油气井井口装置
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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。
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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
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。
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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。
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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)。
试仪器无法通过油管，只
能通过油套环形空间进行
测试。该油管头可以偏心
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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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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(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。
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
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
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。
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。
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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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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
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。
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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
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。
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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。
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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)。
试仪器无法通过油管，只
能通过油套环形空间进行
测试。该油管头可以偏心
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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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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(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。
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
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
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。
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。
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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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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