The Defining Series: Blowout Preventers

在开发防喷器之前，操作人员允许被压流体不受控制地从地层流向地面并进入大气。只有当支持这些喷发的压力减弱，地表压力降至可控制水平时，钻机工作人员才能封闭井口。喷发对crew构成危险，威胁到周围环境的安全，损坏钻井设备，浪费资源，并对生产区造成不可逆转的伤害。

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在20世纪初，Harry Cameron和Jim Abercrombie设计并制造了第一台防喷器（BOP）。在钻探作业中，安装在井口顶部的阀门和其他设备的组合称为BOP堆栈，它们为钻机工作人员提供了一种控制意外流动和高压的方法。通过向井中注入密集流体，这些设备允许工作人员管理这些涌入，停止或“杀死”地层流体的流动；在实现这一“杀死”操作的同时，防止井流体释放到大气中。

在勘探与生产（E&P）行业中，防喷器、BOP堆栈和防喷器系统这些术语可以互换使用。在钻探和完井操作期间，它们是地层流动的第二道屏障；通过钻井液的柱子在地层所产生的静水压力以及通过套管和水泥提供的分层隔离构成了主要屏障。

构成一个系统的各个BOP垂直堆叠在井口顶部。它们的排列使得可以通过它们进入井眼，同时，它们的不同功能为在钻探、完井或干预操作期间密封井口提供了多种方式。它们的大小符合井口的内径和预期表面压力。

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防喷器堆栈通常包括环形BOP和阀门型BOP。环形BOP是由Granville Sloan Knox引入行业的。这些装置强迫圆形钢筋橡胶元件闭合并在关闭井时形成密封。当环形BOP在管道周围闭合时，管道可以在不破坏密封的情况下上下移动或旋转。设计用于防止流体通过套管-钻杆的环形部分上升，环形BOP也能在没有障碍物的清井中密封，尽管这样会将密封元件的额定工作压力降低50%。

阀门型BOP包含橡胶面钢阀，当它们合在一起时形成密封，或者像环形BOP一样，在井口周围形成密封。切割阀是高强度液压驱动阀，能够切割钻杆。它们包括套管切割阀和盲切割阀。两者都设计用于切割钻杆或井中的其他障碍物。盲切割阀能够完全密封井口，而套管切割阀通常能够切割比盲切割阀更大的管道。

钻井工使用控制系统来驱动阀门，该系统包括包含加压液压油的蓄能器瓶、液压油储存罐、泵送系统和液压管路。液压油通过遥控面板引导到BOP堆栈的特定功能。

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