于　洋

（牡丹江建材石油机械有限责任公司，黑龙江牡丹江　157000）



箭形回压凡尔的改进
——防喷、加大流速

于洋

（牡丹江建材石油机械有限责任公司，黑龙江牡丹江157000）

摘要：石油钻井过程中发生钻井溢流和井涌后，若不及时采取措施处理，井涌的量就会逐步增大，喷出物越喷越多，越喷越高，最后发生井喷。以前发生井涌及井喷时，无法抢装阀，只能强行加压进行压井，不仅费用高，而且危险性极大。将阀箭进行改进，增加环室流道的面积，改进后在生产使用中，泥浆通过更加流畅。

关键词：防喷；流速；密封；耐腐蚀

目前，各油田在钻井过程中适用的钻杆内防喷工具的密封件多采用橡胶件和球阀密封，前者耐腐蚀能力差，受温度影响大，易变性劳损。后者则容易产生索性变形，低压时密封不严。而箭形回压凡尔则避免了前两者的缺点，阀箭和阀座采用特殊处理，耐腐蚀且受温度影响小，密封面不容易产生塑性变形，因而大大增强了阀的密封性。

1　产品的现状、存在问题与改进措施

（1）产品的现状：箭形回压凡尔是一种钻杆内防喷工具，允许钻井液在钻井内向下流动，但阻止回流。其作用是防止地层内高压油气从钻具内喷出，容易产生索性变形，低压时密封不严。它由阀体、阀箭、阀座、弹簧、开口支座、支座内套、孔用弹性挡圈组成。

（2）存在的问题：①钻杆内防喷工具的密封件多采用橡胶件和球阀密封，耐腐蚀能力差，受温度影响大，易变性劳损。容易产生索性变形，低压时密封不严。②箭形回压凡尔的阀箭环室流道的面积小，影响泥浆的流速。③石油钻井过程中发生钻井溢流和井涌后，若不及时采取措施处理，井涌的量就会逐步增大，喷出物越喷越多，越喷越高，最后发生井喷。以前发生井涌及井喷时，无法抢装阀，只能强行加压进行压井，不仅费用高，而且危险性极大。

（3）产品的改进措施：①将阀箭和阀座采用特殊处理，耐腐蚀且受温度影响小，密封面不容易产生塑性变形，因而大大增强了阀的密封性。②将阀箭进行改进，增加了环室流道的面积，改进后在生产使用中，泥浆通过阀体更加流畅。③在原箭形回压凡尔的结构的基础上进行改进，增加了一个卸压装置，目的是在起钻时如果发现管柱内存有压力，可以通过卸压装置将管柱内压力卸掉或减小，由于设计时泄压孔是朝下的，泄压可以防止喷溅到人，更安全。它除了具有防止泥浆上涌的功能外，还能尽可能多地钻杆下入井内。

2　产品改进后的结构形式与具体实施方案

改进后箭形回压凡尔完好地保存了原有箭形回压凡尔的特点，结构简单使用方便，容易装卸、方便维修和保养更突出了它的卸压功能，希望这种防喷工具能得到广泛的推广和使用，如图1所示，它包括阀体1和阀箭3，阀箭3通过阀座4固定，阀箭3下端设有弹簧2，所述的阀箭3的尖部设有导向杆，所述阀座4上设有与导向杆配合的导向孔，所述的阀体1于上端口处螺纹连接有释压抢装装置，释压抢装装置包括扳手8、释压接头9、顶杆10、90°弯头11. 90°弯头11口朝向下端，卸压时油气朝下喷出，保护操作者。顶杆10可以滑动的连接在释压接头9的顶端中心孔内，顶杆10的下端与阀箭3的导向杆顶端相抵，顶杆下移开始卸压工作。

3　主要零部件与阀芯的改进

如图2所示将阀箭改进后增加了环空的流道面积，将图2中的开口支座、支座内套、孔用弹挡圈改为螺母、增加了强度，防止脱落。

4　改进后箭形回压凡的特点

（1）石油钻井过程中发生钻井溢流和井涌后，若不及时采取措施处理，井涌的量就会逐步增大，喷出物越喷越多，越喷越高，最后发生井喷。释压抢装装置可在起钻过程中发生井涌（溢流）情况下，迅速将箭形回压凡尔抢接在钻杆上，井内泥浆等可以通过抢装装置侧孔流出，将侧孔流道朝下可以避免油气喷到操作者，更加安全，提高了安全性。接完之后，旋松锁紧螺钉，箭形阀体上移关闭，然后卸下丝堵，可以继续接钻杆和方钻杆。这种装置解决了井涌（溢流）情况下无法抢装阀的难题，是发生井涌（溢流）情况下比较理想的处理方式。

（2）将阀箭进行改进，增加了环室流道的面积，改进后在生产使用中，泥浆通过更加流畅。

5　结语

随着国家经济快速增长，加大了对能源需求，国家加大了对能源的勘探开发，产量将逐步增长，特别是随着对国际石油市场合作的开发，必将大幅增加对石油钻采工具的需求，技术先进，性能优良，成本低廉的产品必将占有市场，箭形回压凡尔在油田使用广泛，国内外油田需求量也很大。我们对箭形回压凡尔改进，使其具有后的箭形回压凡尔更加满足用户的广泛认可，销售量也有所提高。

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

作者简介：于洋（1985-），男，山东荣成人，助理工程师，主要研究方向：石油工具。

收稿日期：2016-01-19

中图分类号：TE24

文献标识码：A

文章编号：2095-980X（2016）02-0055-02