随着全球经济的普遍增长,人们对能源的需求量增加,促使世界各大石油公司纷纷加大石油开采和油田维护的力度,作为钻机的主要配件,防喷器是石油钻井和修井必须配置的设备,也促使了全球各大石油设备制造商争相研发设计。防喷器主要在钻井过程中控制井喷的关键设备,因此,安全性和密封性是防喷器设计重要考虑的因素。本文在吸收国内外先进技术和经验的基础上,对11"×15000psi双闸板防喷器整体方案进行了设计,并详细介绍了11"×15000psi双闸板防喷器在各种环境和温度条件下的使用情况。根据API Spec 16A的国际规范标准和项目要求,重点对防喷器壳体和闸板等。大部件进行了受力计算和应力分析,在实际的加工过程中,并对壳体和活塞等尺寸参数进行适当调整。本文首先对11"×15000psi防喷器壳体进行了研究设计,建立基本结构,利用有限元分析软件SolidWorks Simulation构建有限元结构模型,通过模拟分析得到:在壳体法兰脖颈位置是应力的集中点。此外还进行了中间法兰(25CrNiMo)、防喷器活塞、液压油缸缸盖、闸板等部件的有限元分析,均满足材质的应力要求。通过校核表明,产品承压、控压件强度符合API 16A和ASME规范的相关要求。在计算时选取的边界条件及材料性质,均依照最危险工况进行设置,计算结果较为保守。对防喷器密封性研究,我们主要针对防喷器最主要的几处密封进行:(1)关井后直接承受井下压力的密封,为最重点的密封部位之一。我们把这些密封部位称为一级密封,包括以下几处:(1)防喷器壳体与侧门的密封;(2)闸板体与钻具之间的密封(或空井时的全封闭闸板密封);(3)闸板体与壳体半圆腔体顶部形成的密封;(4)闸板轴与壳体之间的密封。(2)不直接接触井内压力,但影响开关闸板和液压油渗漏的密封部位,我们把这些密封部位称为二级密封。二级密封部位包括闸板轴与液缸之间的密封,液缸内两缸开关之间的密封,液缸与缸盖之间的密封,铰链油道之间密封。对防喷器压力试验,按照ASME和API规范要求执行,主要针对防喷器整体试压。内容主要包括:防喷器强度试验、防喷器密封试验等,试验时间和试验最终结果满足防喷器出厂要求。