环型防喷器说明书 - 图文(3)

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4. 结构特点

具体结构请参见图1和图2。FH54-35参见图3。

4.1. 结构简单可靠

防喷器由壳体、顶盖、支持圈、活塞、胶芯等五个主要件组成。零件数量少，使防喷器更加可靠和易于维修，在现场拆装均匀很方便。

液压联接有控制活塞开关两个接口，部分防喷器上的接口有保护座，可以延长壳体接口的使用寿命；高度尺寸小、重量轻；

4.2. 耐磨圈结构

活塞、壳体及支持圈间的运动密封面均加有耐磨圈，避免了活塞运动中金属与金属的直接接触，保护了活塞和壳体；

4.3. 唇形密封圈结构

密封均采用唇形结构的密封圈，最大限度地降低了密封圈的磨损，而且密封可靠，避免了泄漏；

图 4 环形防喷器唇形密封圈结构

FH54-35密封钻井液的动密封均采用Yx形结构的密封圈，除了具有普通唇形密封圈的作用外，还具有刮泥作用，减小了井内泥砂对相对运动零件表面的刮伤与磨损。

图 5 FH54-35环形防喷器Yx形密封圈结构

4.4. 抗硫化氢性能

防喷器内部接触钻井液的零件具有抗硫化氢性能，满足NACE MR-01-75规范要求。

4.5. 球形胶芯

胶形呈半球形，它是由沿半环面呈辐射状的弓形支承与橡胶硫化而成，支承筋用合金钢制造。在胶芯

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打开时，这些支承筋将离开井口，回复原位。甚至在胶芯严重磨损时也不会阻碍于井口。

不易翻胶：在封井状态，井压使胶芯中部橡胶上翻，而支承在球面上的支承筋阻止上翻，使橡胶处于安全受挤压状态，可承受较大的压力而不至撕裂。

漏斗效应：球形胶芯从自由状态到封闭状态，各横断面直径的缩小是不等的，上部缩小的数值大，下部缩小得小，因而胶芯顶部挤出橡胶最多，底部最少，形成倒置漏斗状。这种橡胶的流向不仅可以提高密封性能，而且使钻杆接头易于进入胶芯。在下钻时，因井压向上压缩胶芯免于拉应力而提高了胶芯使用寿命。

橡胶贮备量大：这种胶芯的橡胶储量比其他类型的胶芯大得多，在强行起下钻具被磨损之后，有较多的备用橡胶可陆续挤出补充，特别适于海洋浮式钻井船上由于海浪冲击而引起钻具和胶芯频繁磨擦的场合使用。胶芯使用寿命长，可以完成深井的起下作业而无需要更换胶芯。

井压助封：在关井时，作用在活塞内腔上部环形面积上的井压向上推活塞，促使胶芯密封更紧密，增加密封的可靠性。

弓形支承筋使得胶芯与顶盖间的磨擦为钢对钢的磨擦，大大小于橡胶对钢的磨擦力，从而也减小了关闭压力。

当井内有钻具时，可用将胶芯切割开套入井内钻具，然后安装胶芯。

图 6

5. 操作与维护

5.1. 安装

在钻井装备中，环形防喷器尚需配备下列设施： ⑴液压控制装置；

⑵联接到防喷器下端关闭口的控制管线； ⑶联接到防喷器上端开启口的控制管线；

⑷若进行强行起下钻作业，应配备缓冲贮能器，并且贮能器预先冲一定压力的氮气； ⑸为适应各种场合下，调节液压控制压力的调压器。

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表 9 螺柱、螺钉连接上紧扭矩推荐值（公制）

螺柱、螺钉规格 M12 M16 M20 M22 M27 M30×3 上紧扭矩 N·m 80 153 266 424 643 930 螺柱、螺钉规格 M33×3 M36×3 M39×3 M42×3 M45×3 M48×3

表 10 螺柱、螺钉联结上紧扭矩推荐值（英制）

螺柱、螺钉规格 1/2-13UNC 5/8-11UNC 3/4-10UNC 7/8-9UNC 1-8UN 1 1/8-8UN 上紧扭矩 ft?lb 59 113 196 313 474 686 上紧扭矩 ft?lb 953 1281 1676 2146 2695 3331 螺柱、螺钉规格 2-8UN 2 1/4-8UN 2 1/2-8UN 2 3/4-8UN 3-8UN 3 1/4-8UN 上紧扭矩 ft?lb 4060 5821 8028 10731 13982 17830 上紧扭矩 N·m 1292 1737 2272 2910 3654 4516 螺柱、螺钉规格 M52×3 M38×3 M64×3 M70×3 M76×3 M80×3 上紧扭矩 N·m 5505 7892 10885 14549 18957 21565 螺柱、螺钉规格 1 1/4-8UN 1 3/8-8UN 1 1/2-8UN 1 5/8-8UN 1 3/4-8UN 1 7/8-8UN 5.2. 强行起下钻操作

强行起下钻时胶芯的工作状况比较恶劣，胶芯磨损严重，所以为使胶芯寿命延长，不致过早地损坏，必须依照下面程序进行操作：

⑴先以10.5MPa的关闭液压关闭防喷器

⑵逐渐减少关闭压力，直到有些轻微渗漏，然后进行起下钻作业。有微小的渗漏可以润滑管柱与胶芯的接触面，防止胶芯温度过高，当胶芯磨损漏失量太大时，可适当增加些液控关闭压力。注意起下钻应使用带18o接头的钻具，过接头时起下钻的速度不得大于0.2米/秒；

⑶若在起下钻时不允许有渗漏，那么液控关闭压力应调节到刚好满足密封为止。

⑷当关闭压力达到10.5MPa，胶芯仍漏失严重，说明该防喷器胶芯已严重损坏，应及时更换胶芯后再进行起下钻作业。

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5.3. 正确使用环形防喷器

⑴防喷器在现场安装后，应按照有关标准规范条例要求进行现场试压；

⑵进入目的层后，每次下钻两次，要试关防喷器一次，检查效果，如发现胶芯失效或其他问题，应立即更换处理；

⑶在井内有钻具发生井喷时，可先用环形防喷器控制井口，但尽量不作长时间封井。一则因为胶芯易过早损坏，再则无锁紧装置。当需要长时间封井时应采用闸板防喷器。非特殊情况，不作封闭空井。要注意：封空井最大井压为额定工作压力的一半！

⑷防喷器处于关闭状态时，允许上、下活动钻具，但不允许旋转钻具； ⑸严禁用打开防喷器的方法来泄井内压力，以防刺坏胶芯； ⑹每次打开后，必须检查胶芯是否全部打开，以防钻具挂坏胶芯； ⑺防喷器的开、关应使用液压油，并应注意保持清洁；

⑻环形防喷器进行压力试验时，注意所用试验钻杆应与底部的试验盲法兰固定联结，不能让钻杆直接挂在胶芯底部，使胶芯直接承受钻杆向上的作用力。

6. 零部件拆装

以下内容不包括FH54-35环形防喷器，参见图2。

6.1. 拆卸

6.1.1. 胶芯的更换

⑴卸掉顶盖与壳体的联接螺母（序号5）； ⑵吊起顶盖；

⑶在胶芯上拧入吊环螺钉、吊出胶芯。若井口有钻具时，应先用割胶刀（借助撬杠，肥皂水润滑口刃）将新胶割开，割面要平整。同样将旧胶芯割开，吊出，换上割开的新胶芯。 6.1.2. 支持圈与活塞拆卸：

⑴卸掉壳体上进、出油口上的丝堵（或管线），然后拆掉顶盖、胶芯（依上面程序），在支持圈内拧入吊环螺钉，平稳吊出支持圈；

⑵在活塞内拧入吊环螺钉，将活塞平稳吊出。

6.2. 装配

⑴ 检查支持圈、活塞和壳体上的耐磨圈（序号12、14、16）若有损坏或严重磨损，则应进行修理，重新粘贴加工；

⑵ 检查支持圈、活塞和壳体上的密封圈，若有损坏、老化应进行更换； ⑶ 用机械油润滑壳体内表面，活塞及支持圈表面；

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⑷ 将活塞吊装入壳体； ⑸ 将支持圈装入壳体；

⑹ 用防水黄油润滑顶盖内表面及活塞支撑面，联接螺柱涂丝扣油； ⑺ 将胶芯装于活塞顶部； ⑻ 将顶盖装入；

⑼ 将顶盖与壳体联接螺柱拧紧；

⑽ 壳体上的进、出油口用丝堵堵上，防止脏物进入。

7. FH54-35的零部件拆装

7.1拆卸（序号见产品结构图3）