环形防喷器的说明书.docx

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环形防喷器的说明书

1.概述

1．1型号说明

环形防喷器的型号由5组大写英文字母或数字构成（其中有些可以省略）

说明如下：

举例:

●“FH35-35/70”表示:

该环形防喷器为球形胶芯,通径为φ346.1mm，（135/8″）,额定工作压力为35MPa,底部连接法兰额定工作压力为70MPa.

●“FHZ54-14”表示:

该环形防喷器为锥形胶芯,通径为539.8mm（211/4″）,额定工作压14MPa,底部连接法兰额定工作压力为14MPa.

1．2用途

环形防喷器是井控装置的重要组成部分，主要用途是在钻井、修井、试油等作业中控制井口压力,有效地防止井喷事故发生,实现安全施工。

环形防喷器必须配备防喷器液压控制装置方能使用，通常它与闸板防喷器配套使用，也可单独使用。

它可完成以下作业:

2.环形防喷器规格及主要技术参数

环形防喷器的胶芯有球形和锥形二种形式;球形胶芯的顶盖与壳体连接形式为法兰和楔形块连接，锥形胶芯的顶盖与壳体连接形式为爪盘连接〈详见表1、图1、图2、图3〉

图1FH35-35/70环形防喷器（顶盖与壳体为法兰连接）

、

图2FH35-70/105环形防喷器（顶盖与壳体为楔形块连接）

图3FH54-14环形防喷器（顶盖与壳体为爪盘连接）

表1环形防喷器规格及技术参数

型号

FH18-35

FH28－35

FH28-35/70

通径mm（in）

179.4（71/16）

279.4（11）

额定工作压力MPa（psi）

35（5000）

液控压力MPa（psi）

≤10.5（1500）

油缸开启腔容量L

12.8

58

58

油缸关闭腔容量L

18.8

72

72

顶盖与壳体连接形式

法兰

法兰

法兰

密封胶芯形式

球形

球形

球形

顶部连接形式

顶部

栽丝

螺栓

M36×3

M48×3

M48×3

垫环

R46

R54

R54

底部连接形式

底部

法兰

螺栓

M36×3

M48×3

M45×3

垫环

R46

R54

BX158

液控连接规格

Z1"×2

净重量kg

1572

4300

4423

重心

（下法兰中心为原点）

338

462

468

产品外形

尺寸mm

A

737

1138

1138

H

790

1081

1096

装箱外形尺寸

（长X宽X高）mm

1380×940

×1195

1500×1310

×1640

1500×1310

×1640

毛重kg

1755

4560

4683

图4球形胶芯环形防喷器外形尺寸图

续表1环形防喷器规格及技术参数

型号

FH35-35

FH35-35/70

FH35-70/105

FHZ54-14

通径mm（in）

346.1（135/8）

539.8（211/4）

额定工作压力MPa（Psi）

35（5000）

70（10000）

14（2000）

液控压力MPa

≤10.5

油缸开启腔容量L

71.3

71.3

124

72

油缸关闭腔容量L

93.5

93.5

152

118

顶盖与壳体连接形式

法兰

法兰

楔形块

爪盘

密封胶芯形式

球形

球形

球形

锥形

顶部

连接

形式

顶部

栽丝

螺栓

M42×3

M42×3

M48×3

M42×3

垫环

BX160

BX160

BX159

R73

底部连接

形式

底部

法兰

螺栓

M42×3

M48×3

M58×3

M42×3

垫环

BX160

BX159

BX159

R73

液控连接规格

Z1"×2

Z1"（2"）×4

Z1"（11/2"）×2

净重量kg

6517

6843

14760

6780

重心

（下法兰中心为原点）

496

525

910

744

产品外形尺寸mm

A

1270

1270

1640

1516

H

1160

1227

1634

1337

装箱外形尺寸

（长X宽X高）mm

1560X1380

X1700

1620X1380

X1700

22002100

X2310

毛重kg

6773

7138

16600

注：

上下连接法兰尺寸均符合APISpec16A钻井通道设备规范

图5锥形胶芯环形防喷器外形尺寸图

3．球形胶芯环形防喷器工作原理及主要结构特点

3.1工作原理

额定工作压力小于等于35MPa的环形防喷器，顶盖与壳体为法兰连接，主要由壳体、顶盖、活塞、胶芯、接合环、密封件等零部件构成。

（见图1）

额定工作压力大于等于70MPa的环形防喷器，顶盖与壳体为楔形块连接的环形防喷器主要由壳体、顶盖、活塞、胶芯、挡泥环、楔形块、压紧圈、密封件等零部件构成。

（见图2）

当发现井涌需要封井时，从液压控制装置输来的高压油从壳体下部油口进入活塞下部的关闭腔，推动活塞上行，活塞又推动呈半球状的密封胶芯上行，由于受半球形顶盖的限制，迫使胶芯在上行过程中沿着顶盖球面向上、向井口中心运动，直至支承筋间橡胶被挤出而抱紧钻具或全封闭井口，达到封井的目的。

当高压油从壳体上部油口进入活塞上部的开启腔，推动活塞下行，作用在胶芯球面上的挤压力消除，胶芯在本身弹性力作用下逐渐复位，达到开井的目的。

3.2产品结构特点

3.3球形胶芯密封原理及结构特点：

4.锥形胶芯环形防喷器工作原理及主要结构特点

（如FHZ54-14型见图3）

4.1工作原理

4.1.1锥形胶芯环形防喷器的顶盖与壳体为爪盘连接，主要由壳体、顶盖、活塞、胶芯、爪盘、外体部套筒、体部套筒、防磨耗板、密封件等零部件构成。

（见图3）

4.1.2当发现井涌需要封井时，从液压控制装置输来的高压油从壳体下部油口进入活塞下部的关闭腔，推动活塞上行，活塞又推动呈锥面的密封胶芯上行，由于受防磨耗板的限制，迫使胶芯在上行过程中沿着活塞锥面及防磨耗板向上、向井口中心运动，直至支承筋间橡胶被挤出而抱紧钻具或全封闭井口，达到封井的目的。

当高压油从壳体上部油口进入活塞上部的开启腔，推动活塞下行，作用在防磨耗板上的挤压力消除，胶芯在本身弹性力作用下逐渐复位，达到开井的目的。

4.2产品结构特点

4.3锥形胶芯密封原理及结构特点

4.3.1胶芯密封原理：

环形防喷器的密封过程分为两步，一是活塞在液压油作用下推动胶芯向上运动，迫使胶芯沿活塞锥面及防磨耗板向上、向井口中心运动，支承筋相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心，从而形成初始密封；二是在井内有压力时，作用在活塞内腔上部环形面积上的井内压力进一步推动活塞上行，促使胶芯封闭更加紧密，从而增强了胶芯的密封性能，此称为井压助封作用。

5.安装方法

6.使用方法及注意事项

7.维护与保养

7.1维护与保养注意事项

7.2胶芯的更换

7.2.1胶芯是环形防喷器能否起到封井作用的关键件,一旦损坏严重就起不了封井作用。

因此发现严重损坏就必须及时更换。

更换胶芯应尽量在后勤基地进行。

7.3修理与更换

7.3.1球形胶芯环形防喷器（见图9环形防喷器零件分解图）

7.3.2锥形胶芯环形防喷器（见图11FHZ54-14型环形防喷器零件分解图）

:

7.4环形防喷器装配

表2环形防喷器零件明细表

图9环形防喷器（球形胶芯）零件分解图

表2环形防喷器（球形胶芯）零件名称与零件代号对照表

序号

名称

数量

产品型号

FH18-35

FH28-35

FH28-35/70

FH35-35

FH35-35/70

1

壳体

1

FH1835-02

FH2835.03

-00

FH2835/70.01－00

01-00

FH3535.04

-00

FW1305-17

2

顶盖

1

FH1835-03

FH2835-05

FH2835-05

FH3535-03A

FW1305-05A

3

活塞

1

FH1835-18

FH2835-14

FH2835-14

FW1305-12A

FW1305-12A

4

接合环

1

FH1835-10

FH2835-14

FH2835-11

FW1305-10A

FW1305-10A

5

胶芯

1

FH1835-06-00

FH2835-11

FH2835.09

-00

FW1305.06-00A

FW1305.06

-00A

6

螺栓

24

FH1835-08

FH2835.09

-00

FH2835-04

FW1305-04

FW1305-04

7

盖形螺母

24

FH1835-07

FH2835-04

FH2835-07

FW1305-03

FW1305-03

8

活塞内

密封圈

2

FH1835-14

FH1835-15

FH2835-18

FH2835-19

FH2835-18

FH2835-19

FW1305.13-00

FW-1305.

13-00

9

耐磨环

1付

FH1835-16

FH2835-23

FH2835-23

FW1305-14

FW1305-14

10

活塞外

密封圈

2

FH1835-19

FH1835-20

FH2835-20

FH2835-21

FH2835-20

FH2835-21

FW1305.16-00

FW1305.16

-00

11

接合环

内密封圈

2

FH1835-12

FH1835-13

FH2835-15

FH2835-16

FH2835-15

FH2835-16

FW1305.11-00

FW1305.11

-00

12

O型

密封圈

1

FH1835-11

FH2835-12

FH2835-12

FW1305-09

FW1305-09

13

O型

密封圈

1

FH1835-09

FH2835-10

FH2835-10

FW1305-07

FW1305-07

14

耐磨环

2付

FH1835-17

FH2835-17

FH2835-17

FW1305-15

FW1305-15

15

接头

2

--

FH2835-13

FH2835-13

--

--

16

Z1"丝堵

2

FH2835-22

FH2835-22

FH2835-22

FH2835-22

FH2835-22

17

卸扣

4

卸扣6.8

卸扣6.8

卸扣9

卸扣9

18

O型

密封圈

24

--

--

--

85×5.7

85×5.7

19

O型

密封圈

1

--

--

--

FW1305-08

FW1305-08

表3FH35-70/105型环形防喷器

零件名称与零件代号对照表

图10FH35-70/105型环形防器

零件分解图

表4FHZ54－14型环形防喷器

零件名称与零件代号对照表

图11FHZ54-14型环形防喷器

零件分解图

8．常见故障处理方法（参见图9～11环形防喷零件分解图）

序号

故障现象

产生原因

排除方法

1

控制油路正常胶芯封闭不严，封不住井压。

●旧胶芯有严重磨损、脱块、老化。

●新胶芯不易关严。

●杂物沉积于胶芯沟槽部位。

●活塞密封圈窜油。

●更换胶芯。

●对胶芯进行多次活动。

●对胶芯沟槽及其他部位进行清洗，定期活动胶芯。

●更换活塞密封圈。

2

关闭后打不开。

●长时间关闭后，胶芯易产生永久变形、老化。

●用环形防喷器固井，胶芯下有凝固水泥浆。

●更换胶芯。

●拆开顶盖（活塞）后清洗。

3

开关不灵活。

●管线油路不畅。

●管线油路有漏失。

●疏通管线。

●修复管线。

4

井内介质窜到油缸内，或从壳体与顶盖连接处流出。

●接合环上相应的密封件损坏。

●更换相应的损坏密封件。

5

液动部分稳不住压。

●壳体油缸、活塞、接合环密封表面损伤，密封件损伤。

●更换各处密封件，修复密封表面。

6

活塞运动方向与控制阀铭牌标志不符。

●控制台防喷器连接油管线接错。

●倒换防喷器本身的油路管线位置。