关于闸板防喷器侧门密封方式的探讨

侧门密封部位一直是闸板防喷器的最薄弱环节,受结构和使用工况限制,一般采用端面强制密封的形式进行密封。在高压作用下,侧门容易产生弯曲变形,侧门螺栓应钢材的弹性变形而拉长;侧门密封圈的接触应力松弛,回弹时间慢,导致侧门和壳体间不可避免地产生微小缝隙,为产生渗漏提供了条件。为此,本文介绍一种新型的侧门密封方式。     

地面防喷器控制装置调试及故障排除

地面防喷器控制装置是控制井口防喷器组以及液动节流阀、压井阀的重要设备,是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。其正确安装调试以及故障排除在实际使用中非常重要。     

剪切闸板防喷器剪切性能评价

本文以某新型上直下V结构的剪切闸板防喷器为研究对象,通过显示动力学模块对剪切闸板剪切钻杆的过程进行数值仿真模拟,分析研究闸板的剪切性能。并用该剪切闸板分别剪切φ127mm(5 in)和φ139.5mm(5.5 in)两种不同规格的S135钻杆,以研究其对不同规格钻杆的适应性,分析经验公式计算值和仿真值存在差异的原因,也探讨了在有井压,有悬重情况下剪切力的变化规律。结果表明该新型剪切闸板能够顺利剪断φ127mm(5 in)和φ139.5mm(5.5 in)两种不同规格的S135钻杆,具有较好的适应性。并且经验公式相对保守,可采用适当系数进行修正。同时在有井压的情况下,剪切力随着井压增大而增大,当井压过大时,建议增加增压缸;在有悬重时,剪切力随悬重的增加逐渐下降,钻杆越长越利于剪切。该研究可以为剪切闸板防喷器的设计和使用提供技术指导。     

球型防喷器胶芯安全性能与结构优化

为了评价球型防喷器胶芯的安全性能,以球型密封胶芯为研究对象,通过材料拉伸和压缩试验,获得了胶芯的最优本构关系数据,并根据球型胶芯结构进行了二次优化设计。利用ABAQUS软件对优化前后的球型胶芯结构进行了数值模拟分析,找到了常规胶芯在密封过程中的变形规律,并对优化后的胶芯结构进行了安全性能评价分析。结果表明：胶芯向中心收缩的过程中,胶芯上部的橡胶沿径向方向的变形最大,胶芯向中心方向挤出的橡胶逐渐减少,最大接触压力值发生在胶芯棱边与钻杆接触的区域,改进后胶芯和钻杆的平均接触压力及密封长度相对改进前的变大。确定球型胶芯密封段最优倒角切削量+5 mm,该结构形式的球型胶芯密封性能较好,有助于提高球型胶芯的使用寿命。     

防喷器胶芯的光弹实验研究

介绍了利用光弹实验方法在橡胶等制品有限变形条件下应力分析方法，通过防喷器胶芯的光弹实验，得到了其可能引起破坏的原因，为设计改进提供了依据。     

适用于裂缝-溶洞型喷漏地层的井下防喷器研究与测试

裂缝-溶洞型地层储集空间非均质性极强,在钻井时易发生井涌、井喷等事故。井下防喷器(blow out preventer, BOP)作为一种井下井控工具,当井涌或井喷等异常发生时,能够实现井下关闭钻杆内外环空于危险地层之上,保障井控安全。针对井下防喷器在裂缝-溶洞型地层应用时须满足大环空的密封要求,通过改进胶筒结构等关键部件,研制了以单段压缩式长胶筒作为密封单元的井下防喷器。防喷器的结构特点在于长胶筒以增加到40%的膨胀比例保证了间隙的密封性,经老化、冲刷后室内性能测试承压可达35 MPa。井下防喷器在整体性能测试中抗扭强度为36 100 N·m,抗拉强度为1 500 kN,满足正常工程应用要求。最后在裂缝-溶洞型地层区块中选取一口测试井进行功能性测试。测试结果表明,入井后防喷器坐封、解封功能均能实现,坐封过程中多次稳压正常,起钻后,整体部件功能正常,可靠性良好。     

深水钻探井筒温度场的计算与分析

通过对海水温度数据回归分析,得到了南海海水温度场随深度的分布.以传热学基本理论为基础,通过理论推导,得到了循环及停止循环条件下的深水钻探井筒温度场理论计算公式.计算结果表明,循环钻进期间,要维持隔水管内的温度,应保证隔水管的保温层完好,并在满足钻井施工条件下尽量增大循环排量;停止循环时,随着关井时间的增加,井筒内流体温度逐渐接近外界环境温度,为避免在井筒及防喷器处生成大量水合物,关井时间要尽量短.     

利用MC9S12单片机实现油井防喷器的出厂检测

本文提出一种基于motorola公司MC9S12系列单片机的数据采集和检测系统。此系统由MC9S12E64单片机作为主控单元,同时利用位移和压力传感器采集待测信息,同时把采集到的数据存入FLASH存储器中。实用结果表明,此系统简单灵活,有效的判断出防喷器质量是否符合出厂要求,准确记录数据并能及时报警。     

液压防喷器电-液控制装置的研制

为液压防喷器电－液控制装置的研制设计了一套电动加手液动远、近程调压机构，司钻控制箱采用了防爆设计，整个装置的交直流电源可自动切换．室内性能试验表明，电感压力变送系统、手液动调压阀性能、司钻控制箱防爆性能等均满足设计要求．装置进行了３井次、２１９ｄ共５２５６ｈ的现场试验，共控制防喷器２２５次，定期检查６６８次，表明这种液压防喷器电－液控制装置各项技术性能指标均达到设计要求和相应的部颁标准．     

深水钻井防喷器系统失效定量风险分析

为了准确客观的评价深水防喷器系统的失效风险,建立基于改进屏障和可操作性分析方法的风险评价模型。首先应用安全屏障框图识别深水防喷器系统的安全屏障,从人员、设备和技术三个角度建立了包含15个因素的评价指标体系和深水防喷器系统失效分析模型;然后根据文献公开数据,分别计算了深水钻井井涌和防喷器系统失效的平均概率;同时利用齐次泊松过程参数模型代替屏障和可操作性分析方法中确定事件发生概率的专家赋值法,提高了结果的客观性;最后对Block47-1井的防喷器系统可靠性进行了评价,并对影响因素进行了敏感性分析。结果表明:Block47-1井的深水防喷器系统失效风险符合事故调查报告中的风险状况;安全密度窗口[1]对深水防喷器系统可靠性影响最大,在实际工作中应该特别防范窄密度窗口带来的影响;验证了所建模型的科学性,可为深水钻井作业风险评价提供参考。