API 6A井口装置和采油树的基础知识介绍
API 6A -2010(中文版,包括勘误7增补3) 井口装置和采油树设备规范20版 61
终热处T。
图 3—等效圆（ER）模型
48 圆
六边形
API Spec 6A 正方形
长方形或板
简单空心形状
a） 长度为 L 的简单几何结构等效圆（ER）截面/形状
--`,```,`,``,,,,,```,`,`,`,`,,`,-`-`,,`,,`,`,,`---
b） 复杂形状井口装置部件的常规法兰本体
直径=
c） 基尔试块形状，ER=2.3R
API 6A 产品零件简介解析
零件名称：阀盖 BONNET 材料选用：SMS-120 / SMS-121/ SMS-126/SMS-127 检验重点：所有内孔尺寸，螺纹，盘
根仓尺寸和粗糙度。
报告特殊要求：按温度级别和PSL级 别要求，提供MT，UT，低温冲击。 表面处理： SCS-18（整体）或SCS20（螺纹）。
零件名称：阀板 GATE 材料选用：SMS-120 / SMS-121/ SMS-126/SMS-127 检验重点：所有尺寸，螺纹，密封面 粗糙度，平面度，对称度。 报告特殊要求：按PSL级别要求，提 供MT，UT，PT，不需要低温冲击。 表面处理： HTS-8 (整体)或 HVOF （密封面）。
零件名称：套管头本体
CASING HEAD BODY 材料选用：SMS-120 / SMS-121 检验重点：所有内孔尺寸，密封槽， 螺纹，旁侧口中心高。
报告特殊要求：按温度级别和PSL级
别要求，提供MT，UT，低温冲击。 表面处理：N/A
零件名称：套管四通本体
CASING SPOOL BODY
检验重点：螺纹
报告特殊要求：按温度级别和PSL级 别要求，提供MT，UT，低温冲击。
表面处理：SCS-18(整体)。
金属钢圈类
零件名称：密封钢圈 SEAL RING 材料选用：SMS-118/SMS035/316SS/1020 检验重点：硬度，粗糙度，角度。 报告特殊要求：N/A 表面处理：镀锌
金属钢圈类
API 6A 产品主要使用在油（气）田的钻探和开采过程中。
海洋油（气）田
陆地油（气）田
什么是井口装置？ 井口装置主要由： 1---套管头， 2---套管四通， 3---油管头， 4---套管挂， 5---油管挂, 6---闸阀 等部件组成。
采油树基础知识30页
油管挂
伸长颈油管挂设 计有多通道用于 SCSSV 控制管 线通道，注化学 药剂通道，毛细 管穿越通道。
伸长颈油管挂设 计有提升螺纹和 BPV 螺纹。
套管头
套管头
casing head
套管头 (1) –卡瓦式底部连接
§ 卡瓦式底部连接套管 头安装方便，安装过程不 受气温或环境影响。 § 降低操作人员的劳动力 和人员资格要求。 § 快速安装，通常30-50分 钟即可，提高10倍的功效, 将大大缩短钻井时间. § 套管悬挂器有很好的重 复使用性能和简易的回收 性，清洗更换密封件和保 养后即可再次投入使用.
: 150~600Lbs : ≤425℃ : 2~12″ : 无腐蚀蒸汽
水和油
API-6D 阀门
• 阀体 : WCB • 阀杆 : 410 • 阀座密封面: D802 • 阀板密封面:13Cr合金
采油树及油嘴铭牌
江苏金石机械集团有限公司
工作压力（W.P） 21 Mpa
工作压力（W.P）
主通径
80 DN
清蜡阀
油管四通
生产服 务翼阀
主安全阀
套管四通
主阀
套管服务翼 阀
油嘴 生产翼阀
生产翼安全阀 套管阀
套压表 回压表
电潜泵动力电缆
电缆穿透器
阀门注脂孔
油 嘴
调节手柄
压盖
刻度盘 定位销
针型阀芯
定压放气阀
定压放气阀：
定压放气阀是油井套管自动泄压装置。利用调节手柄， 使阀杆带动阀针作上下运动，使阀针与阀座之间的间隙大小 发生变化，进而控制通道内的天然气流量的作用；
常规采油树种类
单油管采油树:
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 整体式之分外，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 组成不同型式的单油管采油树， 而其连接方式可以是法兰式、螺 纹式或卡箍式。
钻井基础知识-井口装置及采油树讲座PPT课件
额定工作压力 psi
2000 3000 5000 10000 15000 20000 2000 3000 5000 10000 15000 2000 3000 5000 10000 15000 2000 3000 5000 10000 2000 3000 5000 10000 5000 10000 2000 3000 5000 10000
2020年6月1日
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井口装置及采油树讲座
3、材料
井口设备所采用的材料应符合表2 的材料要求
表2 井口装置材料要求
材料级别
AA——一般工况 BB——一般工况 CC——一般工况 DD——酸性工况 EE——酸性工况 FF——酸性工况 HH——酸性工况
本体、盖和法兰 碳钢和低合金钢 碳钢和低合金钢
不锈钢
碳钢和低合金钢 碳钢和*低*合金钢
2020年6月1日
油管头法兰
下
上
11或9 11或9
11 11 11 11 13-3/4
7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16
11
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井口装置及采油树讲座
图4 某海上油田使用的套管头
2020年6月1日
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井口装置及采油树讲座
套管悬挂器
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。
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井口装置及采油树讲座
图2 典型井口装置
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。
2020年6月1日
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井口装置及采油树讲座
1、套管头
API 6A培训资料
API 6A 20th井口装置和采油树设备规范产品简介一、用途主要用于油（气）井口（井口装置），起着控制流量大小的作用API 6A ①闸阀①连接规范产品标准②节流阀②材料③单流阀③检验④通体④阀门适用各种工况条件二、连接规范A.表示方法：公称直径*压力B.决定使用范围如：2 1/16 * 5000psi (5M)英寸 psi 磅/平方英寸1 13/162 1/16 2 9/163 1/16 3 1/84 1/165 1/82000 psi/√√/√√√3000 psi/√√/√√√5000 psi/√√/√√√10000 psi√√√√√√√三、工况条件API 6A 20 PU PSL3G PR2产品标准及版本号温度级别材料级别产品规范级别产品性能级别 -60℃-345℃决定机械性能试验温度温度级别温度级别作业范围最低最高K-60℃/-75℉82℃/180℉L-46℃/-50℉82℃/180℉P-29℃/-20℉82℃/180℉R常温常温S-18℃/0℉66℃/150℉T-18℃/0℉82℃/180℉U-18℃/0℉121℃/250℉V2℃/35℉121℃/250℉X-18℃/0℉180℃/350℉Y-18℃/0℉345℃/650℉材料级别AA BB CC DD EE FF HH一般工况酸性工况标准工况酸性工况高硫化氢工况BB EE两个不锈钢工况CC FF HH 三个全不锈钢工况AA BB CC五大件的硬度值HB≥174（≤HRC22）DD EE FF HH五大件的硬度值HB197-235AA~HH 五大件上需打印硬度值，其中EE FF HH全检4.产品规范级别（Pradust Specifatian Leve）:PSL1 PSL2 PSL3 PSL3G PSL4,决定了公司对产品检验控制程序规范级别无损检测是否硬度PSL1MT PT UT RT否抽检PSL2MT PT是抽检抽检打印PSL3/3G MT UT是全检全检打印PSL4UT RT是全检全检打印▲PU DD PSL2 为标准工况，指客户不了解时，我们按该标准工况实施5.产品性能级别：PRPR1 PR2两个级别决定对产品型式试验的程序性能级别开关试验PR12次PR2160次6.材料化学成分：C S P及其合金元素总含量规范级别S PPSL1≤≤PSL2≤≤PSL3≤≤PSL4≤≤根据要求符合SK/ Rev B2大批量生产锻造用低应力低合金钢材料规范、客户的要求非金属焊接材料堆焊按ASME 第IX卷第Ⅱ和第Ⅲ章进行评定，其化学分析按ASME第Ⅸ卷的要求进行用于硫化氢环境堆焊应符合NACE MR 0175的要求（例如：NL耐硫化氢/腐蚀浓度决定）热处理我以调质为主，要求：1.淬火液温度不小于32℃，淬火完之后不大于49℃2.对热处理炉、设备、热处理炉的检测设备必须进行评定7.检验与试验▲外形尺寸▲硬度试验硬度试验应按ASTM E10或E18规定的程序进行，按ASTM E140进行硬度换算验收准则：零件应达到下述规定的最小硬度值材料牌号 最低布氏硬度 36K HBW140 45K HBW140 60K HBW174 75KHBW197▲ 机械性能试验本体、盖、端部和出口连接的标准材料性能要求 ▲ 无损检测 ▲ 化学成分分析▲ 阀门液压（气压）试验 ▲ 开关试验（力矩试验） 8.我公司产品结构形式 FA 型阀门 FG 型阀门 FC 型阀门.................◆ 螺纹表示方法（符合ISO 11960）API 管线管螺纹：LPAPI 套管（短螺纹）：STC(CSG) API 套管（长螺纹）：LC(LCSG)材料牌号%屈服强度 最小，Mpa(psi)抗拉强度 最小，Mpa(psi) 2in(50mm)延伸率 伸率，最小（%）断面收缩率 最小（%） 36K 248 (36 000) 483 (70 000) 21 不要求 45K 310 (45 000) 483 (70 000) 19 32 60K 414 (60 000) 586 (85 000) 18 35 75K517 (75 000)655 (95 000)1735API套管（支柱）：BCAPI套管（末端管线）：XCAPI油管（不加厚）：NU(TBG)API油管（外加厚）：EU(UPTBG)▲API螺纹一、管线管螺纹 LP(Line Pipe)二、油管螺纹TBG (NUE)不加厚UPTBG(EUE)外加厚三、套管螺纹：LCSG(长圆扣螺纹)CSG CSG(短圆扣螺纹)BCSG(偏梯形螺纹) 单边四、钻井扣NC或IF扣 NC扣：梯形螺纹，411为公扣（4 1/2IF扣）、410为母扣▼共同特点：1.锥度螺纹（1：16 /1：8）2.可密封3. 600的牙型（BCSG）4.每种螺纹必须使用标准规检验，符合手柄紧密距A的要求★ SPEC 5B = GB/T9253套管螺纹：油管螺纹：(外加厚) (不加厚)管线管螺纹：LP等同NPT螺纹 GB:《600锥度螺纹》，ANSI 《一般用途管线管螺纹》1. 2”LP、2”NPT以下的，几乎等同2. 2”LP以上的中径不一样3. 看螺纹结构形式API螺纹必须机紧，才能密封，规定扭矩（API SPEC 5B里有）各公司部分用于石油管线螺纹：扣：油管头、套管头扣VAM扣：油管头、套管头扣3. TM扣（塔里木）扣前3种是日本住友公司的，第四种也是日本企业生产的以上4种扣得共同点：①锥度②气井密封③用规进行检验◎PH17-4 沉淀硬化不锈钢 HRC23~33Niconle718 高强度材料 HRC35~40以上新规定不推荐高硫化氢作业的承压件◆阀门的7个标识1.材料类别：（） AA BB CC DD EE FF HH2.温度级别：（TC） K L P R S T U V3.压力级别：（） 2Mpa~20Mpa4.性能级别：（PR） PR1~PR25.规范级别：（PSL） PSL1 PSL2 PSL3/3G PSL46.通径：（） 1 13/16、2 1/16………7 1/167.材料牌号：（） 36K 45K 60K 75K☆影响产品互换性能要求的是：A.压力B.通径决定API 6A法兰的所有连接尺寸☆影响使用工况的是：A.材料牌号B.温度级别☆影响生产制造过程控制的是：A.产品的性能级别B.产品的规范级别C.材料类别▲螺栓、螺母API使用规定：螺栓AA BB CC DD EE FF HHNACE:ⅢNACE:ⅡNACE:ⅠP S T U K L P S T U P S T U P S T U L K L K U P S T材料ASTM A93Gr B7/35Crmo4140ASTM A320Gr B7/4140ASTM A193Gr B7/35Crmo4140同左A453 Gr660~500蒙乃尔标记B7B7B7M B7M M-K-N 最小屈服强度≥725Mpa≥725Mpa≥552Mpa≥552Mpa≥725Mpa硬度HRC26~33HRC26~33HRC≤22HRC≤22HRC≤22冲击/有/有有螺母材质ASTM A1942H/45＃ASTM A1942H/45＃ASTM A1942H/45＃ASTM A19445＃ASTM A19445＃标记2H2H2HM2HM2HM硬度HRC26~33HRC26~33HRC≤22HRC≤22HRC≤22冲击无无无无无BT圈套管头用“O”型圈油管头用R、RX垫环230表面粗糙度≤BX垫环230表面粗糙度≤★阀逆时针转动为开启方向，顺时针转动为关闭★阀杆必须满足75K要求阀杆≥HB174AA级时阀杆不抗硫化氢HB240~280DD级时阀杆抗硫化氢 HRC≤22,但必须≥174而PH17-4材料，材质本身性能要求为HRC28~33，其材质本身含各种优良的抗硫化氢成分，在与“HRC≤22”硬度要求时（抗硫化氢），有冲突时，参照其材质本身。
井口和采油树培训资料
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阀门面封
面密封 阀座面密封也是一种截 面较小的lip seal，主要用于 在低压情况下，阀体与阀座 的密封。弹簧金属与杆密封 相同，密封材料用的是填充 聚醚醚酮树脂PEEK。 PEEK最高适应温度在 480℉，填充适当物质可以提 高其温度性能。磨阻系数低 ，稳定性好，特别适合做面 密封一类的静密封。 PTFE和PEEK都是可以 直接暴露在NACE 酸性环境 中的非金属材料。
阀门结构特点
力学性能：摩擦系数极小，是全氟表面的重要特征，又由于氟-碳链 分力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性；聚四氟乙烯在-196-260 ℃的 较广温度范围内均保持优良的力学性能；
7、提供最可靠的安全保障－－金属对金属密封的阀杆后座能允许阀 体在容纳压力的情况下更换盘根。
8、阀盖与阀体采用金属对金属密封,密封钢圈采用300系列的不锈钢制 造， 有些密封钢圈的外形结构设计，可以使密封钢圈重复使用多次 ，而无需进行更换。
3、阀板与阀座之间采用金属对金属密封。 4、绝对闭合－阀座与阀板的表面经过精密磨和手工研磨
确保平面度，保证相互之间相互吸合， 使密封更加可靠 。 5、阀座与阀体的密封采用PEEK +Incoloy弹性骨架,该 PEEK材料具有优良的密封性能，能够在超低温和超高温 条件下正常工作, 抗各类酸的腐蚀，该密封使阀门实现进 口端密封。 6 、阀杆与阀盖的密封采用进口盘根，其材料为 777PTFE+Incoloy弹性骨架，该U形盘根最大可承受 20000Psi的压力，可以耐低温-120℃, 耐高温288℃ ,并能抗 各类酸的腐蚀。
金属材料的化学成分分析，热处理硬度控制（按照NACE要 求）是重要的试验内容。
API 井口装置和采油树设备201012.
产品规范级别
注:酸性天然气系统：含有水和硫化氢的天然气，当其气体总压等于或大于0.448 MPa，气体中硫化氢的分压等于或大于0.00034 MPa时，称为酸性天然气。
性能级别
PR1：室温下的开启和关闭循环动态压力试验 三个循环 PR2：室温下的开启和关闭循环动态压力试验 160次循环 高温121℃动态压力试验20次 低温-60 ℃ ～-29℃动态压力试验20次 高低温动态压力试验3次
温度级别
温度类别 K L P R S T U V 适用温度范围℃ -50～82 -46～82 -29～82 4～49 -18～66 -18～82 -18～121 2～121
X
Y Z
-18～176（热采）
-18～343 （热采） -18～380 （热采）
材料要求
材料最低要求
材料等级 AA-一般使用 BB-一般使用 CC-一般使用
a DD-酸性环境a EE-酸性环境a FF-酸性环境a HH-酸性环境-
本体、盖、端部和出 口连接 碳钢或低合金钢 碳钢或低合金钢 不锈钢 碳钢或低合金钢b 碳钢或低合金钢b 不锈钢b 抗腐蚀合金b
控压件、阀杆和心轴式悬 挂器 碳钢或低合金钢 不锈钢 不锈钢 碳钢或低合金钢b 不锈钢b 不锈钢b 抗腐蚀合金b
二 套管头Casing head
二 套管头Casing head
Casing
head housing Casing head spool 套管头连接方式： 1.焊接式 SOW =slip on weld 2.螺纹连接=Thread 3.卡瓦 slip
二 套管头Casing head
套管头旁通： 螺纹式2“LP
API 6A井口装置和采油树设备规范培训资料
API 6A 20th井口装置和采油树设备规范产品简介一、用途主要用于油（气）井口（井口装置），起着控制流量大小的作用API 6A ①闸阀①连接规范产品标准②节流阀②材料③单流阀③检验④通体④阀门适用各种工况条件二、连接规范A.表示方法：公称直径*压力B.决定使用范围如：2 1/16 * 5000psi (5M)英寸 psi 磅/平方英寸1 13/162 1/16 2 9/163 1/16 3 1/84 1/165 1/82000 psi / √√/ √√√3000 psi / √√/ √√√5000 psi / √√/ √√√10000 psi √√√√√√√三、工况条件3.1 API 6A 20 PU DD-1.5 PSL3G PR2产品标准及版本号温度级别材料级别产品规范级别产品性能级别 -60℃-345℃决定机械性能试验温度3.2温度级别温度级别作业范围最低最高K -60℃/-75℉82℃/180℉L -46℃/-50℉82℃/180℉P -29℃/-20℉82℃/180℉R 常温常温S -18℃/0℉66℃/150℉T -18℃/0℉82℃/180℉U -18℃/0℉121℃/250℉V 2℃/35℉121℃/250℉X -18℃/0℉180℃/350℉Y -18℃/0℉345℃/650℉3.2.1材料级别AA BB CC DD EE FF HH一般工况酸性工况标准工况酸性工况高硫化氢工况BB EE两个不锈钢工况CC FF HH 三个全不锈钢工况AA BB CC五大件的硬度值HB≥174（≤HRC22）DD EE FF HH五大件的硬度值HB197-235AA~HH 五大件上需打印硬度值，其中EE FF HH全检4.产品规范级别（Pradust Specifatian Leve）:PSL1 PSL2 PSL3 PSL3G PSL4,决定了公司对产品检验控制程序规范级别无损检测是否硬度PSL1 MT PT UT RT 否抽检PSL2 MT PT 是抽检抽检打印PSL3/3G MT UT 是全检全检打印PSL4 UT RT 是全检全检打印▲PU DD PSL2 为标准工况，指客户不了解时，我们按该标准工况实施5.产品性能级别：PRPR1 PR2两个级别决定对产品型式试验的程序性能级别开关试验PR1 2次PR2 160次6.材料6.1化学成分：C S P及其合金元素总含量规范级别S PPSL1 ≤0.045 ≤0.045PSL2 ≤0.04 ≤0.04PSL3 ≤0.025 ≤0.025PSL4 ≤0.025 ≤0.025根据要求符合SK/QHSEW-02-4.1.3 Rev B2大批量生产锻造用低应力低合金钢材料规范、客户的要求6.2非金属6.3焊接材料堆焊按ASME 第IX卷第Ⅱ和第Ⅲ章进行评定，其化学分析按ASME第Ⅸ卷的要求进行用于硫化氢环境堆焊应符合NACE MR 0175的要求（例如：EE-1.5/1.5/NL耐硫化氢/腐蚀浓度决定）6.4热处理我以调质为主，要求：1.淬火液温度不小于32℃，淬火完之后不大于49℃2.对热处理炉、设备、热处理炉的检测设备必须进行评定7.检验与试验▲外形尺寸▲硬度试验硬度试验应按ASTM E10或E18规定的程序进行，按ASTM E140进行硬度换算验收准则：零件应达到下述规定的最小硬度值材料牌号最低布氏硬度36K HBW140 45K HBW140 60K HBW174 75K HBW197▲ 机械性能试验本体、盖、端部和出口连接的标准材料性能要求▲ 无损检测 ▲ 化学成分分析▲ 阀门液压（气压）试验 ▲ 开关试验（力矩试验） 8.我公司产品结构形式 FA 型阀门 FG 型阀门 FC 型阀门.................◆ 螺纹表示方法（符合ISO 11960）API 管线管螺纹：LP API 套管（短螺纹）：STC(CSG) API 套管（长螺纹）：LC(LCSG) API 套管（支柱）：BC API 套管（末端管线）：XC API 油管（不加厚）：NU(TBG) API 油管（外加厚）：EU(UPTBG) ▲API 螺纹一、管线管螺纹 LP(Line Pipe) 二、油管螺纹 TBG (NUE)不加厚 UPTBG(EUE)外加厚 三、套管螺纹：LCSG(长圆扣螺纹) CSG CSG(短圆扣螺纹)BCSG(偏梯形螺纹) 单边7.50四、钻井扣NC 或IF 扣 NC 扣：梯形螺纹，411为公扣 （4 1/2IF 扣）、410为母扣材料牌号 0.2%屈服强度 最小，Mpa(psi) 抗拉强度最小，Mpa(psi) 2in(50mm)延伸率 伸率，最小（%）断面收缩率 最小（%） 36K 248 (36 000) 483 (70 000) 21 不要求 45K 310 (45 000) 483 (70 000) 19 32 60K 414 (60 000) 586 (85 000) 18 35 75K517 (75 000)655 (95 000)1735▼共同特点：1.锥度螺纹（1：16 /1：8）2.可密封3. 600的牙型（BCSG）4.每种螺纹必须使用标准规检验，符合手柄紧密距A的要求★5.API SPEC 5B = GB/T9253套管螺纹：1.BCSG 2.CSG 3.LCSG油管螺纹：1.UPTBG(外加厚) 2.TBG(不加厚)管线管螺纹：LP等同NPT螺纹 GB:《600锥度螺纹》，ANSI B1.20《一般用途管线管螺纹》1. 2”LP、2”NPT以下的，几乎等同2. 2”LP以上的中径不一样3. 看螺纹结构形式API螺纹必须机紧，才能密封，规定扭矩（API SPEC 5B里有）各公司部分用于石油管线螺纹：1.VAM扣：油管头、套管头扣2.NEW VAM扣：油管头、套管头扣3. TM扣（塔里木）4.3SB扣前3种是日本住友公司的，第四种也是日本企业生产的以上4种扣得共同点：①锥度②气井密封③用规进行检验◎PH17-4 沉淀硬化不锈钢 HRC23~33Niconle718 高强度材料 HRC35~40以上新规定不推荐高硫化氢作业的承压件◆阀门的7个标识1.材料类别：（M.C） AA BB CC DD EE FF HH2.温度级别：（TC） K L P R S T U V3.压力级别：（W.P） 2Mpa~20Mpa4.性能级别：（PR） PR1~PR25.规范级别：（PSL） PSL1 PSL2 PSL3/3G PSL46.通径：（W.S） 1 13/16、2 1/16………7 1/167.材料牌号：（M.R） 36K 45K 60K 75K☆影响产品互换性能要求的是：A.压力B.通径A.B决定API 6A法兰的所有连接尺寸☆影响使用工况的是：A.材料牌号B.温度级别☆影响生产制造过程控制的是：A.产品的性能级别B.产品的规范级别C.材料类别▲螺栓、螺母API使用规定：螺栓AA BB CC DD EE FF HHNACE:ⅢNACE:ⅡNACE:ⅠP S T U K L P S T U P S T U P S T U L K L K U P S T材料ASTM A93Gr B7/35Crmo4140ASTM A320Gr B7/4140ASTM A193Gr B7/35Crmo4140同左A453 Gr660~500蒙乃尔标记B7 B7 B7M B7M M-K-N 最小屈服强度≥725Mpa ≥725Mpa ≥552Mpa ≥552Mpa ≥725Mpa硬度HRC26~33 HRC26~33 HRC≤22 HRC≤22 HRC≤22 冲击/ 有/ 有有螺母材质ASTM A1942H/45＃ASTM A1942H/45＃ASTM A1942H/45＃ASTM A194Gr.2Hm/45＃ASTM A194Gr.2Hm/45＃标记2H 2H 2HM 2HM 2HM硬度HRC26~33 HRC26~33 HRC≤22 HRC≤22 HRC≤22 冲击无无无无无BT圈套管头用“O”型圈油管头用R、RX垫环230表面粗糙度≤1.6umBX垫环230表面粗糙度≤0.8um★阀逆时针转动为开启方向，顺时针转动为关闭★阀杆必须满足75K要求阀杆≥HB174AA级时阀杆不抗硫化氢HB240~280DD级时阀杆抗硫化氢 HRC≤22,但必须≥174而PH17-4材料，材质本身性能要求为HRC28~33，其材质本身含各种优良的抗硫化氢成分，在与“HRC≤22”硬度要求时（抗硫化氢），有冲突时，参照其材质本身。
井口装置及采油树讲座解析
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。
表3 本体最小垂直全开通径和套管最大尺寸
2020年10月30日
监督监理技术公司
10
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
公称连接器 连接器公称尺寸和通径 in
7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16 7-1/16
17 20 23 29 38 38 24 32 36 40 49 40.5 40.5 51.0 53.5 53.5 54.5 61.0 72.0 60.0 65 84 84 84 87.5 87.5 94 94 94 94
规定通径直径③ in
6.413 6.331 6.241 6.059 5.795 5.795 7.972 7.796 7.700 7.600 7.386 9.894 9.894 9.694 8.379 8.379 12.459 12.359 12.191 10.616 15.062 14.822 14.822 14.822 17.567 17.567 18.936 18.936 18.936 18.936
目录（一）
一、井口装置的主要技术要求
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
2020年10月30日
监督监理技术公司
4
井口装置及采油树讲座
1、井口装置的钢材特性
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
2020年10月30日
材料级别
AA——一般工况 BB——一般工况 CC——一般工况 DD——酸性工况 EE——酸性工况 FF——酸性工况 HH——酸性工况
api 6a 标准
api 6a 标准API 6A标准是指石油和天然气工业设备的应用程序接口规范。
这些标准旨在确保设备的安全性、可靠性和性能，以满足石油和天然气行业的需求。
API 6A标准涵盖了各种油气井头设备，包括防喷器、防喷器组件、防喷器系统、防喷器控制系统和相关设备。
首先，API 6A标准对防喷器的设计、材料、制造和测试提出了严格的要求。
防喷器是一种用于控制井口喷射流体的设备，其设计必须能够承受高压和高温环境下的作用力，同时保证其密封性能和可靠性。
根据API 6A标准，防喷器的材料必须符合特定的要求，并且必须经过严格的制造和测试流程，以确保其符合标准要求。
其次，API 6A标准对防喷器组件和系统的要求也非常严格。
防喷器组件包括防喷器阀门、防喷器密封件、防喷器控制装置等，这些组件在井口作业中起着至关重要的作用。
根据API 6A标准，这些组件必须具有良好的耐腐蚀性能、耐磨损性能和密封性能，以确保其在恶劣环境下的可靠运行。
另外，API 6A标准还对防喷器控制系统提出了严格的要求。
防喷器控制系统是用于监控和控制防喷器的工作状态和参数的设备，其性能直接影响着井口作业的安全性和效率。
根据API 6A标准，防喷器控制系统必须具有高精度、高可靠性和稳定性，同时还必须具备自动报警和应急关闭功能，以确保在发生意外情况时能够及时采取措施保障安全。
总的来说，API 6A标准对石油和天然气行业的防喷器设备提出了严格的要求，旨在确保设备的安全性、可靠性和性能。
这些标准的制定和执行，不仅有利于保障石油和天然气作业的安全，也有利于提高作业效率和降低成本。
因此，遵循API6A标准，对于石油和天然气行业的相关企业和机构来说，具有重要的意义。
井口装置和采油树的用途
井口装置和采油树按不同的用途基本上可分为：采油井口装置，采气井口装置，压裂、酸化井口装置，热采井口装置，其它井口装置。
井口装置和采油树主要由闸阀、节流阀、三通、四通、旋塞阀紧急切断阀等压力元件组装而成。
必须进行型式试验的井口装置和采油树典型的产品是井口装置和采油树用闸阀、旋塞阀、止回阀、节流阀、紧急切断阀、采油树、采气树、井口装置（油管头、套管头）、热采井口装置。
功能：承压本体爆破试验本体静水压（强度）试验压力井口装置和采油树静水压密封试验组装装置的本体气压密封试验标准和要求：API 6A、API16A、API16C；试验压力：1-690MPa；测试精度：0.5%FFS 试验介质：水或无腐蚀性液体控制方式：手动操作PLC自动控制：所有的试验设定和操作都可在自动控制台完成记录方式：机械式圆盘记录仪微型记录打印机PLC自动采集，计算机自动生成压力、时间曲线，实时显示，并将各种数据存储，随时可打印出中英文检验报告组成元件：设备核心部件气体增压泵和高压阀门、管道全部为美国原装进口产品，安全可靠。
使用条件：供电：单相220V,50Hz 驱动气源：0.7MPa压力，气体流量2.0标方/分钟。
关于API6A基础知识
额定工作压力MPa(psi)
70（10000） 35(5000) 21(3000) 35(5000) 35(5000) 21(3000) 14(2000)
API6A 阀门设计材料的一般要求
材料类别 AA BB
CC DD EE FF HH
使用条件 一般使用 一般使用
一般使用 酸性环境(NC) 酸性环境(NC) 酸性环境(NC) 酸性环境(NC)
额定工作压力
采气井口
否
≤5000psi
是 额定工作压力 ＞5000psi ≤5000psi
额定工作压力 ＞5000psi ≤5000psi
是
PSL3 PSL2
PSL2 PSL1 PSL3 PSL2 PSL1
API6A 2008新产品
阀门 套管头 油管头 采油树 悬挂器 井口装置
API标准材料的应用
零件名称
本体、盖
整体端部 连接 装置
法兰式 螺纹式 其它
额定工作压力（psi)
2000
36K、45K、 60K、75K
60K、75K
3000
36K、45K、 60K、75K
60K、75K
5000
36K、45K、 60K、75K
60K、75K
10000
36K、45K、 60K、75K
410
17-4PH+N
410+WC
410+WC
≤5M,GB
A487 CA15
410
17-4PH+N
410+N
410+N+PTFE
≤5M,GE
410
410
17-4PH+N
API 6A井口装置和采油树的基础知识介绍
套管头Casing head 套管挂Casing hanger
套管四通Casing spool 套管挂Casing hanger
油管头Tubing head 油管挂Tubing hanger
闸阀Gate valve
节流阀 Choke valve (暂未在国内采购)
固定式节流阀 Positive choke valve
可调式节流阀 Adjustable choke valve
四通或三通Cross or tee
采油树帽Christmas tree cap
认知API 6A 产品需要了解哪些主要技术参数？
公称通径 压力等级 温度级别 材料级别 PSL---产品制造级别 PR---产品性能级别 机械性能 冲击性能 硬度要求
API 6A 产品主要使用在油（气）田的钻探和开采过程中。
海洋油（气）田 Offshore field
陆地油（气）田 Onshore field
全球的石油中心在美国的休斯顿，每年5月 都会举办OTC全球石油展。 主要相关同行，排名不分前后： 一，海外的有Cameron、FMC、GE、NOV、 Schlumberger、Weatherford、Streamflo等。 二，国内的有上海神开、上海美钻、上海杰 富、上海新莲、上海威含德、上海以琳、苏 州道森、苏州纽威、苏州优力克、苏州凯纳、 南京迪威尔、金湖金石、金湖恒力、金湖西 派、建湖鸿达、山东科瑞等。
采
油
树
部 旁
分 侧
管
线
部 分
井
口
装
置
部
分
井口装置和采油树的整体结构
采油树基础知识
清蜡阀
服务管 汇生产 翼阀 主阀
生产阀 油嘴
主安全阀
套管阀 套管翼阀
采油树 & 油管头
JMP生产的油管头和采油树 适用于酸性腐蚀工况. 可配锥型和直座型油管悬挂 器。 油管挂可设计成金属密封或橡 胶密封。 采油树主要用于生产井，控制 油/气井流量。 油管头装置主要用于悬挂不同 尺寸油管，形成环形空间。
BB-N
60K
采油树的组成
油嘴 清蜡阀 油管四通 生产服 务翼阀 生产翼阀
主安全阀 主阀
生产翼安全阀
套管阀
套管四通 套管服务翼 阀
套压表
回压表
电潜泵动力电缆
阀门注脂孔
电缆穿透器
油 嘴
调节手柄
刻度盘
定位销 压盖
针型阀芯
定压放气阀
定压放气阀：
定压放气阀是油井套管自动泄压装置。利用调节手柄， 使阀杆带动阀针作上下运动，使阀针与阀座之间的间隙大小 发生变化，进而控制通道内的天然气流量的作用；
作用：
（1）悬挂油管承托井内全部油管柱的重量。 （2）密封油管、套管间的环形空间。 （3）控制和调节油井的生产。 （4）保证各项井下作业。 （5）可进行录取油压、套压资料和测压、清蜡等日常生产管 理。
整体式采油树设备 用于中海石油（中 国）有限公司（ CNOOC）
JMP-江苏金石机械集团有限公司
2-1/16,2-9/16,31/8(3-1/16), 41/16
API-6D 阀门
• • • • 工作压力 工作温度 公称通径 工作介质 : 150~600Lbs : ≤425℃ : 2~12″ : 无腐蚀蒸汽 水和油
井口装置及采油树
【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【井口装置及采油树】-->【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底部卡瓦式联接底部螺纹式联接底部焊接联接【井口装置及采油树】-->【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纹带电缆穿越和控制管线的普通型油管头油管头【井口装置及采油树】-->【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整体式采油树分体式采油树【井口装置及采油树】-->【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【井口装置及采油树】-->【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。
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什么是采油树？ Christmas Tree 采油树主要由： 1---油管头异径法兰， 2---闸阀， 3---三通或四通， 4---采油树帽， 5---节流阀 等部件组成。
1 油管头异径法兰 2 闸阀 3-三通或四通 4 采油树帽 5 节流阀
油管头异径法兰Tubing head adapter
机械性能
冲击性能
硬度要求
按NACE MR0175规定，硬度上限需要控制在HRC22(相当于HBW237)之内。
Q&A
举例解读
阀门
结构型号
压力 等级
材料 等级
公称 通径
端部 连接 方式
温度 等级
产品 制造 级别
性能 级别
பைடு நூலகம்称通径：就是产品零件的主要内腔直径尺寸
3-1/8
20-3/4 26-3/4 30
阀门的公称通径
套管头，油管头类的公称通径
压力等级
1MPa=0.0069Psi=10kgf/cm2=10bar
2 套管四通（4套管挂安装在 套管四通内腔中） 1 套管头（4套管挂安装在套 管头内腔中）
套管头Casing head 套管挂Casing hanger
套管四通Casing spool 套管挂Casing hanger
油管头Tubing head 油管挂Tubing hanger
闸阀Gate valve
API 6A 产品主要使用在油（气）田的钻探和开采过程中。
海洋油（气）田 Offshore field
陆地油（气）田 Onshore field
全球的石油中心在美国的休斯顿，每年5月 都会举办OTC全球石油展。 主要相关同行，排名不分前后： 一，海外的有Cameron、FMC、GE、NOV、 Schlumberger、Weatherford、Streamflo等。 二，国内的有上海神开、上海美钻、上海杰 富、上海新莲、上海威含德、上海以琳、苏 州道森、苏州纽威、苏州优力克、苏州凯纳、 南京迪威尔、金湖金石、金湖恒力、金湖西 派、建湖鸿达、山东科瑞等。
API 6A井口装置和采油树 的基础知识
演讲人：杨 良 2015年3月
什么是API 6A? API 就是American Petroleum Institute美国石油 协会的首字母缩写。
API协会制定了许多石油行业的相关标准。 6A 是一个标准号，是API标准中的一员，它的标 准名称是“Wellhead and Christmas Tree Equipment井口装置和采油树设备”。 它是一本关于API 6A产品材料选用、生产制造、 质量控制、文件标识、设计开发等一系列要求， 总页数达452页的标准。 目前最新版本是2010年颁布的第20版。
节流阀 Choke valve (暂未在国内采购)
固定式节流阀 Positive choke valve
可调式节流阀 Adjustable choke valve
四通或三通Cross or tee
采油树帽Christmas tree cap
认知API 6A 产品需要了解哪些主要技术参数？
公称通径 压力等级 温度级别 材料级别 PSL---产品制造级别 PR---产品性能级别 机械性能 冲击性能 硬度要求
采
油
树
部 旁
分 侧
管
线
部 分
井
口
装
置
部
分
井口装置和采油树的整体结构
什么是井口装置？ Wellhead equipment 井口装置主要由： 1---套管头， 2---套管四通， 3---油管头， 4---套管挂， 5---油管挂, 6---闸阀 等部件组成。
6 闸阀
3 油管头（5油管挂安装在油 管头内腔中）
温度级别
°C=(°F-32)X9/5
材料级别
PSL---产品制造级别
分PSL1，PSL2，PSL3(3G)，PSL4共四个等级。 主要涉及到材料，焊接，无损检测，试压，质量文件等各个方面要求。 具体见API 6A最新版标准。
PR---产品性能级别
分PR1，PR2共二个等级。 主要涉及到承载或开关操作循环，高低温及循环等条件下的性能试验要求。 具体见API 6A最新版标准。