《表1 常见内防喷器失效形式》

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《基于冲蚀磨损理论的新型内防喷器阀座锥角研究》

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随着油田勘探开发向着超深井、低渗透、非常规油气的方向发展，钻进过程中遇到的地层情况愈发多变，当地层压力超过限度时，会导致井喷等危险发生。作为井控工具关键部分的内防喷器（blowout pre‐venter，BOP），它在整个井控系统中起着重要作用[1]。目前，内防喷器主要包括箭型止回阀、翻板浮阀、旋塞阀、投入式止回阀和旁通阀等。常见内防喷器失效形式如表1所示，其中:箭型止回阀的流道狭窄易堵塞，密封箭定位杆易磨损，锥面密封易失效，阀体公、母扣处易进入固相小细砂，从而导致螺纹密封失效；翻板浮阀的复位弹簧、翻板密封易失效，密封圈易变形失效；旋塞阀旋塞启闭困难、易被“抱死”，旋钮易失效，开关动作不及时；投入式止回阀需要从井口投入阀体[2]，投球易被压溃。据钻井现场调研可知:钻柱内防喷器的失效率很高，使用寿命普遍为100 h左右，尤其是在一些复杂井、重点井中，内防喷器经常在关键时刻失效，严重影响钻井安全[3-4]。本文基于目前内防喷器出现的失效形式及失效原因，提出了一种新型自旋合式锥形密封内防喷器（以下简称“新型内防喷器”），旨在提高钻井安全性，降低钻井成本，缩短建井周期。