于　洋

（牡丹江建材石油機械有限責任公司，黑龍江牡丹江　157000）

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箭形回壓凡爾的改進
——防噴、加大流速

于洋

（牡丹江建材石油機械有限責任公司，黑龍江牡丹江157000）

摘要：石油鉆井過程中發(fā)生鉆井溢流和井涌后，若不及時采取措施處理，井涌的量就會逐步增大，噴出物越噴越多，越噴越高，最后發(fā)生井噴。以前發(fā)生井涌及井噴時，無法搶裝閥，只能強行加壓進行壓井，不僅費用高，而且危險性極大。將閥箭進行改進，增加環(huán)室流道的面積，改進后在生產(chǎn)使用中，泥漿通過更加流暢。

關鍵詞：防噴；流速；密封；耐腐蝕

目前，各油田在鉆井過程中適用的鉆桿內(nèi)防噴工具的密封件多采用橡膠件和球閥密封，前者耐腐蝕能力差，受溫度影響大，易變性勞損。后者則容易產(chǎn)生索性變形，低壓時密封不嚴。而箭形回壓凡爾則避免了前兩者的缺點，閥箭和閥座采用特殊處理，耐腐蝕且受溫度影響小，密封面不容易產(chǎn)生塑性變形，因而大大增強了閥的密封性。

1　產(chǎn)品的現(xiàn)狀、存在問題與改進措施

（1）產(chǎn)品的現(xiàn)狀：箭形回壓凡爾是一種鉆桿內(nèi)防噴工具，允許鉆井液在鉆井內(nèi)向下流動，但阻止回流。其作用是防止地層內(nèi)高壓油氣從鉆具內(nèi)噴出，容易產(chǎn)生索性變形，低壓時密封不嚴。它由閥體、閥箭、閥座、彈簧、開口支座、支座內(nèi)套、孔用彈性擋圈組成。

（2）存在的問題：①鉆桿內(nèi)防噴工具的密封件多采用橡膠件和球閥密封，耐腐蝕能力差，受溫度影響大，易變性勞損。容易產(chǎn)生索性變形，低壓時密封不嚴。②箭形回壓凡爾的閥箭環(huán)室流道的面積小，影響泥漿的流速。③石油鉆井過程中發(fā)生鉆井溢流和井涌后，若不及時采取措施處理，井涌的量就會逐步增大，噴出物越噴越多，越噴越高，最后發(fā)生井噴。以前發(fā)生井涌及井噴時，無法搶裝閥，只能強行加壓進行壓井，不僅費用高，而且危險性極大。

（3）產(chǎn)品的改進措施：①將閥箭和閥座采用特殊處理，耐腐蝕且受溫度影響小，密封面不容易產(chǎn)生塑性變形，因而大大增強了閥的密封性。②將閥箭進行改進，增加了環(huán)室流道的面積，改進后在生產(chǎn)使用中，泥漿通過閥體更加流暢。③在原箭形回壓凡爾的結(jié)構(gòu)的基礎上進行改進，增加了一個卸壓裝置，目的是在起鉆時如果發(fā)現(xiàn)管柱內(nèi)存有壓力，可以通過卸壓裝置將管柱內(nèi)壓力卸掉或減小，由于設計時泄壓孔是朝下的，泄壓可以防止噴濺到人，更安全。它除了具有防止泥漿上涌的功能外，還能盡可能多地鉆桿下入井內(nèi)。

2　產(chǎn)品改進后的結(jié)構(gòu)形式與具體實施方案

改進后箭形回壓凡爾完好地保存了原有箭形回壓凡爾的特點，結(jié)構(gòu)簡單使用方便，容易裝卸、方便維修和保養(yǎng)更突出了它的卸壓功能，希望這種防噴工具能得到廣泛的推廣和使用，如圖1所示，它包括閥體1和閥箭3，閥箭3通過閥座4固定，閥箭3下端設有彈簧2，所述的閥箭3的尖部設有導向桿，所述閥座4上設有與導向桿配合的導向孔，所述的閥體1于上端口處螺紋連接有釋壓搶裝裝置，釋壓搶裝裝置包括扳手8、釋壓接頭9、頂桿10、90°彎頭11. 90°彎頭11口朝向下端，卸壓時油氣朝下噴出，保護操作者。頂桿10可以滑動的連接在釋壓接頭9的頂端中心孔內(nèi)，頂桿10的下端與閥箭3的導向桿頂端相抵，頂桿下移開始卸壓工作。

3　主要零部件與閥芯的改進

如圖2所示將閥箭改進后增加了環(huán)空的流道面積，將圖2中的開口支座、支座內(nèi)套、孔用彈擋圈改為螺母、增加了強度，防止脫落。

4　改進后箭形回壓凡的特點

（1）石油鉆井過程中發(fā)生鉆井溢流和井涌后，若不及時采取措施處理，井涌的量就會逐步增大，噴出物越噴越多，越噴越高，最后發(fā)生井噴。釋壓搶裝裝置可在起鉆過程中發(fā)生井涌（溢流）情況下，迅速將箭形回壓凡爾搶接在鉆桿上，井內(nèi)泥漿等可以通過搶裝裝置側(cè)孔流出，將側(cè)孔流道朝下可以避免油氣噴到操作者，更加安全，提高了安全性。接完之后，旋松鎖緊螺釘，箭形閥體上移關閉，然后卸下絲堵，可以繼續(xù)接鉆桿和方鉆桿。這種裝置解決了井涌（溢流）情況下無法搶裝閥的難題，是發(fā)生井涌（溢流）情況下比較理想的處理方式。

（2）將閥箭進行改進，增加了環(huán)室流道的面積，改進后在生產(chǎn)使用中，泥漿通過更加流暢。

5　結(jié)語

隨著國家經(jīng)濟快速增長，加大了對能源需求，國家加大了對能源的勘探開發(fā)，產(chǎn)量將逐步增長，特別是隨著對國際石油市場合作的開發(fā)，必將大幅增加對石油鉆采工具的需求，技術先進，性能優(yōu)良，成本低廉的產(chǎn)品必將占有市場，箭形回壓凡爾在油田使用廣泛，國內(nèi)外油田需求量也很大。我們對箭形回壓凡爾改進，使其具有后的箭形回壓凡爾更加滿足用戶的廣泛認可，銷售量也有所提高。

Improvement of Arrow back Pressure Valve——BOP and Increasing Velocity

YU Yang
（Mudanjiang Building Materials Petroleum Machinery co.，LTD.，Mudanjiang，Heilongjiang 157000，China）

Abstract:In the process of oil drilling，if the drilling overflow and kick occurs and isn't dealt with in time，the amount of kick will gradually increase and leads to blowout.In the past，the kick and blowout can only be forced and pressed，which not only costs high price but also has great risk.The arrow should be improved，the area of annulus flow should be increased.

Key words:BOP；Velocity；Sealing；Corrosion resistance

作者簡介：于洋（1985-），男，山東榮成人，助理工程師，主要研究方向：石油工具。

收稿日期：2016-01-19

中圖分類號：TE24

文獻標識碼：A

文章編號：2095-980X（2016）02-0055-02