【正文】 他的無(wú)私奉獻(xiàn)和樂于助人的精神，深深的感動(dòng)了我，在此謹(jǐn)向 羅雷雨 師 兄表示最衷心的感謝。 經(jīng)常檢查濾網(wǎng)擋板處螺釘是否松動(dòng)，若松動(dòng)重新旋緊防松。 按石油標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定上扣連接。 抗外擠強(qiáng)度校核： 最小抗擠強(qiáng)度 P= 安全系數(shù) cS = 故允許外擠壓力為： ca cPP S? （ 324） = =45MPa 校核合格。 內(nèi)筒剛度校核： t=7mm iRt = 517 = A= iRt 膠筒座銷釘直徑： 12mm 膠筒座銷釘長(zhǎng)度： 50mm 增壓活塞 剪切 銷 釘 長(zhǎng)度： L=8mm 一種新型井下防噴器設(shè)計(jì)研究 19 = = 由 [1]查圖 412 得 B=129 最大允許軸向應(yīng)力 [? ]=Min( ??t? ,B) （ 38） = Min(,129) =129MPa 內(nèi)筒所受 壓力 F=45MPa內(nèi)筒下端截面積 F=45MPa [ 22116 98( ) ( )22??? ] 內(nèi)筒上段橫截面積 S= 22116 98( ) ( )22??? 內(nèi)筒承受軸向應(yīng)力 ? =FS （ 39） =45MPa[? ] 滿足剛度要求。 故此段段長(zhǎng)度 L=326mm （ 2）與增壓活塞小端配合的一段壁厚 由于活塞小端上腔受力狀況與內(nèi)筒上腔受力狀況一致，故壁厚大于由與內(nèi)筒 配合計(jì)算出的外筒最小壁厚 t’ =。 外筒設(shè)計(jì)計(jì)算 外徑與鉆桿接頭外徑相等 D= (1)與大端活塞相配合的一段壁厚 由于增壓活塞產(chǎn)生 3 倍壓力，所以得下式 ???????? ?????????? ? 2222 494d3PP494D ???? （ 36） 222 4983D ??? d 按外壓容器算中心管設(shè)計(jì) 壁 厚 ：15mm 一種新型井下防噴器設(shè)計(jì)研究 15 理想正常工作狀況下，增壓活塞大端上腔壓力與外管受 外壓壓力相等，故此段外筒不受力；井噴時(shí)，此段管內(nèi)壓力為 20MPa，管外井噴壓力為 35MPa。 許用應(yīng)力 ??? = 按內(nèi)壓容器算中心管設(shè)計(jì) 壁 厚 ： 內(nèi)筒設(shè)計(jì)壁厚： 7mm 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 抗外壓壓力容器計(jì)算： 估設(shè)中心管長(zhǎng)度 L=1385mm t=10mm， 5DLo ?? ??to 由 [1]查圖 411 得 ??? 由 [1]查圖 412 得 162B? ? ?eOtDBp ? （ 34） = ??? cp 不符合要求。 膠筒 復(fù)原 ，使鉆桿與井壁環(huán)空流通而井下防噴器解封。 井下防噴器設(shè)計(jì)研究 7 圖一 井下防 噴器結(jié)構(gòu)圖 正常工況下 : 鉆具止回閥開啟，鉆井液從井口依次通過鉆桿、井下防噴器主體、鉆具止回閥、鉆頭進(jìn)入鉆桿與井壁的環(huán)空。外筒 9上開一小孔供鉆桿外液體進(jìn)入井下防噴器，孔上安裝濾網(wǎng) 2，阻止鉆桿外巖屑等大粒雜質(zhì)進(jìn)入防噴器堵塞防噴器，提 高其工作可靠度。 5 能在含硫化氫、二氧化碳較高的井中長(zhǎng)期工作，不會(huì)因腐蝕而失效。缺點(diǎn)是沒有封閉鉆桿內(nèi)環(huán)空。 目前各種各樣的井口防噴器已經(jīng)能有效地控制井口井涌井噴事件，但是關(guān)閉井口防噴器防止流體流動(dòng)或控制壓力就可能會(huì)增加井下井噴的可能性，井下井噴對(duì)于油氣地層、鉆井設(shè)備、人員安全仍然有很大的威脅，且地面井控總會(huì)存在由操作失誤和設(shè)備故障所引起的地面井噴失控的問題，所以通過對(duì)井下防噴器的設(shè)計(jì)研究就可能解決這些通常的防噴器不能解決的問題，也可能在深井鉆探過程中有效地控制井噴，保證在規(guī)定 的時(shí)間內(nèi)圓滿的完成工作要求，提高生產(chǎn)地安全性，降低成本，為各方面帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益打下基礎(chǔ)。一般井下防噴器是在鉆柱內(nèi)，在鉆井套管與鉆桿的環(huán)形空間里安裝一個(gè)井下防噴器，該井下防噴器通過一個(gè)可以伸縮的密封裝置來控制井內(nèi)壓力，在壓力變化時(shí)密封裝置可以做出相應(yīng)的改變，從而通過控制流量來控制地層壓力。 在防噴器的橡膠方面，如閘板防噴器的密封半環(huán)、 環(huán)形防噴器的膠芯，在使用性能和壽命方面與國(guó)外同類產(chǎn)品有較大差距。特別是與之配套的 70MPa膠芯性能指標(biāo)巳達(dá)到 APll6A 要求，保障了該產(chǎn)品在高壓下的密封可靠性。液壓防噴器由“六五”期間的 7種規(guī)格， 15 個(gè)品種，發(fā)展到現(xiàn)在的 10種規(guī)格， 23 個(gè)品種。 （ 2）環(huán)形防噴器 類型有錐形膠芯環(huán)形防噴器、球形膠芯環(huán)形防噴器、組合膠芯環(huán)形防噴器 （ 3）旋轉(zhuǎn)防噴器 它是欠平衡鉆井專用井控設(shè)備（又稱旋轉(zhuǎn)放噴頭，或旋轉(zhuǎn)控制頭），由底座、液壓卡框、大直徑高壓密封組件、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置、高壓動(dòng)密封旋轉(zhuǎn)軸承總成等組成。美國(guó)內(nèi)政部地質(zhì)調(diào)查局根據(jù)聯(lián)邦法律的授權(quán)，制定了鉆井承包商必須安裝使用防噴器等井控裝備一系列有關(guān)井控的法規(guī)，我國(guó)也很重視井控設(shè)備的研制與使用。這樣就會(huì)發(fā)生井涌并且最終導(dǎo)致來自于井環(huán)的鉆井泥漿的井噴。液壓防噴器操作簡(jiǎn)單、較為安全可靠，是 正在完善與提高的一類井口防噴裝置 。美國(guó)有 Cameron,Shaffer 和 Hydril 三家公司生產(chǎn)防噴器。 （ 2） 陽(yáng) 4— 14單間板防噴器已研制成功并填補(bǔ)丁國(guó)內(nèi)大通徑防噴器產(chǎn)品的空白。 （ 3） 常用的閘板防噴器目前多為手動(dòng)鎖緊結(jié)構(gòu)，機(jī)械化程度較低，不利于操作，工作效率較低。井下防噴器可能在控制鉆柱 內(nèi)井涌和井噴的同時(shí)，控制井下鉆柱外的井涌和井噴。 井下防噴器與通常的防噴器相比其優(yōu)缺點(diǎn)是 : 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 （ 1）能有效快速的控制鉆柱內(nèi)的防噴問題 （ 2）能很好的控制井下井噴，因?yàn)橥ǔ５姆绹娖髦荒芸刂凭暇畤? （ 3）可以減少防噴的步驟，縮短有效控制井噴的時(shí)間，簡(jiǎn)化防噴器的結(jié)構(gòu)和材料。所以此方案不行。 2 隨鉆桿下入。中心管 10 通過干密封圓錐管螺紋與上 接頭 19 和 下接頭 1聯(lián)接。膠筒之間用隔環(huán) 15隔開，距上接頭 19較近的膠筒 16通過矩形螺紋與膠筒座 17連接，膠筒座 17 通過兩個(gè)銷釘 18與中心管 100 緊固。增壓活塞小端由于增壓活塞的增壓作用產(chǎn)生足夠大的壓力作用于 內(nèi)筒小端，使之推動(dòng)內(nèi)筒壓縮膠筒， 封堵鉆桿與井壁的環(huán)空，關(guān)閉油氣層。橡膠內(nèi)加金屬支承進(jìn)行強(qiáng)度加強(qiáng)。 f、設(shè) mmt 15? 1598D ?to = 981385DLo ? = 由 [1]查圖 411 得 ??? 由 [1]查圖 412 得 B=167, ? ?eOtDBp ? ? = cp =25MPa 符合要求。 設(shè) D=145mm,則由式 36 得 t=， d= oLD = = oDt = = 由 [1]查圖 411 得 A= 110? 由 [1]查圖 412 得 B=166 ? ?eOtDBp ? = =15MPa 符合要求。 剪切力 F=90KN。 增壓活塞校核 剛度校核： 連接增壓活塞大小端的連接 筒外徑 D= 內(nèi)徑 d=102mm 壁厚 t= iRt = = A= iRt = = 310? 由 [1]查圖 412 得 B=117 []cr? =B =117MPa 活塞承 受的最大壓力 F=15MPa x 大端活塞面積 F=15x[ 2145()2 298()2 ] = 增壓活塞連接筒的橫截面積 S= ()2 2102()2 = 2mm 增壓活塞連接筒的軸向應(yīng)力 PS?? = =[]cr? =117MPa 校核合格。 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 P = mm dk= mm ds= 3 mm e = mm k = 3 mm r = mm s = mm t = mm l = 6 mm 材料為防腐不銹鋼 Y1Cr18Ni9Se 4 壓力試驗(yàn) 該井下防噴器在標(biāo)準(zhǔn)封隔器試壓臺(tái)進(jìn)行壓力試驗(yàn)，最大工作壓力條件下，保證井下防噴器各密封處無(wú)泄漏。 起下鉆桿輕起輕下，防止該井下防噴器的誤操作。在此謹(jǐn)向 楊啟明 老師致以崇高的敬意和由衷的感謝。正是他們的堅(jiān)持和面對(duì)生活的困難從不屈服的精神，我才得以順利完成大學(xué)的學(xué)業(yè)。老師對(duì)事業(yè)孜孜不倦的追求，面對(duì)困難無(wú)所畏懼的精神，崇尚創(chuàng)新的科學(xué)理念時(shí)時(shí)感染著我。 單流閥和濾網(wǎng)擋板處銷釘選好后，進(jìn)行點(diǎn)沖防松。 解封拉力校核： 一種新型井下防噴器設(shè)計(jì)研究 25 解封拉力 F=20KN 中心管屈服強(qiáng)度下的抗拉力 pA = 220 .0 9 8 0 .0 6 8( ) 3 .1 4 ( )22XX? = 2m y pFA??