【正文】 徑： 98mm 總長(zhǎng)： 474mm 工作壓力： 250Kg/m 178。 再次使用時(shí)，起鉆柱至地面，更換剪切銷釘后下入井內(nèi)使用。用一定的力上提鉆柱，中心管與鉆桿通過(guò)上下接頭螺紋聯(lián)接，產(chǎn)生隨鉆桿向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)； 膠筒座 與膠筒通過(guò)膠筒座螺紋聯(lián)接，鉆桿上提時(shí)由于膠筒與井壁產(chǎn)生的摩擦力而靜止不動(dòng)；上提力達(dá) 預(yù)定值后，剪斷連接在 膠筒座 和中心管上的剪切銷釘；中心管隨鉆桿向上運(yùn)動(dòng)，膠筒和 膠筒座 在膠筒與井壁摩擦力作用下靜止不動(dòng)，內(nèi)筒由于被 膠筒 抵住不能隨鉆桿向上運(yùn)動(dòng)， 增壓活塞被內(nèi)筒抵住不能隨鉆桿向上運(yùn)動(dòng)， 中心管 和下接頭及外筒向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，擠出增壓活塞大端下接頭之間的鉆井液，使西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 之復(fù)位。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。同時(shí)，鉆桿與井壁環(huán)空中的地層高壓流體通過(guò)井下防噴器外筒上的小孔進(jìn)入井下防噴器內(nèi)增壓活塞大端下腔作用于增壓活塞大端的下側(cè)，而鉆桿內(nèi)的鉆井液通過(guò)增壓活塞大小端連接筒上小孔 和中心管上小孔進(jìn)入增壓活塞大端上腔作用于增壓活塞大端的上側(cè)。井下防噴器膠筒不 壓縮 ，保持鉆桿與井壁環(huán)空通暢，不影響鉆井的正常工作。 其結(jié)構(gòu)詳圖見(jiàn)圖一。膠筒之間用隔環(huán) 15隔開(kāi)，距上接頭 19較近的膠筒 16通過(guò)矩形螺紋與膠筒座 17連接，膠筒座 17 通過(guò)兩個(gè)銷釘 18與中心管 100 緊固。增壓活塞 6大小端連接筒上開(kāi)小孔，中心管 10 上開(kāi)小孔，形成了鉆桿內(nèi)到增壓活塞 6 大端上腔液體的流通通道。濾網(wǎng) 2 上用螺釘 4安裝一個(gè)濾網(wǎng)擋板 3固定濾網(wǎng) 2。增壓活塞 6 用剪切銷釘 5 固定在外管內(nèi)，防止平時(shí)的誤操作，只有在井噴時(shí)高壓地層壓力的出現(xiàn)剪斷銷釘 5，防噴器才進(jìn)行工作。中心管 10 通過(guò)干密封圓錐管螺紋與上 接頭 19 和 下接頭 1聯(lián)接。 井下防噴器的鉆具止回閥安裝于 鉆鋌底、靠近鉆頭處，井涌、井噴時(shí)可在最短時(shí)間里關(guān)閉鉆桿內(nèi)通道。 6 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、獨(dú)立于其它井控設(shè)備。 4 能在 120℃和 35MPa 的地質(zhì)條件下可靠工作。 2 隨鉆桿下入。 綜上所述，相比較而言，選擇方案三。這個(gè)方案放棄。此方案的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能及時(shí)控制鉆桿外環(huán)空的節(jié)省時(shí)間，能及時(shí)控制井噴外環(huán)空的發(fā)生。所以此方案不行。 根據(jù)井下防噴器的總體框圖，（如圖四），初步擬定了三個(gè)方案。故井下防噴器的研究具有重要的實(shí)際意義。 井下防噴器研究的意義 防噴器作為鉆井井控裝置中的核心設(shè)備，國(guó)內(nèi)外對(duì)其質(zhì)量性能極為重視，各國(guó)制造商都投入大量人力物力進(jìn)行研制開(kāi)發(fā)。 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(wèn)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。 Willams公司研制了一種井下防噴器，隨技 術(shù)套管一起下入，同時(shí)下入一寄生管，通過(guò)寄生管，在地面控制井下防噴器，在起下鉆過(guò)程中保持井底為負(fù)壓，使起下鉆變得和常規(guī)過(guò)平衡鉆井一樣容易。使地層壓力和井內(nèi)壓力達(dá)到不發(fā)生井噴而又有利于鉆井順利進(jìn)行的位置。有關(guān)的研究大多與井下安全閥或封隔器相聯(lián)系。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。 隨著現(xiàn)代石油鉆采技術(shù)的發(fā)展，如深井、超深井、高壓油氣井及廣泛采用的平衡鉆井工藝的發(fā)展，特別是在為發(fā)現(xiàn)、解放、保護(hù)油氣層而日益受到重視的欠平衡 (負(fù)壓 )鉆井中，井下壓力高而復(fù)雜，僅靠地面井控設(shè)備控制流體流動(dòng)和井內(nèi)壓力會(huì)增大地下井噴的可能性，對(duì)井控設(shè)備的性能提出了更高的要求。 美國(guó)的膠芯可以便用上千次．國(guó)內(nèi)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到．美國(guó)有天然橡膠膠心，丁晴膠膠芯，氯丁膠膠芯不同的膠芯材料用于不同工作介質(zhì)和環(huán)境溫度，我國(guó)只有丁晴橡膠硫化的膠芯。 （ 5）帶壓作業(yè)防噴器的生產(chǎn)技術(shù)水平不高。 （ 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。目前國(guó)產(chǎn)防噴器在種類、性能、技術(shù)含量等方面與國(guó)外產(chǎn)品主要存在以下四個(gè)方面的差距： 井下防噴器設(shè)計(jì)研究 3 （ 1） 大口徑高壓防噴器研制生產(chǎn)起步較晚，主要承壓件殼體等精煉鋼毛坯鑄鍛造工藝還不夠完善，在一定程度上影響了防噴器的安全穩(wěn)定性。 （ 4） 陽(yáng) 5— 70間板防噴器的主要承壓件，國(guó)內(nèi)有銀件 (成都石油 總機(jī)廠 )、鑄件 (上海第一石油機(jī)械廠、華北石袖管理局第二石油機(jī)械廠 )兩種形式，標(biāo)志著我國(guó)已具備生產(chǎn)大通徑、高壓力防噴器的能力。 （ 3） P— J28— 70單雙閘板防噴器在設(shè)計(jì)“階段經(jīng)過(guò)三維有限元計(jì)算及光彈性應(yīng)力分拆，使其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力分布更趨合理。 （ 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?，F(xiàn)階段我國(guó)新研制酌防噴器系列產(chǎn)品有： （ 1） 門 5— 35 防噴器組有單、雙閘板防噴器和環(huán)形防噴器 3 個(gè) 品種。已研制成功了 180， 230， 280， 350， 540M 5 種通徑， 21， 35， 70Wd 3 種壓力等級(jí)的系列產(chǎn)品。我國(guó)的防噴器在采用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、光彈性應(yīng)力分析、三維有限元計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、新產(chǎn)品樣機(jī)殼體進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變電測(cè)及產(chǎn)品的互換性、可靠性等方 面均有較大的發(fā)展和進(jìn)步．與國(guó)外產(chǎn)品在技術(shù)性能上的差距正日益縮小， 在向國(guó)際先進(jìn)制造技術(shù)靠攏， 正在逐步形成標(biāo)準(zhǔn)系列化產(chǎn)品、規(guī)?；a(chǎn) ,基本滿足適應(yīng)了國(guó)內(nèi)井控市場(chǎng)的需求。美國(guó)有 Cameron,Shaffer 和 Hydril 三家公司生產(chǎn)防噴器。國(guó)外防噴器經(jīng)過(guò)八十幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)發(fā)展成規(guī)格齊全、功能較完善的系列產(chǎn)品。 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （ 4）鉆具內(nèi)防噴器裝置 包括放鉆桿上，下旋塞、放鉆桿防護(hù)閥、鉆具回壓閥。 目前國(guó)內(nèi)外井控防噴器的類型： （ 1）閘板防噴器 主要由殼體、閘板、油缸總成、鉸鏈部分、二次密封裝置、手控總成等組成。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 ?，F(xiàn)在國(guó)外正在開(kāi)發(fā)完善第四代產(chǎn)品即井下防噴器?，F(xiàn)代鉆井工藝對(duì)井控設(shè)備的要求已從單一的靜態(tài)指標(biāo)轉(zhuǎn)為使用過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能，即要求使用安全可靠、開(kāi)關(guān)迅速靈活、多功能、耐高壓、結(jié)構(gòu)輕便、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。因此，國(guó)內(nèi)外石油界對(duì)其給以高度重視。這樣就會(huì)發(fā)生井涌并且最終導(dǎo)致來(lái)自于井環(huán)的鉆井泥漿的井噴。井下防噴器設(shè)計(jì)研究 I 目 錄 1 緒論 ..................................................................................................................................... 1 ................................................................................................................. 1 井下防噴器研究的意義 .............................................................................................. 4 .................................................................................................................... 4 .................................................................................................................... 5 2 井下防噴器設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 6 .................................................................................................................... 6 .................................................................................................................... 6 ................................................................................................... 7 3 井下防噴器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................................................................... 8 .................................................................................................................... 8 ...................................