采油工套管头结构与工作原理
采油设备
采油技术设备引言采油是石油工业上游中继钻井之后的工作流程。
在油田开发过程中由于油层自身特点不同，所用的采油方法、采油设备也不同。
而在采油过程中采油设备起到了致关重要的作用。
本文就针对采油设备及相关方面内容进行介绍。
采油法及与之对应的设备一、自喷采油机设备自喷采油：油层物性好、压力高的油井，油气可自喷到地表。
二、自喷原理自喷井的四种流动过程1、渗流：从油层流到井底，流体在多孔介质中渗虑。
如果井底的压力大于油的饱和压力，为单向渗流；如果井底的压力小于油的饱和压力，为多向（混气）渗流。
2、垂直管流：从井底流到井口，流体在油管中上升，一般在油管某断裂处压力已低于油的饱和压力，故属于单项流或多项流。
3、嘴流：通过控制自喷井产量的油嘴，一般流速较高。
4、水平管流：沿地面管线流到转油站，一般为多相管流。
四种流动过程是互相联系、制约的，是一个统一的动力学系统。
对于某一油层，在一定的开采阶段，油层压力稳定于某一数值不变，这时油井压力变大，油井的产量就会减少；油井压力变小，油井的产量就会增加。
可见，在油层渗流阶段，井底压力是阻力，而对于垂直管流阶段，井底压力是把油气举出地面的动力。
井口油管压力对于垂直管流是阻力，而对嘴流是动力。
垂直管流中能量的来源与消耗1、单向垂直管流的能量的来源是井底流动压力，能量消耗在克服井深的液柱压力，及液体从井底流到井口过程中垂直管壁之间的摩擦力。
2、多向垂直管流的能量的来源：1、进入井底的液气所具有的压力（流压）；2、随同油流进入井底的自由气及举升过程中从油中分离出来的天然气所表现的气体膨胀能，能量消耗：1、气体作用于液体上，垂直的推举液体上升，2、气体与液体之间的摩擦作用，携带液体上升。
三、基本设备1、井口设备(1)套管头：在井口装置的下端，作用连接井内各层套管并密封套管间的环形空间。
(2)油管头：装在套管头的上面，包括油管悬挂器和套管四通。
油管悬挂器作用是悬挂油管管柱，密封油管与油层套管间的环形空间；套管四通作用是正反循环洗井，观察套管压力以及通过油套环形空间进行各项作业。
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。
井控-井口套管头装置⑥
将斜面顶部和底部 磨光
塘沽石油工具基地
中海油田服务股份有限公司
CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED
c）此套管头如果是快装式，需在套管外围均匀涂上润滑脂，检查套管 头下部套管腔内的“BT”密封、卡瓦总成、压盘以及螺栓是否良好。如 果是焊接式，需检查腔内的试压槽是否完好。 d）用吊装工具将套管头水平吊起，缓慢地坐入20″套管上，并根据现 场的要求调整套管头的方向（注意：在安装过程中一定要保持其水平， 要求最大倾斜度不要超过 2度。套管头到位后一定要确认水平！）；如 果是焊接式，则需在套管头内外进行焊接（按焊接工艺及要求进行）。 如图所示；
常规井口
211/4″2000psi( 2M）插入焊接 式套管头 厂家：VG
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试 压
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安 装 防 磨 套
套管扣拧紧扭矩:
13-3/8”套管——12000英尺-磅/1627公斤-米 9-5/8” 套管——9050英尺-磅/1227公斤-米
7” 套管——6000英尺-磅/814公斤-米
套管耐压强度（钢级：N-80）
7”——6800psi 9-5/8”——6300psi 13-3/8”——4600psi 20”——1600psi
13-3/8″ 7″
11″×7-1/16″油管头四通
9-5/8″
13-5/8″×11″套管头四通
2000PSI×5000PSI 2000PSI
21-1/4″×13-5/8″套管头四通
套管头使用说明书
JMP®套管头使用说明书江苏金石机械集团有限公司厂址：江苏金湖建设东路4号邮编：211600电话：3传真：2目录一、概述 (1)二、结构特征与工作原理 (3)三、尺寸 (8)四、安装程序 (8)五、故障分析及排除 (18)六、安全保护装置 (18)七、保养和维修 (18)八、运输及贮存 (19)九、开箱及检查 (20)十、附图 (20)十一、售后服务热线 (22)一．概述1．1用途及适用范围：套管头装置主要用来固定钻进井的井口,连接井下套管柱并可靠地密封和控制管间的环形空间，是油田采油（气）井口装置的重要设备。
型号说明TF □×□×□×□---- □套管头压力级别表层套管(SC) 生产套管( PC)技术套管(TC1) 技术套管(TC2)注意：在阅读本说明书过程中，请仔细核对您使用的产品参数是否与“□”中打“√”的选项相符。
1．2套管头类型：□：单层套管头√：双层套管头□：三层套管头1．3技术特性1．3．1主要性能：产品规范级别：□P S L1 √PS L2 □P SL3 □PSL3G □PS L4性能要求级别：√PR1 □P R2额定材料级别：□A A □B B □C C □DD √E E □F F额定温度级别：□-60~82ºC（K级）√-46~82ºC（L级）□-29~82ºC（P级）√-18~121ºC（U级）1．3．2主要参数：连接形式：AP I S p ec 6A法兰连接法兰规范：套管头上法兰：□211/4＂□203/4＂√135/8＂□11＂工作压力：□14M p a(2000PS I) √21Mp a(3000PSI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)套管头底部连接：√螺纹式□卡瓦式□焊接式套管四通A上法兰：□211/4＂□203/4＂□135/8＂√11＂□71/16＂工作压力：□14M p a(2000PS I) □21M pa(3000PS I)√35M pa(5000P SI)□70Mp a(10000PS I)□105Mp a(15000P SI)□140Mp a(20000P SI)套管四通A下法兰：□211/4＂□203/4＂√135/8＂□11＂□71/16＂工作压力：□14M p a(2000PS I) √21M pa(3000P SI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)套管四通B上法兰：□203/4＂□135/8＂□11＂□71/16＂工作压力：□14M p a(2000PS I) □21Mp a(3000PSI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)套管四通B下法兰：□211/4＂□203/4＂□135/8＂□11＂工作压力：□14M p a(2000PS I) □21M pa(3000P SI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)旁侧口：套管头旁侧口：□螺纹连接√法兰连接套管四通A旁侧口：□螺纹连接√法兰连接套管四通B旁侧口：□螺纹连接□法兰连接工作介质：石油、天然气、泥浆1．4安全性能：产品从设计、选材、性能试验到出厂试验都符合AP I sp e c 6A«井口和采油树设备规范»的要求，如按照使用说明书要求正确操作，本设备工作是安全可靠的。
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
套管头介绍
三开套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开（技套卡瓦）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开（技套心轴）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开完井（全卡瓦）套管头总成
三开完井（上卡瓦、下心轴）套管头总成
从此开始 额定工作压 力≥103.5MPa？
否
是
高浓度H2S？
否
是
靠得很近？
否 是 是
是
3
NACE
否
高浓度H2S？
否
额定工作压 力≥35MPa？
否
是
靠得很近？
否
是
靠得很近？
否 是
是
3 3 2 3 2
靠得很近？
否
是
额定工作压 力≥35MPa？
否
额定工作压 力≥35MPa？
否
是
2 1 是 3 2 1
额定工作压 力≥35MPa？
Hale Waihona Puke TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开完井（上心轴、下卡瓦）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开完井（全心轴）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
完井（卡瓦)套管头总成
TFK95/8″×51/2″-DD/PU-35
• 主要特点： • 1、在套管头钻井使用过程中，我们实行全程
服务，根据钻井作业实际情况和用户要求，确定 套采用套管头悬挂器结构。 • 2、在座封壳体不变的情况下，即可使用心轴 式悬挂体，又可使用卡瓦式悬挂器，便于处理各 种意外事故。 • 3、设计新颖，悬挂负荷能力大，密封性能可 靠，安全系数高。
套管头 PPT
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。
套管头使用说明书
JMP®套管头使用说明书江苏金石机械集团有限公司厂址：江苏金湖建设东路4号邮编：211600电话：3传真：2目录一、概述 (1)二、结构特征与工作原理 (3)三、尺寸 (8)四、安装程序 (8)五、故障分析及排除 (18)六、安全保护装置 (18)七、保养和维修 (18)八、运输及贮存 (19)九、开箱及检查 (20)十、附图 (20)十一、售后服务热线 (22)一．概述1．1用途及适用范围：套管头装置主要用来固定钻进井的井口,连接井下套管柱并可靠地密封和控制管间的环形空间，是油田采油（气）井口装置的重要设备。
型号说明TF □×□×□×□---- □套管头压力级别表层套管(SC) 生产套管( PC)技术套管(TC1) 技术套管(TC2)注意：在阅读本说明书过程中，请仔细核对您使用的产品参数是否与“□”中打“√”的选项相符。
1．2套管头类型：□：单层套管头√：双层套管头□：三层套管头1．3技术特性1．3．1主要性能：产品规范级别：□P S L1 √PS L2 □P SL3 □PSL3G □PS L4性能要求级别：√PR1 □P R2额定材料级别：□A A □B B □C C □DD √E E □F F额定温度级别：□-60~82ºC（K级）√-46~82ºC（L级）□-29~82ºC（P级）√-18~121ºC（U级）1．3．2主要参数：连接形式：AP I S p ec 6A法兰连接法兰规范：套管头上法兰：□211/4＂□203/4＂√135/8＂□11＂工作压力：□14M p a(2000PS I) √21Mp a(3000PSI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)套管头底部连接：√螺纹式□卡瓦式□焊接式套管四通A上法兰：□211/4＂□203/4＂□135/8＂√11＂□71/16＂工作压力：□14M p a(2000PS I) □21M pa(3000PS I)√35M pa(5000P SI)□70Mp a(10000PS I)□105Mp a(15000P SI)□140Mp a(20000P SI)套管四通A下法兰：□211/4＂□203/4＂√135/8＂□11＂□71/16＂工作压力：□14M p a(2000PS I) √21M pa(3000P SI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)套管四通B上法兰：□203/4＂□135/8＂□11＂□71/16＂工作压力：□14M p a(2000PS I) □21Mp a(3000PSI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)套管四通B下法兰：□211/4＂□203/4＂□135/8＂□11＂工作压力：□14M p a(2000PS I) □21M pa(3000P SI)□35M pa(5000P SI)□70M pa(10000P SI)□105Mp a(15000P SI)□140M pa(20000PS I)旁侧口：套管头旁侧口：□螺纹连接√法兰连接套管四通A旁侧口：□螺纹连接√法兰连接套管四通B旁侧口：□螺纹连接□法兰连接工作介质：石油、天然气、泥浆1．4安全性能：产品从设计、选材、性能试验到出厂试验都符合AP I sp e c 6A«井口和采油树设备规范»的要求，如按照使用说明书要求正确操作，本设备工作是安全可靠的。
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)；
19 采油工 套管头结构与工作原理ppt课件
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。
38
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。
套管捞油技术
目录前言一、套管抽子的结构及原理1.抽子的结构2.套管抽吸施工工艺3.套管抽吸增油原理二、现场应用1.套管抽吸应用范围2.套管抽吸选井条件3.注意事项三、套管抽吸效果分析1.零散井抽吸效果2.套管抽吸解堵效果3.经济效果分析四、存在问题及下步打算前言随着油田注水开发进入中后期，油层近井堵塞逐渐加剧，其主要颗粒型的物理堵塞（钻井泥浆、注水机杂等），和有机物的化学堵塞（沥青质、Ca、Mg沉淀物等）。
在解除物理堵塞方面，近年来国内外已开展、完善一系列解堵工艺技术，并在矿场上取得了一定效果。
其中负压解堵工艺技术以其施工简单、成本低廉而逐步为现场所重视。
目前，应用的负压解堵工艺为封隔器座封油层顶部，当油井正常生产时，射孔段形成“负压”波处理油层，以及封隔器抽吸与上述负压结合处理油层这两种手段。
为此，我们根据实际情况，自行研制、组装了一种抽吸强度大的套管抽子，成功解决了零散井无三抽设备和地面管线的采油问题。
同时，也作为一种强力抽吸解堵工艺取得了明显效果。
1995年在现场抽吸施工了6口零散井，累计捞油600立方米。
1996年套管抽吸17口油井，累计增油998吨。
这种工艺具有施工简单、见效快、效果好等优点，具有广阔的前景。
一、结构及原理1.套管抽子的结构如图所示，套管抽子主要有进油凡尔、胶筒、中心管及加重锤组成。
其工作原理是当油杆、油管起出后，通过装置的特殊井口，将抽子下入套管，直至液面以下100米后上提至井口。
此时，抽子排出套管中的100米液柱（约1.2方），如此反复，直到抽至油层射孔顶界，每次排出的液体通过井口连接的软管线进入罐车。
2.抽吸过程工艺特点（1）井底压差逐次放大抽子每次抽吸过程中，井底生产压差逐次放大，其压差增加幅度随着沉没度减少而增大，可以用下式表示：ΔP=P t-(0.01H*V液-P1)式中：ΔP——井底生产压差，MPaP t——地层压力，MPaH——沉没度，mP1——抽子产生的压力，Mpa由上式看出，当P1一定时，在H=0的情况下，则ΔP= P t+P1，达到最大值。
油气井井口装置 ppt课件
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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。
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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。
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三、三通和四通
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四、法兰用密封垫环及垫环槽 1．适用范围
石油井口装置法兰用密封垫环及垫环槽 2．形式及尺寸
1)按作用型式，密封垫环分为R型机械压紧式和RX、BX型压 力自紧式两类。
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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。
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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 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．油管悬挂器 油管悬挂器是支承油管柱并密封油管和套管之间环形中间的
一种装置。
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油气井井口装置
套管头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。
套管头
用水平尺检查底部套管头法兰面水平情况， 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； 盘上的调节螺栓，然后锁紧支承圆盘上的4只锁紧螺栓；
卸去下部标有“观察”字样的2只堵头， 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 注塑孔”字样的注塑接头； 有“注塑孔”字样的注塑接头； 操作注塑枪注入密封脂，当对面观察口有密封脂溢出为止， 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， 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 80%，取两者之低值。对另一只注塑接头依此重复操作； 的80%，取两者之低值。对另一只注塑接头依此重复操作；
三、套管悬挂器： 套管悬挂器： 套管头与表层套管为卡瓦连接时，表层套管悬挂器采用WD WD型 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， 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， BT密封 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。 装快捷方便。
1、表层套管； 表层套管； 导管； 2、导管； 底板总成； 3、底板总成； 表层套管悬挂器； 4、表层套管悬挂器； 试压孔； 5、试压孔； 二次密封； 6、二次密封； 注塑孔； 7、注塑孔； 观察孔； 8、观察孔； 9、套管头
吊起底部套管头，保持水平；检查BT密封圈； BT密封圈 ⑸吊起底部套管头，保持水平；检查BT密封圈； ⑹调整好方向扶正平稳下放，注意观察，防止挤坏BT密封 调整好方向扶正平稳下放，注意观察，防止挤坏BT密封 BT 圈； ⑺套管头下放到位后，调整底部套管头底部支承圆盘上的 套管头下放到位后， 调节螺栓，使环形钢板接触导管； 调节螺栓，使环形钢板接触导管；
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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。
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。
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。
采油工套管头结构与工作原理
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。
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。
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 。
采油工套管头结构与工作原理
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
套管头
采油工装备技术培训教材
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
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
卡瓦牙定位手柄
采油工套管头结构与工作原理
（3）W型卡瓦式悬挂器
卡瓦 上壳体
手柄
密封件 下壳体
手柄
采油工套管头结构与工作原理
W型卡瓦式悬挂器分解图
W型卡瓦悬挂器卡瓦块
采油工套管头结构与工作原理
（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
采油工套管头结构与工作原理
区别与用途
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。
采油工套管头结构与工作原理
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。ຫໍສະໝຸດ 采油工套管头结构与工作原理
3、三层套管头
一般用在高压深井或勘探井。
采油工套管头结构与工作原理
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。
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
WE卡瓦
密封件
4、连接密封配件
BT密封圈 WD卡瓦
采油工套管头结构与工作原理
六、套管头组的命名方法
采油工套管头结构与工作原理
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
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
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 。
② 芯轴式表层套管头
丝扣式悬挂器
密封件 套管丝扣
采油工套管头结构与工作原理
③ 焊接式表层套管头
W卡瓦 密封件
焊缝 焊缝
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
1、悬挂器
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
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
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。
采油工套管头结构与工作原理
（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
采油工套管头结构与工作原理
（2）WE型卡瓦式悬挂器
提绳 螺钉 压板 主密封圈 本体 卡瓦
采油工套管头结构与工作原理
八、表层套管头
在单层套管头里即称套管头
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
① 卡瓦式表层套管头
WE卡瓦 密封件
BT密封圈 WD卡瓦
采油工套管头结构与工作原理
采油工套管头结构与工作原理
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
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
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。
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。
采油工套管头结构与工作原理
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。
采油工套管头结构与工作原理
五、套管头的组成结构
采油工套管头结构与工作原理
试压保护环现场安装位置
试压保护环 套管悬挂器
采油工套管头结构与工作原理
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。