19 采油工 套管头结构与工作原理ppt课件
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采油工艺-采油工程基础知识ppt课件
二、注水井构造及消费原理
〔一〕注水井构造
注水井构造—— 是指在完钻井根
底上，在井筒套管内下 入油管、配水管柱，再 配以井口安装。
××注水井管柱表示图
10mm
3－5mm
停注层 注入层 注入层
с с
Y341封隔器
×××× m
空心配水器
×××× m
Y341封隔器
×××× m
空心配水器
×××× m
底筛堵
×××× m
4、各轴承处加注光滑油。要加足、加满，假设油脂 蜕变应全部改换。
5、检查抽油机的平衡情况。 6、检查抽油机的紧固情况。对各部位的紧固螺栓应 逐一检查紧固，关键部位如曲柄销、中央轴承座、尾轴、 底座紧固螺栓及减速箱紧固螺栓，必需紧固并画好平安 检查线。 7、检查三角皮带，应无损伤。电动机轮与减速箱轮 端面应在一条直线上，各皮带的松紧应一致。
流到井底，依托本身的 能量由喇叭口进入油管， 到达井口，经过油嘴喷 出。
能量传送过程： P井底流压＝H井深×r 混合液＋p损失+p井口油 压
三、采油井构造及消费原理
〔二〕抽油机井构造及 消费原理
抽油机井构造—— 包括井口安装、地面 抽油机设备、井下抽油 泵设备、抽油杆、油管、 套管等组成。
〔二〕抽油机井构造及消费原理
8、平衡块
经过螺丝固定在曲柄上，当驴头下行时储存 能量，上行时释放能量，协助电机作功。
经过平衡块在曲柄上前后的调整，可到达 抽油机前后的平衡。
9、连杆
是曲柄与尾梁之间的衔接杆件，上部与尾梁 衔接，下部与曲柄衔接。
10、游梁
装在支架轴承〔中轴承〕上，可绕支架轴承 上下摆动传送动力，尾端与尾梁衔接，前部焊有 驴头座，承当驴头分量，游梁可前后左右挪动调 理，以便使驴头一直对准井口中心。
采油PPT课件：采油工培训课件
第八节 抽油机的维护与保养
一级保养的内容 :
1、 紧 固： 紧 固 各 部 位 螺 丝
第八节 抽油机的维护与保养
一级保养的内容 :
2、润滑：各轴承处加注黄油，检查减速箱机油是否足够。
第八节 抽油机的维护与保养
一级保养的内容 :
调整:（1）检查刹车片磨损情况，并调整张合度。
第八节 抽油机的维护与保养
第八节 抽油机的维护与保养
一级保养的内容 :
1、紧固：紧固各部位螺丝 2、润滑：各轴承处加注黄油，检查减速箱机油是否足够。 3、调整 （1）检查刹车片磨损情况，并调整张合度。 （2）调整皮带松紧度。 （3）检查减速箱齿轮有无损坏、破裂等伤痕。 （4）对电器设备应检查接地、绝缘、触点接触情况等。 4、清洗：洗净呼吸阀、刹车片。 5、防腐：对脱漆、生锈部位进行除锈、刷漆或涂油。
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
抽油机是由主 机和辅机两大部 分组成。主机是 由底座、减速箱、 曲柄、平衡块、 连杆、横梁、支 架、游梁、驴头、 悬绳器及刹车装 置组成，辅机是 由电动机、电路 控制装置组成。
抽油机的主要部件为：
驴头、游梁、曲柄、连杆机构、减速箱、平衡块、悬绳器。
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
第一节 油井单井流程
第二节 计量间流程
第三节 配水间流程
1-油管放空闸门 2-总闸门 3-套压表 4-下法兰 5-偏心配水管柱 6-撞击筒 7-底部单流阀 8-油层 9-封隔器 10-油层 11-套管 12-油管 13- 套管闸门 14-上法兰 15-四通 16- 丝堵 17- 生产 闸门 18-油压表 19-控制闸门 20-泵压表 21-干式水表 22-放空 闸门 23-泵压闸门 24-注水支线
采油工课件1
采油工课件
第一章 抽油机
联合站
地面部分
提 纲
井筒部分 油藏部分
油藏部分
Nm Ng
S32+3 S35
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
有杆泵采油是通过 地面动力带动抽油机， 并借助于抽油杆来带动 深井泵采油的一种方法。 抽油机是抽油井地面机 械传动装置，它和抽油 杆、抽油泵配合使用， 能将井下原油抽到地面。
第三节 抽油机的主要部件
驴头 游梁 曲柄连杆机构 减速箱 平衡块 悬绳器
它是连接光杆和驴头的柔性连接件，还可以供动力仪测 示功图用。
井身结构
油井结构是这样：
• 最外层钢管是隔水管 • 往里接着是表层钢套管 • 再钢套管
油层套管 油管 水泥环
地层
地面 地层
曲柄连
抽
杆机构
油
机
前驴头 支架
抽 油 机 的 结 构
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
抽油机是由主 机和辅机两大部分 组成。主机是由底 座、减速箱、曲柄、 平衡块、连杆、横 梁、支架、游梁、 驴头、悬绳器及刹 车装置组成，辅机 是由电动机、电路 控制装置组成。
抽油机的主要部件为： 驴头、游梁、曲柄、连杆机构、减速箱、平衡块、悬绳器。
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
游梁尾产装设一定重量的平衡块。这是一种简 单的平衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。
第二节 抽油机的平衡方式 抽油机平衡方式可分为：
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
是将平衡块加在曲柄上，适用于10吨（也叫10型）以上重型 抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整 比较方便。但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。
第一章 抽油机
联合站
地面部分
提 纲
井筒部分 油藏部分
油藏部分
Nm Ng
S32+3 S35
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
有杆泵采油是通过 地面动力带动抽油机， 并借助于抽油杆来带动 深井泵采油的一种方法。 抽油机是抽油井地面机 械传动装置，它和抽油 杆、抽油泵配合使用， 能将井下原油抽到地面。
第三节 抽油机的主要部件
驴头 游梁 曲柄连杆机构 减速箱 平衡块 悬绳器
它是连接光杆和驴头的柔性连接件，还可以供动力仪测 示功图用。
井身结构
油井结构是这样：
• 最外层钢管是隔水管 • 往里接着是表层钢套管 • 再钢套管
油层套管 油管 水泥环
地层
地面 地层
曲柄连
抽
杆机构
油
机
前驴头 支架
抽 油 机 的 结 构
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
抽油机是由主 机和辅机两大部分 组成。主机是由底 座、减速箱、曲柄、 平衡块、连杆、横 梁、支架、游梁、 驴头、悬绳器及刹 车装置组成，辅机 是由电动机、电路 控制装置组成。
抽油机的主要部件为： 驴头、游梁、曲柄、连杆机构、减速箱、平衡块、悬绳器。
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
游梁尾产装设一定重量的平衡块。这是一种简 单的平衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。
第二节 抽油机的平衡方式 抽油机平衡方式可分为：
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
是将平衡块加在曲柄上，适用于10吨（也叫10型）以上重型 抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整 比较方便。但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。
《采油工程基础知识》PPT课件
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直线电机抽油机的特点
直线电机抽油机具有作业方便、整机结构简 单、启动电流低、高运行稳定、占地小、噪声低、 运行维护费用低、节能良好(比旧抽油机节电 47.47%)、运动轨迹合理等优点。
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h
第三节 抽油机设备与保养
一、抽油机的组成及型号的表示 2、型号表示
型号说明：（CYJ10--3--48(H) B）
等。
套管距： 套管深度： 套管直径： 人工井底深度： 射开油层顶部深度： 射开油层底部深度：
4
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第一节
油水井结构
二、注水井结构及生产原理
（一）注水井结构
概念：指在完钻井基础上，在井筒套管内下入油 管、配水管柱，再配以井口装置。
需掌握以下数据:
（1）套管规范：即下入的套管直径与壁厚，如直 径为141mm×7.72mm。
（2）支架：支撑着游梁全部重量和它 所承担的重量。
（3）游梁：承担驴头的重量，可前后 移动调节，以便使驴头始终对准井 口。
（4）横梁:连接游梁与曲柄平衡。
（5）曲柄销：连接曲柄和连杆。
（6）底座：担负抽油机的全部重量。
（7）连杆：曲柄与尾梁之间的连接杆 件。
（8）曲柄：装在减速输出轴上为调节 冲程用。
2
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第三章 采油工程基础知识
油田工人补充地下能 量到人工举升的采油 过程。包括注水井和
采油井两大管理对象。
第一节油水井结构
第二节井口设备及维护保 养 第三节抽油机设备与保养
第四节计量间及其辅助设 备
3
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第一节 油水井结构
一、生产井完钻井深结构
指完钻井深和相应井段的 钻头直径、下入的套管层 数、直径和深度、各套管 外的水泥返高和人工井底
采油工艺原理（石油化工程专业）
一、井身结构
导管 表层套管 技术套管 生产套管
二、钻开油气层
●钻开油气层是完井的首要工序，是钻井工程的关键一步， 直接影响到一口井生产能力，关系到是否能够正确迅速的 取得油层的各项资料。 ●当油层被打开时，若泥浆柱的压力小于油层的压力，且井 口又控制不当时，地层中的油气流就会流入井中，造成井喷 等严重事故；若泥浆柱压力大于地层压力时，则泥浆中的水、 粘土颗粒以及其他有害物质，会侵入油层造成损害，使井筒 附近的渗透率降低影响油井产量有时甚至不出油。
◆后期裸眼完井是不更换钻头，先钻开油层至设计井 深，再将套管下至油层顶部，注水泥固井，固井时，为 防止水泥浆损害套管鞋以下的油层，通常在油层段垫砂 或者替入低失水、高粘度的钻井液，以防止水泥浆下沉。
先期裸眼完井方式
后期裸眼完井方式
复合型完井方式
(二)射孔完井方式
射孔完井是国内外最为广泛和最主要使用的一种完井方 式，包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
尾管射孔完井方式
(三) 割缝衬管完井方式
衬管完井方式是钻头钻至油层顶界后，先下套管注 入水泥固井，再从套管中下入直径小一级的钻头钻穿油 层至设计井深。最后在油层部位下入预选割缝的衬管， 依靠衬管顶部的衬管悬挂器（卡瓦封隔器），将衬管挂 在套管上，并密封衬管和套管之间的环形空间，使油气 通过衬管的割缝流入井筒 。
一、自喷井的井口装置
1、套管头 连接套管和各种井口装置的部件
2、油管头
位于采油树和套管头之间。
¾ 悬挂井内油管柱；
¾ 密封油管与油层套 管间的环形
空间
¾ 完成注平衡液及洗井等作业。
锥面悬挂单法兰油管头示意图
1-顶丝 2-压帽
3-分流悬挂器
4-大四通 5-O型密封圈 6-紫铜圈
《套管头使用及安装》课件
更换易损件
定期更换易损件
如密封圈、轴承等，确保套管头的正常运转和使用寿命。
选择合适的易损件
选用符合规格要求的易损件，避免使用劣质或不合格的配件 。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
在化工和石油领域中，套管头主要用 于输送各种腐蚀性介质和高温高压流 体。
在建筑领域中，套管头常被用于电气 、给排水和暖通等专业的管道安装。
在电力和水处理领域中，套管头主要 用于保护管道不受外界环境的影响， 如防止水、尘、气等进入管道。
02 套管头的安装
安装前的准备工作
检查套管头规格
确认套管头的型号、规格是否 符合使用要求，并检查套管头
是否有损坏或缺陷。
准备工具和材料
根据安装需要，准备合适的工 具如螺丝刀、扳手等，以及必 要的材料如润滑剂、密封圈等 。
清理安装表面
确保安装表面干净、无油污、 锈迹或其他杂质，以便保证套 管头的稳定性和密封性。
检查配套设备
检查与套管头配套使用的其他 设备，如管道、法兰等，确保
其完好无损。
安装步骤
安装密封圈
根据套管头的规格，选 择合适的密封圈，并将 其放置在套管头的相应
位置。
固定套管头
使用适当的工具，将套 管头牢固地固定在预定 的位置上，确保其稳定
不动。
连接管道
将管道与套管头连接， 确保连接处紧密、无泄
漏。
紧固螺丝
根据需要，使用螺丝刀 或扳手将连接处的螺丝 紧固，确保连接牢固可
靠。
安装注意事项
遵循操作规程
使用过程中的常见问题及解决方案
套管头松动
在使用过程中，可能会出现套管头松动的情况， 影响工作效果。
套管头转动不灵活
套管头 PPT
⑹在距法兰面上大约170mm处切割套管，并将切口倒 呈6*30 °坡口，并打磨光滑。考虑到钢材退火等问 题，不推荐用气焊切割，建议使用气动切割；
4、套管头四通安装程序： ⑴清洗检查套管头四通内腔，安装BT密封件； ⑵放好垫环，平稳缓慢将套管四通从套管上方套入，上 号固定螺栓； ⑶卸去标有“观察”字样的2只堵头，将注塑枪连接对面 标有“注塑孔”字样的注塑接头； ⑷操作注塑枪注入密封脂，当对面观察口有密封脂溢出 为止，装上堵头，继续注密封脂直到达到额定工作压力 或套管抗外挤强度的80%，取两者之低值。对另一只注塑 接头依此重复操作；
⑻用水平尺检查底部套管头法兰面水平情况，不平则调 整支承圆盘上的调节螺栓，然后锁紧支承圆盘上的4只锁 紧螺栓；
⑼卸去下部标有“观察”字样的2只堵头，将注塑枪连接 对面标有“注塑孔”字样的注塑接头；
⑽操作注塑枪注入密封脂，当对面观察口有密封脂溢出 为止，装上堵头，继续注密封脂直到达到额定工作压力 或套管抗外挤强度的80%，取两者之低值。对另一只注塑 接头依此重复操作；
⒃试压结束后，泄压，打 开放喷器，取出试压堵塞 器；
⒄下入防磨套，拧紧法兰 上的4只顶丝，顶住防磨套， 注意触到防磨套即可，不 要顶的过紧，以防挤扁防 磨套；
⒅钻进至设计井深，起钻， 退出顶丝，取出防磨套；
⒆下套管，固井，安装套
3、卡瓦式套管悬挂器安装程序：
⑴下套管、固井、侯凝；
⑵拆去底部套管头与替代四通之间的连接，上提防喷器 组；
型号说明：
常见套管头类型： 1、单层套管头
结
外
2、双层套管头
3、三层套管头
结
外
结构特征与工作原理：
套管头主要由底部套管头、套管头四通、套管悬 挂器和阀门等部件组成。
4、套管头四通安装程序： ⑴清洗检查套管头四通内腔，安装BT密封件； ⑵放好垫环，平稳缓慢将套管四通从套管上方套入，上 号固定螺栓； ⑶卸去标有“观察”字样的2只堵头，将注塑枪连接对面 标有“注塑孔”字样的注塑接头； ⑷操作注塑枪注入密封脂，当对面观察口有密封脂溢出 为止，装上堵头，继续注密封脂直到达到额定工作压力 或套管抗外挤强度的80%，取两者之低值。对另一只注塑 接头依此重复操作；
⑻用水平尺检查底部套管头法兰面水平情况，不平则调 整支承圆盘上的调节螺栓，然后锁紧支承圆盘上的4只锁 紧螺栓；
⑼卸去下部标有“观察”字样的2只堵头，将注塑枪连接 对面标有“注塑孔”字样的注塑接头；
⑽操作注塑枪注入密封脂，当对面观察口有密封脂溢出 为止，装上堵头，继续注密封脂直到达到额定工作压力 或套管抗外挤强度的80%，取两者之低值。对另一只注塑 接头依此重复操作；
⒃试压结束后，泄压，打 开放喷器，取出试压堵塞 器；
⒄下入防磨套，拧紧法兰 上的4只顶丝，顶住防磨套， 注意触到防磨套即可，不 要顶的过紧，以防挤扁防 磨套；
⒅钻进至设计井深，起钻， 退出顶丝，取出防磨套；
⒆下套管，固井，安装套
3、卡瓦式套管悬挂器安装程序：
⑴下套管、固井、侯凝；
⑵拆去底部套管头与替代四通之间的连接，上提防喷器 组；
型号说明：
常见套管头类型： 1、单层套管头
结
外
2、双层套管头
3、三层套管头
结
外
结构特征与工作原理：
套管头主要由底部套管头、套管头四通、套管悬 挂器和阀门等部件组成。
套管头课件
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五、试压塞
试压塞坐在套管头、套管四通的台肩上，是通过钻杆测试防 喷器的重要附件。
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安装程序和方法
1、螺纹式套管头安装程序：
将套管头下端通过螺纹与表层套 管相连（或用双公短节相连）， 确保方向正确，连接时将内外连 接螺纹丝扣清洗干净并涂好套管 密封脂，引扣时要将套管头上端 面提平，2-3人转动套管头引扣， 然后上紧。
5、在紧急情况下，可由套管头侧孔向井内泵入流体，如压井 液或灭火剂等；
6、特殊作业：a.固井质量不好可从侧孔补注水泥，b.酸化压 裂时，可从侧孔注入压力平衡液。
PPT学习交流
2
型号说明：
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3
常见套管头类型：
• 1、单层套管头
结构
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外形
4
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5
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⒁安装替代四通、防喷器 组、溢流管；
⒂送入试压塞，使其坐落 在套管头台肩上。关防喷 器试压；
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⒃试压结束后，泄压，打开放 喷器，取出试压堵塞器；
⒄下入防磨套，拧紧法兰上的4 只顶丝，顶住防磨套，注意触 到防磨套即可，不要顶的过紧， 以防挤扁防磨套；
⒅钻进至设计井深，起钻，退 出顶丝，取出防磨套；
套管四通侧出口为载丝法兰连接，并带VR堵螺纹，可以再不压 井情况下更换阀门。
套管四通上法兰带有顶丝，用于顶住防磨套及压住悬挂器；下法 兰有试压孔，用于检查环空和两道BT密封圈的密封情况。套管四 通内腔设计有套管卡瓦悬挂器坐落台肩。
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三、套管悬挂器：
1、套管头与表层套管为卡瓦连接时，表层套管悬挂器采用WD型 卡瓦悬挂器，依靠拧紧底部螺栓卡住套管，使卡瓦与套管形成牢 靠的连接，密封形式为BT密封，卡瓦式套管悬挂器为剖分式，安 装快捷方便。结构ຫໍສະໝຸດ 外形PPT学习交流
抽油机工作原理课件PPT
60 KN
45
30
15
0.7
1.5
2.2
3.0
抽油杆断脱时的实测示功图
典型示功图分析
4.油井结蜡时的实测示功图
结蜡严重的井,不论是 深井或浅井,只要结蜡就有 增载的特征,发现示功图有 “结蜡”的宽度,示功图有 此类特征时,热洗一般无效, 应尽快检泵清蜡。
油井结蜡时的实测示功图
典型示功图分析
5. 深井泵受气体影响及供液不足时的实测示功图
(2)游梁 游梁固定在支架上，前端安装驴头承受井下负荷，后端 连接横梁、连杆、曲柄、减速箱传递电动机的动力．
(3)曲柄连杆机构 曲柄连杆机构的作用是将电动 机的旋转运动变成驴头的往复 运动．在曲柄上有4-8个孔， 是调节冲程时用的。 (4)减速箱 将电动机的高速转动，通过三轴 二级减速变成曲柄轴（输出轴） 的低速转动，同时支撑平衡块。
平衡偏轻时的示功图
平衡偏重量时的示功图
典型示功图分析
9、油管漏失时实测示功图
该井产量明显减少、泵效低， 用蹩压的方法证实蹩不起压 力，而套管环空的动液面却 在升高。
此类功图特征：图形面积减小，载荷下降。减少的面积与 正常功图时的面积是平行减少，最大载荷线下降，最小载 荷线不变。
典型示功图分析
10、油井出砂时的实测示功图
液等作业. 2、泵漏失的实测示功图
套管头
井口装置
油管头:安装于采油树 抽油
和套管头之间。
三通
作用:悬挂井内油管柱, 密封油管和油层套管 间的环形空间,通过油 管头四通上的两个侧 口完成注平衡液及洗 井等作业.
光杆密 封器
油管头
套管头
井口装置
抽油
光杆密封器：主要由上部的 三通 密封盒和下部的胶皮闸门组 成.
套管头
114.3～273.0 298.5～339.7
406.6～508.0
13.8 20.7 34.5 13.8 20.7 13.8
27.6 41.4 51.7 27.6 31.0 15.5
四、套管头的设计、制造和检验的相关标准 1.套管头设计制造执行中华人民共和国天然气行业标准 SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》和美国石油 学会出版的API spec 6A 第十九版《井口装置和采油 树设备规范》； 2. 在进行套管头检验时,执行中华人民共和国天然气行业 标准 SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》和美 国石油学会出版的API spec 6A 第十九版《井口装置 和采油树设备规范》；
三、 套管头的型号表示法及型号： 3.1 型号表示法: 例1：TFQ1397-70套管头 T F Q 1397—70 最上层套管头工作压力 70MPa 悬挂套管序列：13 3/8″×9 5/8″×7″ 气井法兰式套管头 例2：TK1397-70套管头 T K 1397—70 最上层套管头工作压力 70MPa 悬挂套管序列：13 3/8″×9 5/8″×7″ 卡瓦式套管头
35MPa型：TFQ20"×13 3/8"×9 5/8"×7"-35
(TFQ20"× 13 3/8"×9 5/8"×7"-5,000Psi)； 70MPa型： TFQ 20"×13 3/8"×9 5/8"×7"-70 (TFQ20"× 13 3/8"×9 5/8"×7"-10,000Psi)；
105MPa型：TFQ 13 3/8"×9 5/8"×7"-105 (TFQ 20"×13 3/8"×9 5/8"×7"-15,000Psi)；
采油工培训课件
利用气体的可压缩性来储存 和释放能量达到平衡的目地，可 用于10吨以上重型抽油机。这种 平衡方式减少了抽油机的动负荷 及震动，但其装置精度要求高， 加工麻烦。
第三节 抽油机的主要部件
驴头 游梁 曲柄连杆机构 减速箱 平衡块 悬绳器
它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置。驴头的 弧线是以支架轴承为圆心，游梁前臂长为半径画弧而得到的。根 据移开驴头的方式将驴头分三种：侧转式、上翻式、可卸式。
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
抽油机是由主 机和辅机两大部 分组成。主机是 由底座、减速箱、 曲柄、平衡块、 连杆、横梁、支 架、游梁、驴头、 悬绳器及刹车装 置组成，辅机是 由电动机、电路 控制装置组成。
抽油机的主要部件为：
驴头、游梁、曲柄、连杆机构、减速箱、平衡块、悬绳器。
第一节 抽油机的工作原理及常见的种类
第八节 抽油机的维护与保养
一级保养的内容 :
1、紧固：紧固各部位螺丝 2、润滑：各轴承处加注黄油，检查减速箱机油是否足够。 3、调整 （1）检查刹车片磨损情况，并调整张合度。 （2）调整皮带松紧度。 （3）检查减速箱齿轮有无损坏、破裂等伤痕。 （4）对电器设备应检查接地、绝缘、触点接触情况等。 4、清洗：洗净呼吸阀、刹车片。 5、防腐：对脱漆、生锈部位进行除锈、刷漆或涂油。
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
游梁尾产装设一定重量的平衡块。这是一种简
单的平衡方式，适用于3吨以下的轻型抽油机。
第二节 抽油机的平衡方式 抽油机平衡方式可分为：
游梁平衡
曲柄平衡
复合平衡
气动平衡
是将平衡块加在曲柄上，适用于10吨（也叫10型）以上重型 抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整 比较方便。但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。
19 采油工 套管头结构与工作原理ppt课件
四通；右侧旁通口为套压阀门及压力表，左侧不定， 可为堵头。 2、双层套管头：
第一层套管头：与单层套管头基本相同，上部连接 第二层套管头，也称表层套管头。
双层套管头的第二层套管头：安装在表层套管头之 上，并密封第二层套管上部并悬挂第三层套管；上部 为采油树四通；左、右侧旁通口都可安装套压阀门及 压力表，一般只安装右侧，左侧可为平板阀并带堵头。
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螺栓上紧顺序
39
垫环BX-154起初安装时
40
接触
未接触
法兰未合拢 接触
未接触
法兰起初安装垫环BX-154轻轻接触时
41
法兰安装完成垫环BX-154压紧后
法兰合拢
四角均接触
42
垫环内置压力平衡孔
43
103-35 RX-39 法兰安装前后基本一样 44
18-70法兰 BX156垫环安装 问题在哪里？
1. 卡瓦与套管弧度不符
1. 检查悬挂器尺寸
3 套管无法悬挂
2. 卡瓦牙性能差 3. 套管椭圆度偏差较大
2. 检查卡瓦牙硬度及磨损情况 3. 测量修理套管外径
4. 套管不居中
4. 检查调整套管居中情况
1. 试压塞型号不符
1. 检查试压塞型号
2. 试压塞主密封圈失效
2. 更换试压塞主密封圈
4 试压塞试压失效
1. 密封件老化 2. 悬挂器安装不到位 3. 套管头坐封部位损伤
更换悬挂器 安装试压保护环
55
注意事项
1、防爆问题 气井：使用铍青铜或铝青铜的防爆工具。
2、窒息或中毒 随身携带烷烃+氧气检测仪。 进入封闭的圆井，必须双人操作，不能同时下井，必须一人在 地面上。 打开带压的设备一定不要面向设备的出口或飞出方向。
第一层套管头：与单层套管头基本相同，上部连接 第二层套管头，也称表层套管头。
双层套管头的第二层套管头：安装在表层套管头之 上，并密封第二层套管上部并悬挂第三层套管；上部 为采油树四通；左、右侧旁通口都可安装套压阀门及 压力表，一般只安装右侧，左侧可为平板阀并带堵头。
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螺栓上紧顺序
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垫环BX-154起初安装时
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接触
未接触
法兰未合拢 接触
未接触
法兰起初安装垫环BX-154轻轻接触时
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法兰安装完成垫环BX-154压紧后
法兰合拢
四角均接触
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垫环内置压力平衡孔
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103-35 RX-39 法兰安装前后基本一样 44
18-70法兰 BX156垫环安装 问题在哪里？
1. 卡瓦与套管弧度不符
1. 检查悬挂器尺寸
3 套管无法悬挂
2. 卡瓦牙性能差 3. 套管椭圆度偏差较大
2. 检查卡瓦牙硬度及磨损情况 3. 测量修理套管外径
4. 套管不居中
4. 检查调整套管居中情况
1. 试压塞型号不符
1. 检查试压塞型号
2. 试压塞主密封圈失效
2. 更换试压塞主密封圈
4 试压塞试压失效
1. 密封件老化 2. 悬挂器安装不到位 3. 套管头坐封部位损伤
更换悬挂器 安装试压保护环
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注意事项
1、防爆问题 气井：使用铍青铜或铝青铜的防爆工具。
2、窒息或中毒 随身携带烷烃+氧气检测仪。 进入封闭的圆井，必须双人操作，不能同时下井，必须一人在 地面上。 打开带压的设备一定不要面向设备的出口或飞出方向。
套管头的工作原理及失效分析
套管头的工作原理及失效分析摘要：在钻井作业和油气测试过程中，必须安装一套安全可靠的井口装置，以便能有效地控制井内作业和生产。
套管头属于井口装置的基础部分，是安装在套管管柱上端用来悬挂各层套管管柱、密封各层套管之间的环形空间并能为防喷器组、采气树等其他井控设备提供标准连接、为各种特殊作业提供套管环空出入接口的一种永久性石油、天然气井口装置。
主题词：井口装置套管头密封环空连接·前言过去，我国各油气田很少使用套管头，在五十年代只有玉门、四川等少数油气田用过国外进口的卡瓦式套管头。
从六十年代起，我国普遍采用焊环形铁板而不采用套管头。
对于浅井和低压井来说，焊环形铁板也可以起到密封套管环形空间和悬挂套管的作用。
但是，由于井深的增加，套管柱对环形铁板的载荷加重引起了环形铁板的严重变形，密封性能和悬挂能力都大大降低，严重影响了井身的质量。
特别是近年来，能开发的低压浅井越来越少，采气井口装置面临的工作环境极为严酷。
对于四川地区来说，主要以天然气为主，天然气中的水分，硫化物，二氧化碳等含量也不相同，有时井口装置还处于高压下工作，这就对我们井口装置提出了更高的要求，能在高温、高压、高含硫等恶劣环境下提供可靠的密封性能。
同样，为了保证井身的安全，在深井中越来越多地使用P110、13Cr110、TP125、140V等高钢级套管，焊接性能差，焊接后很容易因为焊接应力而开裂。
特别是高气压井及含硫化氢的气井，对焊口非常敏感，常因氢脆断裂导致焊口质量不高。
同时，焊环形铁板的井口，套管环形空间与地面是不相通的，没有用以引水引气挤水泥的旁通管线，在实施高压酸化压裂作业时没有平衡液体的通道。
就是在这种情况下，能适应各种恶劣环境且安全可靠的套管头井口装置逐步发展并取代原始的焊环形铁板。
·1、套管头简介根据套管头与表层套管的连接方式可将套管头分为焊接式、螺纹式、卡瓦式，配用套管悬挂器有卡瓦式和芯轴式两种，侧出口的连接方式有螺纹式、栽丝法兰式和法兰式，通常在套管四通的底部设有套管二次密封机构和密封测试口。
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二、套管头的安装结构
1、单层套管头： 下部为表层套管，悬挂第二层套管，上部为采油树
四通；右侧旁通口为套压阀门及压力表，左侧不定， 可为堵头。 2、双层套管头：
第一层套管头：与单层套管头基本相同，上部连接 第二层套管头，也称表层套管头。
双层套管头的第二层套管头：安装在表层套管头之 上，并密封第二层套管上部并悬挂第三层套管；上部 为采油树四通；左、右侧旁通口都可安装套压阀门及 压力表，一般只安装右侧，左侧可为平板阀并带堵头。
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五、套管头的组成结构
每层套管头组成主要有：
1、主体 2、旁通口阀门、仪表 3、套管悬挂器 4、连接密封配件
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WE卡瓦 密封件
BT密封圈 WD卡瓦
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六、套管头组的命名方法
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七、套管头的作用
◦ 悬挂各层套管的重量 ◦ 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
W型卡瓦悬挂器卡瓦块
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（4）芯轴式（螺纹式）悬挂器
上螺纹 本体 矩形密封圈 支撑环 挡圈 下螺纹
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区别与用途
WE型卡瓦式悬挂器：
一般来说，用于表层，特点是：大尺寸，密封环空压力不 太高（对比与W型）。
另一种情况是：套管被固井无法上提下放（这是W型悬挂 器的先决条件），WE可以被动式（套管不动，悬挂器活动密 封，靠手动而不靠悬重激发密封）的安装密封，予以补救。
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八、表层套管头
在单层套管头里即称套管头
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15
表层套管头分类
卡瓦式套管头、 螺纹式套管头、 焊接式套管头
主要是按照与表层套管连接形式不同分类。
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① 卡瓦式表层套管头
WE卡瓦 密封件
BT密封圈 WD卡瓦
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② 芯轴式表层套管头
丝扣式悬挂器
密封件 套管丝扣
试压保护环现场安装位置
试压保护环
套管悬挂器
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3、可通式试压塞
当某级套管未回接到井口，这种情况下无法对本级 套管头与下级套管头之间的密封进行试压检测，或由 于上下压力等级不同，而造成井口承压能力降低，此 时使用可通式试压塞替代相应规格的套管悬挂器，实 现本级套管头与下级套管头（油管头）注塑试压的目 的。
可将可通式试压塞看做套管悬挂器，它放入后不再 取出。
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可通式试压塞结构
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可通式试压塞安装位置
可通式试压塞
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压力表、考克
1. 压力表一般要求垂直安装； 2. 压力表面向安全观察点； 3. 耐震表顶部排气口半开； 4. 压力表流速大要安装缓冲器； 5. 关键压力表定期效验； 6. 考克泄压口拧紧； 7. 考克手柄位于外侧，便于操作位置； 8. 螺纹终止端余1扣； 9. 不能使用过多的生料带。
套管头
采油工装备技术培训教材
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1
简介
本文适合井口维护员工初级培训教材。通过 对套管头结构及工作原理的学习了解，初步掌 握或提高对现场套管头的故障检查、分析及排 除的经验，了解设备损坏的机理及规律。
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2
主要内容
套管头的结构 套管头附件 现场维护 故障判断及解决
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一、套管头的结构
套管头常见结构：
1、单层套管头 2、双层套管头 3、三层套管头 4、整体式套管头
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4
1、单层套管头
一般用在井压较低、套管结构简单、浅地层 生产井的井。
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2、双层套管头
适用于大多数地层压力较为明确的区域，使用量较 多。
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6
3、三层套管头
一般用在高压深井或勘探井。
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8
套管头的安装结构
3、三层套管头： 第一层及第二层与双层套管头相似。 第三层套管头： 下部连接第二层套管头，悬挂第四层套管并密封第
三层套管上端。 上部为采油树四通；左、右侧旁通口都可安装套压阀
门及压力表，一般只安装右侧，左侧可为平板阀并带 堵头。
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9
三、套管头性能参数
通常，三层套管头连接通径由大变小，压力等级由 低到高。
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③ 焊接式表层套管头
W卡瓦 密封件
焊缝
焊缝
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九、套管头附件
主要有： 1.套管悬挂器、 2.试压保护环、 3.可通式试压塞、 4.压力表、考克、 5.螺栓、钢圈等。
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1、悬挂器
主要有两类类： 卡瓦式和螺纹式两种。
卡瓦式悬挂器 常用的主要有： W型、WE型和WD型。
后期的套管头及油管头需要考虑地层硫化氢等腐蚀， 密封等结构件要求有一定的防腐性能，比采油树（包 括油管头）要求要低。
主要参数：性能等级、硫化氢防护等级。 套管头结构复杂之处在悬挂器及顶丝的密封。
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10
四、套管头的样式结构
主要有：
卡瓦式表层套管头
芯轴式表层套管头
焊接式表层套管头
前两种对悬挂器分类； 焊接式对表层套管头而言； 其中以卡瓦式使用最为广泛。
不足：需要计算下入套管深度，避免触底。 一般用在较为稳定的生产井上。 一般芯轴式（螺纹式）悬挂器配合螺纹式套管头使用，也可更换 为相应的卡瓦式悬挂器。
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影响悬挂器密封的主要因素
同（轴）心度
井眼不正、顶丝是否顶齐等因素。
悬重
顶丝顶紧、悬重太轻等因素。
橡胶件质量
老化腐蚀等因素。
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2、试压保护环
试压保护环常常作为一种补救措施使用，它还有增 强密封的作用。在现场施工中，若卡瓦式套管悬挂器 密封失效，将试压保护环安装在套管悬挂器上部起到 补救目的。
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试压保护环结构
3
2
1
4
1、试压保护环本体 2、堵头 3、吊环（安装后取消） 4、O型密封圈
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（1）WD型卡瓦式悬挂器
卡瓦
卡瓦螺栓
卡瓦盒（壳体） 止退孔
止退铁丝
仅用于表层套管头，下部连接表层套管
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Байду номын сангаас
（2）WE型卡瓦式悬挂器
提绳 螺钉 压板
主密封圈 本体 卡瓦
卡瓦牙定位手柄
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（3）W型卡瓦式悬挂器
卡瓦 上壳体
手柄
密封件 下壳体
手柄
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W型卡瓦式悬挂器分解图
如果不严格计较悬重、密封等因素，WE型与W型相同尺 寸、相同厂家的一般可以互换。
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区别与用途
W型卡瓦式悬挂器：
相对比与WE型，它依靠钻柱悬重激发密封。 特点是：悬挂吨位最大，密封较好，更稳妥。
一般用在技术套管的悬挂。
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区别与用途
芯轴式（即螺纹式）悬挂器：
相当于一个套管接箍，无需切割套管（W及WE型均需要）。 省事，甚至不打开防喷器就可以悬挂套管，解决井口悬挂密封问题。