油气井井口装置
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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。
井口装置安全评估
井口装置安全评估是指对井口装置的安全性进行评估和分析。
井口装置是指在油气钻井作业中,用于控制井口液位、防止井涌、调节井口压力等功能的设备和系统。
井口装置的安全评估旨在确定井口装置是否满足安全要求,以及存在的潜在安全风险和问题,为采取措施控制和预防井口事故提供科学依据。
井口装置安全评估的内容主要包括以下几个方面:
1. 设备检查和评估:对井口装置的设备进行检查和评估,包括各类阀门、控制系统、传感器、流量计等设备的性能和完整度检查,确保设备能够正常运行和满足安全要求。
2. 操作程序评估:对井口装置的操作程序进行评估,包括操作步骤的正确性、操作人员的培训和技能水平、紧急事故处理程序等方面。
评估结果可用于调整操作程序,提高操作的安全性。
3. 安全控制系统评估:对井口装置的安全控制系统进行评估,包括安全阀、压力控制系统、液位控制系统等,确保这些系统能够及时发现并处理井口的异常情况,避免事故的发生。
4. 故障分析和应急预案评估:对井口装置可能发生的故障进行分析,并评估现有的应急预案的有效性和可行性。
评估结果可用于优化故障处理流程和应急预案,提高处理故障和应对突发情况的能力。
通过井口装置安全评估,可以及时发现和解决井口装置可能存
在的安全隐患和问题,提高井口装置的安全性能,减少井口事故的发生。
同时,评估结果也可用于制定相应的管理措施和培训计划,为井口装置的安全管理提供支持。
井下作业井口装置工作原理井下作业井口装置工作原理,听起来是不是有点儿高大上?其实呢,说白了,它就是一个帮助我们从地下挖油或者天然气的“神奇机器”。
你可以想象它是一个很厉害的“门神”,负责把井下的资源给“提”到地面上来,保证一切顺利。
好比你在地下挖宝,找到了珍贵的矿藏,这个井口装置就是你上交宝物的“传送门”!不过说实话,虽然它听起来有点神秘,但其实原理并没有那么复杂,今天我就带你一起轻松了解一下。
咱们得知道,这个井口装置可不只是一个简单的“口子”。
它的工作可复杂多了!它不仅仅是井下和地面之间的一个连接点,还是整个井下作业系统中的一个重要环节。
可以说,它是井下作业的“心脏”。
井下的油、气通过管道传输到井口装置这里,然后经过一系列的处理和控制,最终被送到地面。
说到这里,可能你就明白了,这个装置其实就像是个大管道的“开关”一样,调控着资源的流动,决定着它们能不能顺利上岸。
井口装置之所以如此重要,是因为它负责着井下作业的安全性。
想想看,井下压力高、温度高,环境又非常恶劣,一不小心,整个人都可能“栽”进去。
所以,这个井口装置不仅要具备承受高压的能力,还要能够对井下的各种危险信号做出反应。
这就好比你在一个超级危险的环境中开车,得时刻关注仪表盘上的每一个小指示灯,稍有异常,立马调整方向。
井口装置具体是怎么工作的呢?其实也没什么复杂的,咱们就从它最基本的几个部件讲起。
首先是井口的防喷器。
听起来是不是有点“硬核”?其实它就是一个“防爆炸”的装置。
井下压力一旦升高,井口防喷器就会启动,封住井口,防止油气喷出,避免发生意外。
你可以把它想象成一个超级强力的“压缩机”,将井口的压力控制在安全范围内,避免发生爆炸或者泄漏。
然后就是井口装置中的控制系统了。
你想,这么复杂的井下作业,怎么可能没有“智脑”?这个控制系统就像是一个调度中心,能够实时监测井下的各种状况,并根据这些数据自动调整井口装置的工作状态。
要是井下发生任何变化,系统会立即报警,操作人员可以根据这些信息做出及时反应。
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。