抗硫采油(气)井口装置

15 15 15 15 15
1.4 2.1 3.45 3.45 3.45
140
140
3
15
3.45
计时和验收准则：装置与压力测量仪表已与压力源 隔离，本体构件外表完全干燥时开始记时，在试验 压力下，不应有可见渗漏。
2. 抗硫采油(气)井口装置的气密封检验： 根据用户的要求进行气密封试验。
以 KQ65-70 抗硫采油 (气 )井口装置为例来说明气井口装 置密封试验程序：
图6 采油（气）树
c. 采油（气）树的工作原理： 采油（气）树主平板阀为1、4、7号阀，两翼平板阀 为 8、 9号阀，两翼节流阀为 10、 11号阀。在使用过程 中，一般使用单翼，7号阀主要用于井口作业。单翼通 道上平板阀有三只，任意关闭一只平板阀就可以截断 通道，但1号阀一般不作为操作阀使用，当其它平板阀 出现泄漏时截断通道，可以安全的更换泄漏的阀门。 所以，对1号平板阀质量要求很高。可调式节流阀用于 调节通道流量。特别注意：法兰式平行闸阀不可作为 节流用，而可调式节流阀不宜作开关阀用。
压力表 10 号阀 9 号阀
Y 形截止阀 7 号阀 8 号阀 11 号阀 可调式节流阀 ( 或固定节流阀)
采 油 树
小四通
4 号阀 1 号阀
法兰式平行闸阀
上法兰 3 号阀 油管头
油管挂 试压阀 顶丝 2 号阀 T 形截止阀
油 管 头
6 号阀 200 ( 或7")B T 密封 注脂阀
5 号阀
图1 抗硫采油(气)井口装置
4.2 型号（常用产品）： KQ65-21 KQ65-35 KQ65-70 KQ65-105 （ KQ 2 9/16"×2 9/16"-3,000psi ） （ KQ 2 9/16"×2 9/16"-5,000psi ） （ KQ 2 9/16"×2 9/16"-10,000psi ） （ KQ 2 9/16"×2 9/16"-15,000psi ）
油管头四通内腔下部有与wk.baidu.com" （或5 1/2"）套管悬挂
器或是7“套管相匹配的密封面。 上法兰上有顶丝，用于锁定7"防磨套（保护密封 面），在座入油管悬挂器后，又能将油管悬挂器锁定。 若顶丝处出现渗漏，可拧紧压帽，使密封生效。 油管头四通两侧口法兰，油管头四通侧口通径为 φ55 ， 设计有ZG 2"螺纹，一端接平板阀，另一端接平板阀、 丝扣法兰、接头、截止阀及压力表，经压力表可观察 套管与油管之间的环空压力。
b.采油树(或油管头)本体静水压试验：完全采用已进行本 体静水压试验过的装置（非散件连接装置）组装的采
油树，仅需试验至额定工作压力。 （PSL1级 PSL2级）
额定工作 压力 MPa 14 28 35 试验压力 MPa 14 28 35 最少保压时间(min) 保压期压力装置 观测到的压力 t1 t2 变化(MPa) 3 3 3 3 3 3 1.4 2.1 3.45
图2 橡胶密封的油管头
⑵. 橡胶、金属密封的油管头（见图 3 ）上密封由上法
兰、 O 形橡胶密封圈、上金属密封环、调节环、油管 悬挂器、下金属密封环组件、油管头本体构成； 油管头下密封由油管头本体、BT形橡胶密封圈、套 管金属密封环、套管悬挂器、套管头本体构成；
橡胶、金属密封的油管头橡胶部分的工作原理与橡胶 密封的油管头相同。
油管头下密封由油管头本体、 BT 形橡胶密封圈、套 管悬挂器、燕尾形橡胶密封圈、套管头本体构成；
油管头四通下法兰有200（或7“）BT密封及相应的 注脂或试压孔，使用时必须从注脂阀注入高压密封脂， 方能使BT密封起作用。若密封出现渗漏，应从注脂阀 和试压阀分别注入密封脂，使密封继续生效。注脂压 力不超过该法兰额定工作压力；如密封套管，则不超 过该套管的额定许用挤毁压力。压力试压孔用于套管 悬挂器外密封试验。
KQ78×65-70 （ KQ 3 1/16"×2 9/16"-10,000psi ）
KQ78×65-105 （ KQ 3 1/16"×2 9/16"-15,000psi ） 抗硫采油(气)井口装置零件或部件的额定工作压 力应按其端部或出口连接的额定工作压力确定。当 端部或出口连接的额定工作压力不同时，应按其较
验收准则：丝扣法兰冒气泡为后座密封不合格，不冒 气泡为后座密封合格；
⑵.油管头下法兰接试压法兰，7、8、9阀全关,其余阀全 开，丝扣法兰堵头拆下，从油管头下法兰输入压力空 气，检验7、8、9阀后座密封性能；
验收准则：丝扣法兰冒气泡为后座密封不合格，不 冒气泡为后座密封合格； c.整体连接密封性能试验： 油管头下法兰接试压法兰，阀全部半开, 装上丝扣 法兰堵头,从油管头下法兰输入压力空气，检验整体连 接密封性能； 验收准则:在保压期间，水池内无任何可见水泡；
抗硫采油(气) 井口装置
石油工业井控装置质量监督检验中心
2006年11月
一、什么是抗硫采油(气)井口装置： 抗硫采油(气)井口装置是在完井以后，用于控制油(气) 井的流量和井口压力，开、关以及井下作业时进行井口操 作用的装置（见图1）。抗硫采油(气)井口装置各阀编号 有顺时针编号，也有逆时针编号，各厂不通，图1所示编 号为顺时针编号。
图4 油管悬挂器、双公短节
⑸. 橡胶、金属密封的直座式油管悬挂器（见图5）： 橡胶、金属密封的直座式油管悬挂器具有悬挂油管 方便，密封双可靠的特点。特别适用于高温、高含硫、 高腐蚀的井口。金属密封有多种多样的结构。
图5 橡胶、金属密封油管悬挂器
2. 采油（气）树（见图6）的用途、结构及工作原理： a. 采油（气）树的用途：
采油（气）树安装在油管头上部组件，用于控制油 （气）井的流量和井口压力，开、关井口以及井下作 业时进行井口操作用的装置。 b. 采油（气）树的结构：
采油（气）树由上法兰、法兰式平行闸阀、可调式 节流阀、小四通、连接件、压力显示机构等组成。为 安全保险起见，还有上法兰与1号阀设计在一起的整体 1号阀采油树。
图1 抗硫采油(气)井口装置
二、抗硫采油(气)井口装置的用途、特点及分类： 1.用途：
抗硫采油 ( 气 ) 井口装置用于自喷油（气）井，既能 作为生产井口，也能作为压裂、酸化及其它作业时的 井口。 2.特点：
a. 与油管连接采用螺纹连接，悬挂油管既快速又方便； b. 油管挂采用橡胶复合密封结构，还可使用金属密封， 増强了产品的密封性能； c.设计有防磨套及试压取出工具，方便防磨套的取出
和对井口装置进行试压； d.上法兰设计有试压、二次注脂装置；
e. 采油树主阀和油管头侧翼阀门设计为两只阀门，增大 了抗硫采油(气)井口装置的保险安全性。
3.分类：按不同的使用进行分类（见表1）
2.3 分类：按不同的使用进行分类（见表1） 表1 采油(气)井口装置及代号
序号
1
产 品 名 称
抗硫采油(气)井口装置 采油井口装置 采气井口装置
小的额定工作压力来确定。 抗硫采油(气)井口装置额定工作压力分为14MPa、 21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa六种压 力级别。 五、抗硫采油(气)井口装置的用途、结构及密封工作
原理：
采油(气)井口装置由油管头和采油树组成。 1. 油管头的用途、结构及密封工作原理： 油管头密封形式可分为橡胶密封（图2），橡胶、金 属复合密封（图3）；
a. 1、2、3阀前座密封性能试验：
油管头下法兰接试压法兰，1、2、3阀全关，卸下注 脂阀，其余阀全开，丝扣法兰堵头拆下，从油管头下 法兰输入压力空气，检验阀1、2、3阀前座密封性能； 验收准则：注脂孔冒气泡为前座密封不合格，不冒 气泡为前座密封合格；
b. 外围阀后座密封性能试验： ⑴.油管头下法兰接试压法兰，4、5、6阀全关,其余阀全 开，丝扣法兰堵头拆下，装上1、2、3阀的注脂阀，从 油管头下法兰输入压力空气，检验4、5、6阀后座密封 性能；
图3 橡胶、金属密封的油管头
⑷. 橡胶密封的直座式油管悬挂器、双公短节 （见图4）：
抗硫采油（气）井口装置配有3 1/2UPTBG×3 1/2UPTBG油管挂和3 1/2UPTBG× 2 7/8 TBG（或2 7/8 UPTBG）双公短节（可根据用户要求配置双公短 节螺纹），直座式油管悬挂器具有悬挂油管方便，密 封可靠的特点。与油管采用螺纹连接，然后座挂于油 管头四通内的密封面及承载台肩上，油管悬挂器的下 密封是利用油管的悬挂重量，使矩形夹布橡胶密封圈 变形达到密封效果，称为自重式密封，在油管悬挂器
2 .在进行抗硫采油(气)井口装置检验时,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》；
四、 抗硫采油(气)井口装置的型号表示法及型号： 1 .型号表示法: 例：KQ65-70抗硫采油(气)井口装置 K Q 65 — 70 压力 70MPa 通径 65mm 采气 抗硫
代 号
KY KQ KZ KR KS
其它井口装置
注水井口装置 2 热采井口装置 试油井口装置
压裂酸化井口装置
油管头 3 采油井口装置油管头 采气井口装置油管头 采油(气)树
KL
YY QY YS QS
4
采油树 采气树
三、抗硫采油(气)井口装置设计、制造和检验的相关 标准：
1 .抗硫采油(气)井口装置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》；
六、抗硫采油(气)井口装置的检验： 1.抗硫采油(气)井口装置的性能要求、金属材料的质量控 制要求、非金属材料的质量控制要求、抗腐蚀合金堆 焊的质量控制、本体静水压试验（单独装置）要求和 密封垫环及垫环槽形式与法兰式平行闸阀相同。抗硫 采油(气)井口装置还应进行的试验： a. 通径试验：使用按SY/T5127-2002 径规完全贯通采油树主孔通径； P58表33加工的通
外圆还设计有一道O形橡胶密封环径向密封，增强了密 封效果。
如果心轴式悬挂器有不同的顶端螺纹和底端螺纹， 应按先底端螺纹后顶端螺纹并加“ TOP”（顶端）字样 列出这两种螺纹；任一能倒转安装的悬挂器，在正常 安装时面向井眼的端部上应有“DOWN”（向下）的字样。
箭头指示方向为油管悬挂器安装方向（ A 端指向井 底），油管悬挂器密封部位严禁打钳。双公短节 B 端 指向井底（见图4）。
70
105 140
70
105 140
3
3 3
3
3 3
3.45
3.45 3.45
（PSL3级 PSL4级）
额定工作 压力 MPa 14 28 35 70 105 试验压力 MPa 14 28 35 70 105 最少保压时间(min) 保压期压力装置 观测到的压力 变化(MPa) t t
1 2
3 3 3 3 3
油管悬挂器的上金属密封环是在安装上法兰前，通 过测量上金属密封环在上法兰孔中的位置尺寸，再确 定装调节环的厚度，使调节环在上法兰孔中冒出一定
的过盈量。在上法兰与油管头四通连接时，通过油管 头四通压缩调节环，使上金属密封环变形，从而达到 密封油管悬挂器的作用。 油管悬挂器的下金属密封环的密封原理，是通过金 属密封环和油管头四通、油管悬挂器的设计，保证各 零件的几何尺寸，利用顶丝上的45°锥面旋转，使油 管悬挂器下行，最终使金属密封环组件变形，从而达 到密封油管挂器的作用。
a. 油管头的用途： 油管头安装在最上层套管头的顶部或最小套管柱上的 部件，用来悬挂油管和密封油管与套管的环形空间。 b. 油管头的结构： 油管头由四通、油管悬挂器、顶丝总成、法兰式平行 闸阀、连接件、压力显示机构等组成。 c. 油管头的密封工作原理： ⑴. 橡胶密封的油管头（见图2）的上密封由上法兰、O形 橡胶密封圈、油管悬挂器、矩形夹布橡胶密封圈、油 管头本体构成；
油管头四通下法兰密封套管的金属密封与油管悬挂 器的上金属密封密封原理相同。
油管头两翼平板阀为2、3、5、6号阀，在使用过程 中，一般使用单翼，单翼通道上平板阀有二只，任意 关闭一只平板阀就可以截断通道，但2、3号阀一般不 作为操作阀使用，当其它平板阀出现泄漏时截断通道， 可以安全的更换泄漏的阀门。所以，对2、3号平板阀 质量要求很高。