环形防喷器D型文档格式.docx
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-59~121℃（-75~250º
F）
T20
-29~121℃（-20~250º
T0
00
-18~121℃（0~250º
3.接触井液的非金属密封件温度等级。
用两个字母组合来代表上限和下限，如下说明
下限（第一位）上限（第二位）
A15º
F（-26℃）A180º
F（82℃）
B0º
F（-17.8℃）B200º
F（93℃）
C10º
F（-12.2℃）C220º
F（104℃）
D20º
F（-6.7℃）D250º
F（121℃）
如BB代表-17.8℃~93℃的温度级别,具体的温度级别在密封件上有代码标记。
我公司生产的环形防喷器有球形胶芯（D型）和锥形胶芯（A型）密封两种结构。
A型又分为A1和A2两种结构，可用于密封各种形状和不同尺寸的管柱，也可全封井口。
并可在封井状态下进行强行起下作业。
具有承受高压、密封可靠，操作维护方便、开关迅速等优点。
本手册只介绍球形胶芯密封结构（D型）的环形防喷器。
对于锥形胶芯密封的结构环形防喷器（A型）在另外手册里介绍。
表4环形防喷器供货规格和型式
通径in.
工作压力
71/16
9
11
135/8
163/4
203/4
211/4
14MPa（2,000psi）
A2
D
2.2.技术参数
表5：
环形防喷器（D型）规格及技术参数：
项目
参数
规格
FH18-21
FH18-35
FH23-21
FH23-35
FH28-21
FH28-35
FH35-21
FH35-35
FH53-21
FH54-35
通径mm/i通径mm/in.
179.4
228.6
279.4
346.1
527
539.8
额定工作压力MPa/psi
3,000
5,000
静水压试验压力MPa/psi
42
6,000
70
10,000
31.5
4,500
液控额定工作压力MPa/psi
21/3,000
封闭管柱推荐液控工作压力MPa/psi
≤10.5/1,500
封闭空井时最大工作压力MPa/psi
10.5
1,500
17.5
2,500
封闭空井推荐液控工作压力MPa/psi
开启所需最大油量（L）
15
22.8
33
39
56
69
110
181
关闭所需最大油量（L）
34
50
72
94
173
241
吊环（2个）起重重量t
25
32
64
液压油出口联接规格
NPT1
金属本体温度级别
T20（-29℃～121℃）
接触井内介质材料
符合NACEMR-01-75
表6：
环形防喷器（D型）技术参数
参数
型号
顶部联接形式
底部联接形式
整机重量
（kg）
外形尺寸（mm）
A
B
C
E
F
栽丝71/16″-3,0006BR45
法兰71/16″-3,0006BR45
1433
745
769
141
309
37
225
栽丝71/16″-5,0006BR46
法兰71/16″-5,0006BR46
1520
797
169
法兰71/16″-10,0006BXBX156
1570
821
193
栽丝9″-3,0006BR49
法兰9″-3,0006BR49
2398
902
838
148
346
260
栽丝9″-5,0006BR50
法兰9″-5,0006BR50
3061
1016
940
200
590
262
法兰9″-10,0006BXBX157
3146
970
220
610
卡箍9″-10,0006BXBX157
2986
860
500
栽丝11″-3,0006BR54
法兰11″-3,0006BR53
3400
1014
868
164
361
258
栽丝11″-5,0006BR54
法兰11″-5,0006BR54
4460
1146
1084
216
434
74
313
法兰11″-10,0006BXBX158
4675
1110
242
栽丝135/8″-3,0006BR57
法兰135/8″-3,0006BR57
5738
1271
1105
170
470
80
345
栽丝135/8″-3,0006BXBX160
法兰135/8″-5,0006BXBX160
6415
1150
85
340
法兰135/8″-10,0006BXBX159
6745
1240
290
栽丝203/4″-3,0006BR74
法兰203/4″-3,0006BR74
6994
1375
1293
569
414
栽丝211/4″-5,0006BXBX165
法兰211/4″-5,0006BXBX165
20230
2240
1718
315
1201
140
564
注:
1.法兰型式均采用API6A标准
表7环形防喷器（D型）零件明细
序号
名称
数量
零件号
1
吊环
2
11168.01
11143.12
9303.05
F35.05
销铀
11168.04
11143.01
9303.06
F35.07
3
开口销8
GB91-86
4
顶盖
11827.02
11168.05
11143.02
9303.02
11150.02
11135.01
RS11186.02
F35-02
111100.01
5
螺母
1套
11143.13
9303.03
11150.03
11135.11
F35-04
6
螺栓
11168.06
11143.14
9303.04
11150.04
11135.12
F35-03
111100.11
球形胶芯
11168.07.00
9301.10.00
11150.10.00
11135.02.00
F35-11
111100.02.00
8
支持圈内O型密封圈
11168.08
11143.03
9303.11
11150.11
11135.03
F751A.13.03
111100.03
支持圈
11168.09.00
11143.04.00
9303.12
11150.12.00
11135.04.00
F35-12
111100.04.00
10
支持圈外O型密封圈
11168.10
11143.05
9303.13
11150.13
11135.05
F35-13
111100.05
支持圈用密封圈
2组
11168.11
11143.06
9303.15.00
11150.15.01
11135.06
F35-14
111100.06
12
支持圈耐磨圈
11168.09.01
11143.04.01
9303.12.01
11150.12.01
11135.04.01
F35-15
111100.04.01
壳体用密封圈
11168.12
11143.07
9303.14.00
11150.14.00
11135.07
F35-16
111100.07
14
壳体耐磨圈
11168.13.01
11143.09.02
9303.01.01
11150.01.01
11135.09.02
F35-17
111100.09.02
活塞用密封圈
11168.14
11143.08
9303.16.00
11150.16.00
11135.08
F35-19
111100.08
活塞耐磨圈
11168.15.01
11143.10.01
9303.17.01
11150.17.01
11135.10.01
F35-18
111100.10.01
17
活塞
11168.15.00
11143.10.00
9303.17.00
11150.17.00
11135.10.00
F35-20
111100.10.00
壳体
11827.04.00
11168.13.00
11143.09.00
9303.01.00
11150.01.00
11135.09.00
11186.01
F35-01
111100.09.00
11168.13.00A
9303.01.00A
11135.09.00A
F35-01A
19
丝堵NPT1
9301.29
接头
…
11705.46A
防尘圈
9303.20
注意：
表7中序号18壳体的零件号要依据其法兰连接情况而做相应的改变。
图1环形防喷器（D型）内部结构
图2环形防喷器（D型）零件序号
图3FH54-35环形防喷器零件序号
表8FH54-35环形防喷器零件明细
件号
名称
RS11801.01
RS11801.02
铭牌
RS11801.03
活塞
031024
活塞用外密封圈
RJ11705.46
转换接头NPT1-NPT11/2
F9301.29
丝堵NPT1
031018
壳体用密封圈（下）
031088
壳体用密封圈（上）
031025
防尘圈用内密封圈（下）
031087
防尘圈用内密封圈（上）
RS11801.04
150853
RS11801.13
0形密封圈φ1138x8.6
031026
0形密封圈φ1464x9.5
RS11801.05
爪盘
24
GB3452.1-92
0形密封圈φ53x5.3
RS11801.06
爪盘螺钉
0形密封圈φ25x2.65
RS11801.07
爪盘支护螺钉
RS11801.08
RS11801.09
0形密封圈φ1490x9.5
22
RJ11185.07
顶盖夹头
RJ11185.06
调节螺钉
GB10603-89
卸扣S-BW32
3.工作原理
发现井涌需要封井时，从控制系统输来的高压油从壳体下油口进入活塞下部关闭腔推动活塞向上运动，迫使胶芯沿球面向上向心运动，支承筋相互靠拢，将其间的橡胶挤向井口中心，实现密封钻具或全封闭井口。
打开时，液控压力从壳体上油口进入活塞上部开启腔，推动活塞下行，胶芯在本身弹力作用下复位，将井口打开。
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5FH54-35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NACEMR-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。
表9螺柱、螺钉连接上紧扭矩推荐值（公制）
螺柱、螺钉规格
上紧扭矩
N·
m
M12
M33×
1292
M52×
5505
M16
153
M36×
1737
M38×
7892
M20
266
M39×
2272
M64×
10885
M22
424
M42×
2910
M70×
14549
M27
643
M45×
3654
M76×
18957
M30×
930
M48×
4516
M80×
21565
表10螺柱、螺钉联结上紧扭矩推荐值（英制）
ft•lb
1/2-13UNC
59
11/4-8UN
953
2-8UN
4060
5/8-11UNC
113
13/8-8UN
1281
21/4-8UN
5821
3/4-10UNC
196
11/2-8UN
1676
21/2-8UN
8028
7/8-9UNC
15/8-8UN
2146
23/4-8UN
10731
1-8UN
474
13/4-8UN
2695
3-8UN
13982
11/8-8UN
686
17/8-8UN
3331
31/4-8UN
17830
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。
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
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