第三章 井口装置
钻井井口装置
钻井井口装置钻井井口装置，也称作顶部钻井安装，是钻井操作中非常重要的部分。
它位于井口上方，是钻井设备的主要接口，它可以控制井口上方和井下的深度，控制钻杆和钻头的进出，从而保证整个钻探过程的正常进行。
钻井井口装置的结构一个标准的钻井井口装置由数个主要部分组成：钻杆、旋转头、钻杆卡环、过滤器和负压福特管。
这些部件的主要功能是：钻杆钻杆是钻井井口装置的主要组成部分之一。
它通过旋转头与往返运动的钻头相结合完成钻井任务。
钻杆的尺寸和长度是根据钻井目的、地层条件和用途而定的。
常用的钻杆长度为9米、10米和12米，并且在使用之前需要进行定期检查和维护。
旋转头旋转头与钻杆配套使用，主要用于控制钻杆的旋转方向和速度。
它的作用是把车钩上的扭矩传递到钻杆，将旋转的力量传递到地面上。
钻杆卡环钻杆卡环是钻井井口装置的另一部分，也是钻杆支撑的重要组成部分。
钻杆卡环可以通过曲轴机构和手动装置来控制，它的作用是固定钻杆，从而控制钻杆的上下运动。
过滤器过滤器是防止钻井液污染和粘附钻杆的重要部分。
它是由许多网孔构成的筛子，当钻井液通过时，可将固体颗粒和泥沙过滤掉，保证钻井液的质量。
负压福特管负压福特管，也称作静荷福特管，用于控制钻井液在钻井井口上方的液位。
当液位高于正常水位时，负压福特管可以吸走多余的钻井液，从而保证井口的安全并避免钻井液溢出。
对钻井井口装置的重视钻井井口装置对钻井工作的质量和效率有着非常大的影响，如果钻井井口装置出现故障或操作不当，将会导致各种问题。
首先，如果钻井井口装置不稳定，可能会导致钻杆断裂或其他严重事故的发生。
其次，如果换杆或取杆不及时，将会导致钻井液污染，影响钻井效率和质量，甚至可能导致地层油层受到污染。
因此，正确操作钻井井口装置是非常重要的。
钻井工人必须经过专业培训才能掌握正确的操作技能，还要定期检查和维护钻井井口装置的各个部分，保持其稳定可靠运行。
结论钻井井口装置是钻井过程中不可缺少的部分。
它的正常运行不仅影响着钻井工作的质量和效率，还涉及到地下水资源的利用和保护问题。
第二章第3节井口装置（1）
第三节井口装置一、钢丝试井防喷装置在进行自喷井的机械式压力计和温度计测试或其他用钢丝下井的工具串施工时，例如高压物性取样，探液面等，作为压力的缓冲区和仪器通过井口的过渡区。
结构见图2－66。
（一）防喷管1.普通防喷管（1）结构（图2－66）（2）特点普通防喷管连接在自喷井采油树上方，清蜡闸门以上。
下端的螺纹10一般采用普通油管锥扣螺纹10一般采用普通油管锥扣螺纹。
平台2为一用角钢纹板制作的平台，供井口操作员站立在上面工作。
与防喷管结合部位有用卡箍和螺栓固定的，也有用插销固定的。
防喷管8常用普通油管或外加油管制作，材料为无缝钢管，长度可根据需要选用，一般制成2.0m或2.5m。
另外配备0.5m和1.0m的短节来作为加长调节。
绷绳环7用来固定拉向地面的绷绳，防止防喷管被拉倒。
特别在不使用地滑轮时，绷绳更为重要。
2.由壬连接的防喷管（1）结构（图2－67）（2）特点这种防喷管结构上的特点是：不用借助专门的工具即可连接、拆卸，密封性好。
由壬盖与由壬头之间，采用梯形螺纹。
必要时可以用一个专门的钩搬手，插入销孔6，压紧由壬，增加两节之间的稳定性。
搬运时加盖护盖。
防喷管在具体制作上又有几种不同形式。
见图2－68。
图中a类为较轻型的一种结构，价格也较便宜，防喷管体采用一般油管，两端用油管扣与由壬头和由壬密封头连接。
用磁粉探伤检查并进行水压试验。
b类为焊接结构，壁厚较a类为大，由壬结构相同。
对焊缝进行X射线探伤检查，并进行磁粉检验和水压试验。
c类为梯形扣连接，连接部位采用金属接触和胶圈双重密封，检验方法同a类。
d类为重型结构，防喷管与由壬头、由壬密封头及放空接头均做成一体，不论从耐压太刚性性能看，均较前几种要好。
以上几种结构根据生产公司的不同而又有所差异，例如有的由壬密封圈槽做在由壬头内壁上，如图2－69所示。
防喷管（包括由壬）在35MPa耐压范围时，公称直径，内径和外径的一般序列参见表2－16。
图2－66 钢丝试井防喷装置结构示意图图2－67 由壬连接防喷管典型结构图图2－68 不同结构的由壬连接防喷管图2－69 密封圈在内的壁的由壬在70MPa到140MPa，常做成1.0~2.5m之间。
井口装置
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。
下图是井口装置结构：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)。
双级套管头表示方法见下图。
最大工作压力MPa上部悬挂套管尺寸代号，in中部悬挂套管尺寸代号，in下部悬挂套管尺寸代号，in连接套管尺寸代号，in本体连接型式代号套管头代号三级套管头表示方法2、结构型式分类套管头由本体、套管悬挂器和密封组件组成。
套管头按悬挂套管的层数分为单级套管头、双级套管头和三级套管头。
按本体间的连接形式分为卡箍式和法兰式。
按套管悬挂器的结构型式分为卡瓦式和螺纹式。
技本体的组合型式分为：a单体式：一个本体内装一个套管悬挂器。
单级套管头示意图1—油管头；2—套管头；3—套管悬挂器（卡瓦式）；4—悬挂套管；5—连接套管双级套管头示意图1—上部套管头；2—下部套管头；3—油管头；4—上部套管悬挂器（卡瓦式）；5—上部悬挂套管；6—下部套管悬挂器（卡瓦式）；7—下部悬挂套管；8—连接套管（表层套管）三级套管头示意图1—油管头；2一上部套管头；3—中部套管头；4—下部套骨头；5—上部套臂悬挂器(卡瓦式)；6—上部悬挂套管；7—中部套管悬挂器(卡瓦式)；8—中部悬挂套管；9—下部套管悬挂器(卡瓦式)；10—下部悬挂套管；11—表层套管b组合式：一个本体内装多个套管悬挂器。
井口装置设备介绍
井口装置（1）防喷器〃防喷器类型有：常规型闸板防喷器、手动单闸板电缆防喷器、手动带全封棒单闸板防喷器、手动多功能单闸板防喷器(带全封、半封、自封头)等〃驱动方式：手动、液动〃端部连接：法兰、栽丝〃工作压力：2000PSI、3000PSI、5000PSI〃公称通径：90mm、120mm、179.4mm〃产品生产依据：API 16A及相关规范液动双闸板防喷器手动双闸板防喷器手动带全封棒单闸板防喷器手动单闸板电缆防喷器（2）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（3）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（4）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（5）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（6）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（7）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。
井口装置发展课件
表面处理
表面处理技术包括喷涂、电镀、化学镀等，通过在金属表 面形成一层耐腐蚀的涂层，提高金属的耐腐蚀性能。
耐腐蚀材料
选择耐腐蚀的材料是防腐蚀的关键，如不锈钢、钛合金等， 这些材料具有良好的耐腐蚀性能，能够大大提高井口装置 的使用寿命。
材料和工艺的进步
安全性能的提高
自动化和机械化的引入
现代井口装置的创新
高压和超高压技术的突破
1
材料科学的进步
2
智能控制技术的应用
3
未来井口装置的展望
数字化和智能化发展
01
新材料和新工艺的应用
02
适应性和灵活性增强
03
高压密封技术
高压密封技术定义 密封结构
密封材料 密封性能检测
防腐蚀技术
防腐蚀技术定义
4. 市场竞争加剧
随着市场的不断扩大，将有更多的企 业进入井口装置市场，市场竞争将更 加激烈。
国际知名企业的井口装置产品
案例一
案例二
国内领先企业的井口装置产品
案例三
案例四
创新型井口装置产品案例
案例五
某初创企业的井口装置，设计新颖，功能齐全，具备智能化特点。该产品通过引 入新技术和材料，提高了井口装置的性能和使用寿命，为油气田开发提供了新的 解决方案。
主要生产厂商及市场份额
井口装置市场发展趋势
1. 技术创新
井口装置将不断进行技术创新，提高 性能和可靠性，以满足石油和天然气 开采的复杂需求。
2. 智能化和自动化
井口装置将更加智能化和自动化，提 高生产效率，降低人工成本。
3. 环保要求
钻井井控实施细则新版3-5章
钻井井控实施细则新版3-5章第三章井控装置的安装、试压和使用第十九条井控装置的安装（一）井口装置1.防溢管一律采用两半式法兰密封连接。
其直径应比所用套管加大一级，管内不应有台肩。
2.防喷器每次安装完毕后，应校正井口、转盘、天车中心线，其偏差不大于10mm。
用直径16mm钢丝绳和正反螺丝在井架底座的对角线上固定绷紧。
3.具有手动锁紧机构的闸板防喷器应安装手动操作杆，靠手轮端应支撑牢固，操作杆中心线与锁紧轴之间的夹角不大于30°，挂牌标明开、关方向和圈数。
手轮离地高度超过2m，其下方应安装操作台。
4.安装完后，绘制井口装置示意图，图中应标注各半封闸板和剪切闸板距转盘面的距离。
5.远程控制台（1）安装在面对井架大门左侧、距井口不少于25m的专用活动房内，距放喷管线应有1m以上距离，10m范围内不应堆放易燃、易爆、腐蚀物品。
（2）控制管汇安放并固定在管排架内，管排架与放喷管线应有一定的距离，车辆跨越处应装过桥盖板，不应在管排架上堆放杂物和以其作为电焊接地线或在其上进行焊割作业。
（3）总气源应与司钻控制台气源分开连接，并配置气源排水分离器，不应强行弯曲和压折气管束，气源压力保持在0.65MPa～1.00MPa。
（4）电源应从总配电板处直接引出，用单独的开关控制，并有标识。
（5）非工作状态下，液压油油面距油箱顶面200mm；工作状态下，液压油油面距油箱底面不小于200mm。
气囊充氮压力7.0MPa±0.7MPa。
（6）蓄能器压力17.5MPa～21.0MPa，环形防喷器压力8.5MPa～10.5MPa，管汇压力10.5MPa±1.0MPa，并始终处于工作压力状态。
（7）各控制阀的操作手柄应处于与控制对象工作状态相一致的位置。
控制剪切闸板的三位四通阀应安装防误操作的防护罩和定位销，控制全封闸板的三位四通阀应安装防误操作的防护罩。
（8）半封闸板防喷器的控制液路上均应安装防提安全装置，其气路与防碰天车气路并联。
钻井井控管理规定
附件1钻井井控规定目录第一章总则•第二章井控设计•第三章井控装置的安装、试压、使用和管理•第四章钻开油气层前的准备和检查验收•第五章油气层钻井过程中的井控作业•第六章防火、防爆、防硫化氢措施和井喷失控的处理•第七章井控技术培训•第八章井控管理•第九章附则附录：1. 井口装置组合图2. 关井操作程序3. 顶驱钻机关井操作程序4.防喷演习记录表格式5. 坐岗记录表格式6.钻开油气层检查验收证书格式7.集团公司钻井井喷失控事故信息收集表第一章总则第一条为了深入贯彻《安全生产法》、《环境保护法》，进一步推进集团公司井控工作科学化、规化，提高集团公司井控管理水平，有效预防井喷、井喷失控、井喷着火事故的发生，保证人民生命财产安全，保护环境和油气资源不受破坏，特制定本规定。
第二条各油气田应高度重视井控工作，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，高度树立“以人为本”的理念，坚持“井控、环保，联防联治”的原则，严格细致，常抓不懈。
第三条井控工作是一项系统工程，油气田（管理局或勘探局、油气田公司）的勘探开发、钻井工程、质量安全环保、物资装备和教育培训等部门必须高度重视。
第四条井控工作包括井控设计、井控装备、钻井与完井过程中的井控作业、井控技术培训以与井控管理等。
第五条本规定适用于陆上石油与天然气井钻井。
第二章井控设计第六条井控设计是钻井地质和钻井工程设计的重要组成部分，各油田地质、工程设计部门要严格按照井控设计的有关要求进行井控设计。
第七条地质设计书中应明确所提供井位符合以下条件：油气井井口距离高压线与其它永久性设施不小于75m；距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集与高危场所等不小于500m。
若安全距离不能满足上述规定，由油（气）田公司与管理（勘探）局主管部门组织相关单位进行安全评估、环境评估，按其评估意见处置。
含硫油气井应急撤离措施参见SY/T 5087有关规定第八条进行地质设计前应对井场周围一定围的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、高压电线、水资源情况和风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中标注说明；特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和距地表深度；江河、干渠周围钻井应标明河道、干渠的位置和走向等。
井口装置的安装、拆卸与维护保养ppt课件
1.井口滑轮的检查和保养
（7）定期进行强制保养，强制保养的内容包括：拆开滑轮轴轴承、黄油嘴、承吊轴、更换损伤 部件，轴承要清洗上油，然后组装并注入新黄油。同时，夹板挡线架要刷漆，用以防腐
（8）若滑轮兼作深度计量轮，还应定期检查滑轮槽底磨损情况，若槽底磨损超标应及时更换新 的滑轮轮体
2.张力计的检查与保养
1.生产测井井口装置的安装
（1）到达井场观察地形，摆好绞车并打好掩木
（2）将井口滑轮、滑轮绳套、滑轮支架、张力计、防喷管、井口活接头、注脂泵、注脂泵 管线、手压泵及管线、井口工具及井口连接线搬至井口位置
（3）发动绞车引擎，放下防喷管、电缆头及适当长度的电缆，同时将电缆绕成“∞”字形 置于井场安全位置
2.测井井口装置的保养与检查的技术要求 （8）电缆磁性记号器对地绝缘应大于10MΩ （9）集流环应固定牢固并保证集流环轴与滚筒轴同心 （10）清洁集流环应使用无水酒精等易挥发的有机溶剂 （11）集流环转动时的接触电阻应小于0.5Ω （12）集流环各引线对地绝缘电阻应大于50MΩ
2.测井井口装置的保养与检查的技术要求 （13）马丁代克各黄油嘴注油时应挤出旧油至出新油为止 （14）计数轮直径小于标称值2mm时应更换新计数轮 （15）马丁代克导轮磨损严重时，应更换新导轮 （16）清洗马丁代克时，应注意深度编码器不能进水，且不能随便拆装编码器
（1）清洗张力计外部
（2）检查密封状况
（3）检查引线有无破损
（4）检查丝扣有无脱口、滑扣现象并上黄油
（5）对国产张力计可用万用表低阻挡测量插头的测量 端及供电端的电阻值是否正常
（6）活动引线观察张力计电源线及测量线之间的阻值 是否有变化
（7）用兆欧表分别检查张力计电源线及测量线对外壳 的绝缘
采油工程第三章有杆泵采油13
二、抽油泵
抽油泵是有杆泵抽油 系统中的主要设备
1、泵的结构
泵筒
四大部分
吸入阀(固定阀) 活塞
排出阀(游动阀)
2、泵的类型
第二节 抽油机悬点运动规律 运动规律：位移 S、速度 v 、加速度 a 的变化规律
悬点：抽油杆通过悬绳器及毛辫子连接在驴头上的
悬挂点。
固定杆：游梁支点与
四 曲柄轴中心的连线 连 杆 机 构 游动杆：曲柄、连杆
、游梁后臂
悬点运动可以简化为简谐运动和曲柄滑块运动
一、简化为简谐运动时的悬点运动规律
条件： r/l→0 r/b→0
3.加重杆
抽油杆柱在向下运动时，由于阻力和浮力作用，抽油杆发生 弯曲，为改善抽油杆柱的工作状况，延长抽油杆柱的工作 寿命，采用在泵以上几十米的杆柱直径加粗，称为加重杆。 加重杆的结构如图所示，是两端带抽油杆螺纹的实心圆钢杆， 一端车有吊卡颈和打捞颈，杆身直径有Φ35、Φ38、Φ51 mm 三种。
4、悬绳器 悬绳器是连接光杆与毛辫子的工具。悬绳器在抽油机工 作时，承担整个工作载荷，在测示功图时安装测试传感器。
点B的运动可以看 作简谐运动，即认为B 点的运动规律和D点做 圆周运动时在垂直中 心线上的投影（C点） 的运动规律相同，即B 点和C点的运动规律相 同。
驴头在下死点 曲柄垂直向上
0C
B点经过时间t时的位移 sB 为：
sB sC r r cos r(1 cos )
根据相似三角形关系可知，悬点位移
1—天车滑轮；2—上钢丝绳；3—上链轮；4— 往返架；5—特殊链节；6—轨迹链条； 7—主动链轮；8—减速箱；9—皮带传动； 10—电机；11—平衡气缸；12—平衡柱塞； 13—平衡链条；14—平衡链轮；15—油底壳； 16—底座；17—机架；18—导轨； 19—滑块；20—主轴销；21—悬绳器；22—光 杆
井口装置介绍
10.69 9.83
6 3 0 2.8
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1999年原油总产量56.2869万吨
清腊阀
翼阀
平台采油树
主阀
采油树
15
清腊阀
平台采油树 油嘴
Í ú ¿ ò Ö © Ô Ó ² Á (Í ¶ £
12 9 7.967.96 8.65 8.15 8.28 7.47 7.96 7.88
地面安全阀、井下安全 阀、放气阀液压压力
高低压开关旁 通选择开关
井口控制盘
地面安全阀、井下安全 阀、放气阀液压压力
高低压开关旁 通选择开关
井口控制盘
地面安全阀、井下安全 阀、放气阀开关状态安全阀放Biblioteka 阀关闭开关采油树油管头
采油 采油树油管头顶丝 树
采油树
井下安全阀作用
• 主要作用是当地面发生火灾或应急情况下关闭 井下的油、气源。 • 井下安全阀一般安装在地下100至150米的油管 下。 • 地面安全阀是利用远程动力源（液压）控制系 统的开关，控制阀门的驱动装置，带动驱动杆 使阀板和阀座通孔的位置发生变化，用来切断 和导通阀门的通道，进而控制通道内的石油、 天然气可流动介质的截至和导通 ； • 控制由平台ESD控制系统或现场控制面板手动 开关来控制；
油田井口装置介绍
涠洲终端处理厂
2007年7月
提要
• • • • 井口装置组成 井口采油树 井口采油树阀门 安全阀
第一部分：井口装置组成
简况
井口装置作用
井口装置是海上油气平台油气采收安全可控 的唯一通道，油气从井下到井上油气输出 的第一道控制设备，对于平台的正常安全 生产，起到关键性的作用。特别是对高压 油气田而言，井口装置良好的使用状况和 安全性能，对于井下、井口的任何不安全 的情况，都能很好控制和预防。确保井口， 甚至整个平台的安全
海洋钻井装置与工艺(3海洋钻井工艺)
• 在水泥凝固后，再次开钻 前，先用专用下入工具下 入抗磨补心。抗磨补心是 用来保护套管头内部锥面 免受钻进时钻头、钻柱的 碰撞而造成损坏。
抗磨补心
第四步，钻下一层技术套管井眼
• 技术套管的层数也是根据地层压力和地层破裂压力 梯度来决定，只是在各层套管结构和尺寸上，要精 心设计。
• 因为井身结构一旦选定，各层套管的附属设备（如 套管头、抗磨补心、密封总成等）和下入工具都是 配套使用，各尺寸间不能减少和超越。
• 永久导向架上的导引绳一端固定于导向架 上，另一端将在平台上被恒张力的导引绳 张紧。不论平台如何升沉，导引绳总是处 于张紧状态。
9
第二步是钻26英寸直径井眼
• 第二步是钻26英寸直径井眼，下20英寸直 径套管。这层套管的作用是用来封隔海底 胶结性很差的地层，通常下至泥线以下大 约300米。
• 在钻20英寸直径套管的井眼时，要求使用 隔水管和一套分离器。用钻井液或海水钻 井，但钻井液或海水必须返到平台上，这 样做的目的是防止万一碰到浅气层时，可 以对其实施控制。
10
• 如果表层段有浅气层，则较为复杂。由于此时还 没有表层套管，所以无法安装防喷器系统，钻进 浅气层是在没有防喷器情况下进行，具有一定的 危险性。
• 所以必须要有隔水管系统，能够进行循环，将地 层流体有控制地引导到平台上进行处理。在隔水 管的顶部要安装“旋转防喷器”，实际上是一个 可进行边喷边转的防喷器。
12
• 在等待水泥凝固期间，组装并连 接好水下防喷器组（BOP）和隔 水导管下入并连接到套管头上。
• 下入过程中，切记将连接在隔水 管柱上的防喷器不应该关闭，这 与常规下套管（陆上）时向套管 柱里灌泥浆的原理相似。
海底
第三步，钻l7 1/2英寸直径的井眼
第三章__修井设备及工具
井架
井架的使用要求 井架的承受载荷是有限的，因此作业中应根据施工的负荷选择适 当型号的井架，不容许超负荷使用井架，以防止造成井架变形、 拉倒事现 井架天车应按期加注润滑油，保持天车轮运转正常，如天车轮转 不动，则应更换后再使用。 井架各连接处应按期检查，必须牢固可靠。井架体不准有腐蚀或 变形。 井架绷绳位置符合要求，绷绳牢固可靠，松紧调整适当，各绷绳 受力均匀，井架稳固。应注意在吊升大负荷时，两腿前倾斜井 架不仅要加大向前倾斜，而且还将使井架产生一定的弯曲变形， 这时的侧向应力在井架中部最大，因比在提升大负荷前，应将 井架后第二道绷绳适当调松一些，以防在井架受力前倾、弯曲 时造成井架（压杆）稳定性破坏。
LOWER STABILIZER JACKS
LEVEL RIG
RAISE MAST
LT O—350型修井机
这是一种钻与修两用的修 井动力设备。其特点是 负荷大，机械化程度高。 但其传动结构复杂，维 修保养要求严格。因此， 要想使此设备在修井机 作业中发挥作用，要求 操作者必须全面了解设 备结构原理、各种参数 及一般性能、常见故障 处理和简单维修保养知 识，并熟记作业中的操 作规程和具体规定，才 能充分利用此种设备。
LT O—350型修井机
设备参数 ①大钩负荷：（在6股绳的情况下）额定负荷为 90 t； ②修井深度：3650m， ③钻井深度：1800m； ④大修作业深度：300m（指解卡、钻磨等）； ⑤打捞深度：4400 m； ⑥外形尺寸：长X宽X高：17m X 2．5 m X4.2m； ⑦总重量：37 t； ⑧适用温度：一40℃一57℃（当一20℃以下时不 能起放井架）。
பைடு நூலகம்、海上修井机具
海上修井机 分为：
1）普通平台修井机 2）与辅助船配合使用的修井机 3）修井船 A、装有液压起下装置的自升式修井船 B、装有软管修井机的修井船
完井工程课程设计
完井工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解完井工程的基本概念、工艺流程及重要性；2. 掌握完井工程中井筒、井身结构及井口装置的设计原理；3. 了解完井工程涉及的钻井液、固井、射孔等关键技术及其作用；4. 掌握完井工程中常见问题及解决方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析完井工程中的实际问题，提出合理的解决方案；2. 能够独立完成井筒、井身结构及井口装置的设计；3. 能够运用钻井液、固井、射孔等技术进行完井施工；4. 能够通过查阅资料、实地考察等方式，了解完井工程领域的新技术、新方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对完井工程领域的兴趣，激发学生探索精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通、协作能力；3. 培养学生严谨、负责的工作态度，提高学生的工程素养；4. 增强学生对我国石油工业的认识，激发学生的爱国情怀。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在帮助学生掌握完井工程的基本理论、方法和技术，培养学生解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的石油工程基础知识，对完井工程有一定了解，但缺乏系统学习和实践经验。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为我国石油工业培养高素质的技术人才。
二、教学内容1. 完井工程概述：介绍完井工程的基本概念、发展历程、重要作用及未来发展趋势。
教材章节：第一章 完井工程概述内容：完井工程定义、历史与发展、完井工程在石油开发中的地位与作用。
2. 井筒与井身结构设计：讲解井筒、井身结构的设计原理及方法。
教材章节：第二章 井筒与井身结构设计内容：井筒结构、井身结构设计原理、设计方法、常见问题及解决措施。
3. 井口装置及其设计：介绍井口装置的组成、工作原理及设计方法。
教材章节：第三章 井口装置及其设计内容：井口装置的组成、工作原理、设计原则及方法。
4. 钻井液与固井技术：讲解钻井液、固井技术及其在完井工程中的应用。
井口装置简介ppt
套管头四通
套管头连接套管柱上 端,由套管悬挂器及四通, 阀门等组成,用于支承下 一层较小得套管柱并密封 上下两层套管间得环形空 间,由套管悬挂器承受所 悬挂套管管柱重量。
油管头四通(套管四通)
油管头四通安装在套管头得上 端,由油管悬挂器及其锥座组成,用于 支承油管柱,并密封油管与生产套管 间得环形空间。
单油管采油树:
双油管采油树:
单油管采油树安装在单油管完井得井口装置上。
双油管采油树安装在双油管完井得井口装置 上,用于两个油层同时而又独立开采得生产控制。 双油管完井就是在同一个生产套管中下入两根平行 油管柱或两根同心油管柱,通过双管封隔器或单管 封隔器对两个油气层段进行分隔。
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
12
井口装置操作与使用
井口装置得主要有各种阀门组成,用来 远程与近程控制各种流动介质得切断、导 通、流动方向、流量控制等,一般包括:手 动平板阀、地ຫໍສະໝຸດ 安全阀、节流阀等。手动平板阀
工作原理:
地面安全阀
工作原理
地面安全阀就是利用远程 动力源控制系统得开关,控制阀 门得驱动装置,带动驱动杆使阀 板与阀座通孔得位置发生变化, 用来切断与导通阀门得通道,进 而控制通道内得石油、天然气、 泥浆等可流动介质得截止与导 通。
油管四通
电缆密封机构 电缆孔密封堵头
采油树帽
1、采油树帽内带有提升螺纹,用 于背压阀送入取出工具得连接,用 于采油树得提升与井下作业管线 连接。 2、当油管内含腊时,可卸去采油 树帽顶盖,通过清蜡阀,主阀进行刮 腊操作。
海上平台采油树得分类:
分体式
整体式
海上平台采油树得分类:
自喷井采油树 电潜泵井采油树 气举井采油树 螺杆泵井采油树 注水井采油树 气井采油树
油气井井口装置ppt课件
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
图9-5 抽油井采油树及油管头
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。
油管头一般有两种类型：1)上下带法兰的装置；2)上带法兰 和下带螺纹的装置(图9-24和图9-25)。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
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。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
(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
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
(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。
(1)常用自喷井采油树及油管头
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
完井井口装置组成
完井井口装置组成一、完井井口装置组成完井井口装置呀，那可真是个超有趣的东西呢！它就像井口的小管家，由好多部分组成呢。
（一）套管头这可是井口装置很重要的一部分哦。
它主要的作用就是用来支撑后续的井口装置，就像盖房子打地基一样重要呢。
套管头要把不同层次的套管连接和密封起来，确保井下的套管能够稳稳地固定在井口。
要是没有它，井下的套管就可能会晃来晃去，那可就乱套啦。
（二）油管头油管头也很关键哦。
它是连接油管和套管头的部件。
它能够为油管提供悬挂的地方，让油管可以乖乖地待在井口那里。
而且呀，它还能密封油管和套管之间的环形空间，防止油、气、水这些东西乱串。
就像给油管和套管之间的小缝隙安了个守门员，可厉害啦。
（三）采油（气）树这个部分就比较复杂和有趣啦。
1. 它有很多的阀门呢。
像总闸门，这个闸门就像一个大管家，控制着整个井口的开关。
如果要进行采油或者采气作业，这个闸门就得好好地配合，打开或者关闭。
2. 还有生产闸门，这是专门用来控制油或者气从油管流到地面的通道的阀门。
它要是出问题了，油和气就不能顺利地来到地面，就像堵车了一样。
3. 节流阀也很重要。
它可以调节油或者气的流量。
如果流量太大，可能会对设备造成损害，节流阀就可以让流量变得刚刚好。
4. 采油（气）树还有压力表，这个压力表就像一个小医生，随时告诉我们井口的压力情况。
如果压力不正常，那就可能是井下或者井口装置的某个地方出问题了，我们就得赶紧检查。
完井井口装置的这些组成部分呀，每个都有自己的任务，它们就像一个团队一样，相互配合，共同完成油井和气井的开采工作呢。
要是其中一个部件偷懒或者出问题了，整个开采工作就会受到影响。
所以我们得好好地了解它们，爱护它们，这样才能让油井和气井顺利地工作，给我们带来更多的能源呀。
井下作业井口装置工作原理
井下作业井口装置工作原理井下作业井口装置工作原理，听起来是不是有点儿高大上？其实呢，说白了，它就是一个帮助我们从地下挖油或者天然气的“神奇机器”。
你可以想象它是一个很厉害的“门神”，负责把井下的资源给“提”到地面上来，保证一切顺利。
好比你在地下挖宝，找到了珍贵的矿藏，这个井口装置就是你上交宝物的“传送门”！不过说实话，虽然它听起来有点神秘，但其实原理并没有那么复杂，今天我就带你一起轻松了解一下。
咱们得知道，这个井口装置可不只是一个简单的“口子”。
它的工作可复杂多了！它不仅仅是井下和地面之间的一个连接点，还是整个井下作业系统中的一个重要环节。
可以说，它是井下作业的“心脏”。
井下的油、气通过管道传输到井口装置这里，然后经过一系列的处理和控制，最终被送到地面。
说到这里，可能你就明白了，这个装置其实就像是个大管道的“开关”一样，调控着资源的流动，决定着它们能不能顺利上岸。
井口装置之所以如此重要，是因为它负责着井下作业的安全性。
想想看，井下压力高、温度高，环境又非常恶劣，一不小心，整个人都可能“栽”进去。
所以，这个井口装置不仅要具备承受高压的能力，还要能够对井下的各种危险信号做出反应。
这就好比你在一个超级危险的环境中开车，得时刻关注仪表盘上的每一个小指示灯，稍有异常，立马调整方向。
井口装置具体是怎么工作的呢？其实也没什么复杂的，咱们就从它最基本的几个部件讲起。
首先是井口的防喷器。
听起来是不是有点“硬核”？其实它就是一个“防爆炸”的装置。
井下压力一旦升高，井口防喷器就会启动，封住井口，防止油气喷出，避免发生意外。
你可以把它想象成一个超级强力的“压缩机”，将井口的压力控制在安全范围内，避免发生爆炸或者泄漏。
然后就是井口装置中的控制系统了。
你想，这么复杂的井下作业，怎么可能没有“智脑”？这个控制系统就像是一个调度中心，能够实时监测井下的各种状况，并根据这些数据自动调整井口装置的工作状态。
要是井下发生任何变化，系统会立即报警，操作人员可以根据这些信息做出及时反应。
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5）采油树帽
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。
其他自喷井采油树——掺水型
双管采油树
1—防喷管； 2—高压油壬； 4—清蜡阀门； 6—四通： 7—油嘴套： 8—套管阀门； 9—油管头四通； 10—套管头顶法兰； 12—油管挂： 14—双孔阀； 15—生产阀门
油树的主要通道。
② 生产闸门，控制油气流向出 油管线。
③ 清蜡闸门，上面可连接清蜡 防喷管等。
④ 节流器，控制自喷井的产量。
⑤ 小四通 连接部件
第二节 采油树管汇及配件
一、自喷采油树管汇及配件
CYb—250S723型采油树及油管头
3一套管头顶法兰： 4一油管头大四通； 5一卡箍短节 10一采油树底法兰； 13一节流器； 14一小四通； 15一压力表； 16一弯接头； 17一压力表截止阀； 18一接头
管柱，密封油管与油层套管间的环形 空间；
⑶油管四通的作用是进行正、反循环 洗井，观察套管压力以及通过油、套 环形空间进行各项作业。
图2-3油管头示意图
1－套管四通；2－盘根； 3－顶丝法兰盘； 4－油管悬挂器；
5-顶丝；6-钢圈
主要部件是油管头四通体和油管悬挂器
油管头四通体
最常见的组合方式—锥形油管挂+普 通油管四通，简单实用、维护方便。
二、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； l0—温度计
1）光杆密封器
光杆密封器 1—主体；2—密封胶皮；3—芯子；4—丝杆；5—密封盒； 6、11—密封胶皮；7、12—压盖；8、13一密封胶皮压帽； 9—紫铜垫圈；10—导向螺钉
井架密封圈
3、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。
图8—87 注水井采油树及油管头 1—油管洗井阀门；2—油管注水阀门；3—套管洗井阀门；4—套管注承阀门；
第三章 井口装置与维护保养
石油工程系 刘世恩
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。主要由套管头、油管头和采油树本体三部分组成。
采油树
图2-1 井口装置示意图油管头 套管头来自连接方式：螺纹式、法兰式、卡箍式
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。
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。
油嘴是节流元件，通过调换不同孔眼直径 的油嘴，来控制油井的合理生产压差，油嘴是 用高碳合金钢经热处理制成的。孔眼直径有从 2-20mm多种，每差0.5mm为一等级。
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。
采油树的相关部件
采油树的相关部件
1、阀门 2、油管四通和三通 3、节流阀 4、螺栓、螺母 5、法兰、钢圈 6、采油树帽
1、井口阀门 井口所用阀门有平行板阀门和斜楔阀门。 连接方式分为螺纹式、法兰式和卡箍式三种。
2、三通、四通
3、节流阀
节流器是用来控制产量的部件，型号表示方 法与井口阀相同。有固定式和可调式两种。 连接形式有卡箍、法兰和螺纹等方式。
2）悬绳器
悬绳器
悬绳器
作用：连接光杆和 驴头，承受抽油时 的工作载荷； 为动力仪测示功图 时提供光杆载荷。
悬绳器结构图 1－垫板；2－销；3－内套管；4－下盘；5－顶 丝；6－弹簧圈；7－钢丝紧固器；8－上盘； 9－钢丝绳；10－特制螺帽；11－光杆紧固器； 12－弹簧圈
3）方卡子
4）密封圈
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。
法兰式 连接
350高压自喷井井口
1.套管头 ⑴位置 套管头在井口装置的下端，是连接
套管和各种井口装置的一种部件。
其他类型油管头
⑷顶丝法兰盘装在套管四通上，油管挂坐在顶丝法兰的
座上，并起到挤压盘根密封油、套环形空间的作用，同时 起到卡住油管，防止井内压力太高时将油管柱顶出的作用。
图2-4 顶丝法兰盘悬挂油管示意图
1－油管；2－顶丝法兰盘；3－油管悬挂器； 4－盘根；5－顶丝；
3.采油树
采油树是指油管头以上的部分，它的作用是控制和调节 油井的生产，引导从井中喷出的油气进入出油管线，实现 下井工具设备的起下等。 ① 总闸门，控制油、气流入采
⑵组成：套管头由本体、套管悬 挂器和密封组件组成。
⑶作用：用以支持技术套管和油
层套管的重力，密封各层套管间的 环形空间，为安装防喷器、油管头 和采油树等上部井口装置提供过渡 连接。
⑷表层套管用法兰与套管头下法兰
连接，油层套管用丝扣与套管头内 丝扣连接。
图2-2 单级套管头示意图 1－油管头本体；2－套 管头本体；3－套管悬挂 器 4—油层套管 5—表
4、法兰、钢圈
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。
层套管
第三章 井口装置
双
1— 上部套管头；
级
2—下部套管头；
套
3—油管头；
管 头
4—上部套管悬挂器 （卡瓦式）； 5—上部悬挂套管；
示
6—下部套管悬挂器
意
（卡瓦式）；
图
7—下部悬挂套管； 8—连接套管（表层
套管）
2.油管头
⑴位置：油管头装在套管头的上面，它包括
油管悬挂器和套管四通。
⑵.油管悬挂器的作用是悬挂井内油