目 录
1.0 钻井防喷器组 .............................................................................................................................................- 1 - 1.1 ‘A’级 10,000 PSI防喷器组 .............................................................................................................. - 1 -
1.1.1 ‘A’级 10,000 psi防喷器组组合（正常） .......................................................................- 1 - 1.1.2 ‘A’ 级10,000 psi防喷器组组合（复合钻具） ..........................................................- 3 -
1.2 ‘A’ 级5,000 PSI防喷器组 .................................................................................................................. - 4 -
1.2.1 ‘A’ 级5,000 psi防喷器组组合（正常）......................................................................- 4 - 1.2.2 ‘A’ 级5,000 psi防喷器组合（复合钻具） .................................................................- 6 -
1.3 ‘A’级 3,000 PSI防喷器组 ................................................................................................................... - 7 -
1.3.1大尺寸井眼（深气井等） ..........................................................................................................- 7 - 1.3.2小尺寸井眼（油井等）...............................................................................................................- 8 -
1.4 ‘B’ 级3,000 PSI防喷器组...............................................................................................................- 10 - 1.5 ‘C’ 级3,000 PSI防喷器组............................................................................................................... - 11 - 1.6 ‘D’级分流器组合..................................................................................................................................- 12 - 1.7钻井防喷器设备的常规要求 .............................................................................................................- 13 -
1.7.1环型防喷器 .................................................................................................................................. - 14 - 1.7.2固定式闸板防喷器..................................................................................................................... - 14 - 1.7.3变径闸板防喷器 ......................................................................................................................... - 14 - 1.7.4剪切全封闸板 ............................................................................................................................. - 14 - 1.7.5防喷器侧面的盲板法兰............................................................................................................ - 16 - 1.7.6压井管线、备用压井管线和节流管线的最小通径要求.................................................. - 16 -
2.0修井防喷器组 ........................................................................................................................................... - 16 - 2.1 ‘I’ 级2000 PSI防喷器组 ..................................................................................................................- 16 - 2.2 ‘II’ 型3000 PS修井防喷器组合.....................................................................................................- 17 - 2.3 ‘III’ 级5000 PSI修井防喷器组 ...............................................................................................- 18 - 2.4 ‘IV’级 10000 PSI修井防喷器组 ................................................................................................- 18 - 2.5修井防喷器设备的常规要求 .............................................................................................................- 18 -
2.5.1环型防喷器 .................................................................................................................................. - 19 - 2.5.2 固定式闸板防喷器 ................................................................................................................... - 19 - 2.5.3变径闸板防喷器 ......................................................................................................................... - 20 - 2.5.4剪切全封闸板 ............................................................................................................................. - 20 - 2.5.5防喷器侧面的盲板法兰............................................................................................................ - 20 - 2.5.6压井管线、备用压井管线和节流管线的最小通径要求.................................................. - 20 -
3.0特殊井作业防喷器组合 ......................................................................................................................... - 21 - 3.1连续油管作业时防喷器设备要求 ....................................................................................................- 21 -
3.1.1低压连续油管防喷器设备要求 .............................................................................................. - 21 - 3.1.2高压连续油管防喷器设备要求 .............................................................................................. - 21 - 3.2起下油管作业防喷器组合 .................................................................................................................- 22 - 3.2.1低压起油管作业防喷器设备要求 .......................................................................................... - 22 - 3.2.2高压起下油管作业防喷器设备要求 ..................................................................................... - 23 -
3.3电缆作业时防喷器组合......................................................................................................................- 24 -
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3.3.1裸眼电缆作业时防喷器要求（过平衡条件）.................................................................... - 24 - 3.3.2套管内电缆作业时防喷器要求（欠平衡条件） ............................................................... - 24 -
4.0节流管汇 .................................................................................................................................................... - 26 -
4.0.1工作压力10,000 psi节流管汇 ............................................................................................ - 27 - 4.0.2工作压力5,000 psi节流管汇 .............................................................................................. - 27 - 4.0.3工作压力3,000 psi节流管汇 .............................................................................................. - 31 -
4.1安装放置 ................................................................................................................................................- 31 - 4.2节流管汇压力级别...............................................................................................................................- 31 - 4.3节流管线规范........................................................................................................................................- 32 - 4.4 节流管汇出口 .......................................................................................................................................- 32 -
4.4.1火炬管........................................................................................................................................... - 32 - 4.4.2分离器管线 .................................................................................................................................. - 33 -
4.5节流阀要求 ............................................................................................................................................- 33 - 4.6阀门要求 ................................................................................................................................................- 33 - 4.7压力表 .....................................................................................................................................................- 33 - 4.8线路维护 ................................................................................................................................................- 33 - 4.9正常阀门状态........................................................................................................................................- 33 - 5.0储能器关闭单元....................................................................................................................................... - 33 - 5.1流体要求 ................................................................................................................................................- 33 - 5.2设计要求 ................................................................................................................................................- 33 - 5.3氮气瓶预充压力要求 ..........................................................................................................................- 34 - 5.4操作控制要求........................................................................................................................................- 34 - 5.5放置储能器 ............................................................................................................................................- 34 - 5.6泵系统 .....................................................................................................................................................- 34 - 5.7调压阀压力设置 ...................................................................................................................................- 34 - 6.0筛选防喷器关闭设备.............................................................................................................................. - 34 - 6.1一般要求 ................................................................................................................................................- 34 - 6.2大小计算 ................................................................................................................................................- 35 - 6.3改变大小计算........................................................................................................................................- 37 - 7.0防喷器 ........................................................................................................................................................ - 39 - 7.1环型防喷器 ............................................................................................................................................- 39 - 7.1.1 HYDRIL‘MSP’环型防喷器 ............................................................................................................- 39 -
7.1.2 Hydril ‘GK’ 环型防喷器.................................................................................................. - 40 - 7.1.3 Hydril‘GL’环型防喷器 ...................................................................................................... - 41 - 7.1.4 Shaffer球型防喷器 ................................................................................................................ - 42 - 7.1.5 Cameron‘D’型环型防喷器.................................................................................................. - 43 -
7.2密封件 .....................................................................................................................................................- 44 - 7.3用环型防喷器起下钻 ..........................................................................................................................- 45 - 7.4闸板防喷器 ............................................................................................................................................- 45 -
7.4.1 Hydril ‘V’ 型闸板防喷器 ............................................................................................... - 45 - 7.4.2 Shaffer‘LWS’型闸板防喷器 ............................................................................................. - 45 -
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7.4.3 Shaffer‘SL’型闸板防喷器 ............................................................................................... - 46 - 7.4.4 Cameron‘U’型闸板防喷器.................................................................................................. - 46 -
7.5闸板芯子结构........................................................................................................................................- 47 -
7.5.1Hydril 闸板芯子 ........................................................................................................................ - 47 - 7.5.2 Cameron 闸板芯子 ................................................................................................................... - 47 - 7.5.3 Shaffer 闸板芯子 ................................................................................................................... - 48 -
7.6变径闸板 ................................................................................................................................................- 48 - 7.7剪切全封闸板........................................................................................................................................- 49 - 7.8二次密封 ................................................................................................................................................- 50 - 8.0辅助井控设备 ........................................................................................................................................... - 50 - 8.1 泥浆池液面检测器 ..............................................................................................................................- 50 - 8.2泥浆流量指示器 ...................................................................................................................................- 51 - 8.3泥浆气体分离器 ...................................................................................................................................- 51 -
8.3.1除气器........................................................................................................................................... - 51 - 8.3.2泥浆气体分离器 ......................................................................................................................... - 51 -
8.4全开安全阀 ............................................................................................................................................- 53 - 8.5内防喷器 ................................................................................................................................................- 54 - 8.6钻井节流阀 ............................................................................................................................................- 55 - 8.7起下钻循环罐........................................................................................................................................- 56 - 8.8 泵冲计数器 ...........................................................................................................................................- 57 - 8.9气体探测器 ............................................................................................................................................- 57 - 8.10泥浆录井 ..............................................................................................................................................- 57 - 8.11泥浆密度记录仪 .................................................................................................................................- 57 - 8.12钻速记录仪..........................................................................................................................................- 58 - 8.13 防磨套 ..................................................................................................................................................- 58 - 8.14钻杆浮阀 ..............................................................................................................................................- 58 - 8.15起阀堵头 ..............................................................................................................................................- 58 - 8.16 背压阀 ..................................................................................................................................................- 59 -
8.16.1 单向背压阀............................................................................................................................... - 59 - 8.16.2双向式单流阀 ........................................................................................................................... - 60 -
8.17 COFLEX软管 ..........................................................................................................................................- 60 - 8.18 WECO连接件........................................................................................................................................- 61 - 8.19 CHIKSANS连接件 ..................................................................................................................................- 61 -
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由于井控装置的组合方式和压力等级因来源标准不同而不同，所以其组合方式和压力等级等必须要经总经理以及钻井和修井工况等认可才行，钻井监督负责这些标准的执行，平台经理要确保设备完好和正确安装，所有井控装置执行API标准，如果标准中没有详细说明，那么则按以下条例执行： ? ? ? ? 线
空井、环空和下钻时关井方法 往井内打压和循环溢流的方法 控制泄压（井内流体）方法
任何功能失效时设备中有备用方法
第三次编辑的沙特Aramco井控手册与修订本的不同之处在于其在右侧空白处有一条粗垂直
1.0 钻井防喷器组
钻井作业程序要指定使用防喷器组
1.1 ‘A’级 10,000 psi防喷器组
‘A’级 10,000 psi防喷器组在沿海地区和海上的井使用，在这些地区井口压力可以大于5,000 psi却不会超过10,000psi.，所有工作压力10,000 psi的设备符合NACE 的 MR-01-75标准（最后修订本），除去环型防喷器是5000 psi外，所有部件满足10,000 psi压力级别，所有防喷器上的法兰都是13-5/8\或者 11” 10M.，没有必要使用10,000 psi的旋转头，每只闸板防喷器本体侧面上有两只4-1/16\法兰出口，可以在已经装好的防喷器组上更换闸板芯子
1.1.1 ‘A’级 10,000 psi防喷器组组合（正常）
当使用一种尺寸的钻杆时（全井一种尺寸），防喷器组合见图J.1 a) 要安装一只井口四通（套管头），其端部是13-5/8\或 11” 10M 法兰， 两侧是2只 3-1/16\ 10M法兰出口，这是用来进行备用压井作业的，其中一侧装有2只3-1/16\平板阀和一块3-1/16\盲板法兰，另外一侧装有1只手动平板阀（离井口较近）和1只液动平板阀（与备用压井管线连接），备用压井管线是一根法兰连接的独立钢管线，最少3\压力等级，可以混合使用Coflex软管和钢管，备用压井管线从井口接出直到坡道（大约90英尺），使用1只Weco 型1502焊接油壬连接到应急泵（不允许用丝扣连接）
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注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
b) 如果井口上法兰低于基础面，就需要使用1只13-5/8\或11” 10M的间隔四通，如果井口四通的法兰不是13-5/8\或 11”，就需要1块双栽丝的转换法兰
c) 在井口四通上面装 1只13-5/8\ 或 11” 10M的双闸板防喷器，内装主半封闸板芯子（下部）和全封闸板芯子（上部）
d) 在双闸板防喷器的上面装1只13-5/8\或11” 10M法兰连接的钻井四通，两侧有2只4-1/16\的法兰出口，在压井管线一侧装1块双栽丝4-1/16\× 2-1/16\转换法兰，从钻井四通出来，有：
? 1只2-1/16\手动平板阀（法兰连接） ? ? ?
1只2-1/16\液动平板阀（法兰连接） 1只2-1/16\间隔四通（法兰连接） 1只2-1/16\法兰三通
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在三通的每一边都有1只2-1/16\手动平板阀（法兰连接）和1只2-1/16\单流阀（法兰连接），在四通远端，有1根压井管线，压力级别是10M并且从井口到坡道的距离最少90英尺，连接有1块焊接Weco 2\油壬的法兰，在四通主要一边，压井管线压力级别是10M并直接与泥浆泵或者立管管汇连接，在压井管线和5M立管之间有1只10M手动隔离阀，在节流管线上，从钻井四通出来有： ? ?
1只4-1/16\手动平板阀（法兰连接） 1只4-1/16\液动平板阀（法兰连接）
? 1只4-1/16\管线并连接1只1只4-1/16\手动平板阀（在节流管汇上）
所有钢管线是由10M法兰、三通、整体整体弯头和工作压力为10M的管线组成，所有三通必须装可以更换的10M的盲板法兰（不能使用焊接三通），在压井管线、备用压井管线或节流管线上不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，可以在压井管线和备用压井管线上混合使用Coflex软管和钢管
e)10M钻井四通上面装 1只13-5/8\ 或 11” 10M的双闸板防喷器，内装半封闸板芯子（上部）和剪切全封闸板芯子（下部）
f)在双闸板防喷器的上面装1只环型防喷器，下法兰是13-5/8\ 或11” 10M，上部是栽丝，可以上好栽丝
g)在环型防喷器上面装 1只13-5/8\旋转头（法兰连接），旋转头旁通是9\法兰出口，如果二者连接法兰不配套则需要间隔四通转换
1.1.2 ‘A’ 级10,000 psi防喷器组组合（复合钻具）
当使用复合钻具时，其防喷器组合和单一钻具防喷器组合基本相同，但是在下面的双闸板防喷器的全封闸板芯子要换成与小尺寸钻杆配套的闸板芯子，如表J.2.
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注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
1.2 ‘A’ 级5,000 psi防喷器组
‘A’级 5,000 psi防喷器组在沿海地区和海上的井使用，在这些地区井口压力可以大于1,000 psi却不会超过5,000psi.，所有工作压力5,000 psi的设备符合NACE 的 MR-01-75标准（最后修订本），所有部件满足5,000 psi压力级别，所有防喷器上的法兰都是13-5/8\或者 11” 5M.，每只闸板防喷器侧面有2只 3-1/8\或更大一些)出口，双闸板有4只出口，可以在已经装好的防喷器组上更换闸板芯子 沿海地区所有‘A’级 5,000 psi防喷器组都在位于钻井四通上部的闸板腔室内装上剪切全封闸板，在海上有气顶地区和居住区所钻井上使用的防喷器组要注意防高 H2S，剪切闸板的详细应用在1.7.4.部分提供
1.2.1 ‘A’ 级5,000 psi防喷器组组合（正常）
当使用一种尺寸的钻杆时（全井一种尺寸），防喷器组合见图J.3
a)要安装一只井口四通，其端部是13-5/8\或 11” 3M 法兰， 两侧是2只 2-1/16\法兰出口，这是用来进行备用压井作业的，其中一侧装有2只2-1/16\平板阀上和一块2-1/16\盲板法兰，另外一侧装有1只2-1/16\3M手动平板阀（离井口较近）和1只2-1/16\3M液动平板阀（与备用压井管线连接），备用压井管线是一根法兰连接的独立钢管线，最少2\－
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5M压力等级，可以混合使用Coflex软管和钢管
在海上作业时，备用压井管线从井口接出直到坡道（大约90英尺），使用1只2\焊接油壬连接到应急泵（不允许用丝扣连接）
注意：如果使用剪切全封闸板，备用压井管线则需要是3”-5 M的，手动平板阀要使用2”× 3”的双栽丝法兰来转换
注意：如果井口四通顶部法兰是5M，那么其侧出口阀门也应当是5M.
注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接 b)如果井口上部法兰低于基础面，就需要使用1只13-5/8\或11” 5M的间隔四通
c) 在井口四通上面装 1只13-5/8\ 或 11” 5M的单闸板防喷器，内装主半封闸板芯子，对复合钻具可以选择变径闸板芯子（要有最小防 H2S等级和温度等级），但是主半封闸板芯子必须在1只固定闸板防喷器上
注意：卡麦隆生产的变径高温VBR-II闸板芯子是5M防喷器唯一能使用的闸板芯子，关于其使用细节在1.7.3.部分提供
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d) 在单闸板防喷器的上面装1只13-5/8\或11” 5M法兰连接的钻井四通，两侧有2只3-1/8\的法兰出口
e) 在压井管线一边装上1只3-1/8\×2-1/16\双栽丝法兰 对于陆上作业 从钻井四通出来有： ? ? ? ? 1只2-1/16\手动平板阀（法兰连接） 1只2-1/16\液动平板阀（法兰连接） 1只2-1/16\间隔四通（法兰连接） 1只2-1/16\法兰三通 在三通的每一边都有1只2-1/16\手动平板阀（法兰连接）和1只2-1/16\单流阀（法兰连接），在四通远端，有1根压井管线，压力级别是5M并且从井口到坡道的距离最少90英尺，连接有1块焊接Weco 2\油壬的法兰 在四通主要一边，压井管线压力级别是5M并直接与泥浆泵或者立管管汇连接 对于海上作业 从钻井四通出来有： ? ? ? 1只2-1/16\手动平板阀（法兰连接） 1只2-1/16\液动平板阀（法兰连接） 1只2-1/16\单流阀（法兰连接） ? 1只2-1/16\管线（或Coflex管线）与泥浆泵或节流管汇连接 备用压井管线能够通过节流管汇（见图18A）或钻台上注水泥管汇连接到注水泥管汇上，在固定管子与套管头之间用1根3”内径5M的Coflex软管连接 注意：由于海上作业的长度要求，因此推荐在注水泥管汇和任何所用设施之间的短节是可更换式的，这可以减小在固井作业时堵塞管线，这个短节在作业时要进行压力检测
从钻井四通出来，在节流管线上有：
? 1只3-1/8\手动平板阀（法兰连接） ?
1只\液动平板阀（法兰连接）
? 1只3-1/8\管线或Coflex软管连接到节流管汇上1只3-1/8\手动平板阀
所有钢管线都由5M法兰、三通、整体弯头和工作压力为5M的管线组成，所有三通（不能使用焊接三通）必须装可以更换的5M的盲板法兰
在压井管线、备用压井管线或节流管线上不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，可以在压井管线和备用压井管线或节流管线上混合使用Coflex软管和钢管 f) 要安装2只13-5/8\或11\单闸板防喷器（或1只双闸板防喷器），具体要求见1.7.4部分
g) 在闸板防喷器的上面安装1只13-5/8\或11\下法兰上栽丝的环型防喷器，可以先装上栽丝
h)可以选择安装1只13-5/8\或 11\的旋转头
1.2.2 ‘A’ 级5,000 psi防喷器组合（复合钻具）
当使用复合钻具时，其防喷器组合和单一钻具基本相同，但是在下面的双闸板防喷器的全封闸板芯子要换成与小尺寸钻杆配套的闸板芯子，见图J.4
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注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
1.3 ‘A’级 3,000 psi防喷器组
‘A’级 3,000 psi防喷器组要安装在大尺寸井眼上（如18-5/8\套管等）和井口压力达到3000 psi油藏井
1.3.1大尺寸井眼（深气井等）
所有工作压力3,000 psi的设备符合NACE 的 MR-01-75标准（最后修订本），所有防喷器部件满足3,000 psi压力级别，所有防喷器上的法兰都是26-3/4\或 20-3/4” 3M.，每个闸板防喷器侧面有2只 4-1/16\出口，双闸板有4只，可以在已经装好的防喷器组上更换闸板芯子，防喷器由下到上的组合如下：
a) 要安装一只井口四通（18-5/8\端面或套管四通），其端部是20-3/4\法兰， 两侧是2只 3-1/16\法兰出口，这是用来进行备用压井作业的，其中一侧装有1只3-1/16\平板阀上和一块3-1/16\3M盲板法兰，另外一侧装有1只3-1/16\3M手动平板阀（离井口较近）和1只3-1/16\液动平板阀（与备用压井管线连接），备用压井管线是一根法兰连
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接的独立钢管线，最少3\－10M压力等级，可以混合使用Coflex软管和钢管，备用压井管线从井口接出直到坡道（大约90英尺），使用1只3\1502 Weco焊接油壬（不允许用丝扣连接）连接到应急泵
b)如果井口上部法兰过低，就需要使用1只20-3/4” 3M的间隔四通
c)在井口四通上面装 1只26-3/4” or 20-3/4” 3M的单闸板防喷器，内装主半封闸板芯子，如果使用26-3/4”防喷器组，就需要1块20-3/4” 3M ×26-3/4”的双栽丝转换法兰
d)在单闸板防喷器的上面装1只26-3/4” 或 20-3/4” 3M法兰连接的钻井四通，两侧有2只4-1/16\的法兰出口，在压井管线和节流管线上阀门排列与‘A’ 级10,000 psi防喷器相同，见图J.5
e)安装1只26-3/4\或 20-3/4\3M 双闸板防喷器或者2只单闸板防喷器，在防喷器中装全封闸板芯子（下部）和半封闸板芯子（上部）
注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
f) 在闸板防喷器上部要装1块26-3/4” or 20-3/4\3M×30” 1M or 21-1/4\ 2M双栽丝转换法兰，如果环型的法兰是26-3/4” 或20-3/4\则可以将该法兰省去
g) 在闸板防喷器上部装1只环型防喷器（下部是30” 1M 或21-1/4\法兰），可以装上栽丝
1.3.2小尺寸井眼（油井等）
以钻井经理的处理准则，一些油井需要‘A’ 级3,000 psi防喷器组而不是‘B’ 级3,000 psi
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防喷器组,所有工作压力3,000 psi的设备符合NACE 的MR-01-75标准，所有‘A’ 级3,000 psi防喷器组的部件都是3,000 psi压力等级并且法兰是13-5/8\3M的，每只闸板防喷器有2只3-1/16\侧出口，双闸板有4只，在有气顶地区或居住区的井需要安装剪切全封闸板，由下到上的防喷器组合如下：
a)要安装一只井口四通（13-5/8\端面或套管四通），其端部是13-5/8\法兰， 两侧是2只 2-1/16\3M法兰出口，这是用来进行紧急压井作业的，其中一侧装有1只2-1/16\3M平板阀上和一块2-1/16\3M盲板法兰，另外一侧装有1只2-1/16\3M手动平板阀（离井口较近）和1只2-1/16\液动平板阀（与备用压井管线连接），备用压井管线是一根法兰连接的独立钢管线，最少3\压力等级或2” 3M等级.，可以混合使用Coflex软管和钢管，备用压井管线从井口接出直到坡道（大约90英尺），使用1只 1502 Weco焊接油壬连接到应急泵（不允许用丝扣连接）
注意：如果使用剪切全封闸板，备用压井管线则需要是3”-3M的，手动平板阀要使用2”× 3”的双栽丝法兰来转换
b) 如果井口上部法兰过低，就需要使用1只13-5/8”3M的间隔四通
c)在井口四通上面装 1只13-5/8”3M的单闸板防喷器，内装主半封闸板芯子
d)在单闸板防喷器的上面装1只13-5/8” 3M法兰连接的钻井四通，两侧有2只2-1/16\3M的法兰出口，压井和节流管线的阀门排列设置与‘A’级5,000 psi防喷器组相同，见图J.6 所有钢管由3M法兰、三通、整体弯头和工作压力为5M的管线组成，所有三通（不能使用焊接三通）必须装可以更换的3M的盲板法兰
在压井管线、备用压井管线或节流管线上不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，可以在压井管线和备用压井管线或节流管线上混合使用Coflex软管和钢管
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井控手册
注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
e) 安装1只13-5/8\双闸板防喷器或者2只13-5/8\单闸板防喷器，在防喷器中装全封闸板芯子或剪切全封闸板芯子或剪切全封闸板芯子（下部）和半封闸板芯子（上部），具体要求见1.7.4部分
f)在闸板防喷器上部要装1只13-5/8\ 3M环型防喷器（法兰连接），环型防喷器上端面是栽丝
1.4 ‘B’ 级3,000 PSI防喷器组
在所有生产井、注水井、观察井和水处理井最低要使用B’ 级3,000 psi防喷器组（图J.7），所有‘B’ 级3,000 psi防喷器组都是13-5/8” 3,000 psi压力等级，压井、节流管线要求与‘A’ 级3,000 psi防喷器组设备的要求相同，压井管线压力级别是3M的并直接连接到泥浆泵或立管管汇
所有三通（不能使用焊接三通）必须装可以更换的3M的盲板法兰，在压井管线、备用压井管线或节流管线上不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，可以在压井管线和备用压井管线或节流管线上混合使用Coflex软管和钢管
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井控手册
注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接 这种防喷器组用在24”套管（K1 or K2井）或18-5/8” （MK1井）的深气井中，所有防喷器是26-3/4” 3M的，前面‘A’ 级3,000 psi.防喷器组已经描述
1.5 ‘C’ 级3,000 PSI防喷器组
在Arab-D的所有高压注水井进行钻井和酸化过程中要使用‘C’ 级3,000 psi防喷器组（见图J.8），最少需要1只环型防喷器和1只安装全封闸板芯子（上部）和半封闸板芯子（下部）的双闸板防喷器（或2只单闸板防喷器），在半封闸板的下部有2只3-1/16” 3M出口，1只用来连接压井管线，另1只用来连接节流管线，压井管线上用2-1/16” 3M法兰直接与泥浆泵或立管管汇连相接。1只10” 3M的球阀（9”井眼）位于闸板防喷器下面成为完井注入井口装置的一部分
所有三通（不能使用焊接三通）必须装可以更换的3M的盲板法兰，在压井管线或节流管线上不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，可以在压井管线和节流管线上混合使用Coflex软管和钢管
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井控手册
注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
1.6 ‘D’级分流器组合
在所有沿海浅气层地区（有可能有浅层气）的探井和开发井要在导管或下级套管上安装‘D’级分流器组合(图J.9) ，另外，在所有海上探井或有可能有浅层气的井也需要安装‘D’级分流器组合
分流器管线由40个钢管组成，这些管线将被固定在地面上并延伸到储存罐或船上，沙特Aramco 公司需要2只6” 内径的全开阀和10”管线，所有管线要尽可能直，在转弯处要减少冲蚀作用
连接的应急泵上有1只3-1/8” 2M法兰，从分流器出来管线转90°角度（图J.9中没有显示），压井管线直接连在泥浆泵或立管管汇上
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井控手册
1.7钻井防喷器设备的常规要求
? ?
最新生产的防喷器设备要有API说明
在合同开始部分和合同当中，要求对防喷器、节流管汇（包括节流阀）和所有相关设备（例如：关闭单元、压井和节流管线上的阀门、Coflex软管）都进行完全OEM认证，重新认证的时间最长是3年
防喷器每次拆下后进行防喷器的清洁、检查等，包括维修手动锁紧轴螺纹
? 所有与井内流体接触的橡胶件最多每12个月更换，除非在此之前橡胶件更换过
了，30”环型防喷器密封件每36个月更换（检查合格并且有记录，不超过橡胶最长使用期限），所有其它环型防喷器密封件（(21-3/4”和更小一些)的更换时间部少于12个月
? ? ? ? ? ?
要有防喷器的维修保养记录，记录中最少应该包括防喷器的所有维护和检查情况，记录和承包商提供的设备在一起并且对于沙特Aramco的设备其记录应该保存在制造商处 所有压力控制设备（防喷器，阀门等）的压力级别必须比最大预测井口压力大 泥浆泵高压软管的与泥浆泵连接部分必须是铸造连接件，不能使用丝扣或焊接式接头 防喷器组、油管头和防喷器任何转换法兰等连接件的通径都要比最大钻头、刮管器、衬管悬挂器、分隔器、试压塞、皮碗式试压塞或任何大尺寸井下工具的直径要大， 在压井管线和节流管线安装时需要1只钻井四通，但是在特殊情况下（井架底座空间限制），井控装置的侧出口可用来代替接压井和节流管线的四通，所有侧出口的通径必须要比节流管线大
在闸板防喷器侧面不需要使用起阀堵头
所有闸板防喷器必须装备手动和自动锁紧装置，在使用闸板防喷器时必须使用锁紧装置，手柄或手轮系统必须于手动锁紧装置相配套 在节流管线和压井管线内侧的手动阀是主阀，通常不关闭（只有在压力测试的时候才关闭），除非外侧液动阀门失效才使用， ? ? ?
单流阀必须安装在压井管线上，但是在备用压井管线上不需要装，压井管线和备用压井管线必须要冲洗
防喷器拆下后要检查内部的腐蚀、磨损情况和法兰螺栓
所有闸板防喷器至少各备用1套闸板芯子密封件（顶密封和前密封），还包括在用各种
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井控手册
尺寸油管或钻杆的闸板芯子密封件，侧门密封件、活塞杆密封件、二次密封塑性密封脂、? ? ?
法兰钢圈、环型防喷器胶芯
闸板芯子直到使用时才装上密封件
在修理防喷器、阀门、节流阀和关闭单元时只能使用OEM配件 所有钻机必须有一份闸板防喷器腔室安装组件的记录，记录中必须有零件号、说明书和闸板芯子、顶密封、前密封和侧门密封的安装日期，有平台经理和沙特Aramco代表签字认可（见本手册S部分# 1.0） ?
所有井控装置要符合NACE的 MR-01-75 (最新修订本).
1.7.1环型防喷器
? ?
环型防喷器可以使用Cameron, Shaffer和Hydril三家公司生产的 防 H2S的最小级别和温度等级如下：
3000 psi 或更小设备 2.5% H2S 和 180°F 5000 psi e设备 2.5% H2S 和 180°F 10000 psi 设备 2.5% H2S 和 180°F
对使500, 1,000和2,000 psi设备可以用 Gray/Regan分流器
如果在海上平台使用1只旋转分流器，分流器管线必须能够在平台底部排放 H2S.
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1.7.2固定式闸板防喷器
? ? ? ?
固定式闸板防喷器可以使用Cameron, Shaffer和Hydril三家公司生产的 2000年4月，Hydril公司生产了最小等级的闸板防喷器 在所有防喷器组中只有固定闸板防喷器可以安装主半封闸板芯子 防 H2S的最小级别和温度等级如下：
3000 psi 防喷器组 5.0% H2S 和 250°F 5000 psi防喷器组 10.0% H2S 和250°F 10000 psi防喷器组 20.0% H2S 和300°F
1.7.3变径闸板防喷器
? ?
在使用复合钻具时，‘A’级防喷器内可以安装变径闸板芯子，但是主闸板芯子必须安装在固定式闸板防喷器内 在3M 和5M压力等级下，对Cameron 13-5/8” U 防喷器可以使用Cameron高温变径闸板(钻杆尺寸从3-1/2” 到5-7/8”)，在使用一种可以防20% H2S等级的CAMLAST橡胶件条件下，这种变径闸板的温度测试到250F°，细节见S部分 变径闸板最小防 H2S级别和温度级别是
3000 psi 防喷器组 5.0% H2S 和 250°F 5000 psi 防喷器组 10.0% H2S 和 250°F 10000 psi 防喷器组 20.0% H2S 和 250°F
?
1.7.4剪切全封闸板
?
2000年10月沙特Aramco公司提出了使用剪切闸板的一种新方法 剪切全封闸板应用范围： ? ‘A’ 级10000 psi 防喷器组 (所有深气探井或开发井) ? 海上 ‘A’ 级5000 psi防喷器组(所有海上井) ? 沿海‘A’ 级5000 psi 防喷器组 ( H2S 含量>10 %的探井和开发井)
? 有气顶的井 ( 3000 或5000 ‘A’级防喷器组)
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井控手册
? 居住区的井(所有居住区的井) ?
对于压力10 M psi 的井可以使用Cameron13-5/8” 和11”剪切全封闸板（用于U型闸板防喷器），在Cameron公司的HTHP测试已经超过了API 16A要求和沙特Aramco规范（300 F°和 20% H2S），细节见S部分
对于压力10 M psi 的井也可以使用Shaffer13-5/8” ‘V’型的剪切闸板（SL型闸板防喷器），在Shaffer公司的HTHP测试已经超过了API 16A要求和沙特Aramco规范（300 F°和 20% H2S），细节见S部分 ?
剪切闸板的防 H2S级别和温度等级是：
3000 psi 防喷器组 5.0% H2S 和250°F 5000 psi防喷器组 10.0% H2S 和 250°F 10000 psi防喷器组 20.0% H2S 和300°F
注意：由于Shaffer 和Cameron在测试方面取得成功，因此10M防喷器组的最小温度等级已经由250 增加到 300 °F
? 不能使用Hydril的剪切全封闸板，其现有温度等级限制在180°F ?
所有使用剪切全封闸板（SBR）的钻机都要有3”备用压井管线，一旦SBR剪断钻杆后
不能密封，那这就可以提供附加压井能力，如果井口四通侧出口是2”，手动阀是2”，就要使用双栽丝法兰（DSA）与3”管线连接
下面的表中列出了不同压力级别防喷器的剪切全封闸板（SBR）的剪切能力
剪切全封闸板能力
10000psi压力等级 适用井 防喷器尺寸和压力级别 制造商 剪切钻杆能力 需要剪切全封闸板类型 深气探井或开发井 13-5/8”10M A 级别 11”10M A级 Shaffer Cameron Shaffer 5-1/2” 24.7#G-105以下所有钻杆 5” 19.5#G-105以下所有钻杆 5” 25.6#G-105以下所有钻杆 V SBR T-72 14”/10” 300 是/LBT 300 14”/10” 250 20 20 20 Cameron 5-1/2” 24.7#G-105以下所有钻杆 SBR ?
?
操作液缸需要尺寸 OEM侧门密封等级 温度°F H2S％ 20 是/LBT 300 剪切全封闸板能力 3000-5000psi 适用井 防喷器尺寸和压力级别 制造商 剪切钻杆能力 需要剪切全封闸板类型 海上 沿海地区 探井和开发井(H2S>10％) 有气顶的井 居住区的井 11”3-5M A级 Cameron Shaffer 5” 19.5#G-105以下所有钻杆 5” 25.6#G-105以下所有钻杆 - 15 -
SBR T-72 是/LBT 250 14”/10” 250 20 20 13-5/8”3-5M A 级别 Shaffer 双油管 5-1/2” 24.7#G-105以下所有钻杆 （上面剪切闸板） V 14”/10” 250 20 Cameron 5-1/2” 24.7#G-105以下所有钻杆 SBR 操作液缸需要尺寸 OEM侧门密封等级 温度°F 20 H2S％ 是/LBT 250 井控手册
注意：1）准许的制造商是Cameron和Shaffer
2）Cameron-LBT指的是带有助推液缸的大尺寸液缸 3）Shaffer-14”操作时需要10”助推液缸
1.7.5防喷器侧面的盲板法兰
? ?
防喷器侧面的盲板法兰上没有可移动式阀塞（堵头）
防喷器侧面的盲板法兰上有可移动式阀塞（堵头）可以安装1只1/2” NPT盖子和1只1/2” NPT堵头
1.7.6压井管线、备用压井管线和节流管线的最小通径要求
? ?
压井、紧急压井、节流管线的最小通径与焊接法兰的颈部内径相同（细节见R部分规范）
所有管线要焊接并且按API 6A.规范试压检测
2.0修井防喷器组
与钻井作业相比，在完井和修井作业时井控工作要更加复杂，其复杂性主要在于：a)可能使用从低密度柴油到高密度盐水等不同的修井液b) 同时可能进行一些不相关的作业，比如在生产井修井等
沙特Aramco公司对于修井作业的防喷器组有4级组合方式，修井程序决定了组合方式
2.1 ‘I’ 级2000 psi防喷器组
a) 在水井和低压力浅含水层观察井使用这种防喷器组合，在这些井作业时并不使用闸板防喷器
b) 最少要使用 Hydril, Cameron或Shaffer环型防喷器，使用1根2”压井管线或灌浆管线连接到下部基座（套管头等）侧出口
c) 当钻机底座空间允许时，在环型防喷器下安装1只球阀，如图J.10所示
d) 在安装环型防喷器前要检查并进行性能测试，安装后使用皮碗式堵塞器试压检测，堵塞器下入深度60英尺，压力检测在修井程序中有规定
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井控手册
2.2 ‘II’ 型3000 ps修井防喷器组合
a)在大多数沿海注水井和生产井以及油藏观察井中使用这种防喷器组合，这些井通常是低压的并且装有3000 psi工作压力的井口装置
b)最少要使用1只环型防喷器和1只双闸板防喷器（或2只单闸板防喷器），闸板防喷器上装全封闸板芯子（下部）和半封闸板芯子（上部），在闸板防喷器本体（全封闸板下部）上要有2只3-1/16” 3M侧出口，1只用来连接压井管线，另外1只用来连接节流管线 c)压井管线使用2-1/16” 3M接头与泥浆泵和立管管汇直接连接
d)确定邻近防喷器的手动阀和压井和节流管线外侧液动阀的位置，见图J.11
e)所有三通（不能使用焊接三通）必须装可以更换的3M的盲板法兰，不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，可以在压井管线和节流管线上混合使用Coflex软管和钢管
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井控手册
注意：上面所有工作压力3000 psi的井控装置只用法兰、焊接、整体或集成的连接
2.3 ‘III’ 级5000 psi修井防喷器组
（与‘A’ 级5000 psi钻井防喷器组相同）
a) 在大多数沿海井和海上井中使用这种防喷器组合，，这些井装有5000 psi工作压力的井口装置
b) ‘III’ 级5000 psi修井防喷器组与‘A’ 级5000 psi钻井防喷器组相同，所有设备要求见1.2部分以及图J.3和J.4
2.4 ‘IV’级 10000 psi修井防喷器组
（与‘A’ 级10000 psi钻井防喷器组相同）
a)这种级别防喷器用在工作压力为10000 psi的修井井口设备上
b) ‘IV’ 级10000 psi修井防喷器组与‘A’ 级10000 psi钻井防喷器组相同，所有防喷器的压力级别是11” 10M，包括环型防喷器，其它所有设备要求见1.1部分以及图J.1和J.2
2.5修井防喷器设备的常规要求
? ?
最新生产的防喷器设备要有API说明
在合同开始部分和合同中，防喷器、节流管汇（包括节流阀）和所有相关设备（例如：关闭单元、压井和节流管线上的阀门、Coflex软管等）都需要1份完全OEM认证，重新认证的时间最长3年
防喷器每次拆下后进行防喷器的清洁、检查等，包括维护手动锁紧轴螺纹，
? 所有与井内流体接触的橡胶件最少每12个月更换，除非在此之前橡胶件更换过
了，30”环型防喷器密封件每36个月更换（检查合格并且有记录，不超过橡胶最长使用期限），所有其它环型防喷器密封件（(21-3/4”和更小一些)的更换时间不多于12个月
? ?
要有防喷器设备每个部件的维修保养记录，记录中最少应该包括：防喷器的所有维护和检查，记录和承包商提供的设备在一起并且对沙特Aramco的设备其记录应该保存在防喷器制造商处 ?
所有压力控制设备（防喷器，阀门等）的压力级别必须比最高预测井口压力大（修井）
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井控手册
? ? ?
泥浆泵高压软管的接头部分必须是铸造，不能使用丝扣或焊接式接头
防喷器组、油管头和任何转换法兰等的通径要比最大钻头直径、刮管器、衬管悬挂器、分隔器、试压塞、皮碗试压塞或任何要下入的大直径井下工具大 在 ‘II’级 3M防喷器组必须使用双闸板防喷器，但是节流管线和压井管线连接部位必须在全封闸板（下部闸板）的下面本体侧出口上，所有防喷器侧出口的通径必须要比节流管线大
在闸板防喷器侧面不需要使用起阀堵头
所有闸板防喷器必须装备手动和自动锁紧装置，在使用闸板防喷器时必须使用锁紧装置，手柄或手轮系统必须与手动锁紧装置相配套
在节流管线和压井管线内侧的手动阀是主阀，通常不关闭（只有在压力测试的时候才关闭），除非外侧液动阀门失效才使用，
单流阀必须安装在压井管线上，但是在备用压井管线上不需要装 压井管线和备用压井管线必须要冲洗
防喷器拆下后要检查内部的腐蚀、磨损情况和法兰螺栓
所有闸板防喷器至少各备用1套闸板芯子密封件（顶密封和前密封），还包括对在用各种尺寸油管或钻杆的闸板芯子密封件，侧门密封件、活塞杆密封件、二次密封塑性密封脂、法兰钢圈、环型防喷器密封件等 闸板芯子直到使用时才装上密封件
在修理防喷器、阀门、节流阀和关闭单元时只能使用OEM配件
所有钻机必须有一份闸板防喷器腔室安装组件的记录，记录中必须有零件号、说明和闸板芯子、顶密封、前密封和侧门密封的安装日期，有平台经理和沙特Aramco代表签字（见本手册S部分# 1.0）
所有防喷器要符合NACE的 MR-01-75 (最新修订本).
所有使用3M节流管汇的修井钻机要用J 4.0.3.部分所示的管汇结构，这种管汇包括1根最小3”直径的节流管线，2根最小3”直径的火炬管，1根手动可调节流阀和1只远程控制液动可调节流阀
在同一海上平台上的所有井在使用2套机械隔离方法进行修井作业之前要关闭以下部件 ：
地面下：关闭井下安全阀门（地面控制），在修井架移动之前，要关闭所有井的井下安
全阀和降低平台上的压力，如果井下安全阀门漏失要更换 地面上：关闭主阀门
? ? ? ? ? ? ?
? ? ?
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2.5.1环型防喷器
? ?
环型防喷器可以使用Cameron, Shaffer和Hydril三家公司生产的 防 H2S的最小级别和温度等级如下：
3000 psi 或更小设备 2.5% H2S 和 180°F 5000 psi e设备 2.5% H2S 和 180°F 10000 psi 设备 2.5% H2S 和 180°F ? ?
对使500, 1,000和2,000 psi设备可以用 Gray/Regan分流器
如果在海上平台使用1只旋转分流器，分流器管线必须能够在底部排放 H2S.
2.5.2 固定式闸板防喷器
? ? ?
闸板防喷器可以使用Cameron, Shaffer和Hydril三家公司生产的 2000年4月，Hydril公司生产了最小等级的闸板防喷器
在所有防喷器组中只有固定闸板防喷器可以安装主半封闸板芯子
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井控手册
? 防 H2S的最小级别和温度等级如下：
3000 psi 防喷器组 5.0% H2S 和 250°F 5000 psi防喷器组 10.0% H2S 和250°F 10000 psi防喷器组 20.0% H2S 和300°F
2.5.3变径闸板防喷器
? ?
在使用复合钻具时，‘A’级防喷器内可以安装变径闸板芯子，但主半封闸板芯子必须安装在固定闸板防喷器中
在3M 和5M压力等级下，对Cameron 13-5/8” U 防喷器可以使用Cameron高温变径闸板(钻杆尺寸从3-1/2” 到5-7/8”)，在使用CAMLAST橡胶件（可以防20%H2S级别）条件下，这种变径闸板的温度测试到250F°，细节见S部分 变径闸板最小防 H2S级别和温度级别是
3000 psi 防喷器组 5.0% H2S 和 250°F 5000 psi 防喷器组 10.0% H2S 和 250°F 10000 psi 防喷器组 20.0% H2S 和 250°F
?
2.5.4剪切全封闸板
?
2000年10月沙特Aramco公司提出了使用剪切闸板的一种新方法 剪切全封闸板应用范围： ? ‘A’ 级10000 psi 防喷器组 (所有深气探井或开发井) ? 海上 ‘A’ 级5000 psi防喷器组(所有海上井)
? 沿海‘A’ 级5000 psi 防喷器组 ( H2S 含量>10 %的探井和开发井) ? 有气顶的井 ( 3000 或5000 ‘A’级防喷器组) ? ?
? 居住区的井(所有在人居住地区的井)
剪切全封闸板（SBR）的生产商是Cameron 和 Shaffer公司（细节见1.7.4部分） 剪切闸板的防 H2S级别和温度等级是：
3000 psi 防喷器组 5.0% H2S 和250°F 5000 psi防喷器组 10.0% H2S 和 250°F 10000 psi防喷器组 20.0% H2S 和300°F ? ?
不能使用Hydril的剪切全封闸板，其现有温度等级限制在180 °F.
所有使用剪切全封闸板（SBR）的钻机都要有3”备用压井管线，一旦SBR剪断钻杆后不能密封，那这就可以提供附加压井能力，如果井口四通侧出口是2”，手动阀是2”，?
就要使用双栽丝法兰（DSA）与3”管线连接
在1.7.4部分的表中列出了不同压力级别防喷器的剪切全封闸板（SBR）的剪切能力
2.5.5防喷器侧面的盲板法兰
? ?
防喷器侧面的盲板法兰上没有可移动阀塞（堵头） 防喷器侧面的盲板法兰上有可移动阀塞（堵头）可以安装1只1/2” NPT盖子和1只1/2” NPT堵头
2.5.6压井管线、备用压井管线和节流管线的最小通径要求
? ?
压井管线、备用压井管线和节流管线的最小通径与焊接法兰的颈部内径相同（见R部分规范）
所有管线要焊接并且按API 6A.规范试压检测
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井控手册
3.0特殊井作业防喷器组合
在连续油管、起下油管、电缆作业等中，这种组合代表了钻井和修井的最低防喷器设备组合需要，在有些情况，维修公司的内部方法可以超过这些防喷器要求
3.1连续油管作业时防喷器设备要求
低压和高压连续油管作业的防喷器设备要求见图J.12 和J.13，以最大预测作业或关井压力为基础来分别选择防喷器组合方式，这种组合适用于标准CT（连续油管）作业并且可以根据特殊需要来修改
3.1.1低压连续油管防喷器设备要求
低压或标准的组合（工作压力小于5000 psi）包括4套闸板：全封闸板在上面，剪切闸板在#2位置，卡瓦闸板在#3位置，油管闸板在#4位置，另外，在防喷器下装有1只四通，四通下装1只阀门，见图J.12
低压组合的最低要求如下： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
所有设备要符合或超过NACE MR-01-75 和API 井控标准 工作压力级别要大于最大预测关井压力
侧门拆卸器
用于全封、剪切、卡瓦、半封的最低防喷器配置 使用最小2-1/16”法兰连接的压井管线
有法兰出口的双阀流动四通
在半封闸板防喷器下面能够使用隔离装置控制井口压力
卡瓦能够使连续油管的变形和破裂减少到最小
卡瓦闸板在油管屈服值（最大工作压力下）以内可以以手动方式悬挂油管 储能器能够操作在最大工作压力状态下的全部井控装置（关-开-关）
3.1.2高压连续油管防喷器设备要求
高压连续油管防喷器组合（工作压力大于5000 psi）包括的设备与低压连续油管组合基本相
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井控手册
同，只是在流动四通下面加上第二套油管闸板防喷器，在连续油管在井内循环流体（作业或生产测井）时，主半封闸板要代替组合式剪切/全封闸板和半封/卡瓦闸板，，另外，也要配备另外1只侧门拆卸器，见图J.13
高压组合的最低要求如下：
? 所有井控设备要符合或超过NACE MR-01-75 和API 井控标准 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
工作压力级别要大于最大预测关井压力 侧门拆卸器
如果井内有流体则需要第二套侧门或径向拆卸器
用于全封、剪切、卡瓦、半封和主要半封的最低防喷器配置
在井内有流体时，要用主要半封闸板代替组合式剪切/密封闸板和 半封/卡瓦闸板 使用最小2-1/16”法兰连接的压井管线
有法兰出口的双阀流动四通
在半封闸板防喷器下面使用分隔装置能够控制井口压力
卡瓦能够使连续油管的变形和破裂减少到最小
卡瓦闸板在油管屈服值（最大工作压力下）以内可以以手动方式悬挂油管 储能器能够操作在最大工作压力状态下的全部井控装置（开-关-开）
3.2起下油管作业防喷器组合
在低压和高压起下油管作业时，这种组合方式见图J.14 和J.15，以最大预测操作或关井压力为基础选择防喷器组合
3.2.1低压起油管作业防喷器设备要求
低压起油管防喷器组合（工作压力小于5000 psi）或标准配置包括 #1 和 #2起下钻闸板防喷器、压力平衡回路、安全闸板防喷器和全封闸板防喷器，主要闸板防喷器是#1和 #2起下钻闸板防喷器，这些闸板防喷器与压力平衡回路结合起下油管，压力平衡回路和出口用于泄井压，注意：压力平衡回路包括1个固定节流阀门用来减少激动压力，阀门包括1只手动平板阀和1只远程控制阀，在#2闸板防喷器下面是1套安全或第二闸板防喷器，其在起下钻闸板防喷器失效时使用，在安全闸板防喷器下面是1套全封闸板防喷器，用来关空井
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3.2.2高压起下油管作业防喷器设备要求
高压起下油管防喷器组合（工作压力大于5000 psi）包括标准组合设备并且还有1只第二四通，四通两侧有出口，连接着节流阀，四通下部有1套剪切全封闸板防喷器和1套第二安全闸板防喷器，剪切全封闸板防喷器要装第三压力控制管线来控制井内压力，另外，在出口处安装了1只固定节流阀可以缓慢节流泄压。
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3.3电缆作业时防喷器组合
这种组合方式是由电缆作业时的使用工况（裸眼或套管内）和最大预测井口压力值决定的，所有防喷器设备要符合API 6A 和NACE MR-01-75（最新修订本）标准
3.3.1裸眼电缆作业时防喷器要求（过平衡条件）
当在裸眼电测时，，如果可以确保控制井内（液柱压力>地层压力），就不需要专门的防喷器（能够密封电缆的）。只有在所有气井的气体钻井和修井作业时才推荐使用专门的防喷器（能够密封电缆的）
3.3.2套管内电缆作业时防喷器要求（欠平衡条件）
当在欠平衡条件下射孔或电测时，需要专门的防喷器（能够密封电缆的）和润滑器，通过转换法兰与测试头顶部或采油树连接起来，由于套管内井压的不同则对专门的防喷器（能够密封电缆的）的要求也不相同，具体适用条件如下： 套管内电缆作业防喷器要求 (欠平衡条件)7/32-1/4”电缆 工作压力 最大工作压力井(<5000 psi) 5000psi - 24 -
最大工作压力的井(5000-10000 psi) 10000 psi 井控手册
手动防喷器 液动防喷器 最少闸板防喷器数量 最低橡胶件温度等级 Tool trap Tool catcher 球型单流阀 远程润滑油注入装置 液压填料盒 不能使用 要求 2 250°F 要求 选择 要求 要求 要求 不能使用 要求 3 250°F 要求 选择 要求 要求 要求
当在未射孔的套管内进行水泥测井（CBL）或其它电测（电测时井口压力+ 1000 psi）时，需要1只填料盒（液压操作挤压），此时可以选择使用专门的防喷器（能够密封电缆的），在图J.16.上可以看到1个典型的套管内电缆作业组合
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4.0节流管汇
所有节流管汇和管线要符合NACE MR-01-75 (最新修订本)和 API 6A.规范，10000 psi, 5000 psi和3000 psi节流管汇要求与使用规范如下：
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4.0.1工作压力10,000 psi节流管汇
可应用级别如下： ‘A’ 10,000 PSI级 (钻井) ‘IV’级10,000 PSI (修井)
所有10M psi（或更高）节流管汇要有以下一些最低要求： ? 平板阀和节流阀要有以下API 6A 规范说明： PSL-2 （PSL-3 气体检测) PR-1 MR-EE
TR-U (适用于3000 °F 条件) 铸造本体和阀罩
所有平板阀示单阀板 ?
所有法兰和其它部件有API Spec-6A说明
4.0.2工作压力5,000 psi节流管汇
在海上和沿海地区使用5,000 psi节流管汇，见图J.18 和 J.18A，图J.18B显示了测试管汇和节流管汇上的相关连接件在海上的应用
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沿海可应用级别如下： ‘A’ 5,000 PSI级 (钻井) ‘III’级5,000 PSI (修井)
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海上可应用级别如下： ‘A’ 5,000 PSI级 (钻井) ‘III’级5,000 PSI (修井
注意：所有3-1/8”管线要是5M法兰连接钢管线或Coflex软管（最小内径3”），可以混合使用钢管和Coflex软管，不应使用Chiksans 和 Weco的连接件，只能使用可以更换盲板法兰的整体弯头或三通
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所有5M psi节流管汇和测试管汇要有以下一些最低要求： ?
平板阀和节流阀要有以下API 6A 规范说明： PSL-2 PR-1
MR-EE
TR-U (适用于3000 °F 条件) 铸造本体和阀罩
所有平板阀示单阀板 ?
所有法兰和其它部件有API Spec-6A说明
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4.0.3工作压力3,000 psi节流管汇
可应用级别如下： ‘A’ 级3,000 psi(钻井) ‘B’ 级3,000 psi (钻井) ‘C’ 级3,000 psi (钻井)
‘II’ 级3,000 psi (修井)
所有3M psi（或更高）节流管汇要有以下一些最低要求： ? 平板阀和节流阀要有以下API 6A 规范说明： PSL-2 PR-1 MR-EE
TR-U
铸造本体和阀罩
所有平板阀示单阀板 ?
所有法兰和其它部件有API Spec-6A说明
4.1安装放置
节流管汇在陆上使用时要装在撬装上并放置在钻机附近
4.2节流管汇压力级别
节流管汇、节流阀、平板阀和管线（节流管汇上游）的工作压力和防喷器组是一样的，下游则不相同
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4.3节流管线规范
所有节流管线的压力级别要和防喷器相同（或大一些）并符合NACE MR-01-75 (最新修订本)和 API 6A.规范
所有3M 和5M管线可以是法兰连接钢管线或Coflex软管，可以混合使用钢管和Coflex软管，所有软管要符合API 16C规范，所有连接部位要符合API 6A.规范 10000 psi的节流管线只能用法兰连接的管线
所有钢管要尽可能直，转弯处使用整体弯头或三通，所有三通可以更换盲板法兰（不能使用焊接三通）
所有节流管线和管汇连接部位是法兰、焊接、整体式或集成式连接方式，不应使用Chiksans 和 Weco的连接件
4.4 节流管汇出口
节流管汇的出口可以有如下一些选择：
4.4.1火炬管
2只3-1/2” EUE火炬管，每只大约400英尺长，用于沿海油井
4只4-1/2” LTC气体火炬管和1只3-1/2” EUE液火炬管，每只1000英尺长，用于沿海气井 注意：由于钻杆在地面连接困难，所以不推荐使用钻杆做火炬管
火炬管上的弯头和chilksan等容易腐蚀或冲刷所以不要使用，火炬管一定要平直接出，转弯处如需要使用三通（堵住1个出口）
在深气井要备用1个燃烧池和火炬管见图J.20，在压井作业中如果由于风向变化而导致主燃烧池不能使用时，要使用备用燃烧池，电子点火装置要放置在主要燃烧池，备用燃烧池和泥浆分离器燃烧池附近。
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4.4.2分离器管线
泥浆气体分离器上游有1根旁通管线直接与火炬管连接，在进液管上装1只阀来保护分离器不被高压破坏，如果排液管比泥浆气体分离器低则排液管要装真空断路器，真空断路器和泥浆气体分离器一样高
在沿海地区油井需要1根8”钢管，最少240英尺长 在沿海地区气井需要2根8”钢管，最少240英尺长 燃烧池与排污池要分开，防止点燃排污池中的烃类物质 泥浆气体分离器的设计规范见8.3.部分
4.5节流阀要求
在每个节流管汇上安装1只液动节流阀（远端控制）,可以使用SWACO ‘优质节流阀’, Cameron 钻井节流阀或NL钻井节流阀，根据情况可以考虑再使用1只液动节流阀，所有液动节流阀要能够全部闭合
? 在10M工作压力条件下需要 2只液动节流阀 ? 在5M工作压力条件下需要 2只液动节流阀 ? 在3M工作压力条件下需要 1只液动节流阀
4.6阀门要求
所有节流管汇要有暗杆平板阀或锲型阀并且要符合API 6A.规范，每种压力级别的阀门规格见图J.17, J.18和J.19，可以使用API ‘DD’ 阀门代替API 6A ‘EE’阀门,11部分
4.7压力表
所有节流管汇在钻台上的液动控制台面板上都有1只压力表
4.8线路维护
节流管线、节流管汇、泥浆气体分离器、阀门和火炬管在测试或使用后要胶芯冲洗
4.9正常阀门状态
在正常操作状态，液动平板阀下游的阀门和液动节流阀应该在开启状态，见图J.17, J.18和 J.19
5.0储能器关闭单元
承包商的所使用储能器关闭单元标牌可以不向沙特Aramco说明，但是储能器关闭单元必须符合以下最低要求
5.1流体要求
在工作压力下储能器要存储足够的流体液量来关闭所有防喷器，打开液动节流阀，并且能够保持50%的关闭流体液量（压力要高于预压力最少200 psi），此时不能使用储能器泵打压
5.2设计要求
储能器和所有相关部件工作压力是3,000 psi，从储能器到防喷器的液压管线要符合API 16D.规范，并且必须是钢管或钢软管（等同于工作压力4000 psi 的Goodhall No. 660），在安装后必须要对管汇和液压管线试压检测至3,000 psi
注意：所有气动和液动防喷器操作装置必须有调压阀，与Koomey TR-5型相似,并且在使用时不会漏失
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5.3氮气瓶预充压力要求
储能器氮气瓶要按制造商规定的标准来预充氮气，工作压力3000 psi.储能器最小预充压力是1,000 psi，在使用前储能器必须要泄压检测预充压力，
储能器要能够在30 s内关闭每只闸板防喷器，对小于18-3/4”的环型防喷器其关闭时间不超过30 s，对于18-3/4”或更大一些的环型防喷器关闭时间不超过45s
5.4操作控制要求
所有功能的操作控制和闸板尺寸必须标示，储能器的开关控制手柄要在开或关的位置，不能在中位，在正常钻井作业时，靠井口近的液动阀必须关闭
5.5放置储能器
储能器要放置在远处，至少距离井口60英尺远（油井），100英尺（气井），储能器必须有2套远程控制装置来操作，1只放在钻台上，可以让司钻看到并方便操作，另外1只距离井口100英尺远，在公司代表办公室附近，主要控制则在储能器
5.6泵系统
主要电动/液动泵系统和辅助电动/气动泵系统必须要相互独立，两套系统的电动泵和气动泵的高压设定值是3,000 psi.，低压设定值要高于2,800 psi，由于周围温度升高，因此压力在24-h内会在3,000 到 3,400 psi 范围内波动，不必泄压
5.7调压阀压力设置
环型防喷器调压阀和闸板防喷器调压阀要按制造商规定的要求设置
注意1：在无紧急情况下操作防喷器时可以使用低压来进行日常检测，这能延长橡胶寿命，完成日常检测后，将调压阀调至正常操作压力， 注意2：除了紧急情况，一般不要用环型防喷器封空井
注意3：井内无钻杆时不要关半封闸板，半封闸板芯子尺寸必须和钻具尺寸配套使用
6.0筛选防喷器关闭设备
6.1一般要求
储能器系统和泵组必须能够为防喷器组提供液压能，系统要能够在不泄漏或不使用泵的情况下保持压力，并且在充压泵关闭时能够维持足够的系统压力来进行作业，这些泵组是用于在一定时间内给储能器补充液量和操作防喷器时维持补充液量的 沙特Aramco公司的储能器容量设计基础如下：
a. 1套液力系统可以为储能器提供足够的液量，可以满足关闭和维持关闭状态的所有防喷器设备需要液量的1.5倍，并且在不进行补充的情况下压力在预充压力的最少200 psi以上 b. 1套自动储能器备用系统，有1个独立动力源向主储能器补充系统提供压力，并且有足够能力关闭所有井控装置以及维持在关闭状态
设计的基础等同于确定1只3000 psi储能器（1000 psi预充压力）在不用泵补充的情况下足可以一次关闭环型防喷器和所有闸板防喷器所需要的液量，防喷器需要的最小操作压力是1500 psi.，等式在后面论述
由于在作业时管线内有一定液量，因此沙特Aramco推荐使用50%的安全因素作为要求基础，安全因素也包括了由于阀门内部以及防喷器操作时的液量损失
打开/关闭表提供了根据所需要储能器大小来计算单个设备需要的必要信息，选择需要储能器的大小，液动阀和压井管线上的阀增加了需要液量，必须记住当流体全部充满钢瓶时，液
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量只占有1半或者2/3的钢瓶
6.2大小计算
a)确定关闭所有防喷器需要的总液量
检查操作制造商提供的防喷器设备时需要的确切液量
防喷设备 关闭液量（加仑） 正常磨损后的典型环型防喷器(13 5/8”, 5,000 psi W.P.) 17.98 典型3闸板防喷器(13 5/8”, 5,000 psi W.P.) (3 X 5.8 加仑) 17.40 所有井控装置关闭所需总液量 35.38 系统容积应该到达或超过以下要求
关闭总液量 50% 安全因素(需要) 全部需要可用液量 b) 计算1只3,000 psi储能器的总体积 用下面等式和图21的压力体积数据 等式J.1
P1=充满时的最大压力 P2=储能器的最小操作压力 P3=氮气预充压力
V1=最大压力下氮气体积 V2=最小压力下氮气体积
V3=储能器总容积（氮气和流体） VR=总可用容积（包括安全因素）
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35.38 17.69 53.07
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所以，1只3000 psi的系统需要1000 psi预充压力
快速计算
表J.1 地面防喷器快速筛选表
环型防喷器 预充压力 大小因子 5000psi 1500psi 2.58
3000psi 1000psi 3 对压力为3000 psi控制系统（预充压力为1000psi），其关闭所有防喷器设备所需要的液量为3×关闭所有防喷器需加仑数
c)确定需要的钢瓶数量
把全钢瓶容积（氮气和流体）和名义钢瓶容积分开，名义钢瓶容积以加仑计算，胶囊或浮筒
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排量少于1加仑
使用11加仑钢瓶
储能器总容积/名义钢瓶容积为 = 钢瓶数量=10.61 或11只 储能器总容积=110 加仑
6.3改变大小计算
改变储能器容的另一种方法如下：
使用1只10加仑的名义容积钢瓶和1只预冲压力1000psi.的钢瓶 使
V= 钢瓶总容积 (不包括瓶胆占的体积) Vx =瓶内氮气在x psi.压力下体积
计算在1500 psi 和3000 psi.压力下Vx体积 选择#1瓶（见图J.22） 确定V1000psi=10 gallons N2
使用玻－玛定律，计算在1500 psi 和3000 psi.压力下的Px 计算#2 瓶 (见图 J.22) P1V1=P2V2
1500 psi (V1500)=1000 psi (10 gal) V1500=6.67 加仑N2 计算瓶#3 (见图 J.22)
P1V1=P2V2
3000 psi (V3000)=1000 psi (10 gal) V3000=3.33 加仑N2
因此，对1只预先充1000 psi 压力的3000 psi 储能器 V1000=3V3000
这验证了表J.1.所示的大小因素
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使用前面计算时的流体要求 关闭所有防喷器需要35.38加仑
计算关闭设备并预留1500 psi压力的所需要钢瓶数量
使用1只10加仑名义钢瓶容积的压力从3000 psi 降到1500 psi的钢瓶 可用液量为6.67 gal – 3.33 gal = 3.34 gal 因此就需要
= 10.59 钢瓶来关闭设备
钢瓶几乎要全部充满，相当于11只10加仑的钢瓶或者110加仑储能器容量
对于最小关闭压力1200 psi（预充压力200 psi以上）的井控装置，需要检查储能器是否能够提供关闭所有井控装置所需的液量1.5倍的液量， P1V1=P2V2
1200 psi (V1200)=3000 psi (3.33 gal) V1200=8.33 gal
可用流体=10 gal – 8.33 gal=1.67 gal(3000 psi to 1200 psi)
即当压力3000 psi降到1200 psi时，1只10加仑钢瓶有5加仑（6.67gal – 1.67 gal)的可用液量，
关闭所有防喷器总液量（加仑） 35.38
50%安全因素 17.69 需要可用总液量（加仑） 53.07 因此，所需要的10加仑钢瓶数量是53.07 gal / 5 gal/瓶= 10.6 瓶
全部需要11只10加仑钢瓶
所以，1只3000 psi储能器（1000 psi预充压力）采用不同方法计算所得结果相同 ? 除去关1次所有防喷器的流量外钢瓶内还应该剩余1500 psi或更高压力的液量
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? 除去关闭所有防喷器的流量的1.5倍液量外钢瓶内还应该剩余1200 psi或更高压力的液
体
地面防喷器关闭液量大小排列表 井控装置类型 环型防喷器 半封或全封闸板防喷器 液动阀门 全部关闭液量 制造商 Hydril (GK) Shaffer McEvoy 尺寸 13-5/8\ 13-5/8\ 4-1/16\工作压力 10000 psi 10000 psi 10000 psi 80.50 关闭液量（加仑） 37.18 21.16 1.00 (开)
1只180加仑3,000 psi 的KOOMEY储能器，其上有（18）11加仑的钢瓶和1000 psi预充压力并且符合沙特Aramco规格标准，需要容积如下： 80.50 x 3.0 = 241.5 gals, 25只11加仑钢瓶
7.0防喷器
7.1环型防喷器
介绍：
在防喷器组中时，环型防喷器在关井时是首选的防喷器，环型防喷器几乎可以密封井内所有钻具、工具等，在紧急情况下可以封空井
绝大多数环型防喷器使用液压推动活塞关闭，随着活塞向上移动，把橡胶从胶芯中挤出，最终紧密地压在钻具上从而实现密封，可以针对密封任何形状的钻具进行密封 环型防喷器 ? ?
Hydril ‘MSP’ Hydril ‘GK’
? Hydril ‘GL’
? Shaffer ‘Spherical’ ? Cameron ‘D’型
可以考虑使用大丝扣顶盖的环型防喷器 注意：在大丝扣顶盖的丝扣上不要用丝扣油
7.1.1 Hydril‘MSP’环型防喷器
Hydril ‘MSP’ 环型防喷器是一个低压（2,000 psi）环型防喷器，最适合使用分流器，可以封零但不推荐使用，当关闭时，井压可以助封，大丝扣顶盖（见图J.23）使其更换胶芯较为困难，但是爪块式顶盖要容易一些
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7.1.2 Hydril ‘GK’ 环型防喷器
Hydril ‘GK’ 环型防喷器是用于高压的环型防喷器（井压助封），主要用于陆上（15M psi ‘GK’不能井压助封），在紧急情况可以封零，但会损害胶芯降低使用寿命，当关闭时，可以通过大盖上的1只测量孔来测量胶芯磨损情况，提升环（见图J.24）来提起环型防喷器，但决不能提全部防喷器组
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7.1.3 Hydril‘GL’环型防喷器
Hydril ‘GL’ 环型防喷器不只用于海底作业也用于陆上深井作业，其最突出的特点是有一个辅助液缸，其可以补偿深水中水下液压影响，还可以提供辅助关闭压力，这种防喷器只能少许的井压助封，辅助液缸决不能堵住，可以将出口连接到储能器或打开，Hydril ‘GL’ 环型防喷器顶盖是爪块式的容易更换胶芯，见图J.25
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7.1.4 Shaffer球型防喷器
Shaffer 公司生产的Shaffer球型防喷器的名字来源于其上部半圆形轮廓，关闭压力推动活塞向上移动，沿着球面挤压胶芯的橡胶使其与钻具紧密结合以达到密封效果，Shaffer球型防喷器同样可以封零但不推荐使用，当防喷器通径大于13-3/8”时，可以密封大于7-5/8”尺寸的管子，关闭压力要小于1,500 psi以便防止钻具变形，关闭压力表可以从所有环型防喷器制造商得到，球型防喷器见图J.26，其只能少许井压助封并且不能通过大盖来测量胶芯磨损量
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7.1.5 Cameron‘D’型环型防喷器
Cameron‘D’型环型防喷器由2只弹性体（1只是环状体，1只是胶芯）组成，当开始关闭时，活塞挤压环状体，环状体向内挤压胶芯，通过这种方法实现密封，胶芯内部的钢支撑架防止胶芯被挤坏，由于这种环型防喷器不能井压助封，因此在特殊情况下可以提供高于1,500 psi关闭压力，绝大部分尺寸的‘D’型环型防喷器比Hydril 和Shaffer环型防喷器用油量要少，高度矮一些，见图J.27.
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7.2密封件
所有环型防喷器制造商提供了各种密封件，这些密封件都是为特定井眼条件设计的，表J.2 和J.3列出了环型防喷器密封件的类型 表J.2 Hydrill 胶芯 橡胶类型 天然橡胶 颜色 黑 标记代号 R S 推荐使用范围 水基泥浆，-30°F－225°F 油基泥浆，苯胺点在20°F和190°F之间，防H2S 油基泥浆，操作温度在-30°F－170°F之间 表J.3 Shaffer 胶芯 橡胶类型 天然橡胶 颜色 红 标记代号 1或2 5或6 3或4 - 44 -
合成橡胶（丁晴橡胶） 红 氯丁橡胶 绿 N 推荐使用范围 水基泥浆里低温操作 油基和水基泥浆，油基泥浆中有H2S 水基泥浆中有H2S 丁钠橡胶（丁晴橡胶） 蓝 氯丁橡胶 黑 井控手册
注意：目前，Cameron, Hydril,和Shaffer.的胶芯的温度等级大约是180°F
7.3用环型防喷器起下钻
由于环型防喷器比闸板防喷器要耐磨并且可以过接头，所以可以使用环型防喷器起下钻 在作业时要注意维持储能器的关闭压力不变，即通过调压阀来控制，但由于调节反应速度慢因此过接头的速度也应该慢，避免损坏胶芯
可以在井内有钻杆的情况下更换胶芯，在闸板防喷器关闭并锁紧的情况下可以更换胶芯，此时，打开大盖，提起胶芯，后将其沿着支撑筋中间切开，取出，然后再将新胶芯切开坐入即可，所有更换的配件均由OEM提供
注意：一些Cameron胶芯不能使用这种方法切割
7.4闸板防喷器
可用设备为： ? ? ? ?
Hydril ‘V’ 型闸板防喷器 Shaffer ‘LWS’ 型闸板防喷器 Shaffer ‘SL’型闸板防喷器 Cameron ‘U’型闸板防喷器
7.4.1 Hydril ‘V’ 型闸板防喷器
Hydril ‘V’ 型闸板防喷器是为陆上应用设计，可以在3M 到15M psi压力级别的工况下使用，其可以安装自动多位锁或手动锁，这些锁可以在防喷器关闭时锁紧，侧门使用铰链与本体连接并可以打开更换闸板芯子，从上面装入闸板轴上即可，防喷器见图J.28 .
7.4.2 Shaffer‘LWS’型闸板防喷器
Shaffer‘LWS’型闸板防喷器主要用在陆上，其工作压力范围从2,000 到10,000 psi.，与Hydril型闸板防喷器一样，其侧门使用铰链与本体连接，可以打开更换闸板芯子，Shaffer‘LWS’型闸板防喷器有1个自补特性，只能手动锁紧，见图J.29.
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7.4.3 Shaffer‘SL’型闸板防喷器
Shaffer‘SL’型闸板防喷器装了自动锁紧装置，可以防 H2S，可以使用特殊闸板悬挂钻具，液压路线是通过铰链到达液缸，Shaffer型闸板防喷器（所有铰链侧门型闸板防喷器）不需要提供关闭压力来打开侧门，这会对防喷器闸板轴、铰链等部位产生损坏，Shaffer‘SL’型闸板防喷器见图J.30.
7.4.4 Cameron‘U’型闸板防喷器
Cameron‘U’ 型闸板防喷器可以井压助封并能够安装在水下，自1979年以来所有Cameron‘U’ 型闸板防喷器都具有防 H2S性能，突出的特征在于其侧门可以用液压打开，提供关闭压力就可以了，见图J.31.
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7.5闸板芯子结构 7.5.1Hydril 闸板芯子
Hydril 闸板芯子由前密封和顶密封组成，二者安装在钢闸板体上，可以独立更换，在上部闸板腔室还安装了1只可更换式密封，此时如果防喷器在更换了闸板密封件后还泄漏时要检查这道密封，闸板芯子装在闸板轴端部的支架上，两只闸板芯子前部橡胶接触挤压使密封更紧，顶部橡胶密封井压，不同闸板芯子见表J.32
7.5.2 Cameron 闸板芯子
Cameron闸板芯子由前密封和顶密封组成，二者安装在单面钢闸板体上，其具有自补特性，即当磨损时可以将多余橡胶挤入补偿，在闸板胶芯的上部和下部表面焊接由2只钢板，关闭防喷器时，钢板首先接触后引导闸板芯子进入密封区域，后挤压内部的橡胶提供密封，结构见图J.33.
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