井口装置简介

钻井井口装置钻井井口装置，也称作顶部钻井安装，是钻井操作中非常重要的部分。

它位于井口上方，是钻井设备的主要接口，它可以控制井口上方和井下的深度，控制钻杆和钻头的进出，从而保证整个钻探过程的正常进行。

钻井井口装置的结构一个标准的钻井井口装置由数个主要部分组成：钻杆、旋转头、钻杆卡环、过滤器和负压福特管。

这些部件的主要功能是：钻杆钻杆是钻井井口装置的主要组成部分之一。

它通过旋转头与往返运动的钻头相结合完成钻井任务。

钻杆的尺寸和长度是根据钻井目的、地层条件和用途而定的。

常用的钻杆长度为9米、10米和12米，并且在使用之前需要进行定期检查和维护。

旋转头旋转头与钻杆配套使用，主要用于控制钻杆的旋转方向和速度。

它的作用是把车钩上的扭矩传递到钻杆，将旋转的力量传递到地面上。

钻杆卡环钻杆卡环是钻井井口装置的另一部分，也是钻杆支撑的重要组成部分。

钻杆卡环可以通过曲轴机构和手动装置来控制，它的作用是固定钻杆，从而控制钻杆的上下运动。

过滤器过滤器是防止钻井液污染和粘附钻杆的重要部分。

它是由许多网孔构成的筛子，当钻井液通过时，可将固体颗粒和泥沙过滤掉，保证钻井液的质量。

负压福特管负压福特管，也称作静荷福特管，用于控制钻井液在钻井井口上方的液位。

当液位高于正常水位时，负压福特管可以吸走多余的钻井液，从而保证井口的安全并避免钻井液溢出。

对钻井井口装置的重视钻井井口装置对钻井工作的质量和效率有着非常大的影响，如果钻井井口装置出现故障或操作不当，将会导致各种问题。

首先，如果钻井井口装置不稳定，可能会导致钻杆断裂或其他严重事故的发生。

其次，如果换杆或取杆不及时，将会导致钻井液污染，影响钻井效率和质量，甚至可能导致地层油层受到污染。

因此，正确操作钻井井口装置是非常重要的。

钻井工人必须经过专业培训才能掌握正确的操作技能，还要定期检查和维护钻井井口装置的各个部分，保持其稳定可靠运行。

结论钻井井口装置是钻井过程中不可缺少的部分。

它的正常运行不仅影响着钻井工作的质量和效率，还涉及到地下水资源的利用和保护问题。

第三章井口装置第一节概述井口装置是油气井最上部控制和调节油气生产的主要设备，包括套管头、油管头和采油(气)树三大部分，是悬挂井下油管柱、套管柱，密封油套管和两层套管之间的环形空间以控制油气井生产，回注(注蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注化学剂等)和安全生产的关键设备。

本章着重介绍采油树、阀门及辅助装置。

下图是井口装置结构：井口装置的作用1）连接井下的各层套管，密封各层套管环形空间，悬挂套管部分重量。

2）悬挂油管及下井工具，承挂井内的油管柱的重量，密封油套环形空间。

3）控制和调节油井生产。

4）保证各项井下作业施工，便于压井作业、起下作业等措施施工和进行测压、清蜡等油井正常生产管理。

5）录取油套压。

一、套管头套管头是在整个井口装置的最下端，是连接套管和各种井油管头的一种部件，用以悬挂技术套管和生产套管并确保密封各层套管间的环形空间，为安装防喷器和油管头等上部井口装置提供过渡连接，并通过套管头本体上的两个侧口，可以进行补挤水泥和注平衡液等作业。

1、型号表示方法套管头尺寸代号(包括连接套管和悬挂套管)是用套管外径的英寸值表示；本体间连接型式代号是用汉语拼音字母表示，F表示法兰连接，Q表示卡箍连接(图9-28)。

双级套管头表示方法见下图。

最大工作压力MPa上部悬挂套管尺寸代号，in中部悬挂套管尺寸代号，in下部悬挂套管尺寸代号，in连接套管尺寸代号，in本体连接型式代号套管头代号三级套管头表示方法2、结构型式分类套管头由本体、套管悬挂器和密封组件组成。

套管头按悬挂套管的层数分为单级套管头、双级套管头和三级套管头。

按本体间的连接形式分为卡箍式和法兰式。

按套管悬挂器的结构型式分为卡瓦式和螺纹式。

技本体的组合型式分为：a单体式：一个本体内装一个套管悬挂器。

单级套管头示意图1—油管头；2—套管头；3—套管悬挂器（卡瓦式）；4—悬挂套管；5—连接套管双级套管头示意图1—上部套管头；2—下部套管头；3—油管头；4—上部套管悬挂器（卡瓦式）；5—上部悬挂套管；6—下部套管悬挂器（卡瓦式）；7—下部悬挂套管；8—连接套管（表层套管）三级套管头示意图1—油管头；2一上部套管头；3—中部套管头；4—下部套骨头；5—上部套臂悬挂器(卡瓦式)；6—上部悬挂套管；7—中部套管悬挂器(卡瓦式)；8—中部悬挂套管；9—下部套管悬挂器(卡瓦式)；10—下部悬挂套管；11—表层套管b组合式：一个本体内装多个套管悬挂器。

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。

市政工程井口装置市政工程井口装置是指在城市的道路、人行道、广场等地方设置的用于进入地下设施的井口。

井口装置的设计、施工和维护对于城市的安全和发展具有重要意义。

本文将介绍市政工程井口装置的种类、设计原则以及相关的安全管理。

一、市政工程井口装置的种类市政工程井口装置的种类繁多，可以根据其用途和安全性划分如下：1. 污水井口：用于下水道、排水管道的出水口，需要设置井盖以避免人员误入或杂物堵塞。

2. 雨水井口：用于雨水排放和储存，在道路和人行道上普遍设置，井口需要密封防水，以免雨水倒灌。

3. 燃气井口：用于供应城市的燃气管道，需设置防火设施，并采用耐火材料，以确保使用安全。

4. 通信井口：通常用于电信、宽带等通信线路的走向，装置需要具备防水、防腐蚀和防电磁干扰的功能。

5. 综合井口：同时包含多种设施的井口，如电力、燃气、通信等，需要进行综合设计和综合管理。

二、市政工程井口装置的设计原则市政工程井口装置的设计应遵循以下原则，以确保其功能和安全性：1. 符合标准规范：井口装置的设计应符合相关的标准规范，如市政工程技术规范、建设工程标准等，以确保装置的质量和安全性。

2. 规避地质条件：井口装置的位置应避开地质灾害隐患区域，例如地裂缝、地下水位较高或土壤不稳定等地点应尽量避免选择。

3. 合理布局：井口装置的布局应考虑到市政工程的整体规划和交通组织，以减少对交通流量和行人通行的影响。

4. 安全防护：井口装置的防护设施应设置牢固，具备防止坍塌、防滑、防盗、防火等功能。

同时，井口装置应符合人体工程学原理，以便人员进出时的便利和安全。

5. 方便维护：井口装置应考虑到维护人员的操作便利性，例如设置特殊的通风口、可移动的井盖等，方便维护和检修工作的进行。

三、市政工程井口装置的安全管理市政工程井口装置的安全管理是确保其正常运行和使用的重要环节，以下是几个重点：1. 定期检查：定期对井口装置进行检查，包括井盖的牢固性、防护设施的完好性等，及时发现问题并进行修复。

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。

完井井口装置
在钻井完井后,地面井口装置是非常重要的采油设备。

井口装置的重要作用是控制井的油、气流，完成测试、试油以及投产后的油、气正常生产。

完井井口装置主要由套管头、套管短节、四通、油管挂、采油树等部件组成。

一、套管短节与套管头
套管短头与套管头是连接安装在完井套管的最顶部，固井完成后，在地面安装套管头，长度为一般300～500mm不等，之上连接专用法兰，合称套管头（见图案1—9所示）。

套管短节规格与完井套一致，法兰有螺纹式与焊接式两重。

套管头的主要作用是下与完井套管连接，上与地面四通、采油树连接，是重要的过渡部件。

图1-9 套管头结构示意图
二、四通与油管挂
四通是井口装置中重要组成部件，上接采油树，下连套管头，完井的采油、试油等工艺管柱连挂坐在四通内的油管挂上，修井等作业时四通又与作业井口连接，因此它是重要的部件。

四通常与油管挂合装，一般通称油管头（与图1—10所示）。

图1-10 四通与油管挂（油管头）示意图
a—CQ—250型（1—密封圈；2—压帽；3—顶丝；4—“O”型圈；5—油管挂；
6—油管短结；7—特殊四通）b—CYb—250型（1—油管锥管挂；2—顶丝；3—垫片；
4—顶丝盘根；5—压帽；6—紫铜圈；7—“O”型圈；8—紫铜圈；9—特殊四通）常用特殊四通基本技术参数见表1—1。

三、完井井身结构及井口装置
完井井身结构及井口装置间图1-11。

图1-11 射孔完成法井身结构及井口示意图。

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”。

完井井口装置
在钻井完井后，地面井口装置是非常重要的采油设备。

井口装置的重要作用是控制井的油、气流，完成测试、试油以及投产后的油、气正常生产。

完井井口装置主要由套管头、套管短节、四通、油管挂、采油树等部件组成。

一、套管短节与套管头
套管短头与套管头是连接安装在完井套管的最顶部，固井完成后，在地面安装套管头，长度为一般300〜500mm不等，之上连接专用法兰，合称套管头（见图案1—9所示）。

套管短节规格与完井套一致，法兰
有螺纹式与焊接式两重。

套管头的主要作用是下与完井套管连接，上与地面四通、采油树连接，是重要
的过渡部件。

二、四通与油管挂
四通是井口装置中重要组成部件，上接采油树，下连套管头，完井的采油、试油等工艺管柱连挂坐在四通内的油管挂上，修井等作业时四通又与作业井口连接，因此它是重要的部件。

四通常与油管挂合装，一般通称油管头（与图1—10所示）。

图1-10四通与油管挂（油管头）示意图
a—CQ—250型（1—密封圈；2—压帽；3—顶丝；4—“O”型圈；5—油管挂；
6—油管短结；7—特殊四通）b—C Y b—250型（1—油管锥管挂；2—顶丝；3—垫片; 4一顶丝盘根；5一压帽；6一紫铜圈；7—"O”型圈；8一紫铜圈；9—特殊四通）常用特殊四通基本技术参数见表1—1。

完井井身结构及井口装置间图1-11。

图1-11射孔完成法井身结构及井口示意图。

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。