第三章井口装置简.doc

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。 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)。 二、油管头 油管头安装于采油树和套管头之间，其上法兰平面为计算油补距和井深数据的基准面。 1、油管头结构 油管头通常是一个两端带法兰的大四通，它安装在套管头的上法兰上，用以悬挂油管柱，并密封油管柱和油层套管之间的环形空间。它由油管头四通及油管悬挂器组成。 油管头最小工作压力等于井口关井压力。一般在完井时选择额定工作压力等于地层破裂压力的油管头。油管头的额定工作压力应与油管悬挂器的额定工作压力相匹配。 2、油管悬挂器 油管悬挂器是坐在油管四通本体内的锥座中，用来悬挂油管柱，并在所悬挂的油管和油管四通本体之间提供密封的一种装置。最常用的是锥形油管挂。 3、油管头作用： (1)悬挂井内油管柱； (2)密封油管和套管的环形空间； (3)为下接套管头，上接采油树提供过渡； (4)通过油管头四通体上的两个侧口(接套管阀门)，完成套管注入及洗井等作业。 采油树及配件 采油树是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产管柱提供入口。它包括油管头上法兰以上的所有设备。可以对采油树总成进行多种不同的组合以满足任何一种特殊用途的需要。采油树按不同的作用可分为采油（自喷、人工举升）、采气、注水、热采、压裂、酸化等专用装置。按类型分：自喷井采油树和人工举升井采油树。根据使用压力等级的不同而形成系列。 二、配件 1、抽油杆柱 井口涉及的抽油杆柱有光杆、抽油杆（短节）、空心抽油杆，本课程重点介绍前两者。 1）光杆 光杆是将抽油机的往复运动传递给抽油杆的重要部件，上部通过光杆卡子和悬绳器与抽 油机连接，下部通过光杆接箍与抽油杆连接，在抽油机的带动下在光杆密封盒内作往复运 动。 2）抽油杆 抽油杆是有杆抽油设备的重要部件。由抽油杆和过渡接箍等组合而成的抽油杆柱的上端 经光杆与抽油机驴头相连接，下端与抽油泵柱塞相连接，其作用是将地面抽油机驴头悬点的 往复运动传给抽油泵柱塞，从而达到抽汲地下原油的目的。 抽油杆分为常规抽油杆和特种抽油杆两大类，井口抽油杆短节一般是常规抽油杆。 在我国，抽油杆已经标准化，标准规定的抽油杆型号表示方法为： (2)空心抽油杆。 空心抽油杆除承担常规抽油杆的工作任务传递动力外，还可通过其内孔向井内注入各种药剂或热载体，以降低原油粘度、控制油井结蜡；同时，内孔也可以作为井液出井通道，这时井液的流速较高，携带砂粒和机械杂质的能力增强。因此，空心抽油杆特别适用于稠油井、含砂井和需要连续注入介质的抽油井。 2、抽油机悬绳器 抽油机悬绳器上接钢丝绳，下接光杆，是用于保证光杆在工作过程中处于中心位置，使抽油杆的运动始终与驴头弧面保持相切的柔性传动件。其结构如下图所示。 3、抽油井光杆密封器 抽油井口光杆密封器是一种在保证光杆能在其中作上、下往复运动的同时，密封油管与光杆环形空间的井口动密封装置，起防止原油泄漏的作用。 4、节流阀 节流器是用来控制产量的部件。有固定式和可调式两种。 1）固定式节流器 固定式节流器用于油井(采油树)上，有加热式和非加热式两种。非加热式节流器如下图所示。固定式节流阀通过更换内部的固定孔径元件——油嘴，达到控制流量的目的。 2）可调式节流器 可调式节流器(针阀)一段用于气井(采气树)上，调节开关大小可控制流量。可调式节流器属针阀，有手动和液动两种。下图是手动可调节流器，有一个从外部控制节流面积的孔和一个对应的指示机构。 5、三通和四通 6、法兰 法兰是带有螺栓孔的凸缘并用于连接承压设备的密封