油气井井口装置.ppt

第十三章油气井井口装置油气井井口装置的作用：
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。
石油井口装置主要包括：
套管头、油管头和采油(气)树三大部分。井口装置包括套管头、油管头和采油（气）树三部分第一节采油树及油管头油管头的功用：
①支撑井内油管的重力；
②与油管悬挂器配合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（接套管闸门），完成注平衡液及洗井等作业。
一、采油井采油树及油管头
1．自喷井采油树及油管头
自喷井采油树及油管头是油井投入工业性生产，用以控制依靠天然能量生产的井的重要组成部分。(1)常用自喷井采油树及油管头.(2)双管自喷并采油树及油管头
套管内下入两根油管柱，分别开采上、下两组油层。油管分主管和副管两根，主管柱上有封隔器分隔上下油组，并开采下油组。
用于双管柱自喷分层开采的自喷井采油树及油管头常见有两种；一种是双管采油树，见图9-3；另一种是美国维高格雷公司的双管整体采油树，见图9-4。..2．人工举升井采油树及油管头
人工举升井采油树及油管头是油井失去自喷能力而需要通过人工举升装置才能生产的油井所配套的井口装置。因措施不同而形成不同作用的采油树及油管头。
(1)有杆泵井采油树及油管头
1)常规有杆泵采油井采油树及油管头
抽油井采油树及油管头的作用是悬接油管、密封油管和套管环形空间、密封光杆并起控制油井生产作用。
由于它承受的压力较低，结构比较简单，可以利用原自喷井采油树及油管头加以改造。它的基本部分是油管头四通、油管三通、光杆密封器及相关阀门组成，结构见图9-5。图9-5抽油井采油树及油管头
1—密封盒；2—胶皮阀门；3—生产阀门；4—油压表；5—套管阀门；6—套压表；7—三通；8—油管头上法兰；9—油管头；10—温度计光杆密封器装在油管三通的顶端，结构见图9-6。正常生产时，松开胶皮阀门，密封元件密封光杆；更换密封元件前，关闭胶皮阀门，更换密封元件后，松开胶皮阀门，转入正常生产。2)环形空间测试
偏心油管头
自喷井生产测试时，测试仪器可通过油管到达油层部位。而有杆泵抽油井因油管中有抽油杆，测试仪器无法通过油管，只能通过油套环形空间进行测试。该油管头可以偏心悬挂油管柱，形成环形空间测试通道。.(2)电动潜油泵井采油树及油管头
电动潜油泵井采油树及油管头与常规自喷井的采油树及油管头大同小异，只是增加了能密封入井电缆引出线和隔开油套环形空间的专用采油气井口控制设备。各厂家采用不同的方法来密封井口与电缆引出线。一般为穿膛式或侧开式两种。.(3)水力活塞泵井采油树及油管头
由于国内水力活塞泵井大多采用开式动力循环系统，其采油树及油管头多是用自喷井采油树改装而成，如单管水力活塞泵采油树及油管头。结构如图9-11所示。水力活塞泵(或射流泵)采油树及油管头的功能是：
1)将动力液注入油管道行正循环，使水力活塞泵下入井中并运转，动力液与采出液混合采出；
2)将动力液注入套管进行反循环，将水力活塞泵从并中起出；
3)起下泵时，固定和捕捉水力活塞泵；
4)关闭动力管线，拆卸泵时使油管泄压和排出油管中的气体。
(4)气举采油井采油树及油管头
气举采油是将加压的天然气注入井内，降低井筒液柱压力，减少对油层的回压，以便将井下流体举升至地面，这是人工举升采油的主要方法之一。
气举采油可分连续气举和间隙气举两种方式。油层压力高、供液能力强的油井可采用连续气举，若油层压力低或供液能力不强的油井，则可采用间隙气举的方法。.二、采气井
采气树及油管头.三、采油(气)井采油树及油管头技术要求
采油(气)井采油树及油管头应符合SY5156-93标准的要求。
1．主要零件
本体、盖、法兰、卡箍、阀杆、阀板、阀座、金属垫环、顶丝、悬挂器本体、螺栓和螺母。
2．材料
(1)主要零件用金属材料
1)本体、盖和法兰的材料力学性能应符合表9-3的规定。夏比V型缺口冲击要求应符合表9-4的规定，当采用较小尺寸的试样时，其试验数值乘以表9-5内相应的修正系数。选用材料应符合表9-6的规定，化学成分应符合表9-7和9-8的规定。....2)油管挂本体、套管挂本体、阀杆、顶丝、阀板和阀座选用的材料应符合表9-7内有关材料的规定。
3)金属垫环材料的硬度应符合表9-9的规定。5)采油(气)井井口装置用螺栓和螺母的材料应符合表9-10的规定。(2)非金属密封材料
非金属密封件材料应能承受本体所承受的额定工作压力和工作温度。此外，当主要零件需要抗腐蚀和抗硫化物应力开裂时，密封件材料也需要具有用应的抗腐蚀和抗硫化物应力开
裂的能力。四、油管头的统一要求
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