双闸板防喷器,是井控装置的一个重要组成部分。主要用于钻井、修井及试油等作业中控制井口压力、关闭井口,可有效地防止井喷事故发生。具体可完成如下作业:
1.当井内有管柱时,配上与井内管柱相应的闸板可以封闭管柱与套管间的环形空间。
2.井内无管柱时,关闭全封闸板可以有效地全封井口。
3.可以在封闭井口的情况下,通过与四通及其壳体旁侧出口相连的压井、节流管汇进行泥浆循环,节流放喷、压井、洗井等特殊作业。
4.与节流、压井管汇配合使用,能可靠地控制井底压力,实现近平衡压力作业。
一、开关工作原理
当液控系统高压油进入左右液缸关闭腔时,推动活塞运动,从而带动闸板轴及闸板总成向井口中心移动,实现封井。当液压油进入左右液缸开启腔时,推动活塞运动后,又带动闸板轴及左右闸板总成向离开井口中心方向移动,打开井口。闸板开关由液控系统的换向阀控制,
一般在3~8秒内可完成开、关动作。
防喷器为有效地封闭井口,有四处密封起作用。这四处密封是:闸板顶密封与主壳体之间的密封、闸板前密封与管柱及前密封相互间的密封、主壳体与侧门之间的密封、闸板轴与侧门之间的密封。
闸板的密封作用由两个方面产生。一是在液压系统压力的作用下,闸板轴推动闸板前密封胶芯挤压变形,密封前部,顶密封胶芯与主壳体之间形成压缩,使胶芯弹性变形,贴紧在主壳体密封表面上,密封顶部,从而形成初始密封;二是在井内存在压力时,井压可从闸板的通道进入后部,推动闸板前密封进一步挤压变形,同时井压从下部推动闸板上浮,贴紧主壳体上密封面,形成被称为井压助封作用的可靠密封。
三、现场安装
双闸板防喷器主要由主壳体、侧门、密封闸板总成、闸板轴、油缸、活塞、油缸盖和锁紧轴等零部件组成,防喷器在上井安装前应进行密封试压至工作压力,合格后方可运往井场。
应根据井控规定要求的组合形式进行安装。
浮选机叶轮盖板安装双闸板防喷器时,指示箭头指向上方不要装反,装反后起不到封井作用。
应保证各法兰联接处的钢圈槽及密封钢圈清洁无损伤,钢圈槽内涂轻质油。
上紧联接螺栓要用力均匀,对角依次上紧。
双闸板防喷器下腔所装闸板尺寸,一定要和现场所用管柱尺寸相一致。
注意: 壳体旁两侧门上方各2件吊环螺钉仅在拆装侧门过程中用于侧门部件吊装,不允许在双闸板防喷器整体吊装时使用
四、使用前的准备工作
牵引头
防喷器安装于井口之后,在使用前应注意检查以下各项工作,进行试运转,认为无问题时方可使用。 a. 检查油路联接管线是否与双闸板防喷器所标示的开关一致,(上部关闭油口标记为C ,
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下部开启油口标记为O )。可由控制台以2~3MPa的控制压力对每种闸板试开关各两次,以排除油路中的空气,如闸板开关动作与控制台手柄指示不一致,应倒换连接管线。
b. 检查手动锁紧机构是否连接好,转动手动锁紧轴操纵闸板,检查是否关闭灵活,并记下关井时手轮旋转圈数,在锁紧轴上挂牌标明。试完后,将锁紧轴左旋退回终点解锁,用液压打开闸板。
c. 对井口装置进行全面试压,试压标准应按有关井控规程条例进行。试压后对各联接螺栓再一次紧固。
d. 检查所装闸板尺寸与井下管柱尺寸是否一致。
e. 检查各放喷、压井、节流等其它管线是否联接好。
五、 使用须知
a.防喷器的使用要指定专人负责,落实岗位职责,使用者要做到三懂三会(懂工作原理、懂设备性能、懂工艺流程;会操作、会维护、会排除故障)。
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卷纸架b.当井内无管柱试验关闭管子闸板时,最大液控压力不能超过3Mpa,以免损坏胶芯。当井内有管柱时,严禁关闭全封闸板。
c.所装闸板在井场至少有一套备用,一旦所装闸板损坏可及时更换。
d.要长时间封井时,应用锁紧装置锁定闸板。手动锁紧情况,应在控制台上挂牌说明,以免误操作。
e. 进入目的层后,每天应开关闸板一次,检查开关是否灵活。手动锁紧是否好用。
f.不允许用打开闸板的方法泄压,以免损坏胶芯。每次打开闸板前应检查手动锁紧装置是否解锁。闸板打开后应处于全开位置,应使闸板全部回退到离开主壳体垂直通径的位置,以免管柱碰坏闸板。注意保持液压油清洁。防喷器用完后,应使闸板处于全开位置,以便检修。
六、 维护与保养
防喷器每完成一口井的作业后都应进行全面的清洗、检查,及时更换损坏的零部件。阀板
室内腔及闸板运动面应涂二硫化钼或优质黄油防腐,各螺纹联接处涂优质黄油,各密封件及配合面清洗后涂轻质油润滑。
1.闸板密封胶芯的更换
闸板密封胶芯是封井中的关键件,必须保持完整无损,一旦发现密封面损坏,应及时更换。更换闸板密封胶芯的步骤如下:
a.用液压油将闸板打开到全开位置。
b.卸掉侧门紧固连接螺栓,注意承压时不能卸侧门紧固连接螺栓。
c.将闸板总成由闸板尾部从闸板轴端部提出。d.卸掉两个闸板螺钉,松开或取下夹持器,就可以将顶密封和前密封胶芯取出。
装配时顺序相反即可。
2. 油缸总成的修理与更换
a.油缸下面放置一干净油盆,防止拆卸中液压油流到地面。将油缸盖固定双头螺柱及螺帽卸掉后,就可将油缸盖及锁紧轴拧下。
b.将锁紧轴从油缸盖中轻轻打出。
c.取下油缸。
d.松开活塞锁帽内的防松螺钉。
e.卸掉活塞锁帽,取下活塞。
f.仔细检查各零件的损坏与磨损程度
油缸拆卸后,如发现液缸内表面纵向拉伤深痕时,即使更换新的活塞密封圈,也不能防止漏油,应换新的油缸。同时检查活塞等相关件,出拉伤原因予以解决,如果是很浅的线状或点状伤痕,可用极细的砂纸或油石修理。活塞的活动密封表面的不均匀磨损深度超过0.1mm时,就应更换,不能重新修复使用,活塞的其它表面不能有影响密封的伤痕。当发现密封件有损坏或轻微伤痕时,最好都能予以更换。
3. 油缸总成的安装
安装时依照拆卸的反顺序进行,但要注意以下几点:
检查零件有无毛刺或棱角,如有应去掉。安装的各零件应清洗干净,并检查是否完好无损。装入密封圈时要小心,不要刮伤或挤出,密封面上不应有脏物,密封圈表面要涂润滑油,相对密封面也要涂油,以利于装配。
注意唇形密封圈的方向,唇边开口应朝着有压力的一方。
七、常见故障及处理方法
序号 | 故 障 现 象 | 产 生 原 因 | 排 除 方 法 |
1 | 井内介质从主壳体与侧门连接处流出 | 双闸板防喷器主壳体与侧门之间密封圈损坏;侧门与主壳体连接螺栓未上紧;双闸板防喷器主体与侧门密封面有脏物或损坏 | 更换损坏的密封圈;紧固该部位全部连接螺栓;清除表面脏物修复损坏部位。 |
2 | 液控系统正常,但闸板关不到位 | 闸板接触端有其它物质或砂子,泥浆块的积淤 | 清洗闸板 |
3 | 井内介质窜到油缸内,使油中含水气 | 闸板轴密封圈损坏,闸板轴变形或表面损伤 | 更换损伤的活塞杆密封圈,修复损伤的闸板轴 |
4 | 双闸板防喷器液动部分稳不住压 | 双闸板防喷器油缸盖,活塞、闸板轴密封圈密封表面损伤 | 更换各处密封圈,修复密封表面或更换新件 |
5 | 闸板关闭后封不住压 | 闸板密封胶芯损坏,主体闸板腔上部密封面损坏 | 更换闸板密封胶芯,修复密封面 |
6 | 控制油路正常,用液压打不开闸板 | 闸板被泥砂卡住 | 清除泥砂,加大控制压力 |
7 | 闸板移动方向与控制阀铭牌标志不符 | 控制台双闸板防喷器连接油管线接错 | 倒换双闸板防喷器本身的油路管线位置 |
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紧急切断装置