环形防喷器.doc

环形防喷器
0 简介
环形防喷器(英文:Annular Blowout Preventer)通常是装有闸板式防喷器的大型闸门,运作时会在管柱和井筒之间形成一个密封的环形空间,在井内装有管柱的情况下,也能单独完成封井,但是使用几次就不行了,并且不允许长期关井使用。防喷器的主要作用就是进行封井,当井为空井时,可封整个井口(也叫封零);当井不为空井时,可封环形空间(也叫封环空),其是利用一种尺寸的胶芯,封各种不同尺寸的环形空间。另外,环形防喷器的重要作用还有在封井的情况下向井里下入钻具(也叫强行起下钻),但要求必须要有减压调压阀或缓冲储能器的配合,并且使用的钻具必须有18°坡度的对焊钻杆接头。
1 研究现状

经过几十年的发展,防喷器的体积和质量不断减小,材料性能不断提高,结构功能不断完善,逐渐适应新的井控要求。但其作为钻井作业中的一个重要设备,为避免出现事故,对它的研究和试验需要非常小心谨慎,而这也正制约了防喷器的发展,目前防喷器设计仍然遵循原始的闸板防喷器的基本原理。我国在防喷器设计上虽然取得了一系列成果,但同国外相比发展仍较缓慢。

国外的防喷器设计研究经历了三个阶段80多年的发展历史,第一阶段为手动闸板防喷器,第二阶段为液动闸板防喷器和环形防喷器的组合,第三阶段仍为液动防喷器,以高压、大通径、可变通径和不断完善的结构为其主要特征,目前已经具有多种规格的系列化产品。美国在防喷器研究、设计、制造等方面都占据领先地位,其生产的防喷器已能满足从陆上到海洋等各种环境工况的要求。为满足井控设备设计规范化的需要,美国在1986、1999和2004年分别发布了APISpec16A《钻通设备》第一版、第二版和第三版,对防喷器的材料、设计制造、试验检测和质量控制等方面提出了更为详细而严格的要求。
美国生产的防喷器通径从65mm到762mm,,品种规格己超出了APISpec16A规范覆盖的范围。其中,著名厂家有美国的Cameron、Hydril、shaffer(verco)三大公司,能够制造压力 (SOOpsi)一IOSMpa(1500Opsi)、通径lsomm一54omm的陆上及水下用防喷器。Cameron公司的闸板防喷器、Hydril公司的整体水下防喷器、Shaffer公司的环形防喷器,成为国外钻井公司的首选。Cameron公司的闸板防喷器多为锻件,体积小、重量轻、拆装方便省力;Shaffer公司的环形防喷器为球形胶芯,储胶量大、高度低、密封可靠,其生产的水下防喷器,可由机械手自动更换闸板;脚dril公司生产的水下防喷器为整体式,高度低、密封安全可靠。国外对于旋转防喷器的研究越来越成熟,品种类型较多,主要厂家有美国WilliamS公司、Sea一tech公司、Varco公司以及加拿大高山公司等。其中,美国WilliamS公司的7000型和7100型旋转防喷器使用了2个环形胶芯,提高了密封的可靠性,属高压旋转防喷器,用于井口回压较高的欠平衡钻井。Varco公司的Shaffer高压型及Sea一tech公司与加拿大高山公司的旋转防喷器也属于高压旋转防喷器;而WilliamS公司普通型、Varco公司的Shaffer低压型则属于低压旋转防喷器,主要用于井口回压较低的