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概述本装置主要用在自喷油井、气井和注水井进行下电缆测试时的井口动密封或静密封，可有效地密封电缆，防止井内流体泄漏。随着油气田钻探、开发技术的不断发展，人们越来越认识到污染给产层带来的伤害，从而提出了欠平衡钻井-欠平衡测井、电缆负（带）压射孔、带压坐桥塞等一系列保护油气层免受伤害的新方法、新工艺。而完成这些新方法、新工艺的最重要手段就是要配备完善的电缆防喷系统，以便能够带压安全地进行生产作业。现将电缆防喷系统各部分的作用、结构特点作一介绍，以便更好地推广电缆防喷装置的应用。井口电缆防喷装置一.结构防喷装置主要由防喷器、捕集器、防喷管、泄压短接、抓卡器、注脂密封控制头、防喷盒、刮油气及注脂液控装置等部分组成。1.防喷盒防喷盒主要由滑轮、滑轮支架、活塞、支撑柱、橡胶墩（密封盘根）、压紧螺丝、芯轴及下密封等组成。正常工作时，可通过密封盘根压紧钢丝绳起到密封作用。防喷盒位于注脂密封控制头的上方，利用手动泵控制液压，使液压推动防喷盒内的活塞压紧在电缆外部的橡胶盘根上，防止流体自井口上方漏出。在通常情况下，橡胶盘根的密封作用，可迫使通过上阻流管溢出的密封脂进入回流管线，流入废油桶。有时井口油气也会沿电缆外侧的缝隙流出，这时防喷盒可起到密封井口、使油气不至漏出的第二道防线的作用。防喷盒采用液压密封式结构。具有操作简单、密封可靠并可远距离操作的特点。滑轮支架内装有轴承，可以调节方向。钢丝防喷盒装配图刮绳器刮绳器的用途是当测试电缆在油井内移动时，可以刮去油污，起到清洁电缆的作用。在大多数情况下，刮绳器是在低压力电缆测试时使用，此时内部的橡胶盘根用来密封电缆，防止井内流体漏失，控制井口压力。刮绳器也可以在低压力下密封电缆，单独使用刮绳器密封电缆时，井内流体有可能轻微渗漏。结构特点采用液压密封式结构。具有操作简单、密封可靠，并可远距离操作的特点。刮绳器主要由喇叭口、骨架弹簧、活塞、衬套、橡胶体（橡胶盘根）、上主体、下主体及由任接头等组成（见附图）。正常工作时，可通过橡胶盘根起到刮绳作用，也可以靠液压推动活塞，活塞再推动衬套挤压内部的橡胶盘根来压紧电缆，起到密封作用。工作原理橡胶盘根的压紧是活塞的向上运动来完成的。手动泵注油，活塞向上移动，从而推动衬套压紧橡胶盘根。释放手动泵的压力后，活塞在骨架弹簧的弹性力作用下，推动活塞恢复原位，具有弹性的橡胶体也重新复位，此时橡胶盘根只起刮油的作用。2.注脂密封控制头注脂密封控制头，由弹簧、导柱、胶筒、和阻流管等组成。阻流管是一种内壁光滑的钢管，经过热处理提高硬度，其内径与电缆外径相差只有0.1-0.18mm的间隙。针对不同直径的电缆，导柱、胶筒、和阻流管等均应在相应尺寸上与所使用的电缆尺寸相对应。注脂密封控制头下方与抓卡器或防喷管连接。注脂密封控制头装配图３.抓卡器主要由上主体、下主体、由壬接头、活塞、芯轴、卡瓦等零件组成，具有带阻流球阀或不带阻流球阀两种形式。不带阻流球阀形式的抓卡器，上部为由壬母接头，下部为由壬公接头；带阻流球阀形式的抓卡器，上部为与注脂控制头阻流管相连的内螺纹，上主体装有阻流球阀，下部为由壬公接头。各零件装配关系详见附图。抓卡器装配图４、防喷管防喷管安装在泄压短节上方，可根据需要确定防喷管的连接长度及数量，防喷管之间的连接采用由任接头螺纹连接。防喷管为无缝钢管制作，长度一般根据需要作成2-2.5米，另外配备0.5米和1米的短节来作为加长调节。结构特点本装置的防喷管为梯形螺纹由壬连接型式，不用借助专门的工具即可连接。其结构特点是：采用勾形搬手连接、拆卸，操作方便，密封性能好。密封形式为O形圈径向密封。防喷管每使用一次，都应更换新橡胶密封圈。５、泄压短节泄压短节安装在捕集器上方，接在泄压短节上的针形阀，可用于测量或泄掉防喷器内的压力。（有时，可取消泄压短节。将针形阀接在防喷管上）。６．捕集器手液联动捕集器捕集器由主体、传动齿轮、手柄及接盘等组成。结构特点是用外边的手柄可以进行手动操作来竖起或放倒接盘。当液压操作时，手柄起到指示作用。液压缸安装在外边，可以在不拆卸主体的情况下进行检修。捕集器安装在防喷器上方，它的打开既可由液动操作又可由手动操作。操作前应首先检查液压油路是否通畅，手柄转动是否灵活。仪器及工具通过捕集器送入井下后，泄掉液压油即可自动关闭接盘（接盘关闭动作是靠弹簧复位的）。当液动系统出现问题时：可用手动操作捕集器的开启和关闭。操作手柄处于水平位置时，为关闭状态。用手朝上旋转操作手柄90°角即可打开接盘。正常工作时，接盘处于水平关闭位置。接盘上开有通槽，不影响电缆的通过。当需要打开接盘时，液压缸内通入液压油，液压油带动活塞，通过齿轮传动，将直线运动变为销轴的旋转运动，从而带动接盘到打开位置。关闭时，泄掉油缸内的液压油，在弹簧的作用下，推动活塞，通过齿条、齿轮传动使接盘倒落成水平关闭位置。７．闸板防喷器优点：开关动作迅速，使用方便安全可靠。用途：a.能封闭不同的管柱和电缆；b.能全封闭井口；c.在封闭情况下，可通过壳体旁通出口所连接的管汇，进行泥浆循环、节流放喷、压井作业；d.在特殊情况下，可切断管柱或电缆；e.可悬挂钻具。优点：开关动作迅速，使用方便安全可靠。用途：a.能封闭不同的管柱和电缆；b.能全封闭井口；c.在封闭情况下，可通过壳体旁通出口所连接的管汇，进行泥浆循环、节流放喷、压井作业；d.在特殊情况下，可切断管柱或电缆；e.可悬挂钻具。闸板防喷器的类型：单闸板、双闸板、三闸板。从结构上分：圆闸板结构、扁闸板结构锁紧形式：手动锁紧、自动液压关闭。闸板尺寸：与电缆或钢丝规格一致额定工作压力：2000psi——15000psi`圆闸板防喷器下图防喷器是一种双闸板、明杆、液动关闭密封电缆装置，它不同于过去国内外厂家的老式防喷器。这种防喷器主要由壳体、插板、两组相向对置于壳体内的闸板总成（包括闸板座）、活塞、油缸、油缸盖和螺杆等组成，具有承压高、重量轻、体积小、开关迅速、操作方便等优点。76-70电缆防喷器外形图2FZ7.6-70双闸板防喷器装配图结构特点（1）主壳体等主要承压件采用高强度、高韧性合金钢锻造制成，并经适当热处理。产品出厂前按标准进行强度试验，保证在工作压力下使用安全。（2）主壳体上下部分为油壬连接，具有密封可靠，连接方便等特点。（3）闸板座的前端具有相互突出的导向部位，可插入对面闸板的凹槽内，导向部位能迫使电缆在闸板关闭过程中移向井眼中心，保证闸板与电缆间的密封可靠。4）油缸内盖内有手动式闸板锁紧装置。它是靠人力用内方扳手旋转螺杆来实现关闭和锁紧闸板的。其作用是需要长时间封井时，在液压关闭闸板后，将闸板锁定在关闭位置。此时液压可泄掉。液压关闭闸板后，进行手动锁紧时，向右旋转螺杆，通过螺杆带动活塞在油缸内滑动，使活塞推动闸板座向井眼中心运动，锁紧闸板。手动锁紧只能关闭闸板，而不能打开闸板。若要打开已被手动锁紧的闸板，必须先使手动式锁紧装置复位解锁，再用液压打开闸板，这是唯一方法。螺杆与活塞相连，活塞的运动可带动螺杆在油缸盖的孔内滑动，螺杆在油缸盖长度方向的位置，可以通过油缸盖上的长槽观察，以此确定闸板在开关过程中所处的位置。8.液压控制系统ZYK-70型注脂液控装置是具有优良性能的装置，可以输送高粘度的密封脂。用该装置将密封脂注入高压注脂控制头，能在高压力状态下密封测井电缆，对井内流体或溢流进行可靠密封，达到不泄漏。注脂泵为气动式林肯泵，当提供100psi的气源压力时，这种泵可以输出压力达14000psi的密封脂。为实现液压操纵防喷装备动作，该套装置还备有液控系统，其中包括1台气动液压泵，2台手动泵和1个蓄能器。液控系统外形图二、操作使用、维护及注意事项1.刮绳器的操作使用该装置的操作比较简单。工作时，启动手动泵，即可完成压紧橡胶盘根的动作。只是使用手动泵时，注意液压压力不得大于21Mpa。2.维护每使用一井次，应进行一次检查、维护。检查各处的密封件是否损坏，各接头处是否漏油。橡胶盘根的更换：将喇叭口螺纹从上主体拧松，取下喇叭口即可取出橡胶盘根。其它各部位的拆装，各密封件的更换，请按照附图所示的位置关系进行拆装即可。在安装时，应注意保持密封面的清洁，将螺纹擦洗干净后上润滑油，密封圈涂少量油脂。注意事项⑴使用前，检查所装橡胶盘根、衬套及锁紧头规格与所使用的电缆规格是否一致。⑵检查手动泵中的液压油是否够用。⑶刮绳器在上井安装前应进行水压试验，试验压力为预计的井口工作压力。稳压时间3min,合格后方可使用。（4）在更换或取出仪器时，应将刮绳器与防喷管一并吊起，从防喷管的下端取出仪器。２.注脂密封控制头阻流管的作用是用来平衡大部分井口压力的。由于阻流管内径与电缆外径配合间隙很小，所以从注脂管线注入的密封脂沿电缆与阻流管间的间隙挤入时，便会形成很大的压力差。向下流动的密封脂流到阻流管出口处时，与井口压力基本平衡或略大于井口压力，从而可阻止井口油气的外泄。向上流动的密封脂，由于上阻流管比下阻流管长，所以密封脂的压力降很大，从回流管流入废油桶时，密封脂压力大致与大气压力相平衡。阻流管内径与电缆外径间隙相差只有0.10-0.18mm，从注脂管线注入的密封脂沿电缆与阻流管间的间隙挤入时，可形成很大压差，最终阻流。从注脂泵注入的密封脂压力要大于井口压力，向下流动的密封脂经过下阻流管，与井口压力平衡或大于井口压力，从而阻止井口油气外泄。当井下压力过大或阻流管磨损间隙过大时，可增加注脂控制头下面阻流管数量，以平衡井下压力。同一标称直径的电缆，因铠装层结构、不同的厂家、使用的新旧程度等诸因素的影响，实际的可通过直径并不相同，因而选用阻流管时，应考虑这一因素。阻流管的选择电缆实际外径阻流管内径井口压力阻流管数量注脂介质井下介质5.65.75~5.8535MPa3~41500工业齿轮油油.天然气7．87.95~8.0535MPa3~41500工业齿轮油油.天然气12．712.85~1370MPa4~51500工业齿轮油油.天然气阻流管密封效果由四个主要因素决定1）井口压力2）阻流管与电缆之间的间隙3）采用的阻流管的数量4）所注入的密封脂的粘度3.抓卡器抓卡器是安装在防喷管上部的一套安全装置，具有独特的“工具释放依靠液压系统动作”的性能，当没有液压系统动作时，装置总是处在抓卡状态。一旦绳帽被拉进抓卡器（拉力约为１００－１５０镑），靠弹簧力的作用使张开的卡瓦包容住绳帽，然后卡瓦弹簧继续受压，弹簧力将卡瓦关闭，绳帽被自动抓卡住。要释放绳帽，须启动液压系统，将液压油注入到抓卡器下主体的油腔内，液压油推动活塞，活塞压缩弹簧，并带动卡瓦打开，使绳帽得到释放。释放绳帽所需的油压力与井口压力有直接关系，当井口压力为０时，释放绳帽所需的油压为２００Psi,当井口压力为15000Psi时，释放绳帽所需的油压为2800Psi。当泄掉油压后，靠弹簧力和井口压力使活塞下行复位，卡瓦也重新回到原来的位置，继续保持抓卡状态。4.防喷管本装置的防喷管为梯形螺纹由壬连接型式，不用借助专门的工具即可连接。其结构特点是：采用勾形搬手连接、拆卸，操作方便，密封性能好。密封形式为O形圈径向密封。防喷管每使用一次，都应更换新橡胶密封圈。5.捕集器捕集器安装在防喷管下部。用电缆下入仪器后，电缆可从接盘中间的槽内通过，不影响起下。通常情况下，接盘为水平关闭位置。需要打开捕集器时，接通液压油路，液压油推动活塞通过齿条、齿轮传动，将直线运动变为销轴的旋转运动，从而带动接盘转动到打开位置。关闭时，先泄掉液压油，活塞在弹簧力的作用下，通过传动机构使接盘倒落成水平状，把仪器阻挡在防喷管内，以防重新落入井内。6.防喷器防喷器连接在井口上方，用来在下入电缆情况下紧急关闭井口，防止发生井喷事故。防喷器1缸盖7阀杆2螺杆8密封半环3显位杆9闸板体4活塞10插板5油缸11闸板6导杆12主壳体当仪器串用电缆下入井内以后须关井时，由于电缆下在井内而无法使用一般闸板阀门关井。此时，可远距离操纵液压系统，靠液压来完成防喷器的关井。注意：使用时，针对不同直径的电缆，要更换与不同直径