井口和采油树培训资料6讲解
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顶部SRL金属密封环， 微量金属变形密封， 和内压自紧密封；
连续的井下安全阀 控制管线结构，管 接头只起固定作用。
油管挂、上法兰
二、采油树
ຫໍສະໝຸດ Baidu
采油树
采油树
连接至油管头最上面接头的设备组件，用于控制油井生产。
采油树
地面安全阀和控制系统
安全阀控制系统的功能：
•自动控制高温、井压异常变 化，故障关井；
防磨衬套
送入/取出工具
防喷气试验塞
套管挂送入取出工具。 底部ACME左旋工具 扣，带O形圈密封， 顶部套管扣作为提升 用。
试压塞和防磨套送 入取出组合工具。 上下为钻井时使用的 钻杆扣。
产品介绍（二）
API16C产品
在钻井时,节流放喷管汇与压井管汇分别连 接在防喷器的二侧， 开关管汇上的平板阀和调 节节流阀开度大小能实现节流循环和放喷，并可 调节钻压与套压的压差，是平衡钻井或欠平衡钻 井的配套工具。
井下安 全阀
√
√
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关主安全阀
√
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关井下安全 阀
√
备注：关断功能可根据顾客的需求更改
√
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地面安全阀控制系统外观
地面安全阀控制系统井场状况
阀门
高压闸阀
2-1/16″～7-1/16″×6-3/8″ 阀体采用模锻件； 压力等级10M～20M； PSL1～4； PR1、2； 材料等级AA、BB、CC、DD、EE、
产品技术参数
压力等级：2000、3000、5000、10000、15000、20000PSI
制造等级：PSL1、PSL2、PSL3、PSL3G、PSL4
材料等级：AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH
AA-CC 一般工况 DD-HH酸性环境
温度等级：K 、L 、P 、R 、S- 、T - 、U - 、
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。
在钻井过程中，当井涌或井喷发生时可打开节流管汇边路放喷，也可通过打开中路平 板闸阀直接放喷泄压。来自压井泥浆泵的高压泥浆通过压井管汇进入套管，以控制井喷和 井涌。节流和压井管汇是钻井必备的配套设备。
固定式节流放喷管汇 放置在撬座上，它的 布局和配置可采用图 示结构,也可以按用户 不同要求配置。
升降式节流放喷管汇的进液口高度可随钻井 四通高度的变化而作相应调整，通常高度调节 范围为1米。调节间距为5公分。调节时先松开 锁紧手柄，吊起上工作台后拔插插销，最后锁 紧手柄防止管汇在工作时晃动。
定； • 阀芯采用碳化钨粉末冶金烧结，超高硬度耐冲
损； • 针对气井阀腔堆焊Stellite合金提高冲损能力； • 可配置液动直线促动器，方便操作和控制。
高压安全阀及液动促动器。
可配置剪切7/32″编织电缆和0.108″ 钢丝的剪切促动器。
长期配套促动器还有Bake公司的产 品。
井口工具
2、全径通管的设计能增加阀的使用寿命，此设计不限制 流量，使紊流低到最低程度。
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
升降式压井管汇的放喷管高 度可随钻井四通高度的变化而作 相应调整，一般为“T” 字形结构， 也可按客户要求配置。
这是海上平台修井机配套的节流 放喷管汇。工作压力70Mpa，它的 特点是占地面积小，(4.2米x2米)操 作高度低， 阀门比较集中，它与现场 管线采用由壬连接,装拆和维修方便。
这是钻井泥浆循环管汇。这 里汇集钻井液、压井泥浆、固 井水泥浆等控制管，并带有钻 井参数仪和套压传感器的接口。
上下部连接螺纹：API油管扣和其他特种气密封管扣，可带有井下 控制管线。
工作压力从3000Psi～ 5000Psi，能使各规格 电缆从油管头窜过，它有良好的绝缘性 和密封性，并带有井下控制管线。
套管头四通
油管四通
全金属密封油管挂结构
底部锥形金属密封 环，用顶丝激发密 封；
颈部U形组合金属密 封，由法兰螺栓激 发密封；
组装式井口 套管头装置能满足
油(气)井套管挂与套 管之间的环形空间的 密封和套管支承要求、 能耐各种介质的腐蚀。
本公司提供套管 头装置的各种工具、 如防磨套、送入和回 收工具、BOP试压塞。
井口部分
整体式井口
Packoff Assy
Tubing Hanger
Mandrel Casing Hanger
-60 -82
-46-82
-29-82
(室温)
18-66
-18 82
-18 121
V2-121
性能等级：PR1、PR2
阀门尺寸：1 13/16—9
套管头和四通：7 1/16”、9、11、13 5/8、16 ¾、18 3/4、 20 3/4、21 ¼.
井口部分
（是指表层套管最上面部分与油管头悬挂器异径接头连接之间的所有永久性装置）
右边有三个70Mpa、2 1／ 16”闸阀组成固井管线，左边 是35Mpa 4 1／16” 立管开关 控制管线,中间为35Mpa 2 1 ／16” 的冲洗管线、放空管线、 和压井管线。
各条管线采用由壬与配套设 备相连。
三高气井材料选择
HH级材料应用和试验
HH 级材料是API 6A规定的最高等级的抗腐蚀合金材料，简 称CRA。其基本的定义是：Ni、Cr、Mo、W、Ti、Co、 Nb等抗腐蚀金属元素的总量占材料50%以上。实际应用 之中，合金含量高的抗腐蚀性能越好。
底层套管头及管挂结构一
金属密封做的套管挂二次密封细部结构。
垫圈 (备件按需 选用)
外密封圈 内密封圈 (备件按需 选用)
支撑环
套管四通
套管头(二台肩)
套管头(三台肩)
套管头带套管挂
牙板
上止动 圈连接螺 栓橡胶密封 圈下止动 圈
组合螺 牙丝板套
工作压力：3000Psi ～ 15000Psi 油管挂密封：橡胶、金属-金属
FF、HH； 温度等级 K L S T P U V； 暗杆式阀，开启力矩小； 杆密封为PTFE+ENGILOY弹簧加
强自压增强型； 阀体、阀板与阀座金属密封，无橡
胶密封件。 适用于“三高”井口。
阀门
阀门结构特点
1、非提升阀杆结构可提供安全、可靠的、适用于各种环 境的应用。
• 配备H2S检测装置，对空 气中弥漫的有害气体监测并 自动关井；
• 可远程传输压力、温度、 流量、液面、出砂以及H2S 外逸状况，便于中控室采取 措施。
气、液动活塞式促动器
独立单井地面安全控制系统 主要技术参数
安全阀数量 安全阀压力等级 安全阀工作压力 安全阀容积
3个 5,000～15,000PSI 3,000PSI，6,000PSI
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。
金属材料抗H2S的性能测试按照NACE TM 0177。
Fronius堆焊设备
HH级油管挂材料
——Inconel 718合 金快锻棒料
718、625、825合金 材料的精炼钢， VOD、AOD和电渣 重熔技术热工改锻 在上海已经成熟。
阀杆 密封函压帽 背支承环 杆密封
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。
笼套式和柱塞式节流阀
• PSL 1～4； • PR 1、2； • 材料等级AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH； • 温度等级 K L S T P U V； • 刻度值按1/64″表示； • 平衡阀杆结构降低操作力矩； • 阀杆两端有支撑，低噪声设计，多用于气井生
产； • 计算流量系数Cv值并通过国家级试验室检测标
9、阀腔内不存在一件橡胶密封件。 10、多重密封: 10.1、阀门为双向密封，任何一端多可作为进口端密封。 10.2、一旦进口端密封失效，阀门就会转入出口端密封。 11、在恶劣腐蚀条件下，进口端密封能降低阀门的腐蚀， 12、适用于陆地和海上油田。
高合金弹簧加强PTFE杆密封
井口、采油树和管汇 示意图及介绍
井口和采油（气）树产品知识介绍
一、井口分类：
目前常用井口分为： 采油（气）井口；注 水井口；热采井口； 试油井口；压裂井口 。
二、名词解释
井口：异径接头（或 变径法兰）表层套管 之间的永久性装置。
采油（气）树：连接 至油管头最上面接头 的设备装置。用于控 制油井的生产。
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。
600ML
安全阀管线连接形式 ½ “NPT
驱动介质
液压油/空气
安全阀、控制柜的距离 50M
首个安全阀关闭时间 10S(快速泄放阀)
第三方设备
压力传感器、温度传感器等
地面安全阀控制系统关断表
关断响应 关翼安全阀
远程 ESD
防火易 熔塞
控制设备
管线高 压
管线低 压
手动关
翼安全 阀
手动关
主安全 阀
手动关
Compact Wellhead
螺纹式底层套管头 :
下部连接螺纹有API 套管长圆螺纹 、套管 短圆螺纹、套管偏梯 形螺纹。
连接螺纹尺寸为： 7” ～ 21”。
焊接式底层套管
头
牙板式底层套管头： 它的特点是安装方便， 在井场上，它的方向 位置可调，与套管的 连接采用两道组合密 封，并设有密封试验 接口。
连续的井下安全阀 控制管线结构，管 接头只起固定作用。
油管挂、上法兰
二、采油树
ຫໍສະໝຸດ Baidu
采油树
采油树
连接至油管头最上面接头的设备组件，用于控制油井生产。
采油树
地面安全阀和控制系统
安全阀控制系统的功能：
•自动控制高温、井压异常变 化，故障关井；
防磨衬套
送入/取出工具
防喷气试验塞
套管挂送入取出工具。 底部ACME左旋工具 扣，带O形圈密封， 顶部套管扣作为提升 用。
试压塞和防磨套送 入取出组合工具。 上下为钻井时使用的 钻杆扣。
产品介绍（二）
API16C产品
在钻井时,节流放喷管汇与压井管汇分别连 接在防喷器的二侧， 开关管汇上的平板阀和调 节节流阀开度大小能实现节流循环和放喷，并可 调节钻压与套压的压差，是平衡钻井或欠平衡钻 井的配套工具。
井下安 全阀
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关主安全阀
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关井下安全 阀
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备注：关断功能可根据顾客的需求更改
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地面安全阀控制系统外观
地面安全阀控制系统井场状况
阀门
高压闸阀
2-1/16″～7-1/16″×6-3/8″ 阀体采用模锻件； 压力等级10M～20M； PSL1～4； PR1、2； 材料等级AA、BB、CC、DD、EE、
产品技术参数
压力等级：2000、3000、5000、10000、15000、20000PSI
制造等级：PSL1、PSL2、PSL3、PSL3G、PSL4
材料等级：AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH
AA-CC 一般工况 DD-HH酸性环境
温度等级：K 、L 、P 、R 、S- 、T - 、U - 、
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。
在钻井过程中，当井涌或井喷发生时可打开节流管汇边路放喷，也可通过打开中路平 板闸阀直接放喷泄压。来自压井泥浆泵的高压泥浆通过压井管汇进入套管，以控制井喷和 井涌。节流和压井管汇是钻井必备的配套设备。
固定式节流放喷管汇 放置在撬座上，它的 布局和配置可采用图 示结构,也可以按用户 不同要求配置。
升降式节流放喷管汇的进液口高度可随钻井 四通高度的变化而作相应调整，通常高度调节 范围为1米。调节间距为5公分。调节时先松开 锁紧手柄，吊起上工作台后拔插插销，最后锁 紧手柄防止管汇在工作时晃动。
定； • 阀芯采用碳化钨粉末冶金烧结，超高硬度耐冲
损； • 针对气井阀腔堆焊Stellite合金提高冲损能力； • 可配置液动直线促动器，方便操作和控制。
高压安全阀及液动促动器。
可配置剪切7/32″编织电缆和0.108″ 钢丝的剪切促动器。
长期配套促动器还有Bake公司的产 品。
井口工具
2、全径通管的设计能增加阀的使用寿命，此设计不限制 流量，使紊流低到最低程度。
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
升降式压井管汇的放喷管高 度可随钻井四通高度的变化而作 相应调整，一般为“T” 字形结构， 也可按客户要求配置。
这是海上平台修井机配套的节流 放喷管汇。工作压力70Mpa，它的 特点是占地面积小，(4.2米x2米)操 作高度低， 阀门比较集中，它与现场 管线采用由壬连接,装拆和维修方便。
这是钻井泥浆循环管汇。这 里汇集钻井液、压井泥浆、固 井水泥浆等控制管，并带有钻 井参数仪和套压传感器的接口。
上下部连接螺纹：API油管扣和其他特种气密封管扣，可带有井下 控制管线。
工作压力从3000Psi～ 5000Psi，能使各规格 电缆从油管头窜过，它有良好的绝缘性 和密封性，并带有井下控制管线。
套管头四通
油管四通
全金属密封油管挂结构
底部锥形金属密封 环，用顶丝激发密 封；
颈部U形组合金属密 封，由法兰螺栓激 发密封；
组装式井口 套管头装置能满足
油(气)井套管挂与套 管之间的环形空间的 密封和套管支承要求、 能耐各种介质的腐蚀。
本公司提供套管 头装置的各种工具、 如防磨套、送入和回 收工具、BOP试压塞。
井口部分
整体式井口
Packoff Assy
Tubing Hanger
Mandrel Casing Hanger
-60 -82
-46-82
-29-82
(室温)
18-66
-18 82
-18 121
V2-121
性能等级：PR1、PR2
阀门尺寸：1 13/16—9
套管头和四通：7 1/16”、9、11、13 5/8、16 ¾、18 3/4、 20 3/4、21 ¼.
井口部分
（是指表层套管最上面部分与油管头悬挂器异径接头连接之间的所有永久性装置）
右边有三个70Mpa、2 1／ 16”闸阀组成固井管线，左边 是35Mpa 4 1／16” 立管开关 控制管线,中间为35Mpa 2 1 ／16” 的冲洗管线、放空管线、 和压井管线。
各条管线采用由壬与配套设 备相连。
三高气井材料选择
HH级材料应用和试验
HH 级材料是API 6A规定的最高等级的抗腐蚀合金材料，简 称CRA。其基本的定义是：Ni、Cr、Mo、W、Ti、Co、 Nb等抗腐蚀金属元素的总量占材料50%以上。实际应用 之中，合金含量高的抗腐蚀性能越好。
底层套管头及管挂结构一
金属密封做的套管挂二次密封细部结构。
垫圈 (备件按需 选用)
外密封圈 内密封圈 (备件按需 选用)
支撑环
套管四通
套管头(二台肩)
套管头(三台肩)
套管头带套管挂
牙板
上止动 圈连接螺 栓橡胶密封 圈下止动 圈
组合螺 牙丝板套
工作压力：3000Psi ～ 15000Psi 油管挂密封：橡胶、金属-金属
FF、HH； 温度等级 K L S T P U V； 暗杆式阀，开启力矩小； 杆密封为PTFE+ENGILOY弹簧加
强自压增强型； 阀体、阀板与阀座金属密封，无橡
胶密封件。 适用于“三高”井口。
阀门
阀门结构特点
1、非提升阀杆结构可提供安全、可靠的、适用于各种环 境的应用。
• 配备H2S检测装置，对空 气中弥漫的有害气体监测并 自动关井；
• 可远程传输压力、温度、 流量、液面、出砂以及H2S 外逸状况，便于中控室采取 措施。
气、液动活塞式促动器
独立单井地面安全控制系统 主要技术参数
安全阀数量 安全阀压力等级 安全阀工作压力 安全阀容积
3个 5,000～15,000PSI 3,000PSI，6,000PSI
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。
金属材料抗H2S的性能测试按照NACE TM 0177。
Fronius堆焊设备
HH级油管挂材料
——Inconel 718合 金快锻棒料
718、625、825合金 材料的精炼钢， VOD、AOD和电渣 重熔技术热工改锻 在上海已经成熟。
阀杆 密封函压帽 背支承环 杆密封
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。
笼套式和柱塞式节流阀
• PSL 1～4； • PR 1、2； • 材料等级AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH； • 温度等级 K L S T P U V； • 刻度值按1/64″表示； • 平衡阀杆结构降低操作力矩； • 阀杆两端有支撑，低噪声设计，多用于气井生
产； • 计算流量系数Cv值并通过国家级试验室检测标
9、阀腔内不存在一件橡胶密封件。 10、多重密封: 10.1、阀门为双向密封，任何一端多可作为进口端密封。 10.2、一旦进口端密封失效，阀门就会转入出口端密封。 11、在恶劣腐蚀条件下，进口端密封能降低阀门的腐蚀， 12、适用于陆地和海上油田。
高合金弹簧加强PTFE杆密封
井口、采油树和管汇 示意图及介绍
井口和采油（气）树产品知识介绍
一、井口分类：
目前常用井口分为： 采油（气）井口；注 水井口；热采井口； 试油井口；压裂井口 。
二、名词解释
井口：异径接头（或 变径法兰）表层套管 之间的永久性装置。
采油（气）树：连接 至油管头最上面接头 的设备装置。用于控 制油井的生产。
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。
600ML
安全阀管线连接形式 ½ “NPT
驱动介质
液压油/空气
安全阀、控制柜的距离 50M
首个安全阀关闭时间 10S(快速泄放阀)
第三方设备
压力传感器、温度传感器等
地面安全阀控制系统关断表
关断响应 关翼安全阀
远程 ESD
防火易 熔塞
控制设备
管线高 压
管线低 压
手动关
翼安全 阀
手动关
主安全 阀
手动关
Compact Wellhead
螺纹式底层套管头 :
下部连接螺纹有API 套管长圆螺纹 、套管 短圆螺纹、套管偏梯 形螺纹。
连接螺纹尺寸为： 7” ～ 21”。
焊接式底层套管
头
牙板式底层套管头： 它的特点是安装方便， 在井场上，它的方向 位置可调，与套管的 连接采用两道组合密 封，并设有密封试验 接口。