1.3.4 防喷器及水下防喷器组

防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生的安全密封井口装置。在钻井时，防喷器安装在井口套管头上，当井内油气压力很高时，防喷器能把井口封闭（关死）。从钻杆内压入重泥浆时，其闸板下有四通，可替换出受气侵的泥浆，增加井内液柱的压力，控制高压油气喷出。

防喷器分普通防喷器（单闸板、双闸板）、环形（万能）防喷器和旋转防喷器等。普通防喷器有闸板全封式和闸板半封式之分，闸板全封式的可以封住整个井口，闸板半封式的可以封住有钻杆时的井口环形断面。环形防喷器可以在紧急情况下起动，应付任何尺寸的钻具和空井。旋转防喷器可以实现边喷边钻作业。在深井钻井和海上钻井中，通常是除安装两种普通防喷器外，再加上万能防喷器、旋转防喷器，使三种或四种防喷器组合装于井口。

由于深水钻井对井控有较高的要求，因此其一般采用水下布置防喷器组的方式。水下防喷器组一般由若干环形防喷器、变径闸板防喷器、剪切闸板防喷器组成，根据水深不同，可以配置不同形式的水下防喷器组。水下防喷器组以安全、可靠为首要目标，能够在各种情况下迅速有效地关闭井口。

陆地和浅水防喷器组等井控设备的设计和工艺技术以及使用经验已相当成熟。但当将防喷器组安装在深水海底时，由于作业环境的特殊性，不仅防喷器组本身的性能和结构有变化，而且控制系统、钻井作业程序以及设备的使用程序也要做相应的改动。与陆地和浅水防喷器组相比，水下防喷器组主要有四个方面的工作特点。

1）工况更加恶劣，设计、安装和使用时需要考虑的因素较多。因为在深水中使用，必须考虑外部静水压力的影响。由于要安装在海底，其安装作业的难度、成本与陆地和浅水钻井作业相比都急剧增加，一般到达300m水深以后，就必须考虑气体水合物的影响。

2）深水钻井的风险和投资十分巨大，对水下防喷器的性能提出了更高的要求，为适应这一点，防喷器的尺寸（壁厚、体积等）明显增加。

3）由于使用了细长（长度一般与作业水深相同）的节流压井管线，所以进行井控作业时，必须考虑流体在其中流动产生的压耗。由于水下防喷器组体积的增加，需要更多的流体来实现对防喷器组的控制，因此，对液压控制系统的工作能力和响应时间提出了更高的要求。

4）为避免液压控制液在返回管线中产生较大压降，一般将液压控制液排放到海水中而不使其返至水面，这就要求使用的液压控制液是一种无腐蚀性、无污染的环保流体。另外，为保证液压控制系统有足够短的响应时间，这种工作液的黏度应该尽量小，并具备很好的润滑性。

防喷器组在深水钻井过程中的作用是在发生井喷或者井涌时控制井口压力，在台风等紧急情况下钻井装置必须撤离时关闭井口，保证人员和设备的安全，避免造成海洋环境污染和油气资源破坏。