井口装置及采油树讲座(2).ppt

,井口装置及采油树讲座,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,监督监理技术公司,*,请,留下宝贵建议,汪永山,欢迎各位同仁赐教,10/26/2025,1,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,汪永山,钻完井,基础知识,10/26/2025,2,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,一.,井口装置的主要技术要求,二.,井口装置,三.,采油树,主要内容,10/26/2025,3,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,一、井口装置的主要技术要求,目录（一）,1、井口装置的钢材特性,2、额定工作压力,3、材料,4、垂直通径,10/26/2025,4,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,井口装置的主体及其配件大部分由钢制成,其钢材特性应等于或大于,表1,中的规定,应能够在,规定,的额定温度环境中使用,1、井口装置的钢材特性,10/26/2025,5,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,项目,1类,2类,3类,4类,最低抗张强度,psi,(,Mpa,),70000(483),90000(621),100000(690),70000(483),最低屈服强度,psi,(,Mpa,),36000(248),60000(414),75000(517),45000(310),2,in,最小伸长%,22,18,17,19,最小收缩面积%,30,35,35,32,最高含碳量%,0.35,最高含锰量%,0.90,最高含硫量%,0.05,最高含磷量%,0.05,表1 井口装置钢材特性,10/26/2025,6,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,1、2、3、4,类这些名称是,API,井口设备和阀门标准化委员选定的命名方法，用以鉴别属于表列抗张强度范围的材料。,用4,类钢制成的法兰认为是易于焊接的，然而经验证明，在各种情况下最好适当预热，而且在,40,F(4),以下的大气温度电焊时，必须预热。,指在这一规范中没有列出,1、2、3,类材料的化学分析数据是有意的，以使制造厂商有充分的自由去研制适合这一重要服务领域所遇到的多种要求的钢材。,表1,井口装置钢材特性的说明：,10/26/2025,7,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,最大额定工作压力：,2,、额定工作压力,是指设备运转时的最大操作压力,使用设备时，应避免设备承受的压力高于额定工作压力,10/26/2025,8,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,井口设备所采用的材料应符合,表,2,的材料要求,3,、材料,*应按照,NACE HR-01075,标准确定 *应符合,NACE HR-01075,标准,表2,井口装置材料要求,材料级别,材料最低要求,本体、盖和法兰,压力控制件、阀杆和心轴式悬挂器,AA,一般工况,碳钢和低合金钢,碳钢和低合金钢,BB,一般工况,碳钢和低合金钢,不锈钢,CC,一般工况,不锈钢,不锈钢,DD,酸性工况,碳钢和低合金钢*,碳钢和低合金钢*,EE,酸性工况,碳钢和低合金钢*,不锈钢*,FF,酸性工况,不锈钢*,不锈钢*,HH,酸性工况,抗腐蚀合金*,碳钢和低合金钢*,10/26/2025,9,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,垂直通经：,4,、垂直通径,表3,本体最小垂直全开通径和套管最大尺寸,是指能够通过工具或井下没备的最小垂直孔径。,API,要求井口本体垂直通径应比本体上的套管通径约大,0.8,mm,（,1/32in,）。,符合这个要求的井口本体称为全开孔径。,本体最小垂直全开通径与下部所接套管的最大尺寸应符合表,3,的对应关系。,10/26/2025,10,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,表3 本体最小垂直全开通径和套管最大尺寸,注：,1,、井口本体上部连接；,2,、套管的最大尺寸和最小重量根据孔径而定；,3,、能径按,API Spec.5A,规定。,公称连接器,主体下部套管,井口主体最小垂直全开通径,in,连接器公称尺寸和通径,in,额定工作压力,psi,尺寸,外径,in,公称重量,lb/ft,规定通径直径,in,7-1/16,2000,7,17,6.413,6.45,7-1/16,3000,7,20,6.331,6.36,7-1/16,5000,7,23,6.241,6.28,7-1/16,10000,7,29,6.059,6.09,7-1/16,15000,7,38,5.795,5.83,7-1/16,20000,7,38,5.795,5.83,9,2000,8-5/8,24,7.972,8.00,9,3000,8-5/8,32,7.796,7.83,9,5000,8-5/8,36,7.700,7.73,9,10000,8-5/8,40,7.600,7.62,9,15000,8-5/8,49,7.386,7.41,11,2000,10-3/4,40.5,9.894,9.92,11,3000,10-3/4,40.5,9.894,9.92,11,5000,10-3/4,51.0,9.694,9.73,11,10000,9-5/8,53.5,8.379,9.41,11,15000,9-5/8,53.5,8.379,9.41,13-5/8,2000,13-3/8,54.5,12.459,12.50,13-5/8,3000,13-3/8,61.0,12.359,12.39,13-5/8,5000,13-3/8,72.0,12.191,12.22,13-5/8,10000,11-3/4,60.0,10.616,10.66,16-3/4,2000,16,65,15.062,15.09,16-3/4,3000,16,84,14.822,14.86,16-3/4,5000,16,84,14.822,14.86,16-3/4,10000,16,84,14.822,14.86,18-3/4,5000,18-5/8,87.5,17.567,17.59,18-3/4,10000,18-5/8,87.5,17.567,17.59,21-1/4,2000,20,94,18.936,18.97,20-3/4,3000,20,94,18.936,18.97,21-1/4,5000,20,94,18.936,18.97,21-1/4,10000,20,94,18.936,18.97,10/26/2025,11,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图1 全开通径示意图,10/26/2025,12,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,一.,井口装置的主要技术要求,三.采油树,二.井口装置,井口装置及采油树,10/26/2025,13,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,二、井口装置,目录（二）,1,、套管头,2、,套管悬挂器,3、,油管头,4、油管悬挂器,5、转换连接和转换法兰,6、悬挂器的固定螺丝。,7、测试孔和控制管线入口,10/26/2025,14,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图,2,为典型的井口装置，其主要由套管头、油管头及其它配套部件构成。,图2 典型井口装置,10/26/2025,15,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,1,、套管头,2,、套管悬挂器,3,、油管头,4,、油管悬挂器,5,、转换连接和转换法兰,6,、悬挂器的固定螺丝。,7,、测试孔和控制管线入口,1,、套管头,10/26/2025,16,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图3 套管头结构,套管头（图3）连接套管柱上端，由套管悬挂器及其锥座组成，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。套管头悬挂器座的上端通常与一个上法兰连接,下端与一个四通连接，而四通下部又焊接一个下法兰，具有上下法兰和两个环空出口，从而构成一个套管头短节。,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滑套。中间的套管头的上下法兰分别与上下套管头连接。最上部套管头的上下法兰分别与油管头的下法兰和下面一级的套管头的上法兰连接。图4 为海上某油田采用的套管头。其中339.7,mm(13 3/8in),套管头与508,mm(20in),套管头合成一个整体,称为带卡瓦和预备焊接套的启动头。最下部套管头尺寸范围为179.4539.8,mm(7 1/16 21 1/4in),用来支承114.3406.4,mm(4 1/216in),的套管。中间套管头上下法兰尺寸范围179.4539.8,mm（7 1/1621 1/4in），,用于支承114.3339.7,mm（4 1/213 3/8in）,的套管。,API,套管头及油管头法兰尺寸及其所支承的套管尺寸的匹配见表4。,10/26/2025,17,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,表层套管,支承套管,套管头上法兰,第一中间套管头法兰,第二中间套管头法兰,油管头法兰,下,上,支承套管,下,上,支承套管,下,上,7,4-1/2、5,7-1/16,8-5/8,4-1/25-1/2,9,9-5/8,4-1/27,9,10-3/4,5-1/27-5/8,11,11-3/4,5-1/27-5/8,13-5/8,11-3/4,7-5/8,13-5/8,13-5/8,11或9,4-1/2、5,11-3/4,8-5/8,13-5/8,13-5/8,11或9,4-1/25-1/2,13-3/8,8-5/8,13-5/8,13-5/8,11或9,4-1/25-1/2,13-3/8,9-5/8,13-5/8,13-5/8,11,5-1/27,16,8-5/8,16-3/4,16-3/4,11或9,4-1/2、5-1/2,16,9-5/8,16-3/4,16-3/4,11,5-1/27,16,10-3/4,16-3/4,16-3/4,13-5/8或11,5-1/27-5/8,16,10-3/4,16-3/4,16-3/4,13-5/8或11,7-5/8,13-5/8或11,11或9,4-1/2、5,11或9,7-1/16,16,13-3/8,16-3/4,16-3/4,13-5/8,8-5/8,13-5/8,11或9,4-1/2、5-1/2,11或9,7-1/16,16,13-3/8,16-3/4,16-3/4,13-5/8,9-5/8,13-5/8,11,4-1/27,11,7-1/16,20,13-3/8,21-1/4,21-1/4,13-5/8,8-5/8,13-5/8,11,4-1/2、5-1/2,11,7-1/16,20,13-3/8,21-1/4,21-1/4,13-5/8,9-5/8,13-5/8,11,4-1/27,11,7-1/16,20,16,21-1/4,21-1/4,16-3/4,10-3/4,16-3/4,11,5-1/2、7,11,7-1/16,20,16,21-1/4,21-1/4,20-3/4,13-3/8,20-3/4,13-5/8,8-5/8、9-5/8,13-3/4,11,表4,API,套管头和油管头法兰尺寸（单位,in）,10/26/2025,18,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图4 某海上油田使用的套管头,10/26/2025,19,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,套管悬挂器是安装在套管头和套管四通的锥座中，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。,套管悬挂器,套管悬挂器的尺寸是由公称外径决定的，它应与套管头法兰的公称尺寸相匹配。表,5,为井口悬挂器最大外径与钻通设备相匹配的要求。,10/26/2025,20,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,套管悬挂器应能承受所悬挂的套管柱重量，才不致于产生缩颈变形而影响井下工具的通过。,套管悬挂器,套管悬挂器所受到的载荷主要有锥形台肩作用的径向载荷、套管重量作用的拉伸载荷和井内压力载荷。,10/26/2025,21,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,表5 套管悬挂器的最大外径,套管头上法兰公称尺寸和最小通径,in,额定工作压力,kpsi,悬挂器的最大外径,in,7-1/16,2、3、5、10、15、20,7.010,9,2、3、5、10、15,8.933,11,2、3、5、10、15,10.918,13-5/8,2、3、5、10,13.523,16-3/4,2、3、5、10,16.625,18-3/4,5、10,18.625,20-3/4,3,20.625,21-1/4,2、5、10,21.124,10/26/2025,22,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,油管头,(,图,5),安装在最上部套管头的上部，由油管悬挂器及其本体组成，用于悬挂油管柱，并密封油管与生产套管间的环形空间。,油管头,油管头通常是一个有上下法兰连接的短节，并带有两个环空侧出口，构成一个四通，因此也叫油管四通。,10/26/2025,23,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,油管头的连接：,下部带螺纹直接连接在生产套管的上端，上部为法兰。,上下都是带法兰的。,上法兰都带有锁紧螺丝，用来压紧油管悬挂器。,海上油田的油管头多数为上下都带法兰的,(,图,6),。,10/26/2025,24,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图5 油管头,10/26/2025,25,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图6 某油田使用的油管头,10/26/2025,26,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,APl,标准系列中油管头的工作压力有：,油管头的压力等级,7.0,、,13.8,、,20.7,、,34.5,、,69,、,103.4,、,138,Mpa,（,1000,、,2000,、,3000,、,5000,、,10000,、,15000,和,20000,psi,）,几种。,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。,10/26/2025,27,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,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。,油管悬挂器,海上油气完井一般都安装井下安全阀，因此油管悬挂器要提供连接液压控制管线的通道，潜油电泵井还须备有井下放气阀和电缆穿越通道并密封。,10/26/2025,28,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图,7,为几种类型的油管悬挂器。,双油管悬挂器由两个半圆形悬挂器分别与对应尺寸的油管连接后构成一圆形整体，坐在双油管悬挂器座中，坐入时必须对准油管四通内的导向块（图,8,，图,9,所示）。,10/26/2025,29,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图7 油管悬挂器的几种类型,10/26/2025,30,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图8 双油管悬挂器的油管四通,10/26/2025,31,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图9 双油管悬挂器的油管总成分解图,10/26/2025,32,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,用于井口装置的转换连接，由一个转换法兰、一个转换短节和一个限制面积的密封钢圈组成，或由一个转换短节和一个限制面积的封隔机构组成。它是一种可以从一个压力等级转换到另一个较高的压力等级的法兰式井口连接。图10 是几种带限制面积封隔机构的转换连接。,转换法兰,转换连接底部和上部,API,法兰式、,APl,双头螺栓式或其他连接形式。带限制面积封隔机构的转换连接的公称尺寸和额定工作压力应符合表3-3-5 的,API,标准。,10/26/2025,33,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图10 带限制面积封隔结构的转换连接,10/26/2025,34,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,悬挂器的固定螺丝是安装在套管头和油管头上，用于压紧套管悬挂器或油管悬挂器的一种部件。图11 为固定螺丝压紧悬挂器的示意图。,悬挂器的固定螺丝,悬挂器固定螺丝的密封填料用来防止环形空间流体泄漏并保护螺纹。悬挂器固定螺丝的强度应能承受四通的工作压力。,10/26/2025,35,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图11 固定螺丝压紧悬挂器示意图,10/26/2025,36,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,带有二次密封或转换密封的套管头和油管头的底法兰上都应有测试孔。用于测试高压和低压之间的密封状况。,测试孔和控制管线入口,在采油树的底法兰上开有控制管线入口，用于连接井下安全阀液压控制管线或化学药剂注入管线。,测试孔和控制管线入口采用内螺纹连接，它应符合,API,螺纹连接规范。,通常情况下，测试孔为1,NPT、,化学药剂注入口为3/4,NPT、,控制管线入口为1/2,NPT、,毛细管入口为1/8,NPT,母扣。,10/26/2025,37,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,三、采,油,树,目录（三1）,1,、海上平台采油树分类,1,）、单油管采油树,2,）、双油管采油树,10/26/2025,38,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,采油树,是由阀门、异径接头、油嘴及管路配件组成,采油树,是一种用于控制油气生产，并为钢丝、电缆、连续油管等修井作业提供条件的装置,10/26/2025,39,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,按结构形式可分为：,海上平台采油树分类,分体式和整体式两种。,分体式是由一些阀门等独立部件组装而成。,整体式是将主阀、安全阀、清蜡阀和翼阀等制成一个整体部件，阀与阀之间的距离较小，既省空间又耐高压，特别适用于海上平台的油气井（图12）。,按生产井类别和完井生产方式可分为：,自喷井、潜油电泵井、气举井、螺杆泵井和注水井、气井的采油树等（图13）。,10/26/2025,40,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,采油树的额定工作压力等于组成采油树各部件中额定工作压力最小部件的额定工作压力,即额定工作压力最小的部件决定整个采油树的额定工作压力。,采油树工作压力及垂直通径,采油树总成的垂直通径,按,API,标准应通过长,106.7,cm(42in),的内径规。不同规格的油管所对应的内径规尺寸如,表,6,所示。,10/26/2025,41,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,表6 采油树通径和内径规尺寸,法兰或卡箍连接,最小垂直通径,in(mm),油秋规格,内径规直径,in(mm),公称尺寸和直径,in(mm),旧的公称尺寸,in,工作压力等级,kpsi,外径,in(mm),重量,lb/ft,1660（42。2）,24,1286（32。52）,1-13/16(46.0),1-1/2,2、3、5,1-13/16（42。9）,1900（48。3）,29,1516（38。52）,2-1/16(52.4),2,2、3、5,2-1/16（65。1）,2-3/8（60。3）,47,1901（48。22）,2-9/16(65.1),2-1/2,2、3、5,2-9/16（52。6）,2-7/8（73。0）,65,2347（59。62）,3-1/8(79.4),3,2、3、5,3-1/8（79。4）,3-1/2（88。9）,93,2867（72。82）,4000（101。6）,110,3351（85。12）,4-1/16(103.2),4,2、3、5,4-1/16（103。2）,4-1/2（114。3）,1275,3833（97。32）,1-11/16(42.9),1-11/16,10、15,1-1/16（42。9）,1900（48。3）,29,1516（38。52）,1-13/16(46.0),1-13/16,10、15,1-13/16（46。0）,2063（52。4）,325,1657（42。12）,2-1/16(52.4),2-1/16,10、15,2-1/16（52。4）,2-3/8（60。3）,47,1901（48。22）,2-9/16(65.1),2-9/16,10、15,2-9/16（52。6）,2-7/8（73。0）,65,2347（59。62）,3-1/16(77.8),3-1/16,10、15,3-1/8（79。4）,3-1/2（88。9）,93,2867（72。82）,4-1/16(103.2),4-1/16,10,4-1/16（103。2）,4-1/2（114。3）,1275,3833（97。32）,内径规直径应符合,API Spec 5A,套管、油管和钻杆关于外加厚油管的内径规的要求，但,2-1/16,（,52,。,4,mm,）,带整体接头内加厚的,1-1/2,in,外加厚螺纹的油管除外。,10/26/2025,42,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,单油管采油树安装在单油管完井的井口装置上，除了有分体式和整体式之外,，,它还有单翼和双翼之分。根据井的种类或油井生产方式的差别,，,可用阀门及短节组合成不同形式的单油管采油树,，,而其连接方式可以是法兰式、螺纹式或卡箍式。,1）、单油管采油树,10/26/2025,43,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,双油管采油树安装在双油管完井的井口装置上，用于两个油层同时而又独立开采的生产控制。双油管完井是在同一个生产套管中下入两根平行油管柱(长油管柱和短油管柱)或两根同心油管柱，通过双管封隔器和单管封隔器对两个油（或气）层段进行分隔，（图14）,2,）、双油管采油树,10/26/2025,44,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图14,FMC,的双油管井口和采油树,10/26/2025,45,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,三、采,油,树,目录（三2）,2,、采油树的相关部件,6,）、,API,螺栓、螺母,7,）、背压阀（,BPV）,8）、,采油树帽,9）、,防磨衬套、试压塞,及送入,/,取出工具,10,）、注脂工具,11,）、,VR,塞,1,）、油管四通和三通,2,）、闸阀与旋塞阀,3,）、油嘴,4,）、,API,法兰,5,）、,API,钢圈,10/26/2025,46,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,采油树的油管四通和三通与主阀、清蜡阀和翼阀相连接，常见的四通和三通有法兰式和法兰双头螺栓式。采用四通的采油树为双翼采油树，采用三通的采油树为单翼采油树。有些平台采油树的三通与清蜡阀和主阀或井口安全阀组成体，则成为整体式采油树。,采油树的油管四通和三通的尺寸、额定工作压力材料的选择，应与相连接的部件：按,APl,标准相匹配。表,7,和表,8,分别为上述两种形式油管四通和三通的,APl,额定工作压力所对应的尺寸。,1,）、油管四通和三通,10/26/2025,47,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,闸阀是一种关闭部件,(,闸板,),的移动方向垂直于流体流动方向的阀。旋塞阀是一种关闭部件,(,旋塞,),旋转的阀，而旋塞可以是圆柱形、圆锥形或球形。起井口控制的作用。,闸阀和旋塞阀的尺寸、额定工作压力和材料的选择，应与相连接的部件按,API,标准相匹配。,APl,标准中闸阀的材料为高强度合金刚。表,9,，表,10,为闸阀和旋塞阀,APl,额定工作压力所对应的尺寸。,2,）、闸阀与旋塞阀,10/26/2025,48,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,油嘴是采油树上用于控制油井流量的部件,3,）、油嘴,它安装在翼阀与出油管线之间,油嘴也可以用来控制气举井的注气量和注水井的注水量,10/26/2025,49,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,油嘴有固定式和可调式两种,3,）、油嘴,固定式油嘴,(,图,15),内装有可更换的油嘴，它有固定的通孔，用来节流。,可调式油嘴,(,图,16),有一个由外部控制的可变面积的通孔和一个与之对应的通孔面积指示机构。,10/26/2025,50,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,油嘴通孔尺寸按,0.4,mm(1/64in),递增,3,）、油嘴,油嘴的尺寸、额定工作压力和材料的选择，应与相连接的部件按,API,标准相匹配。,如油嘴通孔不是单一小孔时，其最大过流面积应折算成圆形，并用该圆的直径来表示尺寸，这个尺寸同样按0.4,mm(1/64in),递增。,10/26/2025,51,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图16 可调式油嘴,图15 固定式油嘴,固定式和可调式油嘴,10/26/2025,52,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,法兰是带有螺栓孔的凸缘并用于连接承压设备的密封结构的端部连接。符合,APl,规范的法兰即为,API,法兰。,盲法兰没有中心通孔，用于完全封闭法兰端面或出口连接。盲法兰与所要封闭的出口法兰应具有相同的压力等级并可配相同的密封元件。,按连接方式不同，法兰可分为螺纹式法兰和焊颈式法兰。螺纹式法兰的一侧为密封面，另侧为内螺纹。焊颈式法兰的一侧为密封面，另一侧为焊接坡口。,用于井口装置和采油树的,API,法兰常见的有,6,B,型、,6,BX,型和扇形法兰。表,11,为这三种法兰的额定工作压力和尺寸范围。,4）、,API,法兰,10/26/2025,53,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,表11,API,法兰的额定工作压力和尺寸范围,10/26/2025,54,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,API,钢圈是用于,API,法兰连接的密封元件。常用的,API,钢圈有,R,型、,RX,型和,BX,型，如图,17,所示。,R,型和,RX,型钢圈可以在,6,B,型法兰中互换使用。,BX,型钢圈只能用于,6,BX,型法兰。,RX,型和,BX,型钢圈具有压力自紧密封的性能，但不能互换。,R,型和,RX,型钢圈的所有,23,表面粗糙度不应低于,63,RMS,，,BX,型钢圈的所有,23,表面粗糙度不应低于,32,RMS,。,RX,型和,BX,型钢圈有一个压力通孔，钻通钢圈的整个高度。,5,）、,API,钢圈,钢圈不能重复使用。这是因为钢圈装入钢圈槽时具有一定的正向过盈量，这种正向过盈保证法兰钢圈连接的密封性能。,10/26/2025,55,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,钢圈材料：相对较软的金属。,API,对最大硬度规定如下：,软铁,HRB56,碳钢和低合金钢,RHB68,不锈钢,RHB83,注意事项：在制造、运输、仓储中要妥善保管，在安装之时必须确认钢圈的密封面是光洁完好的才可以进行安装,5,）、,API,钢圈,10/26/2025,56,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图17,API,钢圈与,API,法兰,表12,API,钢圈的材料及识别标志,10/26/2025,57,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,API,螺栓、螺母是用于连接,API,法兰和卡箍的元件。,API,螺栓、螺母的螺纹应符合,API,螺纹规范,API Std 5B,。,API,螺栓推荐的拉力和扭矩,如表,13,所示。,API,法兰、螺栓和钢圈的相关数据,如表,14,所示。,6,）、,API,螺栓、螺母,10/26/2025,58,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,1-3/8,23157,表13 法兰螺栓的推荐扭矩,10/26/2025,59,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,API,法兰 螺栓 钢圈,10/26/2025,60,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,API,法兰 螺栓 钢圈,10/26/2025,61,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,背压阀是安装在油管悬挂器中，在拆卸防喷器或安装、拆卸采油树时，需要采用背压阀以密封油管内孔；在对主阀进行维修,7,）、背压阀,背压阀一般有两种类型，一种是由螺纹固定位置的，另一种是用膨胀式锁紧机构固定的，,见图,18,a,和,18,b,。,更换时，也需要采 用背压阀密封油管内孔。,10/26/2025,62,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,H BACK PRESSURE VALVE AND H AND HM TWO-WAY CHECK VALVE PART NUMBERS,NOMINAL SIZE,MAXIMUM OD,PART NUMBER,TUBING HANGER,CHRISTMAS TREE,H BACK PRESSURE VALVE,H TWO-WAY CHECK VALVE,HM TWO-WAY CHECK VALVE,TUBING OD,MINMUN BORE BPV THREADS,MINIMUM VERTICAL BORE,CHRISTMAS TREE MINIMUM DRIFT DIAMETER,1-1/4,1.356,30426-08,41612-01,-,1.660,1.286,-,-,1-1/2,1605,30426-02,41612-02,-,1.900,1.525,1-5/8,1.610,1-3/4,1.775,30426-06,41612-03,609761,2.063,1.695,1-13/16,1.795,2,2.020,30426-01,41612-04,640018,2.375,1.940,2-1/16,2.030,2-1/2,2.485,30426-03,41612-05,-,2.875,2.405,2-9/16,2.500,3,3.030,30426-04,41612-06,640156,3.500,2.950,3-1/8,3.060,3-1/2,3.530,30426-07,41612-07,-,4.000,3.450,4-1/16,3.580,4,3.980,30426-05,41612-08,-,4.500,3.900,4-1/16,4.020,表15,“,H,”,型背压阀和,“,H,”,“,HM,”,双向止回阀,10/26/2025,63,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,采油树帽安装于采油树顶部清蜡阀门之上，用于提供从纵向快速进入油管空间的入口。如果要进行钢丝绳作业、连续油管作业、生产测试、开关滑套、装卸背压阀等作业，必须先卸去采油树帽。,采油树帽底部为,APl,法兰或螺纹，上部为梯形螺纹接头。有些采油树帽带有法兰连接或螺纹连接的三通或四通。采油树帽,(,图,19),8,）、采油树帽,10/26/2025,64,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,在下入油管串之前的井下作业中为防止油管四通密封面被磨损或意外损伤，在油管挂坐封位置而安装的一个装置，由油管四通上法兰的锁紧螺丝固定。外形如同一节管子，带有吊耳机构。外径稍小于油管四通的内径，其内径稍大于最小垂直内径。,9,）、防磨衬套,10/26/2025,65,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,有手动和液压两种，手动工具如图,22,：,10,）、注脂工具,连接螺纹,注脂枪本体,注脂丝扛,手动注脂工具是采用拧转丝扛，将前端的密封脂挤入密封腔内。,液压注脂工具是由液压驱动一个活塞将装在前面的密封脂挤入密封腔内。,10/26/2025,66,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,用作四通上阀门修理的专用装置。如阀门需要修理，先用专用工具将,VR,阀安装在四通本体上的母扣内，起到阻断环空流体外泄，这样就可以将待修的阀门拆下。阀门修好后，再将阀门复位，然后用专用工具将,VR,塞取出。（其实质就是一个单流阀）,11,）、,VR,塞,10/26/2025,67,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,三、采,油,树,目录（三3）,3,、井口安全控制设备,1),、井口安全阀（,SSV）,2)、,井下安全阀（,SSSV）,3)、,井下安全阀结构及工作原理,（1,）、钢丝可回收井下安全阀,（2,）、油管携带安全阀,（3,）、套管环空安全阀,（4,）、井下自动控制安全阀,a、,注入式,b、,速度式,4)、,安全阀主要技术参数,10/26/2025,68,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,井口安全控制设备指的是自动关井系统。当油井或平台处理设施出现异常情况时，自动关井系统应能及时自动关闭油气井并停止油气处理，以防止发生危及安全和造成环境污染的事故。,平台生产中容易发生的险情有：处理容器液位过高或压力过高、管线或容器破裂使油气泄漏、火情或气情等。对不同级别的险情，关闭油井及其他设备的程度也不同。,3,、井口安全控制设备,10/26/2025,69,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,自动关井系统包括安全阀、探测装置、井口控制柜和控制管线,自动关井系统,安全阀有井口安全阀和地面控制的井下安全阀。,井口安全阀可以是气动控制的也可是液压控制的,井下安全阀一般都是液压控制的,井口安全阀一般都安装在采油树上。对于压力较高的油井或气井，可安装两个井口安全,阀，一个在主阀上游或下游，另一个在翼阀上游或下游。图,23,为自动关井系统示意图。,10/26/2025,70,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图23 自动关井系统示意图,10/26/2025,71,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,图24 单井控制模块,10/26/2025,72,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,井口安全阀多数是带有活塞式执行机构的逆向动作的闸阀。闸阀的开与关由执行机构完成,(,见图,25),。执行机构内有带动阀杆的活塞，活塞的一端为充气或充液室，另一端为弹簧。当活塞受气压或液压推动压缩弹簧，闸阀被打开；当气压或液压卸去，弹簧伸展，闸阀被关闭。,1,）、井口安全阀,图25 气动和液动安全阀,10/26/2025,73,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,井下安全阀是井中流体非正常流动的控制装置，生产设施一旦发生火灾，管线破裂等非正常情况时，能自动关闭，实现井中流体的流动控制，是海上完井生产管柱的重要组成部分。一般要求至少要下在海底泥线以下,20,m,，,双管完井长管的井下安全阀要比短管深,20,m,以上。,井下安全阀按其控制方式分地面液压控制和井下流体自动控制两类，地面液压控制分钢,丝回收式、油管携带式和环空安全阀。,2,）、井下安全阀,10/26/2025,74,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,（,1,）、钢丝可回收井下安全阀,钢丝可回收井下安全阀，采用钢丝下入，坐在预先随完井生产管柱下入的安全阀工作筒内，也可坐在其它工作筒内作二次安全阀。,钢丝可回收安全阀如,图,26,所示，主要由下列几部分组成：阀体、密封盘根、锁定头、传压通道、活塞、弹簧及活瓣等组成，其中锁定头是将安全阀锁定在工作筒内的主要部件。,3,）、井下安全阀结构及工作原理,图26 钢丝回收式安全阀,10/26/2025,75,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,工作原理：,安全阀坐到工作筒内后，通过地面加压，压力经液控管线传至两个密封盘根之间的传压孔到活塞上，推动活塞向下移动，并压缩弹簧，将活瓣打开，如果保持控制管线压力，安全阀处于打开位置；释放控制管线压力，依靠弹簧张力推动活塞上移，使阀关闭。,钢丝可回收安全阀选用时应注意安全阀的锁定与工作筒的配合，工作筒结构如,图,27,所示,3,）、井下安全阀结构及工作原理,图27 安全阀工作筒,10/26/2025,76,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,油管携带安全阀与可回收安全阀的最大差别是，安全阀与工作筒制成一体，随管柱一起下入，兼有二次安全阀的功能，即如果安全阀失去作用时，可通过钢丝作业方法，使其处在常开状态，再下入相应尺寸的钢丝可回收安全阀，使其再次工作。,结构,如图,28,所示,，由控制管线连接口、活塞、活塞接头、弹簧、流动管、活瓣等组成，这类安全阀通常带有永久打开锁定滑块，也可按需要选择同时带有临时打开锁定滑块。,（,2,）、油管携带安全阀,10/26/2025,77,监督监理技术公司,井口装置及采油树讲座,工作原理：,油管携带安全阀工作原理与钢丝可回收安全阀相似。,不同点,在于，如果安全阀失去作用，可下入永久锁定打开工具，通过地面加压或向下振击，剪断常开锁定滑块的销钉，使滑块向下移动推动活塞，使安全阀处于永久打开位置，此时相当于,工作筒,，再通过钢丝下入可回收式安全阀，形成新的安全阀系统；如果要保证在安全阀以