[學習]防噴器裝備發(fā)展及現(xiàn)場應用(nxpowerlite)

1、防噴裝置現(xiàn)狀及 發(fā)展趨勢的探討,目錄,1.防噴裝置技術發(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估4.閘板防噴器使用可靠性評估5.防噴器控制裝置使用可靠性評估6.防噴裝置發(fā)展趨勢7.幾點想法,1.防噴裝置技術發(fā)展的回顧,1.1四個階段 （1）“60型”—手動控制型，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)油田實際需要，增加了自主改 進元素。,1.防噴裝置技術發(fā)展的回顧,1.2四個階段產(chǎn)品技術特點,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140Mpa 結(jié)構(gòu)新—采用最新設計 設備老—60-80%為八、九十年代購進 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估,3.1環(huán)形防噴器技術現(xiàn)狀評估 （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 —膠芯壽命試驗 —開關壽命試驗 —過接頭壽命試驗,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估,（2）現(xiàn)場使用要求 —發(fā)生溢流首先關環(huán)形 —判明接頭位置，上提鉆具應密封 —可能起下幾柱鉆具（包括過接頭） —

5、一般不用于長時間關井,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估,3.2環(huán)形防噴器使用要求 —承受井壓不高，一般不超過35MPa —關閉速度不能太慢，不超過30秒 —能密封各類管串 —關閉液壓不超過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估,3.3環(huán)形防噴器使用可靠性評估3.3.1基本評估意見 （1）各廠樣機能滿足現(xiàn)場使用要求； （2）“攻關膠芯”能達到API16A附錄C性

6、能要求； （3）使用可靠性問題較多。,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估,3.3.2環(huán)形防噴器使用可靠性存在的問題 （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)生過不能“封零” —球形膠芯發(fā)生過支撐筋斷裂 —膠芯設計、支撐筋結(jié)構(gòu)、膠料物性不達標 —還發(fā)現(xiàn)過16塊鐵芯的膠芯,3.環(huán)形防噴裝

7、置使用可靠性評估,（3）膠芯密封鉆具壽命低,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估,失效膠芯照片,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估,3.4現(xiàn)場自身問題 —訂購問題 —膠芯儲存、運輸問題 —冬季使用 —打開防噴器泄壓問題,3.環(huán)形防噴裝置使用可靠性評估,3.5主機生產(chǎn)廠與膠芯生產(chǎn)廠配套問題 —主機設計制造“先天”缺陷 —熱處理控制不當 —活塞行程不足 —膠芯與活塞不匹配 —材料選擇問題,3.環(huán)形

8、防噴裝置使用可靠性評估,3.6環(huán)形防噴器現(xiàn)場應用的幾點建議 （1）建議停用原重慶礦山機械廠生產(chǎn)的環(huán)形防噴器； （2）建議各生產(chǎn)廠自查活塞關閉最小行程報安檢院； （3）對生產(chǎn)廠逐一進行一次嚴格的認證檢查，合格者方可準入油田； （4）油田應嚴格執(zhí)行膠芯等橡膠件貯存、包裝、運輸、試驗規(guī)程； （5）嚴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估,（6）建議推廣使用“攻關膠芯” —嚴格控制膠芯材料物理性能指

9、標 —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)設計 —優(yōu)化支撐筋結(jié)構(gòu)設計 —嚴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估,4.1 API16A附錄C的性能指標要求（1）密封性能試驗：恒井壓及恒關閉壓力試驗；（2）膠芯密封鉆具壽命試驗；（3）開關次數(shù)試驗；（4）活動（密封光桿）鉆具試驗；（5）懸掛鉆具密封試驗。,4.閘板防噴器使用可靠

10、性評估,4.2閘板防噴器在現(xiàn)場應滿足以下使用要求（1）在發(fā)生溢流、井涌及井噴時 —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期關閉井口的需要；（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，允許鉆具光桿上、下活動并密封。,4.閘板防噴器使用可靠性評估,4.3閘板防噴器使用特點（1）承壓高、

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

12、器使用可靠性評估,4.4.2在役防噴器使用可靠性存在以下問題（1）發(fā)生過殼體在低壓下“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估,（3）發(fā)生過活塞桿斷裂事故；,4.閘板防噴器使用可靠性評估,（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、下活動光桿時，密封效果不理想。,4.閘板防噴器使

13、用可靠性評估,4.5閘板防噴器使用的幾點建議（1）停止使用原重慶礦山機械廠生產(chǎn)的閘板防噴器；（2)盡快解決剪切高沖擊功鉆具的問題；（3）盡快升級側(cè)門密封圈和活塞桿密封圈，提高密封性能；（4）在起下活動鉆具時，盡量降低提升或下放鉆具速度；（5）嚴格執(zhí)行膠芯及密封件貯存、包裝、運輸、試驗規(guī)程；（6）嚴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估,5.1總體評估意見（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各項指標要求；（3）在役防噴器控制裝置對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估,5.2在役防噴器控制裝置使用可靠性存在的問題（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估,5.3防噴器控制裝置使用可靠性的幾點建議（1）油田范圍內(nèi)配置機動小型能剪斷高沖擊功鉆桿的控制裝置；（2）提高設備制造質(zhì)量等級；（3）確保儲能器的有效排油量能滿足使用要求。,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.1鉆采新技術推廣應用為防噴裝置發(fā)展帶來新機遇6.1.1欠平衡鉆井、氣體鉆井、控壓鉆井技術發(fā)展要求（1）防噴器必須具備能滿足現(xiàn)場使用的旋轉(zhuǎn)功能 —膠芯旋轉(zhuǎn)鉆進使用壽命需解

16、決 —旋轉(zhuǎn)軸承壽命需解決,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,（2）防噴裝置必須具備起下鉆具過接頭的功能 —7100型采用雙膠芯 —PCWD直接利用環(huán)形膠芯過接頭功能 —可用環(huán)形防噴器與閘板防噴器倒換,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.1.2不壓井起下管串作業(yè)技術發(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.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.1.3連續(xù)循環(huán)鉆井技術發(fā)展要求 —在三閘板防噴器上增設上下卡瓦，卡住鉆具 —在三閘板防噴器上增設液壓大鉗功能 —在三閘板中部配置壓力平衡管匯,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.1.4水下防噴器技術發(fā)展要求 —防噴裝置水下控制方式技術要求 A.液動、電動、智能控制 B.水面控制、水下控制、ROV控制 —水下自動更換閘板

18、 —水下懸掛鉆具,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.1.5水基介質(zhì)防噴器控制裝置技術發(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)對泵閥件腐蝕問題 —水基介質(zhì)每年可節(jié)省大量液壓油的問題,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.2國外防噴裝置發(fā)展趨勢6.2.1 PCWD、7100型日趨成熟，重點解決 —一個膠芯中途不更換，用于一次欠

19、平衡鉆井作業(yè) —正在解決井口偏心帶來的振動問題（提高軸承壽命）,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.2.2不壓井起下管串技術已普遍推廣應用 —已完全解決起下鉆過程中壓力平衡問題 —已解決懸掛鉆具和防止鉆具上頂問題,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,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、大鉗程序控制問題 —初步解決鉆井液倒換程序控制問題 —正研制連續(xù)循環(huán)鉆井閥及控制方式問題,6.防噴裝

20、置技術發(fā)展趨勢,6.2.4 API16D新版已提出水下控制裝置技術,6.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.2.5水基介質(zhì)防噴器控制裝置技術已成熟 —控制液可直接排放到海底 —5000psi儲能器控制壓力可解決多項難題 A.水下防噴器控制問題 B.剪切高沖擊功鉆具問題 —正在研究新型防噴器控制裝置技術 A.一套閥件控制多路閘板問題 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.防噴裝置技術發(fā)展趨勢,6.2.6遙感及遠程控制防噴裝置技術探討 —井控技術采用遙感及遠程控制方式的探討 —專家控制井噴技術（遠程井控“診斷”技術） —“黑匣子”技術,7.幾點想法,7.1當前應急迫解決的問題（1）環(huán)形膠芯密封不可靠的問題 —部分膠芯不能“封零”的問題 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.幾點想法,—膠芯橡膠材料不達標的問題 —膠芯支撐筋斷裂問題 —膠芯出廠檢驗方法問題 —膠芯包裝、貯存、運輸使用問題 —“攻關膠芯”推廣使用應該落到實處,7.幾點想法,（2）閘板防噴器使用可靠性問題 —側(cè)門密封圈結(jié)構(gòu)改進還未完全推廣 —應重視活塞桿及密封圈使用 —剪切高沖擊功鉆桿

23、剪不斷問題,7.幾點想法,（3）控制裝置使用可靠性問題 —儲能器膠囊失效問題 —體積大、重量大、運輸不方便 —液壓油大量漏失問題,7.幾點想法,7.2井控實施細則的探討（1）防噴器控制裝置開關手柄位置設置的探討 —“中位”設置，易造成閘板自動關閉 —“開位”設置，液壓油嚴重漏失（2）防噴器控制裝置現(xiàn)場安裝調(diào)試驗收問題 —有效排油量未測試 —增加對儲能器檢查項目 —安裝完