API 井口装置和采油树设备201012

3. 1术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1.1验收准则acceptance criteria对材料、产品或服务性能确定的限制条件。

3.1.2易接近的润湿表面accessible wetted surface为进行无损检测，通过直接目视能见到的润湿表面，注-它不包括试验端口、控制蓍线端口、锁紧镙孔和其他同类S的贯穿孔。

3.1.3驱动器actuator遥控或自动操作阀门或节流阀的执行机构.3. 1.4异径接头adapter具有不同标称尺寸和（或）不同额定工作压力值的端部连接承压件，用于连接不同标称尺寸和（或）不同额定工作压力值的其他装置部件。

3.1.5环形封隔annular packoff在悬挂的管件或悬挂器外径与该管件所通过或悬挂器所通过的套管头或四通内径之间密封环空压力的装置。

3.1.6发运条件as-shipped condition产品或装置准备发运的条件。

3.1.7背压阀back-pressure valve通过采油树装人油管悬挂器，防止井液流出井外的单向或双向止回阀。

3. 1.8本体body井口装置和采油树上，承受井眼压力的端部连接之间的任何部分。

3. 1.9栓接封闭件boltingclosure用于装配井眼承压件,或连接端部或出口连接的螺纹式紧固件。

例如，螺柱、螺母、螺栓和有头螺钉。

3. 1. 10暴露栓接exposed bolting直接暴露于酸性环境，或通过埋设、隔离、装备法兰保护套或其他方法使之不直接在大气中暴露的栓接。

3.1.11非暴露拴接nonexposed bolting不直接暴露于酸性环境，而且不通过埋设、隔离、装备法兰保护套或其他方法使之直接在大气中暴露的栓接。

3. 1. 12盖bonnet不同于端部或出口连接的本体承压隔板。

3. 1. 13底部套管封隔bottom casing packoff安装在悬挂的管柱或悬挂器上部，密封悬挂管柱或悬挂器外径与四通或油管头异径接头内径之间环空压力的装置。

API 6A 20th井口装置和采油树设备规范产品简介一、用途主要用于油（气）井口（井口装置），起着控制流量大小的作用API 6A ①闸阀①连接规范产品标准②节流阀②材料③单流阀③检验④通体④阀门适用各种工况条件二、连接规范A.表示方法：公称直径*压力B.决定使用范围如：2 1/16 * 5000psi (5M)英寸 psi 磅/平方英寸1 13/162 1/16 2 9/163 1/16 3 1/84 1/165 1/82000 psi / √√/ √√√3000 psi / √√/ √√√5000 psi / √√/ √√√10000 psi √√√√√√√三、工况条件3.1 API 6A 20 PU DD-1.5 PSL3G PR2产品标准及版本号温度级别材料级别产品规范级别产品性能级别 -60℃-345℃决定机械性能试验温度3.2温度级别温度级别作业范围最低最高K -60℃/-75℉82℃/180℉L -46℃/-50℉82℃/180℉P -29℃/-20℉82℃/180℉R 常温常温S -18℃/0℉66℃/150℉T -18℃/0℉82℃/180℉U -18℃/0℉121℃/250℉V 2℃/35℉121℃/250℉X -18℃/0℉180℃/350℉Y -18℃/0℉345℃/650℉3.2.1材料级别AA BB CC DD EE FF HH一般工况酸性工况标准工况酸性工况高硫化氢工况BB EE两个不锈钢工况CC FF HH 三个全不锈钢工况AA BB CC五大件的硬度值HB≥174（≤HRC22）DD EE FF HH五大件的硬度值HB197-235AA~HH 五大件上需打印硬度值，其中EE FF HH全检4.产品规范级别（Pradust Specifatian Leve）:PSL1 PSL2 PSL3 PSL3G PSL4,决定了公司对产品检验控制程序规范级别无损检测是否硬度PSL1 MT PT UT RT 否抽检PSL2 MT PT 是抽检抽检打印PSL3/3G MT UT 是全检全检打印PSL4 UT RT 是全检全检打印▲PU DD PSL2 为标准工况，指客户不了解时，我们按该标准工况实施5.产品性能级别：PRPR1 PR2两个级别决定对产品型式试验的程序性能级别开关试验PR1 2次PR2 160次6.材料6.1化学成分：C S P及其合金元素总含量规范级别S PPSL1 ≤0.045 ≤0.045PSL2 ≤0.04 ≤0.04PSL3 ≤0.025 ≤0.025PSL4 ≤0.025 ≤0.025根据要求符合SK/QHSEW-02-4.1.3 Rev B2大批量生产锻造用低应力低合金钢材料规范、客户的要求6.2非金属6.3焊接材料堆焊按ASME 第IX卷第Ⅱ和第Ⅲ章进行评定，其化学分析按ASME第Ⅸ卷的要求进行用于硫化氢环境堆焊应符合NACE MR 0175的要求（例如：EE-1.5/1.5/NL耐硫化氢/腐蚀浓度决定）6.4热处理我以调质为主，要求：1.淬火液温度不小于32℃，淬火完之后不大于49℃2.对热处理炉、设备、热处理炉的检测设备必须进行评定7.检验与试验▲外形尺寸▲硬度试验硬度试验应按ASTM E10或E18规定的程序进行，按ASTM E140进行硬度换算验收准则：零件应达到下述规定的最小硬度值材料牌号最低布氏硬度36K HBW140 45K HBW140 60K HBW174 75K HBW197▲ 机械性能试验本体、盖、端部和出口连接的标准材料性能要求▲ 无损检测 ▲ 化学成分分析▲ 阀门液压（气压）试验 ▲ 开关试验（力矩试验） 8.我公司产品结构形式 FA 型阀门 FG 型阀门 FC 型阀门.................◆ 螺纹表示方法（符合ISO 11960）API 管线管螺纹：LP API 套管（短螺纹）：STC(CSG) API 套管（长螺纹）：LC(LCSG) API 套管（支柱）：BC API 套管（末端管线）：XC API 油管（不加厚）：NU(TBG) API 油管（外加厚）：EU(UPTBG) ▲API 螺纹一、管线管螺纹 LP(Line Pipe) 二、油管螺纹 TBG (NUE)不加厚 UPTBG(EUE)外加厚 三、套管螺纹：LCSG(长圆扣螺纹) CSG CSG(短圆扣螺纹)BCSG(偏梯形螺纹) 单边7.50四、钻井扣NC 或IF 扣 NC 扣：梯形螺纹，411为公扣 （4 1/2IF 扣）、410为母扣材料牌号 0.2%屈服强度 最小，Mpa(psi) 抗拉强度最小，Mpa(psi) 2in(50mm)延伸率 伸率，最小（%）断面收缩率 最小（%） 36K 248 (36 000) 483 (70 000) 21 不要求 45K 310 (45 000) 483 (70 000) 19 32 60K 414 (60 000) 586 (85 000) 18 35 75K517 (75 000)655 (95 000)1735▼共同特点：1.锥度螺纹（1：16 /1：8）2.可密封3. 600的牙型（BCSG）4.每种螺纹必须使用标准规检验，符合手柄紧密距A的要求★5.API SPEC 5B = GB/T9253套管螺纹：1.BCSG 2.CSG 3.LCSG油管螺纹：1.UPTBG(外加厚) 2.TBG(不加厚)管线管螺纹：LP等同NPT螺纹 GB:《600锥度螺纹》，ANSI B1.20《一般用途管线管螺纹》1. 2”LP、2”NPT以下的，几乎等同2. 2”LP以上的中径不一样3. 看螺纹结构形式API螺纹必须机紧，才能密封，规定扭矩（API SPEC 5B里有）各公司部分用于石油管线螺纹：1.VAM扣：油管头、套管头扣2.NEW VAM扣：油管头、套管头扣3. TM扣（塔里木）4.3SB扣前3种是日本住友公司的，第四种也是日本企业生产的以上4种扣得共同点：①锥度②气井密封③用规进行检验◎PH17-4 沉淀硬化不锈钢 HRC23~33Niconle718 高强度材料 HRC35~40以上新规定不推荐高硫化氢作业的承压件◆阀门的7个标识1.材料类别：（M.C） AA BB CC DD EE FF HH2.温度级别：（TC） K L P R S T U V3.压力级别：（W.P） 2Mpa~20Mpa4.性能级别：（PR） PR1~PR25.规范级别：（PSL） PSL1 PSL2 PSL3/3G PSL46.通径：（W.S） 1 13/16、2 1/16………7 1/167.材料牌号：（M.R） 36K 45K 60K 75K☆影响产品互换性能要求的是：A.压力B.通径A.B决定API 6A法兰的所有连接尺寸☆影响使用工况的是：A.材料牌号B.温度级别☆影响生产制造过程控制的是：A.产品的性能级别B.产品的规范级别C.材料类别▲螺栓、螺母API使用规定：螺栓AA BB CC DD EE FF HHNACE:ⅢNACE:ⅡNACE:ⅠP S T U K L P S T U P S T U P S T U L K L K U P S T材料ASTM A93Gr B7/35Crmo4140ASTM A320Gr B7/4140ASTM A193Gr B7/35Crmo4140同左A453 Gr660~500蒙乃尔标记B7 B7 B7M B7M M-K-N 最小屈服强度≥725Mpa ≥725Mpa ≥552Mpa ≥552Mpa ≥725Mpa硬度HRC26~33 HRC26~33 HRC≤22 HRC≤22 HRC≤22 冲击/ 有/ 有有螺母材质ASTM A1942H/45＃ASTM A1942H/45＃ASTM A1942H/45＃ASTM A194Gr.2Hm/45＃ASTM A194Gr.2Hm/45＃标记2H 2H 2HM 2HM 2HM硬度HRC26~33 HRC26~33 HRC≤22 HRC≤22 HRC≤22 冲击无无无无无BT圈套管头用“O”型圈油管头用R、RX垫环230表面粗糙度≤1.6umBX垫环230表面粗糙度≤0.8um★阀逆时针转动为开启方向，顺时针转动为关闭★阀杆必须满足75K要求阀杆≥HB174AA级时阀杆不抗硫化氢HB240~280DD级时阀杆抗硫化氢 HRC≤22,但必须≥174而PH17-4材料，材质本身性能要求为HRC28~33，其材质本身含各种优良的抗硫化氢成分，在与“HRC≤22”硬度要求时（抗硫化氢），有冲突时，参照其材质本身。

附件二井口装置和采油树型式试验项目、方法及要求一、概述井口装置和采油树按不同的用途基本上可分为：采油井口装置，采气井口装置，压裂、酸化井口装置，热采井口装置，其它井口装置。

井口装置和采油树主要由闸阀、节流阀、三通、四通、旋塞阀紧急切断阀等压力元件组装而成。

依据TSG D7002-2006《压力管道元件型式试验规则》的规定制订本方案，执行标准是：1）S Y/T 5127-2002 《井口装置和采油树规范》2）S Y/T 5328-1996《热采井口装置》二、典型产品及试验项目必须进行型式试验的井口装置和采油树典型的产品是井口装置和采油树用闸阀、旋塞阀、止回阀、节流阀、紧急切断阀、采油树、采气树、井口装置（油管头、套管头）、热采井口装置。

其型式试验项目见表1所示。

三、样品(试件)的抽样规则用于型式试验的井口装置和采油树样品每一检验与试验项目应在相同的样品（试件）上进行（型式试验机构已确认制造单位的检验与试验合格的项目除外），在覆盖范围内随机抽取任一相同规格的样品2件进行型式试验。

一般情况下，样品（试件）的抽样基数应不少于5件。

额定压力≥69.0MPa的组合装置的抽样基数应不少于3件。

当试验样品（试件）不合格需要复验抽样时，应当加倍抽取复验样品（试件）。

四、井口装置和采油树型式试验的覆盖范围若企业同时生产PR1级、PR2级产品，则PR2级产品的型式试验可以覆盖PR1级，若企业仅生产PR1级产品，则按PR1级作型式试验。

井口装置和采油树型式试验的覆盖范围见表2。

表2 井口装置和采油树型式试验的覆盖范围五、主要试验项目的试验方法与验收要求井口装置和采油树用闸阀、旋塞阀、止回阀试验的方法与验收要求见表 3，节流阀试验的方法与验收要求见表 4，急切断阀试验的方法与验收要求见表 5，井口装置和采油（气）树试验的方法与验收要求见表 6，井口装置（套管头）的试验方法与验收要求见表7，井口装置（油管头）的试验方法与验收要求见表 8，热采井口装置的试验方法与验收要求见表 9，室温下的气体泄漏准则见表10。

采油（气）井口装置和油（气）井套管头Production oil/gas wellhead and oil/gas well casinghead equipment总则意本阀门有限公司发布目次前言 (1)1 范围 (2)2 引用标准 (2)3 定义 (2)4 分类与命名 (4)5 技术要求 (4)6 试验方法 (11)7 检验规则 (11)8 标志、使用说明书 (11)9 涂漆、包装、贮存 (12)附录A 标志 (13)前言本标准等效采用API 6A第十九版《井口装置和采油树设备规范》。

本标准的定义、分类与命名、材料、质量要求和试验方法与API 6A一致。

但产品规范级别仅采用到PSL1-PSL3。

本标准采用的部分相关标准，为国内标准，替代API 6A中规定的国外标准。

这些国内标准与相应的国外标准要求基本相同，且便于使用，不影响与API 6A的一致性。

本标准的分类与命名，按GB/T22513-2008《石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树》的规定，只是压力级别稍有变化。

本标准由工程部提出并归口。

本标准由质量管理部起草。

本标准主要起草人：钱金成。

本标准由总经理林工博批准。

采油（气）井口装置和油（气）井套管头1 范围本标准规定了采油（气）井口装置和油（气）井套管头的性能、材料、试验与检验、标志、包装与贮存方面的要求。

本标准适用于我公司生产的下列产品：采油井口装置采气井口装置油井套管头气井套管头平行闸阀和楔形闸阀可调式节流阀和固定式节流阀上述产品单独订货的部件和零件本标准也适用于上述产品的外购配套部件和零件。

2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

在标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB 150-1998 钢制压力容器GB 222 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差GB 223.1-223.6 钢铁中碳、硫、磷、锰、硅、硼的测定GB 2828 逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）SY/T 5127-2002 井口装置和采油树规范SY 5308 石油钻采机械产品用涂漆通用技术条件SY 5309 石油采机械产品用包装通用技术条件JB 3964 压力容器焊接工艺评定Q/74694520-3.10-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头材料规范Q/74694520-3.11-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头热处理规范Q/74694520-3.12-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头性能试验规范Q/74694520-3.13-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头力学性能试验方法Q/74694520-3.14-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头表面探伤方法Q/74694520-3.15-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头超声波探伤方法Q/74694520-3.16-2010 石油机械产品机械加工通用检验规范Q/74694520-3.17-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头质量跟踪管理办法Q/74694520-3.18-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头物资采购质量控制办法Q/74694520-3.19-2010 采油（气）井口装置和油（气）井套管头质量记录基本规定3 定义本标准采用API 6A第十九版的定义。

井口装置和采油树按不同的用途基本上可分为：采油井口装置，采气井口装置，压裂、酸化井口装置，热采井口装置，其它井口装置。

井口装置和采油树主要由闸阀、节流阀、三通、四通、旋塞阀紧急切断阀等压力元件组装而成。

必须进行型式试验的井口装置和采油树典型的产品是井口装置和采油树用闸阀、旋塞阀、止回阀、节流阀、紧急切断阀、采油树、采气树、井口装置（油管头、套管头）、热采井口装置。

功能：承压本体爆破试验本体静水压（强度）试验压力井口装置和采油树静水压密封试验组装装置的本体气压密封试验标准和要求：API 6A、API16A、API16C；试验压力：1-690MPa；测试精度：0.5%FFS 试验介质：水或无腐蚀性液体控制方式：手动操作PLC自动控制：所有的试验设定和操作都可在自动控制台完成记录方式：机械式圆盘记录仪微型记录打印机PLC自动采集，计算机自动生成压力、时间曲线，实时显示，并将各种数据存储，随时可打印出中英文检验报告组成元件：设备核心部件气体增压泵和高压阀门、管道全部为美国原装进口产品，安全可靠。

使用条件：供电：单相220V,50Hz 驱动气源：0.7MPa压力，气体流量2.0标方/分钟。

【井口装置及采油树】井口装置及采油树设备是油气开采的重要设备，由套管头、油管头、采油（气）树三部分组成，用来连接套管柱、油管柱，并密封各层套管之间及与油管之间的环形空间，并可控制生产井口的压力和调节油（气）井口流量，也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊作业。

产品技术规范设计符合API SPEC6A规范的要求额定工作压力：2000-20000PSI额定温度级别：K、L、P、R、S、T、U、V产品材料级别：AA、BB、CC、DD、EE、FF产品规范级别：PSL1-PSL4性能要求级别：PR1、PR2适用介质：石油、天然气、泥浆等【井口装置及采油树】-->【套管头】套管头、套管四通的套管悬挂器坐孔直座结构，坐挂台肩45度锥面，具有较好的承重能力。

·根据需要可将套管头设计成整体式结构或分体式结构·套管头与表层管的连接方式可为：焊接式、螺纹式、卡瓦式·配用套管悬挂器结构型式：卡瓦式、螺纹式（芯轴式）·侧出口的连接方苣有：螺纹式、栽丝法兰式、法兰式·套管头、套管四通的底部设有套管二次密封机构和密封测试口底部卡瓦式联接底部螺纹式联接底部焊接联接【井口装置及采油树】-->【油管头】油管头的油管悬挂器挂孔为直座式结构。

坐挂台肩为45度锥面，具有较好的承截能力。

·侧出口为栽丝法兰式，并设有VR螺纹，以便于换阀作业·底部法兰设有生产套管的二次密封机构和密封测试口·油管头及油管头异径接头可进行电缆直接穿越或电缆穿越器整体穿越，并可设控制管线接口·油管头可根据需要设置背压螺纹带电缆穿越和控制管线的普通型油管头油管头【井口装置及采油树】-->【采油树】采油树是油（气）井生产作业中控制井口压力和调节油（气）井流量的重要装置·可根据需要设计成普通型或整体式结构·可配备气（液）动安全阀·可为单翼式或双翼结构型式·根据需要，配用节流阀可选固定式或可调式两种结构整体式采油树分体式采油树【井口装置及采油树】-->【注水井口】主要技术规范·额定工作压力：2000-5000PSI·公称通径：2 9/16"·额定温度级别：L.U(-46度～+121度)·产品材料级别：AA～EE·总体连接方式：法兰、卡箍·配用阀门类型：平板闸阀、楔式闸阀【井口装置及采油树】-->【热采井口】该井口装置是稠油开采的必备专用装置，适用于蒸汽吞吐，蒸汽驱作、热水循环开采烷基和环烷混合基原油的作业，也适用于一般采油作业。

井口装置和采油树现场试压操作规程1 现场试压要求1.1 试压介质：冬季试压使用防冻介质，其它时间使用清水，法兰试压使用液压油。

1.2 试验压力：按照作业井工程设计中现场试压要求的高压试验值和低压实验值进行。

1.3 验收标准：稳压时间应在试验压力达到后，设备和压力表与压力源完全隔绝后，在承压本体完全干燥的情况下才开始计算。

稳压期间压降在允许范围内且不得有可见的渗漏、冒汗等现象发生。

1.4 试压报告：必须由现场行管和甲方监督签字确认。

1.5 安全防护：现场在地面试压必须将被试件置于防护墙内，现场在井口试压必须设置安全警示带，无关人员不得靠近或进入警示区域内。

2 现场试压操作2.1 采油树整体现场试压2.1.1 安装后在井口试压2.1.1.1 转换法兰与1#主阀分体式采油树2.1.1.1.1 安装到井口后，检查各连接螺栓及附件如压力表截止阀、注脂阀、堵头是否有松动，如有松动进行紧固；2.1.1.1.2 在确定井口无压力的情况下，将主通三个阀门置于全开位置、其它阀门置于半开位置，两翼节流阀出口装盲板法兰或丝扣法兰堵头；2.1.1.1.3 将专用试压堵及操作杆垂直吊起，从清腊阀门上缓慢下入到油管悬挂器内，反旋座封，反旋到位后回旋1/4圈，人工试提操作杆检查专用试压堵是否连接好；2.1.1.1.4 卸掉旋转手柄，在清腊阀门上部丝扣法兰上安装试压堵头，卸开试压堵头端部排气孔堵头，从试压堵头侧面试压孔处连接压力源管线，启泵注液排气，排气完成后，停泵上紧试压堵头端部排气孔堵头，启泵（高压小排量）进行高压试验，高压试验合格后，卸压至零，启泵进行低压试验，低压试验合格后，卸压至零，打印高压、低压试压报告；2.1.1.1.5 拆压力源管线和试压堵头，安装旋转手柄，正旋解封，人工试提操作杆确认专用试压堵完全旋出后，将专用试压堵及操作杆垂直吊起取出；2.1..1.1.6 试压结束后，检查各连接螺栓是否有松动，如有松动进行紧固。

采气井口装置主要零部件的失效分析采气井口装置是石油开采中的重要设备，负责控制和管理井口生产的工作，因此其稳定和可靠性对整个生产过程至关重要。

由于采气井口装置在恶劣的地下环境下工作，其主要零部件也面临着各种失效问题。

本文将对采气井口装置主要零部件的失效进行分析，以期能够为相关行业提供参考和帮助。

一、采气井口装置主要零部件采气井口装置包括：井口树、液下泵、安全阀、隔油器、管线和防喷装置等组成。

主要零部件包括井口树、液下泵和安全阀。

1. 井口树：主要由井口树本体、阀门、密封件等组成，是采气井产出管道和注水管道的控制装置。

2. 液下泵：用于将油气从井底抽出，并将其送至地面。

液下泵主要由泵体、泵驱动装置和抽油杆、阀门、密封件等组成。

3. 安全阀：用于保护井口装置和管道免受过载和过压的损坏，主要由阀体、弹簧、阀盖等部件组成。

以上部件的失效对采气井口装置的稳定生产产生了严重影响，因此对其失效进行分析是非常必要的。

二、井口树的失效分析1. 腐蚀：井口树处于地下环境中，易受到油气中的酸性物质的腐蚀。

腐蚀会破坏井口树的密封性能，导致泄漏，严重影响采气井口装置的正常工作。

2. 磨损：井口树的阀门、密封件需要频繁开闭，易受到磨损。

磨损会影响井口树的密封性能和操作性能，导致井口树失效。

3. 冲击：地下环境中存在各种地震、冲击等外力，会导致井口树受力不均匀，从而影响其密封性能和结构的完整性。

三、液下泵的失效分析1. 磨损：液下泵在采气过程中需要频繁工作，易受到磨损。

泵体、泵驱动装置、抽油杆等部件的磨损会导致泵的性能下降，甚至失效。

2. 过载：由于地下油气产量的不稳定性，在某些情况下液下泵会受到过载，从而导致泵体变形、抽油杆断裂等问题，从而导致液下泵失效。

3. 砂粒卡阻：地下环境中存在大量的砂粒，易造成液下泵的砂粒卡阻，从而影响泵的正常工作。

四、安全阀的失效分析1. 弹簧疲劳：安全阀中的弹簧长期工作在高温和高压环境中，易受到疲劳，导致弹簧失效，从而影响安全阀的正常工作。