石油常用地面装备(井口、采油树、阀门)

井口装置及采油树阀门常见故障的原因分析及排除方法王刚马超张宝发布时间：2021-10-27T02:30:01.369Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：王刚马超张宝[导读] 井口装置及采油树是油气钻采设备中最关键的安全设备之一，而阀门又是构成井口装置及采油树的重要部件。

胜利油田胜机石油装备有限公司山东省东营市 257000胜利油田胜机石油装备有限公司山东省东营市 257000胜利油田胜机石油装备有限公司山东省东营市 257000摘要：井口装置及采油树是油气钻采设备中最关键的安全设备之一，而阀门又是构成井口装置及采油树的重要部件。

一般根据地层变化，环境不同，井压各异，油气状态，油气密度及所含有害物质的种类和组份的大小组成不同规格、型号的井口装置及采油树，最简易的由3只阀门组成，压力省14MPa，最复杂的由15只阀门组成，压力由105VLPa。

由于井口装置及采油树是安装在井口位置，用于悬挂油套管，分隔油套管之间的环空，起着密封、截断、接通油气通路，调节流量和压力的重要作用。

因此，通常采用耐高温高压，抗硫化氢的专用工业闸阀，井口装置采油树阀门常见故障是泄露和阀门打不开等，别看阀门的这些故障简单，但是应用在高压，含有硫化氢有害气体的场合，一旦发生泄露将会形成严重后果。

井口装置是能源采集的基础，而在实际工程中，井口装置以及采油树阀门会出现一些故障或者问题，本文通过对采油树阀门的分析，对这一问题进行研究解决。

关键词：采油树；阀门；井口装置；故障分析前言：能源开采工程是我国乃至世界的一项重大项目，对能源的有效利用有着至关重要的地位，能源关系着全球的经济命脉，所以开采技术对于每个国家来说都是一项值得更深入研究的学科。

井口装置则是能源开采必不可少的一个装置。

没有井口装置也就没有办法进行开采，本文则是对井口装置中采油树进行了研究，探讨其在应用中所能发生的故障和排除方法。

1、井口装置和采油树阀门的故障分析1.1井口装置和采油树阀门井口装置是石油、天然气钻井中，安装在井口用于控制气、液（油、水等）流体压力和方向，悬挂套管、油管，并密封油管与套管及各层套管环形空间的装置。

石油常用物资简介1.石油套管石油套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，以保证钻井过程的进行和完井后整个油井的正常运行。

石油套管是一种大口径管材，起到固定石油和天然气油井壁或井孔的作用。

套管是插入井孔里，用水泥固定，以防止井眼隔开岩层和井眼坍塌、并保证钻探泥浆循环流动，以便于钻探开采。

在石油开采过程中使用的不同类型的套管：表层石油套管- 保护钻井，使其避免受浅水层及浅气层污染，- 支撑井口设备并保持套管的其他层重量。

技术石油套管- 分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管。

- 以便在钻井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。

油层石油套管- 将石油和天然气从地表下的储藏层里导出。

- 用于保护钻井，将钻探泥浆分层。

石油套管生产时，外径通常为114.3毫米到508毫米。

2.套管头在陆地或海上进行钻井时，为了支持、固定下入井内的套管柱，安装防喷器组和其他井口装置，而以丝扣或法兰盘与套管柱顶端连接并坐落于外层套管的一种特殊短接头。

在套管头内还设置套管挂，用以悬挂相应规格的套管柱，并密封环空间隙。

其上要装防喷器组。

油井完井后，套管头上则安装采油树。

3.油管下入井中，用作产液或者注液的管子4.防腐管防腐管在国内主要用于石油、化工、天然气、热力、污水处理、水源、桥梁、钢结构等管道工程领域。

防腐管一般也称为防腐钢管，是指经过防腐工艺加工处理，可有效防止或减缓在运输与使用过程中发生化学或电化学反应发生腐蚀现象的钢制管道。

根据我国统计数据，每年国内的钢管腐蚀直接经济损失2800多亿，目前全球每年因钢管腐蚀损失高达5000亿美元。

防腐管可有效地防止或减缓腐蚀。

5. 采油树采油树是自喷井和机采井等用来开采石油的井口装置。

它主要用于悬挂下入井中的油管柱，密封油套管的环形空间，控制和调节油井生产，保证作业，施工，录取油、套压资料，测试及清蜡等日常生产管理。

有以下主要作用：（1）悬挂油管承托井内全部油管柱的重量。

油气装备及井下工具一、地面设备钢丝和电缆作业的地面设备的种类基本相同，主要有绞车和指重系统，井口连接头，防喷阀，防喷管，井口密封系统和滑轮组成。

钢丝作业的井口密封系统比较简单，只要一个防喷盒就可以了，而电缆作业的井口密封系统较复杂，需要注脂密封系统。

1、绞车绞车一般分为两部分：动力部分和绞车部分。

动力部分是由柴油机和液压油泵组成，柴油机带动液压油泵将动力液经高压软管输送到绞车上。

绞车主要由液压马达、传动机构和钢丝滚筒或电缆滚筒组成。

柴油机带动液压泵，输出液压油，液压油通过高压软管传输动力。

循环的方向不同，则控制绞车滚筒转动的方向也不同，通过调压阀控制循环油量大小的变化，使绞车滚筒转速相应增大或减小。

绞车的操作台上装有拉力表，用来指示钢丝张力以便判断井下工作情况和避免拉力过大而拉断钢丝，拉力表可以说是操作者的眼睛。

目前现场最常用的是马丁-带克公司生产的机械拉力表，由感应器、液压管线和表头组成。

感应器一端挂在防喷管上，另一端挂着地滑轮，当钢丝有拉力时，感应器受压产生压力，通过管线传到绞车里的表头，指示出拉力。

表头将压力换算成拉力是在地滑轮两端钢丝的夹角为90度的基础上进行的，当夹角发生变化，指示器的拉力跟实际拉力就会发生误差，需进行校正。

拉力表的维护很简单，主要是保证系统内有足够的液压油，里面不能有气体。

2、井口连接头我们目前使用两种井口连接头，一种是井口大脑袋，另外一种是3½”EUE---5” ACMI的井口变扣短节。

3、防喷阀（Blow out Preventer)我们通常叫BOP，它跟井口连接头相连，该阀能迅速关闭密封钢丝或电缆周围，但不损坏钢丝或电缆，当钢丝或电缆仍在井下时，关闭BOP就可以该阀以上设备的操作或维修。

BOP两边的活塞总成前端各有一个软胶皮（作用是密封，不损伤钢丝）和一个钢丝导向板活塞总成在外部机械或液压的作用下，逐渐向中心靠拢，钢丝在导向板的作用下回到中心位置，并在不受损伤的情况下被夹在两个活塞总成中心，把井内压力密封，防止外喷。

井口装置及采油树阀门常见故障的原因分析及排除方法摘要：近些年，随着我国石油产业的飞速发展以及生产量的提高，无论是在生产能力上，还是在技术水平上，都有了显著的变化。

但是，由于油田的开发时间越来越长，油井作业条件也就更加复杂，企业为了提高安全生产效率，需要注重井口装置及采油树的安全质量管理。

只有确保生产每一个环节能够更加严格，才能确保企业的经济效益和人员安全。

尤其是在当今节能减排、绿色经济发展以及安全生产要求日益严格，因此，正确设计、制造、使用和维护好井口装置及采油树的阀门显得尤其重要。

基于此，本文首先探讨了井口装置及采油树阀门的重要性，并针对常见的井口装置及采油树阀门故障进行了阐述，此外，还根据相关技术要点，阐述了井口装置及采油树阀门故障的解决对策，来给相关人员提供一些参考价值。

关键词：井口装置及采油树阀门；常见故障；解决对策井口装置及采油树是海底石油和天然气开采的关键装备，其作用是构建石油和天然气的天然屏障，对相关作业有效开采实施保障，从而达到开采的目的。

对于安全作业来说，井口装置及采油树的阀门与油管悬挂器、堵塞器等重要部件一起，构成了当前海底井口装置及采油树体系的安全壁垒。

一般，井口装置及采油树阀门安装在采油树的生产流道和环控流道上，当阀门工作的时候，既要面对外界的海水压力，又要面对内在油气体的高压。

如果出现了故障，不仅会导致管道出现渗漏，严重的情况，将会对整个海域的生态系统造成巨大的、不可逆的损害。

一、井口装置及采油树阀门的重要性在石油和天然气钻井开采设备中，井口装置及采油树是最为核心的系统，而阀门是整个系统的重要组成部分。

通常情况下，按照不同的地质、不同的井压、油气开采要求的状况以及所开采物的有无毒性等特征，会采取不同种类、规格、尺寸的阀门。

最简单井口装置及采油树会选择是3个阀门，压力为14MPa，复杂的系统可多达15个阀门，其压力为105MPa。

因为，井口装置及采油树是被设置在井口的，它们可以被用来悬浮油套管，将油套管与油套管之间的环空进行分割，起着密封、截断油气路径，并对流量和压力进行调整等重要功能。