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第三节井口装置一、钢丝试井防喷装置在进行自喷井的机械式压力计和温度计测试或其他用钢丝下井的工具串施工时，例如高压物性取样，探液面等，作为压力的缓冲区和仪器通过井口的过渡区。
结构见图2－66。
（一）防喷管1.普通防喷管（1）结构（图2－66）（2）特点普通防喷管连接在自喷井采油树上方，清蜡闸门以上。
下端的螺纹10一般采用普通油管锥扣螺纹10一般采用普通油管锥扣螺纹。
平台2为一用角钢纹板制作的平台，供井口操作员站立在上面工作。
与防喷管结合部位有用卡箍和螺栓固定的，也有用插销固定的。
防喷管8常用普通油管或外加油管制作，材料为无缝钢管，长度可根据需要选用，一般制成2.0m或2.5m。
另外配备0.5m和1.0m的短节来作为加长调节。
绷绳环7用来固定拉向地面的绷绳，防止防喷管被拉倒。
特别在不使用地滑轮时，绷绳更为重要。
2.由壬连接的防喷管（1）结构（图2－67）（2）特点这种防喷管结构上的特点是：不用借助专门的工具即可连接、拆卸，密封性好。
由壬盖与由壬头之间，采用梯形螺纹。
必要时可以用一个专门的钩搬手，插入销孔6，压紧由壬，增加两节之间的稳定性。
搬运时加盖护盖。
防喷管在具体制作上又有几种不同形式。
见图2－68。
图中a类为较轻型的一种结构，价格也较便宜，防喷管体采用一般油管，两端用油管扣与由壬头和由壬密封头连接。
用磁粉探伤检查并进行水压试验。
b类为焊接结构，壁厚较a类为大，由壬结构相同。
对焊缝进行X射线探伤检查，并进行磁粉检验和水压试验。
c类为梯形扣连接，连接部位采用金属接触和胶圈双重密封，检验方法同a类。
d类为重型结构，防喷管与由壬头、由壬密封头及放空接头均做成一体，不论从耐压太刚性性能看，均较前几种要好。
以上几种结构根据生产公司的不同而又有所差异，例如有的由壬密封圈槽做在由壬头内壁上，如图2－69所示。
防喷管（包括由壬）在35MPa耐压范围时，公称直径，内径和外径的一般序列参见表2－16。
图2－66 钢丝试井防喷装置结构示意图图2－67 由壬连接防喷管典型结构图图2－68 不同结构的由壬连接防喷管图2－69 密封圈在内的壁的由壬在70MPa到140MPa，常做成1.0~2.5m之间。
井口装置（1）防喷器〃防喷器类型有：常规型闸板防喷器、手动单闸板电缆防喷器、手动带全封棒单闸板防喷器、手动多功能单闸板防喷器(带全封、半封、自封头)等〃驱动方式：手动、液动〃端部连接：法兰、栽丝〃工作压力：2000PSI、3000PSI、5000PSI〃公称通径：90mm、120mm、179.4mm〃产品生产依据：API 16A及相关规范液动双闸板防喷器手动双闸板防喷器手动带全封棒单闸板防喷器手动单闸板电缆防喷器（2）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（3）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（4）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（5）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（6）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（7）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（1）防喷器〃防喷器类型有：常规型闸板防喷器、手动单闸板电缆防喷器、手动带全封棒单闸板防喷器、手动多功能单闸板防喷器(带全封、半封、自封头)等〃驱动方式：手动、液动〃端部连接：法兰、栽丝〃工作压力：2000PSI、3000PSI、5000PSI〃公称通径：90mm、120mm、179.4mm〃产品生产依据：API 16A及相关规范液动双闸板防喷器手动双闸板防喷器手动带全封棒单闸板防喷器手动单闸板电缆防喷器（2）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（3）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（4）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（5）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（6）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（7）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。
采油井表面设施是指石油开采过程中，在地面上所建设的石油采集、处理、输送、储存、测算、监控、电力、机械等设施。
这类设施通常包括井口设备、采油机组、上下游管道、储罐、采油站、注油泵房、电子仪表及自动化系统、储气库、停车场等。
下文将详细介绍的相关细节。
一、井口装置井口装置一般安装在采油井的开采口，可以分为人工喷灌和自动喷灌两种。
人工喷灌是通过人员操作控制井口装置的工作情况，自动喷灌则是采用电子仪表或计算机控制井口装置的工作情况。
井口装置主要由采油台车、井口阀门、压力表、传感器、热暖器、油水分离器、排砂器以及时间计时表等部件组成。
二、采油机组采油机组是针对油井开采而设计的一种设备，主要功能是提供足够的力量以使液体、气体等物质从油井中提出，然后输送到处理地点。
采油机组一般分为液压采油机和电动采油机两种类型。
液压采油机主要工作原理是利用高压液体推动一个液压柱，使其沿着钻杆向下移动，然后顺势拖拽油管上下运动，以达到提取油井内驱动力的目的。
电动采油机则主要由电动机、减速器、摆杆、制动器、电液换向阀以及冷却器等部件构成，工作原理是通过电动机驱动减速器带动摆杆工作，进而配合制动器使得提液泵运动以产生实际的提液行动。
三、上下游管道在采油作业过程中，通常需要建立一套管道系统，以将采集到的石油、天然气、水等物质输送到指定的处理地点。
上下游管道一般分为输送管道和收集管道两种。
输送管道是将在井口装置中采集并加压的物质输送到相应的处理工厂或储罐，主要使用钢制管道以满足其高强度和对氢气的抵抗能力。
收集管道则主要用于将处理出来的石油、天然气或水输送到亚硝酸钠厂、加合成氯、硫酸、氯电解和氮肥等工厂，以便进行后续的继续处理。
四、储罐与采油站由于天然资源石油的开采通常是不可预知的，因此在生产过程中需要设立储罐，以储存采集的石油。
储罐种类多、规格大，至少相当于可容纳几十万桶石油或者天然气，目前储罐主要采用钢制材料制作。
在储罐附近还需要建设一些用于采油的加工、储存及输送设备，这些设备统称“采油站”。
本章目的要求：1、掌握油井自喷原理，能根据自喷井生产过程 中节点分析理论，确定油井合适的工作制度；会进行生产分析；2、掌握气举采油原理，了解气举设计的基本方法步骤，会进行气举的日常管理。
本章主要内容：1、自喷井井口装置；2、 油井自喷原理；3、自喷井生产系统分析；4、自喷井的分层开采；5、自喷井生产管理与分析；6、气举采油。
第一节 自喷井井口装置一、自喷井井口流程与设备（自学）思考题：1、自喷井采油树与抽油井采油树比，自喷井多两个闸门和一个节流阀，没有盘根盒，为什么？2、自喷井井口流程的作用与抽油井有何不同？（哪些功能是抽油井没有的？）第一节 自喷采油井口装置自喷井井口流程与设备一、自喷井井口流程与设备一、1．自喷井井口流程 为使自喷井保持正常的稳产高产，必须在井口装置能控制、调节油、气产量和把产出的油、气进行集输的一些设备，并用管件把这些设备连接成一个系统。
油气在井口所通过的这套管路、设备，称为自喷井的井口流程。
作用： (1)控制和调节油井的产量； (2)录取油井的动态资料， (3)对油井产物和井口设备进行加热保温。
二、自喷井井口装置组成：主要有套管头、油管头及其它配套部件构成。
作用：连接井内各层套管并密封各层套管的环形空间。
悬挂油管，并密封油套管的环形空间。
控制和调节油井生产。
保证各项井下作业施工顺利进行。
录取有关资料。
1、套管头套管头连接套管柱上端，由套管悬挂器及其锥座组成。
作用：用于支承下一层较小的套管柱并密封上下两层套管间的环形空间。
（海上油田的井一般有多层套管及环形空间，由此有多个套管头。
）最下部套管头安装在隔水导管顶端，其上法兰与中间套管头的下法兰相连接，其下端是螺纹或焊接相连。
中间套管头的上下法兰分别与上下套管头相连。
最上部套管头上下法兰分别与油管头的下法兰和下面一级套管的上法兰连接。
2、套管悬挂器套管悬挂器是坐在最下部套管头或中间套管头的锥座中，用于牢固地悬挂下一级较小的套管柱，并在所悬挂的套管和套管头锥座之间提供密封的一种装置。
煤矿井下自动喷雾装置写一段介绍的话煤矿井下自动喷雾装置介绍随着科技的不断发展，煤矿安全问题一直备受关注。
在煤矿井下，由于煤尘的存在，容易引发火灾和爆炸等安全事故，给矿工的生命和财产安全带来严重威胁。
为了解决这个问题，煤矿井下自动喷雾装置应运而生。
煤矿井下自动喷雾装置是一种用于煤矿井下的安全设备，其主要功能是通过喷雾方式将水或其他灭火剂均匀地喷洒在矿井内，起到抑制煤尘的作用，从而减少火灾和爆炸的发生。
该装置由控制系统、喷雾系统和供水系统组成。
控制系统通过传感器感知煤尘浓度、温度和湿度等参数，根据预设的阈值来自动控制喷雾装置的启停和喷雾量。
喷雾系统由喷头、喷嘴和喷雾管路等组成，通过喷头将水雾均匀地喷洒在矿井内。
供水系统则负责为喷雾系统提供所需的水源，通常通过水泵将水送至喷雾系统。
煤矿井下自动喷雾装置的工作原理是利用喷头产生的高速水雾将煤尘冲散和稀释，从而减少煤尘的浓度。
喷头中的喷嘴通过高压水或其他灭火剂的喷射，产生微小的液滴，这些微小液滴与悬浮在空气中的煤尘颗粒发生碰撞，使煤尘颗粒湿润、凝聚和沉降。
同时，水雾的蒸发和冷却作用可以降低矿井内的温度，减少火灾和爆炸的发生。
煤矿井下自动喷雾装置具有以下几个优点。
首先，它能够实现全自动化操作，无需人工干预，大大提高了工作效率和安全性。
其次，喷雾系统设计合理，喷头采用高压喷射技术，喷雾范围广、喷雾均匀，能够有效覆盖整个矿井空间。
此外，该装置还具有节水、节能、环保等特点，能够在一定程度上降低煤矿的生产成本和环境污染。
然而，煤矿井下自动喷雾装置也存在一些问题和挑战。
首先，装置的可靠性和稳定性是使用中需要重点关注的问题。
由于煤矿井下环境恶劣，设备易受到煤尘、高温和潮湿等因素的影响，因此装置的设计和选材需要特别考虑这些因素。
其次，装置的维护和保养也是一个重要的方面。
定期检查和维修设备，保持设备的正常运行状态对于确保装置的有效性和可靠性至关重要。
总的来说，煤矿井下自动喷雾装置是一项非常重要的技术装备，对于保障煤矿安全和矿工的生命财产安全起到了至关重要的作用。
油田生产安全技术：第五章采油生产安全技术第三节自喷井井口装置简介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、调节控制部分和附件组成，其基本连接方式有螺纹式、法兰式和卡箍式三种。
如图1、图2、图3所示。
图1 螺纹式井口装置
1—四通；2—节流阀；3—截止阀；4、6—压力表；5—总阀；7—油管头；
8—套管阀；9、10—套管头；11—表层套管；12—生产套管；13—油层套管；14—油管
图2 法兰式井口装置
1—截止阀；2—四通；3、4—节流阀；5—闸阀；6—压力表；7—油管头；
8、9—套管头；10—表层套管；11—生产套管；12—油层套管；13—油管
图3 卡箍式井口装置
1—截止阀；2—四通；3—节流阀；4—压力表；5—闸阀；6—油管头；
7、8—套管头；9—油层套管；10—生产套管；11—油层套管；12—油管
1．悬挂密封部分
由套管头和油管头两部分组成。
(1)套管头
套管头的作用是连接下井的各层套管、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，一般用丝扣连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连接。
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，近年来对油管头也进行了相应的改进，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)连接在一起，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连接后，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．控制调节部分
油井的控制调节部分叫做采油树，其作用是控制和调节井中的流体，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。
按连接方式不同，可分为三种类型：
(1)以法兰连接的采油树。
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连接，所以称之为以法兰连接的采油树。
(2)以丝扣连接的采油树。
如胜251型等，即大小闸门、四通、三通等之间均用丝扣连接在一起。
(3)以卡箍连接的采油树。
如大庆160微型采油树。
采油树按其控制程度又分为两部分。
套管闸门以内和总闸门以下为无控制部分，如果这部分出了问题，需更换时，必须先压井后方可更换；所以日常管理中不要随意开关总闸门和两个套管闸门。
其余部分为有控部分。
3．附件
采油树的附件包括油嘴、压力表、取样回压考克和回压闸门等。
(1)油嘴
其作用是控制和调节油井的产出量。
油嘴的最小直径为1．5mm，最大直径20mm以上，因工作制度的不同，选用的油嘴规格也不同。
根据油嘴安装部位不同，可分为井下油嘴和地面油嘴两种。
井下油嘴采用专门装置安装在油层部位或油管下处；地面油嘴一般安装在生产闸门后的油嘴三通内。
地面油嘴按结构不同，又分为单孔简易式和可调式等多种。
选用油嘴时，要检查直径、长度、椭圆度、孔眼和轴线同心度、有无毛刺等。
当油井出砂时更要注意检查，保持油嘴不被刺大、不堵、不变形、无毛刺，否则影响油井生产。
(2)压力表
使用压力表时，应注意量程是否合适。
一般情况下应该使压力值在压力表量程读数的30％～70％范围内，因为压力表包氏管的弧度是270°，正常工作时的压力可使包氏管偏转5°～7°，如果偏转超过这个弧度时，读数将有较大误差。
读数时应注意眼睛、指针、表盘刻度成一条垂直于表盘的直线，否则易造成人为的误差。
(3)取样放空考克和回压闸门
在油嘴三通外的出油管线上，焊有一节小直径短管，并用闸门控制，这个带控制闸门的短节用来进行井口取样以及检查更换油嘴时进行放空。
回压闸门在检查和更换油嘴以及维修生产闸门等作业时应关闭，以防止出油管线内流体倒流(有时也用一个单流凡尔代替回压闸门)。
二、自喷井的安全技术
1．井口设备齐全完好，不渗不漏。
所有闸门要灵活好用，配全配齐螺栓螺母，紧固时对角用力均匀，清蜡闸门密封要严，开关时两侧丝杠出入要相等，防喷管丝堵要紧好，装有丝堵短管节上要设有放空考克。
做到先放空后卸丝堵，并注意清蜡闸门是否关严。
油嘴尺寸要符合要求，油嘴三通无堵塞现象。
2．井口操作时注意，在卸丝堵时，先倒好流程，后放空(人要在上风方向，防止放空时被油气熏倒)；卸时打好管钳尺度，用力均匀，防止用力过猛、管钳打脱而使人受伤。
3．在上下扒杆检查滑轮或穿录井钢丝时，要抓住扒杆，踏稳扒梯，最好携上安全带，以防掉下摔伤。
在上扒杆前，先检查扒杆是否牢固，绷绳是否紧好。
4．上卸压力表时，检查压力表装卸部位是否设有放空以及压力表闸门，做到先关压力表闸门，后开放空考克，再进行装卸压力表操作。
注意人要在放空方向的侧面进行操作。
5．检查油嘴时，注意先关生产闸门，后关回压闸门；放空后，再卸丝堵。
检查后用套筒扳手装好油嘴，上好堵头，先关放空阀，开回压阀，最后打开生产闸门。
注意要平稳操作。
井口房内严禁烟火或产生摩擦火花。
6．当集油干线堵塞或冻结时，出现回压升高、出油减少或不出油，这可能是干线局部结蜡或结垢堵塞，也可能是局部干线保温层破坏而大量散热造成集油温度下降，形成凝油堵塞管道。
如及早发现可用压风机扫线或用锅炉车蒸汽吹解。
7．自喷井井口总闸门以下，套管闸门以内无控制部分，不允许有渗漏和缺损，一旦发现问题，要及时处理。
8．冬季关井在4小时以上时，必须扫线；油井测静压关井时，应对干线采取保温措施。
9．自喷井井场、设备必须达到“三清、四无、五不漏”的管理要求。
三、自喷井的量油、测气
2．量油操作
(1)油井在试井、清蜡、关井后不能立即量油，要等生产一小时后再量油，否则不准。
(2)量油玻璃管在冬季应注意保温，每次量完油后，要将玻璃管内水位放到底部，然后先关下流闸门，再关上流闸门，以免玻璃管爆裂造成跑油事故。
(3)量油时分离器压力与干线回压相同。
(4)分离器旁通阀门必须关严，不严会影响量油的准确性。
(5)分离器、气管线、阀门不得有漏油、气现象。
同时要清除玻璃管内的油污和堵塞现象。
(6)量油观察玻璃管液面时，要使视线和液面在同一水平面，以免产生误差。
3．测气操作
(1)测气管线长度5～7m，平直无弯曲，无焊口，各连接部分不漏。
(2)挡板直径要合适，一般选择7—25mm比较合适，水银柱压差在30～150mm合理范围内。
挡板中心对准管线中心，挡板与压帽之间加胶皮垫，以防漏气。
(3)挡板规格，孔眼标准，无毛刺、缺口，厚度不大于3mm。
(4)测气必须在测压、清蜡、井下取样等操作一小时后进行，以免影响测气资料的准确性。
(5)橡皮管、传压嘴子及水银压差计连接处不能漏气。
