井控半封闸板体失效机理与密封性能研究

为了提高井控半封闸板防喷器(blowout preventer,BOP)安全性能,对现役的半封闸板防喷器进行了失效分析及密封性能评价,完成了闸板体的表征测试以及材料拉伸和冲击试验,通过溢流关井时半封闸板受力分析,基于闸板体材料应力应变测试数据,建立了全尺寸半封闸板防喷器模型,在井下高压流体和油缸压力复合载荷下对闸板体和密封胶芯的力学性能进行了仿真研究。结果表明:当油缸压力超过9.4 MPa,闸板本体的凹槽根部刚好进入屈服变形,最大等效应力发生在闸板本体的凹槽根部,导致闸板体过早断裂失效。胶芯与闸板上端接触区域的应力集中最为明显,可见由于复合载荷的作用,胶芯上部受到挤压作用,产生严重变形,进而失去密封能力。最后提出了减小闸板应力集中的措施。研究成果为溢流情况下半封闸板防喷器的安全操作提供指导依据。

井口装置失效狭小空间作业辅助装置的研制与应用

井喷抢险作业现场情况多变,根据现场情况实际需要加工制作定制工具是抢险的基本要求,如何设计出切合现场实际,简单、灵活、实用的工具为抢险救援提出了更高的要求。针对钻台面下挑高有限、半封闸板、平板阀抬升搬运困难等问题,制定相应的措施,根据现场长臂挖掘机结构特点,进行相应的创新,解决了人员高挂手拉葫芦的风险,以及搬运半封闸板、平板阀劳动强度大等难题。

带钻机防提断功能的防喷器控制装置设计

针对目前国内半封闸板防喷器在防喷器控制装置关闭后,时常发生因误操作而造成提坏半封闸板防喷器芯子、提滑井口套管扣、提断钻杆等事故,现有的防喷器控制装置尚没有配备钻机刹车联动防提(简称钻机防提断)功能。设计了一种防喷器控制装置,它由远程控制台、司钻控制台、液压管线等组成,除了具有现有防喷器控制装置的功能外,与井场一般配备的钻机气动刹车系统和防碰天车联合使用,能实现钻机防提断功能,防止发生因误操作而造成事故。