油气井井口装置
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。
油气井井口装置
(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。
31
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。
油管头安装于采油树和套管头之间，其上法兰平面为 计算油补距和井深数据的基准面。
4
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
1—油层套管；2—技术套管； 3—表层套管；4—下四通；5， 10，14，19—钢圈；6，15， 16—侧法兰；7—下悬挂器；8， 17—主密封；9，18—顶丝； 10—钢圈；11—试压孔；12— 下层副密封；13—上四通； 20—上层副密封；21—转换法 兰；22—试压孔；23—上接油 管头
48
三、基本参数 单级套管头、双级套管头和三级套管头基本参数分别见表9-ll、 表9-12和表9-13。
44
三级套管头示意图
1—油管头；2—上部套 管头；3—中部套管头；4— 下部套管头；5—上部套管 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—连接套管（表层套管）
45
组合式三级套管头示意图
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。
井口装置安全评估
井口装置安全评估
井口装置安全评估是指对井口装置的安全性进行评估和分析。
井口装置是指在油气钻井作业中，用于控制井口液位、防止井涌、调节井口压力等功能的设备和系统。
井口装置的安全评估旨在确定井口装置是否满足安全要求，以及存在的潜在安全风险和问题，为采取措施控制和预防井口事故提供科学依据。
井口装置安全评估的内容主要包括以下几个方面：
1. 设备检查和评估：对井口装置的设备进行检查和评估，包括各类阀门、控制系统、传感器、流量计等设备的性能和完整度检查，确保设备能够正常运行和满足安全要求。
2. 操作程序评估：对井口装置的操作程序进行评估，包括操作步骤的正确性、操作人员的培训和技能水平、紧急事故处理程序等方面。
评估结果可用于调整操作程序，提高操作的安全性。
3. 安全控制系统评估：对井口装置的安全控制系统进行评估，包括安全阀、压力控制系统、液位控制系统等，确保这些系统能够及时发现并处理井口的异常情况，避免事故的发生。
4. 故障分析和应急预案评估：对井口装置可能发生的故障进行分析，并评估现有的应急预案的有效性和可行性。
评估结果可用于优化故障处理流程和应急预案，提高处理故障和应对突发情况的能力。
通过井口装置安全评估，可以及时发现和解决井口装置可能存
在的安全隐患和问题，提高井口装置的安全性能，减少井口事故的发生。
同时，评估结果也可用于制定相应的管理措施和培训计划，为井口装置的安全管理提供支持。
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。
第三章井口装置
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。
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。
15—生产阀门
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
5—总阀门；6—测试阀门；7—回水阀门；8—套压表；9—注水压力表
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
意
器（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管
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。
井口装置简介
4
油管四通
精选课件
5
电缆密封机构 电缆孔密封堵头
精选课件
6
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的连接,用于 采油树的提升和井下作业管线连 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。
精选课件
7
海上平台采油树的分类:
分体式
精选课件
整体式 8
井口装置简介
精选课件
1
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 一层较小的套管柱并密封 上下两层套管间的环形空 间，由套管悬挂器承受所 悬挂套管管柱重量。
精选课件
2
油管头四通（套管四通）
油管头四通安装在套管头的上 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 产套管间的环形空间。
15
工作原理
●可调式节流阀是利用调节手轮，使阀杆带动阀针
做上下运动，使阀针与阀座之间的间隙大小发生变 化，进而控制通道内的石油、天然气、泥浆等可流 动介质的流量的作用；
●固定式节流阀是通过改变
阀门内部通道的大小，进而 控制通道内的石油、天然气、 泥浆等可流动介质的流量的 作用。
精选课件
16
精选课件
17
油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。 具有上下法兰和 两个环空出口。
精选课件
3
油管悬挂器
油管悬挂器是坐在油管头的锥座中，用于悬挂油管
柱，并在所悬挂的油管和油管头锥座之间提供密封。
海上油气田完井一般都下有井下安全阀，油管悬
挂器都必须有连接液控管线的通道，电潜泵还须有
油气井井口装置资料
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。
第十三章
油气井井口装置
第一节 采油树及油管头
第二节 套管头
第三节 常用部件
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。
连接形式有卡箍、法兰和螺纹等方式。 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。 非加热式节流器如图9-39所示。 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，油嘴的结构如图9-40所示，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。
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96。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。
井口装置介绍
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
安全阀放气阀
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；
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
油口压力表
油嘴刻度盘
采油树
油嘴组成和作用
• 油嘴是安装在采油树上的节流阀，主体 由油嘴刻度盘、油嘴开关手轮、油嘴心 • 油嘴作用：用来控制单井产量，方便油 井日常的管理和工作制度的调整。
谢 谢！
•
•
简况
所谓采油树
采气井站生产与管理：气井井口设备(一)
锥座式油管头的优点： ·锥座式堵塞器投入油管通道后即可更换总阀门； ·如果卸掉上法兰以上部分，装上不压井起下钻装置即可起出油管。 锥座式油管头的缺点： ·锥面密封压得很紧，上提油管时要较大的起重力，同时密封圈容易损坏。
（2）直座式油管头 直座式油管头由12个部件组成，油管挂和
上法兰的孔之间也装有两道复合式自封填料。 上法兰有小孔与油管挂上部环行空间连通，通 过此孔可以测出环形空间的压力，用来了解油 管挂密封圈和油管挂上的复合式密封填料的密 封，是否良好。
采气站生产与管理 气井井口设备（一）
采气井井口装置Leabharlann 它是控制气井生产的重要地面设备之一。主 要由套管头、油管头和采气树三大部分组成。
采气树
油管头 套管头
小四通 油管左翼１号闸阀 左翼角式节流阀
套管左翼2号闸阀
套管左翼1号闸阀
测压闸阀 油管右翼１号闸阀 右翼角式节流阀
2号总闸阀 1号总闸阀
套管右翼１号闸阀 套管右翼2号闸阀
大四通
底法兰
采气井口装置的作用： （1）开关控制和引导井内气流，即在开采过程中，从 油管内将气引到地面上来；并对天然气流量、压力、方向 进行控制； （2）悬挂油管，即悬挂下入井中的油管柱； （3）连接井下套管，承托下入油气井中的各层套管柱；
（4）密封套管和油管之间的环形 空间；
（5）创造测试和井下作业条件， 便于测压、清蜡、洗井、循环、压井 和油气井增产等各种措施的实施。
一、套管头 用于悬挂各种套管，密封各层套管的环形空间，安装在套管柱顶部或另一个套
管头上的部件叫套管头。通过悬挂器支撑其后各层套管的质量；承受防喷器的质量； 在内外套管之间形成压力密封；为释放套管柱之间的压力提供一个出口；可进行钻 采工艺方面的特殊作业。
油气井井口装置
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。
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。
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5
(1)常用自喷井采油树及油管头
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6
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(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。
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(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。
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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。
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2
井口装置 包括套管 头、油管 头和采油 （气）树
三部分
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3
第一节 采油树及油管头
采油树是阀门和配件的组成总成，用于油气井的 流体控制，并为生产管柱提供入口。它包括油管头上 法兰以上的所有设备。可以对采油树总成进行多种不 同的组合以满足任何一种特殊用途的需要。采油树按 不同的作用可分为采油（自喷、人工举升）、采气、 注水、热采、压裂、酸化等专用装置。并根据使用压 力等级的不同而形成系列。
【采油 精】井口装置介绍-涠洲终端
谢 谢！
油田井口装置介绍
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
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；
采油树
井下安全阀操作
•阀门打开： •在井口控制盘通过控制盘开关打开向驱动 器供给的动力源（液压），使驱动器的活 塞或气囊下行，带动驱动杆使阀门的阀体 和阀座的通孔重合，致使阀门打开的状态。
简况
井口装置主要包括：
1、 油管四通、油管悬挂器。 2、采油树、地面安全阀。 3、井下安全阀、采油树帽。 4、仪表、四通、变径法兰等。
简况 井口采油树主 要组成和分类
1、采油树按外形可分整体式和分体式。 2、采油树主要包括：主阀、清蜡阀、翼阀、油嘴、地面安全阀、井 下安全阀、采油树帽、电缆穿透装置、井下数据线穿透装置以及各
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；
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
关于井口装置，你必须知道这些…
关于井口装置，你必须知道这些…概述井口装置是指采油树、油管头、套管头及相关配件，是用于悬挂、支撑、控制、调节等的采油设备。
作为油气生产的重要设备，其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产。
==套管头专题==套管头是套管和井口装置之间的重要连接件。
它的下端通过螺纹与表层套管相连，上端通过法兰或卡箍与井口装置或防喷器相连。
△常用的套管头套管头的特点•套管连接既可采用螺纹连接，也可采用卡瓦连接，悬挂套管既快速又方便；•套管挂采用刚性与橡胶复合密封结构，还可采用金属密封，増强了产品的密封性能；•设计有防磨套及试压取出工具，方便防磨套的取出和对套管头进行试压；•上法兰设计有试压、二次注脂装置；•套管头侧翼阀门配置，根据用户需求设计；套管头的作用套管头安装在表层套管柱上端，用来悬挂表层套管以外的各层套管和密封套管环形空间的井口装置部件，主要作用有以下几点1、通过悬挂器悬挂除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量；2、连接防喷器等井口装置；3、在内外层套管柱之间形成压力密封；4、为释放可能积聚在两成套管柱之间的压力提供出口；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；6、特殊作业：a.固井质量不好可众侧孔补注水泥，b.酸化压裂时，可从侧孔注入压力平衡液。
△各层套管头结构补充 | 知识为了好记忆，将套管头的作用和用途归纳为四句话：•悬挂各层套管重量；•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；套管头的分类1. 按悬挂套管层数按悬挂套管层数可分为：单级套管头、双级套管头、三级套管头；其中单级套管头一般用在低压浅层地层生产井当中；双级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；三级套管头一般用在高压深井或勘探井中；△单级套管头△双级套管头△三级套管头2. 按套管悬挂器的结构型式按套管悬挂器的结构型式可分为卡瓦式套管头、芯轴式(螺纹式)套管头、整体式(焊接式)套管头；△卡瓦式套管头△芯轴式套管头△整体式(焊接式)套管头3. 按本体间连接方式按本体间连接方式分为法兰式套管头、卡箍式套管头、独立螺纹式(悬挂套管柱上端和油管头本体下端用螺纹连接的套管头)；4. 按本体的结构型式按本体的结构型式分单体式套管头(一个本体内装一个悬挂器)、组合式套管头(一个本体内装多个悬挂器)；套管头的型号表示法套管头的结构及密封1. 套管头的结构套管头由四通、套管悬挂器、顶丝总成、法兰式平行闸阀、连接件、压力显示机构等组成；2. 橡胶密封工作原理套管头密封由套管头本体、BT形橡胶密封圈、套管悬挂器、燕尾形橡胶密封圈、顶丝V形密封圈、密封垫环构成，套管悬挂器座挂在套管头本体台阶上，由于套管的悬重，金属与金属的接触就产生刚性被动密封，套管悬挂器与套管的密封为螺纹密封。
石油常用地面装备(井口、采油树、阀门)
1、采油气井口装置及附件
（12）微调长效光杆密封器
型号 工作压力 工作介质
B型 17MPa 油、气、水
适用光杆直径 额定温度 高度
25-38mm ≤180℃ 425mm
1、采油气井口装置及附件
（13）皮碗闸阀 作用：胶皮闸阀在旋紧后可安全更换盘根。
工作压力 连接螺纹 12MPa 27/8 TBG 适用光杆直径 通径 19、22、25、 28mm 62mm
常规油管悬挂器
1、采油气井口装置及附件
（10）手动双闸板光杆防喷器
型号 2SFZ65-21 通径 65mm
额定压力 21/35MPa 额定温度 -29-121℃
1、采油气井口装置及附件
（11）随动光杆调偏密封器
型号
工作压力 调偏范围
ZYMF-Ⅲ
20MPa 1-16mm
适用光杆直径
额定温度 高度
25-38mm
3、常见阀门结构
（3）手动明杆平板阀 1、明杆结构，带平衡尾杆； 2、阀体与阀盖、阀板与阀座之间为金属密封；
3、阀杆与阀盖之间带倒密封结构，便于阀门带
压更换阀杆填料； 4、阀板与阀座密封面堆焊硬质合金，耐腐蚀、
耐冲刷；
5、工作压力：2000～15000Psi； 6、公称通径：2-1/16"～4-1/16"。
3、常见阀门结构
（12）球阀 1、阀座浮动，使球与阀座之间的 贴合更完美； 2、密封更可靠； 3、固定球结构，开关力矩小； 4、流动阻力小，全开时无阻力。
3、常见阀门结构
（13）旋塞阀
1、旋塞阀可分为汽动、手动两用，设有限位 装置，开关自如，端部可以是由壬联接或 LP螺纹联接，可以替换固井、压裂设备
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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)。
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。
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(1)常用自喷井采油树及油管头
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(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。
4)不锈钢垫环槽堆焊的不锈钢厚度应不小于3.2mm，焊条材料 应采用奥氏体不锈钢。
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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。
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(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。
第十三章 油气井井口装置
第一节 采油树及油管头 第二节 套管头 第三节 常用部件
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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。
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。
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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
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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。
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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
油管头安装于采油树和套管头之间，其上法兰平面 为计算油补距和井深数据的基准面。
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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
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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
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井口装置 包括套管 头、油管 头和采油 （气）树 三部分
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第一节 采油树及油管头
采油树是阀门和配件的组成总成，用于油气 井的流体控制，并为生产管柱提供入口。它包括油管 头上法兰以上的所有设备。可以对采油树总成进行多 种不同的组合以满足任何一种特殊用途的需要。采油 树按不同的作用可分为采油（自喷、人工举升）、采 气、注水、热采、压裂、酸化等专用装置。并根据使 用压力等级的不同而形成系列。
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(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。
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。
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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。
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Hale Waihona Puke 以偏心悬挂油管柱，形成环形空
间测试通道。
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(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。
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(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。
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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。
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二、采气井 采气树及油管 头
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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