井控设备年度检验常见问题及分析处理

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井控设备年度检验常见问题及分析处理

作者:任冲

来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第08期

摘 要:井控设备是保障钻井作业,防止、处理井喷的关键设备。防喷器组是井控设备中重要的组成部分。防喷器组轮换回井控车间进行年度检验,会在检修、试压过程中发现各种影响防喷器组使用的问题。本文基于车间检修经验,对防喷器组常见问题进行分析及处理。 关键词:井控设备;防喷器;年度检验;常见问题及处理

井控设备是防止钻井过程中溢流、井喷事故的关键设备,更是发生溢流、井喷后处理的事故的关键设备防喷器组更是其中的重要组成部分。中海油服使用的防喷器组根据《海洋石油钻/修井装备防喷器检修指南》Q/HS 90011-2011及《海上平台钻机定期检验规则》Q/HS 14002-2010,对海上钻井平台使用的防喷器组进行年度检验。 1 防喷器组的组成及作用

通常情况下钻井平台使用的防喷器组一般包括万能防喷器、双闸板防喷器、钻井四通阀门组、单闸板防喷器,根据作业的需求可以减少部分防喷器,或者还可以加装转喷器,三闸板防喷器等。水下防喷器还会增加更多的万能防喷器和闸板防喷器,采用特殊的控制系统。 各类防喷器的作用:

万能防喷器:万能防喷器又称环形防喷器,根据使用胶芯类型不同,可以分为球型、锥型和组合型。万能防喷器的功能:

①当井内没有管柱时,井口可以完全密封;

②当井中有钻具、油管、钢丝绳和电缆等时,也能关闭井口环空;

③在配置缓冲瓶的情况下可通过调节万能调压阀的压力,强行起下管柱作业。万能防喷器具有适用范围广、井压助封、承压高,寿命长的特点。

闸板防喷器:闸板防喷器分为单闸板防喷器、双闸板防喷器、三闸板防喷器。闸板防喷器可以通过更换不同类型的闸板,实现全封井口、剪切钻具、封住与闸板对应尺寸钻具的井口。与万能防喷器不同的是,闸板防喷器带有锁定装置,在关闭闸板后激活锁定装置,可以在卸掉控制压力的条件下,达到长期关井的目的。 2 防喷器年度检验常见问题及分析处理

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2.1 防喷器年度检验简介

根据《海洋石油钻/修井装备防喷器检修指南》Q/HS 90011-2011及《海上平台钻机定期检验规则》Q/HS 14002-2010,需要对防喷器按年度进行定期检验,检验合格后方可投入钻井平台使用。如进行现场检验,试压时按防喷器额定工作压力的80%进行测试。

以国产3570型防喷器组检修作业为例,防喷器的年度检验一般不进行液缸的拆检。在对防喷器组整体外观检查后,对防喷器上下钢圈槽进行渗透探伤,对闸板防喷器的各个受力部位如悬挂槽,闸板总成悬挂槽等还需进行磁粉探伤;内部腔室检查,密封件,密封面检查,测量腔高等,外观检查合格后,需进行液缸性能测试,以及额定工作压力测试。 2.2 常见问题及分析处理 2.2.1 拆检过程

①钢圈槽损坏。在长时间受到外力影响,摩擦,钻井过程中受钻具偏磨,运输途中的磕碰等,都会造成钢圈槽的损坏,影响密封性能。钢圈槽经渗透探伤发现裂纹,或经测量钢圈槽磨损量超过1mm,都須经过机加工处理修复;

②万能顶盖、闸板腔室磨损。由于万能胶芯的向上运动,以及闸板防喷器开关时,闸板在闸板腔室里的运动过程中,难免会遇到杂质,一旦有坚硬的杂质进入到胶芯或闸板与密封面之间,会造成防喷器本体的损坏,会出现磨损,划伤。一旦破坏了本体的防护涂层,会进一步造成锈蚀,以致出现蚀坑,同时也会对胶芯、闸板的橡胶密封造成破坏,影响密封性能导致试压不合格。经测量腔高,磨损量超过1mm,都需经过机加工处理修复。万能防喷器的密封主要依靠胶芯,如无严重损坏,顶盖进行抛光打磨平整即可;

③闸板导向块损坏。当关闭闸板防喷器时,需要注意钻具位置,如果关闭时处在钻具接头处时,会造成闸板损坏,导向块翻卷。如损坏严重需及时更换。 2.2.2 试压过程中 2.2.2.1 万能防喷器

①万能防喷器在试压过程中会出现少量掉压现象,是由于万能胶芯井压助封原理,环空内压力升高将进一步压缩胶芯,使胶芯体积减小,环空体积增大,从而导致压力表读数下降。当出现此现象时,多进行几次打压,使压力稳定在额定工作压力,直至稳压时间结束; ②如试压时出现,控制压力增加,环空压力减少的情况出现,则为压盖密封损坏,即液缸与环空密封失效,导致环空液体进入操作液缸,此时需停止试压,拆解防喷器,更换压盖密封。

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2.2.2.2 闸板防喷器

a.闸板防喷器在试压时,出现侧门密封观察孔渗漏,可能是由于侧门螺栓上紧时未达到扭矩,侧门螺栓上紧时必须确认上紧扭矩达到要求。如上紧扭矩依然有渗漏,则是侧门密封失效,此时需更换侧门密封,清洁密封面;b.试压时,闸板处有渗漏,应先泄压,然后重新开关闸板,如还有渗漏,此时需仔细观察渗漏位置,如是闸板前端与钻具间渗漏,则闸板前密封失效,如是顶部渗漏,则是闸板顶密封失效。需更换对应密封,使闸板试压合格。 3 结束语

本文是基于井控车间内进行的检验经验总结,如是现场检验,还需考虑环境对于检验的影响,如温度,湿度等。井控设备检验工作是保证一线正常安全生产的重要一环,防喷器组作为唯一有效的控制溢流、井喷,以及井喷事故后的处理的重要设备,必须保持随时可用,功能完善的状态。检验人员应切实专注检验,认真负责处理发现的问题,及时处理,确保交付的防喷器能够守护一方平安。

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