钻井作业井喷抢险装置设计

针对目前钻井作业过程中出现的井喷失控事故,设计了井喷抢险装置。该装置在远程控制下能够与光套管连接并且能可靠封闭井口,提高了井喷抢险作业的安全性。井喷抢险装置主要由支撑系统、生根系统、起升系统、对中系统、封井系统和套管卡紧系统组成。作业过程:支撑架将井喷抢险装置支撑在井口,支撑架上的液压缸推动固定架向前运动,当到达指定位置后生根系统卡紧套管本体,实现井喷抢险装置的生根;在对中系统的作用下,封井系统在水平面内前后左右运动,使封井系统的轴线与套管的轴线共线;升降系统带动封井系统下降,到达指定位置后封井系统停止运动;关闭环形防喷器和全封闸板防喷器,分别封闭封井系统与套管间的环空空间和套管内孔。对各系统进行了详细的结构设计并且利用ABAQUS有限元软件对关键零部件进行了有限元分析。分析结果表明,装置的强度与刚度均满足要求,针对目前钻井井喷事故中抢喷时间长、作业危险性高的现状,井喷抢险装置能够快速与井口光套管连接,及时制止井喷,可封闭压力达35 MPa的井口。

旋塞自动抢装装置设计

针对钻井作业过程中出现的内井喷事故,设计了旋塞自动抢装装置。当井内流体从钻杆内孔喷出时,该装置能够在钻杆接箍上自动安装旋塞阀,通过关闭旋塞阀制止内井喷事故。旋塞自动抢装装置主要由移动底盘、生根系统、对扣系统、自适应浮动系统、位移补偿系统、卡紧系统和旋扣系统组成。各系统采用液压驱动的方式顺序动作,提高了旋塞抢装作业的安全性与可靠性。