，国产节流压井管汇，除105MPa压力等级都已研制成功。,井场所装设的节流压井管汇，其压力等级必须与井口防喷器组一致。通常，管汇压力等级的选定以最后一次开钻时井口防喷器组的压力等级为准。避免了由于井口防喷器组压力等级的改变而频繁

50、换装管汇。,节流、压井管汇的工作压力,返回,井控设备,节流与压井管汇,返回,管汇的公称通径：管线的内径,节流、压井管汇的公称通径,井控设备,节流与压井管汇,14MPa的节流压井管汇,35MPa的节流压井管汇,70MPa和105MPa的节流管汇,节流与压井管汇的组合型式,21MPa的节流压井管汇,返回,井控设备,节流与压井管汇,14MPa节流压井管汇组合,返回,井控设备,节流与压井管汇,21MPa节流压井管汇组合,返回,井控设备,节流与压井管汇,35MPa的节流压井管汇,返回,井控设备,节流与压井管汇,70MPa和105MPa的节流管汇,返回,井控设备,节流与压井管汇,节流管汇的作用,节流管汇的