套管头 安装 油管头 悬挂器

自喷井井口装置及采油生产安全技术一、井口装置井口装置包括套管头、油管头、采油树三个部分，即有悬挂密封部分、调整控制部分和附件组成，其基本衔接方式有螺纹式、法兰式和卡箍式三种。

1.悬挂密封部分由套管头和油管头两部分组成。

(1)套管头套管头的作用是衔接下井的各层套管、密封各层套管的环行空间。

表层套管与其法兰之间，有的是丝扣联接，有的是焊接(即将表层套管和顶法兰用电焊焊在一起)。

油层套管和法兰大小头，普通用丝扣衔接后座在表层套管顶法兰上，用螺栓把紧，用钢圈密封。

法兰大小头的上法兰与套管四通或三通衔接。

近年来，有的油井已不用法兰大小头了，而是一片法兰代替了法兰大小头，即用电焊将两层套管焊在同一个法兰盘上。

(2)油管头油管头作用是悬挂下人井中的油管，密封油、套管环行空间。

在油田开发中，各项采油工艺不断改革，为了和不压井起下作业相配套，近年来对油管头也举行了相应的改进，经改进定型的油管头结构是顶丝法兰油管挂，它是通过油管短节以丝扣与油管悬挂器(萝卜头)衔接在一起，并坐在顶丝法兰盘上。

顶丝法兰盘置于套管四通上法兰和原油管挂下法兰之间，顶丝法兰的上、下均用钢圈，用多条螺栓固紧并达到密封。

(3)合成一体的井口悬挂密封装置近年来已将单层套管头和油管头合成一个整体。

油管通过油管短节以丝扣和油管悬挂器衔接后，坐在套管法兰内，压紧密封圈，密封油、套环行空间，并用四条螺丝紧平和加压。

2.控制调整部分油井的控制调整部分叫做采油树，其作用是控制和调整井中的流体，实现下井工具仪器的起下等。

采油树由大小闸门、三通和四通等部件组成。

按衔接方式不同，可分为三种类型：(1)以法兰衔接的采油树。

如松Ⅱ型，这种采油树除了压力表、考克之外的各个闸门、三通以及四通之间均用法兰衔接，所以称之为以法兰衔接的采油树。

(2)以丝扣衔接的采油树。

如胜251型等，即大小闸门、四通、三通等之间均用丝扣衔接在一起。

(3)以卡箍衔接的采油树。

如大庆160微型采油树。

BT密封技术的应用及推广摘要：目前油田油水井完井套管头承压级别多为70MPa的套管头，随着压裂技术的不断推广，目前油田压裂井数逐年增加，如遇空井筒压裂，压裂施工压力经常达到80-90MPa，而此时井口最薄弱的地方就是套管头，承压级别只有70MPa。

为确保施工中的井控安全，采用BT密封来间接提高套管头的耐压级别，进一步降低井控风险， BT密封圈主要是用于套管头和油管头底部的二次密封，使用该密封圈进行的密封施工技术称为BT密封技术，B代表平衡型，T代表串联密封。

关键词：套管悬挂器；密封圈；BT密封；井筒完整性1、套管悬挂器套管头，即用来固定钻进井的井口，连接井口套管柱，用以支持技术套管和油层套管的重力，密封各层管建的环形空间，为安装防喷器、油管头、采油树提供过渡连接，并且通过套管头本体上的两个侧口，可进行补挤泥浆、监控和加注平衡液等施工作业。

套管头由四通、套管悬挂器、顶丝总成、法兰式平行闸阀、连接件、压力显示机构等组成。

套管头四通与套管悬挂器外径(或套管外径)起密封作用的密封圈称为BT密封圈，在使用时，必须从注脂阀注入高压密封脂，方能使BT密封圈起作用。

目前完井油层套管悬挂分为两种情况，一是套管芯轴悬挂器，二是套管卡瓦悬挂器。

套管芯轴悬挂器套管卡瓦悬挂器1.1 案例分析12014年5月，在南堡XX井起原井施工过程中，发现油层套管头与井口四通处有四块铁卡瓦在油管本体周围，反复多次上下活动管柱，自制专用打捞工具打捞出四块铁块，并发现油层套管已松动并下移在技术套管内纵向摆动，技术套管与油层套管环空密封失效，已连通。

修复套管头，下分瓣套管捞矛打捞，上提套管，油层套管后经研究讨论头上移0.96m，装油层套管卡瓦悬挂器。

切割多余油层套管0.81m，修复套管头，安装BX158-BX160BT变径法兰，做BT密封，座350电泵井口大四通并试压35MPa合格。

1.2 案例分析22019年2月，在南堡XX井下暂闭，拆原井气举采油树，装BX158-BX156变径，装千型井口四通。

关于井口装置，你必须知道这些…概述井口装置是指采油树、油管头、套管头及相关配件，是用于悬挂、支撑、控制、调节等的采油设备。

作为油气生产的重要设备，其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产。

==套管头专题==套管头是套管和井口装置之间的重要连接件。

它的下端通过螺纹与表层套管相连，上端通过法兰或卡箍与井口装置或防喷器相连。

△常用的套管头套管头的特点•套管连接既可采用螺纹连接，也可采用卡瓦连接，悬挂套管既快速又方便；•套管挂采用刚性与橡胶复合密封结构，还可采用金属密封，増强了产品的密封性能；•设计有防磨套及试压取出工具，方便防磨套的取出和对套管头进行试压；•上法兰设计有试压、二次注脂装置；•套管头侧翼阀门配置，根据用户需求设计；套管头的作用套管头安装在表层套管柱上端，用来悬挂表层套管以外的各层套管和密封套管环形空间的井口装置部件，主要作用有以下几点1、通过悬挂器悬挂除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量；2、连接防喷器等井口装置；3、在内外层套管柱之间形成压力密封；4、为释放可能积聚在两成套管柱之间的压力提供出口；5、在紧急情况下，可由套管头侧孔向井内泵入流体，如压井液或灭火剂；6、特殊作业：a.固井质量不好可众侧孔补注水泥，b.酸化压裂时，可从侧孔注入压力平衡液。

△各层套管头结构补充 | 知识为了好记忆，将套管头的作用和用途归纳为四句话：•悬挂各层套管重量；•支撑套管头以上防喷器；•为各层套管之间提供密封；•为特殊作业提供通道；套管头的分类1. 按悬挂套管层数按悬挂套管层数可分为：单级套管头、双级套管头、三级套管头；其中单级套管头一般用在低压浅层地层生产井当中；双级套管头适用于大多数地层压力较为明确的区域，使用量较多；三级套管头一般用在高压深井或勘探井中；△单级套管头△双级套管头△三级套管头2. 按套管悬挂器的结构型式按套管悬挂器的结构型式可分为卡瓦式套管头、芯轴式(螺纹式)套管头、整体式(焊接式)套管头；△卡瓦式套管头△芯轴式套管头△整体式(焊接式)套管头3. 按本体间连接方式按本体间连接方式分为法兰式套管头、卡箍式套管头、独立螺纹式(悬挂套管柱上端和油管头本体下端用螺纹连接的套管头)；4. 按本体的结构型式按本体的结构型式分单体式套管头(一个本体内装一个悬挂器)、组合式套管头(一个本体内装多个悬挂器)；套管头的型号表示法套管头的结构及密封1. 套管头的结构套管头由四通、套管悬挂器、顶丝总成、法兰式平行闸阀、连接件、压力显示机构等组成；2. 橡胶密封工作原理套管头密封由套管头本体、BT形橡胶密封圈、套管悬挂器、燕尾形橡胶密封圈、顶丝V形密封圈、密封垫环构成，套管悬挂器座挂在套管头本体台阶上，由于套管的悬重，金属与金属的接触就产生刚性被动密封，套管悬挂器与套管的密封为螺纹密封。

2.1 工艺文件质量控制工艺文件包括：标准、图纸、技术协议等，技术协议规定：“套管头应符合或超过所采用标准和技术协议的最新版要求，如果几种规范和标准适用于同一情况，则应遵循相关要求最为严格的条款。

若技术协议规定与相关标准或者规范冲突，则应向甲方书面咨询并得到其书面确认后才能执行相应的更改”。

另外，制造厂编制的工艺文件不及时更新，工艺文件漏项、不符合项较多。

因此，在执行工艺流程时，要查看工艺是否符合标准要求，若发现不符合项，应及时下发联络单进行沟通，要求对不符合项进行整改，确保工2 芯轴式悬挂套管头质量控制套管头与其他产品不同，套管头对产品的密封性和抗压性有严格要求。

为提高套管头的质量控制效果，保证套图1 套管头结构图 图2 套管头气密试验图3 套管头生产工艺图4 双公短接保护帽 图5 悬挂器护丝与包装短接螺纹保护如图4）。

在驻厂监造过程中，套管头、短接的内外螺纹紧密距的检测需要特别注意，因为出现过紧密距检测出厂合格，而在现场复检出现超差的现象。

由于紧密距涉及螺纹的加工质量、检验环境、检验工具、检验人员等诸多方面，是图7 双公短接螺纹磕碰 图8 套管头紧密距测量本体构件重量大，产品在包装箱内要固定牢固，保证套管头密封面在运输过程中不受损，悬挂器要单独打包且将螺纹部位向上并带有护丝帽（如图5），方便产品到达物资供应站时方便复检，并保证包装能从物资供应站到使用现场的再次运输安全，各零部件牢靠固定在一个包装箱内，保证在运输过程中互相不会磕碰且便于拆卸。

芯轴式悬挂套管头监造过程常见质量问题及处（1）图纸、技术文件错误。

套管头生产图纸和《产品检验试验规程》由工厂自身设计和编辑，不需要经过业主审批。

鉴于工厂一般规模较小，设备能力较为薄弱，因此，监造人员必须特别注意图纸及技术文件审核，与技术协议项比对，是否有冲突的条款，避免让制造厂采用此漏洞避开重点工艺点，否则极容易造成重点工序漏检，套管头已出厂的现象。

（2）原材料质量缺陷。

一″套管头安装程序1.用171/2″钻头钻至设计井深，起出钻具，下入133/8″表层套管到预定位置，固井候凝。

2.先切割20″导管，然后将上部割断的导管吊起，在与20″导管的高度差为510mm左右，划线粗割133/8″套管。

3.吊出被割断的套管。

4.测量导管的高度后精割，在距导管高度差为505mm左右，再精割133/8″套管，要尽可能割平。

5.用水平尺检查133/8″套管端原水平情况，如不水平，须将高出的部位割去，直至水平为止。

6.用气割法割出133/8″套管端面的初步坡口，再用砂轮将坡口打磨成10×30°，要求坡口无棱角且手感光滑。

7.用砂布将套管柱外表面的xx部位和“BT”密封圈将要经过的部位打磨光滑，检查有无沟槽（若有应去除），然后用润滑油（脂）涂抹“BT”密封圈将要经过的套管柱外表面。

8.用大钩吊起133/8″套管头，尽可能地保持水平，检查“BT”密封圈上否安装合适及完好情况（如损坏，须更换），清洗“BT”密封圈，然后均匀地涂抹薄层润滑油（脂）。

9.调整套管头两侧口的方位，扶正，平稳地下放套管头，注意观察，防止挤坏“BT”密封圈。

10.套管头下放到位后，调整套管头底部支承圆底盘上的调节螺栓，使环形钢板接触导管。

11.焊接环形钢板和导管端面的焊缝（环形钢板是否和″套管焊接由用户自己决定）。

12.用水平尺检查″套管头法兰平面的水平情况，如不水平，可调整套管头底部支承圆底盘上的调节螺栓，调整水平后，锁紧支承圆底盘上的四只锁紧螺栓。

13.卸去套管头下部的两只堵头，并从对面180°对称的注塑接头，注入密封膏进行BT密封注塑作业，操作程序见附录。

14.试压合格后，卸下试压泵，并将卸压帽连到试压接头上将压力卸掉。

15.分别对称地拧入卡瓦座底部的8只M30×3.5卡瓦压紧螺栓，拧入的力矩应大于（或等于）250N·m，以保证卡瓦牙切入套管。

16.松开支承圆底盘中的四只锁紧螺栓，调整支承圆底盘上的四只调节螺栓，以检查套管头卡瓦是否与套管卡牢（或用大钩上提5～10吨的拉力，以检查套管头卡瓦是否与套管卡牢），然后再将四只锁紧螺栓锁紧。

套管头油层套管悬挂器
油管头油管悬挂器
优化方案研讨会
一、问题的提出
二、各厂家提出的方案
三、汇总各厂家方案讨论形成的意见
一、现在使用的套管头、采油树结构。

二、几口井的情况说明现在使用的套管头、采油树存在问题。

1、元陆10井的情况：油管挂主密封失效，主副密封腔内带压，上法兰BX158钢圈泄露。

2、元陆12井的情况：油管挂主密封失效，主副密封腔内带压，上法兰BX158钢圈泄露。

3、元陆702井的情况：油管挂主密封失效，主副密封腔内带压。

4、元坝101-1H井的情况：油管挂主密封失效、主副密封腔内带压。

5、回注1井出现的情况：油管挂顶丝弯曲，卸不掉。

6、川西2013年两口井压裂前反向试压，顶丝折断。

以上现象说明现在深井使用的套管头、油管头，存在以下问题：
1、目前深井使用的套管头套管挂、采气井口油管挂能够承受额定的正向压力，反向承压能力不足，反向压力超过顶丝的压顶力时，套管挂、油管挂就会“上抬”，原来的主密封失效。

2、检测试压腔内压力情况的工作风险非常大。

3、各厂家的注脂接头和试试接头不统一，注脂和试压工具不互换。

三、结构改进方案
针对上述问题，2013年12月20日，向有关供应商发出了优化方案的通知，2014年1月10日之前全部收到了答卷，我
先看了各家所做的方案，可以说是各有千秋，怎么改拿不定主意，今天请各位对各家方案进行讨论，我想要综合各家之长，形成我们的要求意见。