深水鉆井是勘探開發(fā)的龍頭．而深水石油機(jī)械防噴器組是保證鉆井作業(yè)安全最關(guān)鍵的設(shè)備。深水鉆井過程中石油機(jī)械防噴器安裝在高壓井口頭上．當(dāng)井內(nèi)油、氣，水的壓力超過鉆井液形成的液柱壓力時，可將井口封閉以防止井噴。從鉆桿內(nèi)壓入重泥漿時．可替換出受氣侵的泥漿，增加井內(nèi)液柱壓力，以壓住高壓油氣。深水石油機(jī)械防噴器組及控制系統(tǒng)集機(jī)械、電子、液壓等多項(xiàng)技術(shù)于一體，技術(shù)含量高，產(chǎn)品附加值高。目前深水石油機(jī)械防噴器組及其控制系統(tǒng)的生產(chǎn)制造技術(shù)主要被少數(shù)外國公司所壟斷。

同時，石油機(jī)械防噴器的操作不當(dāng)或者失效將導(dǎo)致嚴(yán)重井噴事故，201 0年4月，英國BP公司租用的深水地平線號鉆井平臺在墨西哥灣Macondo區(qū)塊作業(yè)時發(fā)生井噴失控事故的主要原因是由于在石油機(jī)械防噴器閘板間存在一段鉆桿，導(dǎo)致剪切閘板(BSR)未能完全關(guān)閉和密封。

近幾年，國內(nèi)開展了不少關(guān)于深水石油機(jī)械防噴器方面的研究。截止目前，并未發(fā)現(xiàn)有文獻(xiàn)對石油機(jī)械防噴器組配置的關(guān)鍵因素進(jìn)行比鞍詳細(xì)分析。本文在介紹石油機(jī)械防噴器組基本配置方法的基礎(chǔ)上，開展石油機(jī)械防噴器配置關(guān)鍵因素分析．重點(diǎn)研究閘板數(shù)量與類型、石油機(jī)械防噴器感度、壓力等級、節(jié)流壓井管線．蓄能器能力以及輔助控制系統(tǒng)等的影響分析。相關(guān)參數(shù)與結(jié)論可為我國深水石油機(jī)械防噴器組的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供參考。

深水石油機(jī)械防噴器組將全封和半封兩種功能合為一體，具有結(jié)構(gòu)簡單，易操作，耐壓高等特點(diǎn)，其作用是在發(fā)生井噴或者井涌時控制井口壓力，在臺風(fēng)等緊急情況下懸掛鉆柱、關(guān)閉井口，保證人員、設(shè)備安全，避免海洋環(huán)境污染和油氣資源破壞。

深水石油機(jī)械防噴器按功能分為閘板石油機(jī)械防噴器。萬能（環(huán)形）石油機(jī)械防噴器和旋轉(zhuǎn)石油機(jī)械防噴器。閘板石油機(jī)械防噴器包括閘板全封式和半封式，全封式石油機(jī)械防噴器可以封住整個井口，半封式封住有鉆桿存在時的井口環(huán)形斷面；萬能石油機(jī)械防噴器可在緊急情況下啟動，可處理任何尺寸的鉆具和空井；旋轉(zhuǎn)石油機(jī)械防噴器可實(shí)現(xiàn)邊噴邊鉆作業(yè)。環(huán)形石油機(jī)械防噴器分為單環(huán)形石油機(jī)械防噴器和雙環(huán)形石油機(jī)械防噴器．其中分別裝有一個環(huán)形膠芯和兩個環(huán)形膠芯。閘板石油機(jī)械防噴器分為單閘板石油機(jī)械防噴器、雙閘板石油機(jī)械防噴器、三閘板石油機(jī)械防噴器，分別裝有一副、兩副和三副閘板，以密封不同管柱或空井。深水石油機(jī)械防噴器系統(tǒng)由表面控制系統(tǒng)，多路調(diào)制控制器連接電纜，連接軟管以及水下部分組成，其中水下部分包括深水石油機(jī)械防噴器組（～般是由環(huán)形石油機(jī)械防噴器和閘板石油機(jī)械防噴器組合而成），蓄能器，水下控制箱等。

閘板石油機(jī)械防噴器主要由殼體、油缸．活塞、和閘板總成組成．安裝時使用螺栓將石油機(jī)械防噴器底部的法蘭與井口的套管頭法蘭連接在一起。閘板石油機(jī)械防噴器閘板總成有四種類型：盲板（全封閘板）、管子閘板、可變徑芯子閘板和剪切閘板。石油機(jī)械防噴器的殼體是通用的，目前液壓控制的閘板石油機(jī)械防噴器是國內(nèi)外廣泛采用的類型，其優(yōu)點(diǎn)是：開關(guān)動作迅速，操作輕便省力，使用安全可靠，維修保養(yǎng)容易。當(dāng)發(fā)生并噴或者井涌時，高壓動力液進(jìn)入左右的液缸關(guān)閉腔，推動活塞帶動著閘板軸及閘板總成沿閘板室內(nèi)導(dǎo)向筋限定的軌道分別向井口中心移動，實(shí)現(xiàn)封井。同理要實(shí)現(xiàn)石油機(jī)械防噴器的開啟，需要將高壓動力液引入左右液缸開啟腔。

石油機(jī)械防噴器控制系統(tǒng)由平臺發(fā)出控制信號，信號通過電纜傳遞到水下電磁閥操作其動作，從而打開相應(yīng)的液壓控制閥，將蓄能器中的高壓動力液導(dǎo)入相應(yīng)的石油機(jī)械防噴器關(guān)閉腔，使之在幾秒鐘之內(nèi)關(guān)閉。控系系統(tǒng)在緊急情況下能將外部石油機(jī)械防噴器組與井口及時脫開，有效控制水下井口連接器、事故安全閥等，實(shí)現(xiàn)對水下石油機(jī)械防噴器組和地面設(shè)備準(zhǔn)確．迅速的操作和控制。該系統(tǒng)主要由液壓動力裝置、主控制板．鉆臺控制板、遙控扳、液壓管線絞盤，絞盤控制板．應(yīng)急電池直流黽源．控制盒．地面及水下儲能器組和若干梭閥組成。

石油機(jī)械防噴器產(chǎn)品主要有兩種控制形式一液壓控制和電液控制。液壓控制系統(tǒng)成本低，工作可靠，防爆性能好，技術(shù)相對成熟，但響應(yīng)時間比較長，目前多適用近距離和淺水鉆井石油機(jī)械防噴器控制。電液控制采用電源及電氣控制元件和電傳感元件，先導(dǎo)控制時間短，從而縮短了石油機(jī)械防噴器開、關(guān)所需的時間，適合于遠(yuǎn)距離控制。

隨著水深的增加，對石油機(jī)械防噴器組的要求也越來越高，石油機(jī)械防噴器高度變化會對下部結(jié)構(gòu)造成影響．特別是在無導(dǎo)向繩作業(yè)的情況下，這就要保證與下部結(jié)構(gòu)保留足夠大的間隙。

目前，一些大型國際石油公司在深水作業(yè)中多采用聲納應(yīng)急控制系統(tǒng)，主要包括地面聲納控制系統(tǒng)．水下聲納控制盒，備用電池和儲能器，通過地面聲納遙控裝置及水下聲納控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對石油機(jī)械防噴器應(yīng)急功能的控制。

完井工程與石油機(jī)械防噴器已經(jīng)成為深水鉆井安全保障的重要技術(shù)手段，也是石油工業(yè)走向深水的的基礎(chǔ)。