套管头使用说明书

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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
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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。

二．结构特征与工作原理
2．1总体结构特点：(见附图)
此套管头主要由底部套管头、(套管四通A、套管四通B)、套管悬挂器和阀门等部件组成。

其结构紧凑，连接牢固，密封可靠，安装调试方便。

2．2主要部件结构特点
2 ．2 ．1底部套管头本体
2．2．1．1底部套管头法兰及旁侧口通径均符合AP I sp ec 6A标准，具有良好的互换性。

2．2．1．2底部套管头法兰上的顶丝用于顶住防磨套。

2．2．1．3底部套管头内腔设计有技术套管悬挂器坐落台肩。

2．2．1．4底部套管头底部连接型式有三种:螺纹式、卡瓦式、焊接式。

(见图一)
○1螺纹式○2卡瓦式○3焊接式
图一：底部套管头底部连接形式
2． 2．2套管四通A本体
2．2．2．1 套管四通A法兰及旁侧口通径均符合AP I sp ec 6A标准，具有良好的互换性。

2．2．2．2套管四通A底部采用两道二次密封，在高压下将密封脂经单向阀注入到二次密封圈，挤压缩二次密封圈，起到密封作用，且可以在两道二次密封圈之间试压。

2．2．2．3套管四通A侧出口为栽丝法兰连接，并带VR堵螺纹，可以在不压井的情况下更换阀门。

2．2．2．4套管四通A上法兰带有顶丝，用于顶住防磨套。

下法兰有试压孔，用于检查环空和两道二次密封圈的密封情况。

2．2．2．5套管四通A内腔设计有套管卡瓦悬挂器坐落台肩。

2． 2．3套管四通B本体
2．2．3．1 套管四通B法兰及旁侧口通径均符合AP I sp ec 6A标准，具有良好的互换性。

2．2．3．2套管四通B底部采用两道二次密封，这种密封结构通过在高压下把密封脂经单向阀注入到二次密封圈，挤压缩二次密封圈，起到密封作用，且可以在两道二次密封圈之间试压。

2．2．3．3套管四通B侧出口为栽丝法兰连接，并带VR堵螺纹，可以在不压井的情况下更换阀门。

2．2．3．4套管四通B上法兰带有顶丝，用于顶住防磨套。

下法兰有试压孔，用于检查环空和两道二次密封圈的密封情况。

2．2．3．5套管四通B内腔设计有套管卡瓦悬挂器坐落台肩。

2．2．4套管悬挂器
□套管头与表层为卡瓦式连接时，表层套管悬挂器采用“W D”型卡瓦悬挂器，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，密封形式为二次密封，卡瓦悬挂器为剖分式，安装快捷方便。

(见图二)
○1卡瓦牙○2卡瓦壳体
图二：“WD”型卡瓦式套管悬挂器
√技术、油层套管悬挂器采用“W”型单锥面卡瓦悬挂器，依靠套管自重卡住套管，使卡瓦与套管形成牢靠的连接，密封形式为自激式密封，卡瓦悬挂器为剖分式、自锁结构，安装快捷方便。

(见图三)
○1提绳○2卡瓦牙○3手柄○4卡瓦壳体○5橡胶密封环○6支撑座○7手柄
图三：“W”型卡瓦式套管悬挂器
□技术、油层套管悬挂器采用“W E”型单锥面卡瓦悬挂器、依靠套管
自重卡住套管，使卡瓦与套管形成牢靠的连接，密封形式为手动激发密封，卡瓦悬挂器为剖分式、自锁结构，安装快捷方便。

(见图四)
○1提绳○2压板○3密封圈○4螺钉○5支撑座○6卡瓦牙○7螺钉
图四：“WE”型卡瓦式套管悬挂器
□技术、油层套管悬挂器采用心轴式套管悬挂器，依靠套管自重激发密封，套管悬挂器与套管通过螺纹形成牢靠的连接。

(见图五)○1连接螺纹○2悬挂器本体○3连接螺纹○4密封圈○5支撑座○6卡簧
○7装配完毕后切割处○8装配完毕后套管头(套管四通)法兰端面
图五：心轴式套管悬挂器
三．尺寸
3．1外形尺寸：
外形尺寸见第十部分附图。

四．安装程序
本说明书按常规的钻井工艺编写安装操作程序，在准备初始装井口前，建议用户根据所用钻井架底座的高度和图中所给定的具体高度，确定一个四周由水泥加固的方井，这是在钻井和地面井场布置设计中应予考虑的因素之一。

4．1 套管头安装程序
4．1．1 用钻头钻至设计井深，起出钻具，下入表层套管至预定位置，固井、候凝。

4．1．2将底部套管头底部与表层套管相连:
√螺纹式：将底部套管头通过底部螺纹与表层套管相连(或用双公短节相连)，确保方向正确。

(见图六)
○1底部套管头○2连接螺纹○3套管
图六：螺纹式套管头连接示意图
□卡瓦式(见图七)
A、先粗割导管，然后将上部割断的导管吊起，测量导管和表层套管的高度差为510m m左右，划线粗割表层套管。

B、吊出被割断的导管和套管。

C、测量导管的高度后精割，再精割表层套管，要求尽可能地割平。

D、用水平尺检查表层套管端面水平情况，如不水平，须将高出的部位割去，直至水平为止。

E、用气割法割出表层套管端面的初步坡口，再用砂轮将坡口打磨成6×30°，要求坡口无棱角且手感光滑。

F、用砂布将套管柱外表面的密封部位和二次密封圈将要经过的部位打磨光滑，检查有无沟槽（若有，应去除），然后用润滑油（脂）涂抹二次密封圈将要经过的套管柱外表面。

G、用大钩吊起底部套管头，尽可能地保持水平，检查二次密封圈是否完好（如损坏，须更换），清洗二次密封圈，然后均匀地涂抹薄层润滑油（脂），安装密封钢圈。

H、调整底部套管头两侧口的方位，扶正，平稳地下放底部套管头，注意观察，防止挤坏二次密封圈。

I、套管头下放到位后，调整底部套管头底端支承圆底盘上的调节螺栓，使环形钢板接触导管。

J、焊接环形钢板和导管端面的焊缝（环形钢板是否和表层套管焊由用户决定）。

K、用水平尺检查底部套管头法兰平面的水平情况，如不水平，可调整底
部套管头底端支承圆底盘上的调节螺栓，调整水平后，锁紧支承圆底盘上的四只锁紧螺栓。

L、卸去底部套管头下部两只标有“观察”孔字样的两只堵头。

M、在注塑枪中装入EM08密封脂，通过软管连到对面标有“注塑孔”字样的一只注塑接头上。

N、操作注塑枪注入密封脂，同时观察对面的观察孔，直到孔口有密封脂溢出为止。

装上堵头并拧紧，继续注脂直至达到额定工作压力或套管抗外挤强度的80%，取两者之低值。

O、对另一只注塑接头按以上方法重复操作。

P、操作试压枪，从标有“试压孔”字样的接头，泵入额定工作压力或套管抗外挤强度的80%水压，取两者低值，检查二次密封性能。

Q、试压合格后，卸下试压泵。

R、分别对称地拧入卡瓦座底部的8只M33×3卡瓦压紧螺栓，拧入的力矩应大于（或等于）250N.m，以保证卡瓦牙切入套管。

S、松开支承圆底盘中的四只锁紧螺栓，调整支承圆底盘上的四只调节螺栓，以检查底部套管头卡瓦是否与套管卡牢（或用大钩上提5-10吨的拉力，以检查底部套管头卡瓦是否与套管卡牢），然后再将四只锁紧螺栓锁紧。

○1表层套管○2导管○3底板总成○4表层套管悬挂器○5顶丝组○6二次密封
○7注塑孔○8观察孔○9套管头
图七：卡瓦式底部套管头连接示意图
□焊接式(见图八)
A、切割表层套管，保证表层套管与导管有一定的高度差，修整坡口。

B、将底部套管头套入表层套管，确保方向正确，端面呈水平状态，圆底
盘坐在导管上然后焊接。

C、焊后进行试压至所用套管抗挤强度的80%或额定工作压力，检验两道焊缝的密封性，焊缝应无渗漏等现象发生。

○1底部套管头○2表层套管焊接处○3试压孔○4底板总成○5导管○6表层套管
图八：焊接式底部套管头连接示意图
4．1．3 为了保持刚性的节流压井管汇出口管线距在地面高度不变，防止浅层气，需在底部套管头上安装替代四通、防喷器组、泥浆出口管。

4．1．4 将试压塞与钻杆相连，并通过泥浆出口管、防喷器组、替代四通将试压塞送入，使其坐落在套管头台肩上。

4．1．5 关防喷器，由钻杆泵入工作压力，对各连接部位进行试压，检查各处密封情况。

4．1．6 试压成功后，先泄压，后打开防喷器，取回试压塞。

(见图九)
○1钻杆○2替代四通○3试压塞○4套管头
图九：试压塞安装示意图
4．1．7 由钻杆连接送入取出工具和防磨套，并通过防喷器组下入防磨套，做好有关标记，拧进法兰上四只顶丝，以便顶住防磨套，注意触及到防磨套即可，不要顶得过紧，以免挤扁防磨套，退回送入取出工具。

(见图十)
○1替代四通○2防磨套○3套管头
图十：防磨套安装示意图
4．1．8 用钻头钻至设计井深，起出钻具，退回四只顶丝，用送入取出工具收回防磨套。

4．1．9 安装套管悬挂器
√卡瓦式套管悬挂器
A、下入套管至预定位置，固井、候凝。

B、拆去底部套管头与替代四通之间螺栓、螺帽，上提防喷器组。

C、在底部套管头法兰上，横跨放置两木板（或专用工具）用以支承套管挂组件。

D、上提套管，使其产生4-5吨超张力。

E、对准剖分式套管悬挂器的导向定位销，下手柄不动，上手柄旋转套管悬挂器为90˚，合抱住套管由下而上逐一卸出手柄，移去木板（或专用工具），使套管悬挂器组件坐落到套管头的台肩上，让卡瓦抱住套管，然后放松套管。

F、在距法兰面上大约63/4＂（170m m）处，切割套管，并将切口倒呈6×30°坡口，并打磨光滑，待安装套管四通。

□心轴式套管悬挂器
A、下入套管至预定位置，将最后一根套管通过螺纹与心轴式套管悬挂器
相连，并将之下放到位。

B、在距法兰面上大约170m m-175m m处，切割心轴式套管悬挂器上端面，并将切口倒呈6×30°坡口。

打磨光滑，转入后续的安装作业。

4．2 套管四通A安装程序
4．2．1 用清洗剂清洗套管四通A内腔二次密封槽和套管短柱的密封面，检查套管的外圆是否有表面缺陷。

4．2．2 用清质油涂抹二次密封件，将其安放到套管四通A内腔密封槽中。

4．2．3清洗底部套管头、钢圈槽，并在钢圈槽内放置清洁无损的密封垫环，然后小心将套管四通A从套管上方慢慢套入,用螺栓固定两法兰。

4．2．4卸去套管四通A下部法兰上两只标有“注塑孔”字样的注塑阀螺母，并拆去对面“观察孔”上下的丝堵。

4．2．5注入枪装满EM08密封脂，通过软管连接到注塑阀上。

4．2．6操作注入枪，注入密封脂，同时观察对面的开启孔，直到开启孔口有密封脂溢出，上紧丝堵。

4．2．7继续操作注入枪，注入密封脂，达到工作压力或套管抗外挤强度的80%，取两者之低值。

(见图十一)
○1套管四通A（B）○2观察孔○3试压孔○4底部套管头○5注塑试压枪
○6注塑孔○7套管
图十一：套管四通注塑示意图
4．2．8另一注塑接头按
4．2．9操作试压枪，从最上面标有的“试压孔”字样的注塑阀上，泵入工作压力或套管抗外挤强度的80%水压，取两者低值，检查两道二次密封之间密封性能，如无泄漏，卸压力为零。

4．2．10再从最下面的另一“试压孔”字样的注塑阀上，泵入工作压力或套管抗外挤压强度的80%水压，两者取低值，检查BT密封，密封钢圈，套管挂的密封性能，如无泄漏，卸压力为零。

4．2．11二次密封试压合格后，安装替代四通防喷器组，泥浆出口管，下入试压塞，对各连接部位试压，检查各处密封情况。

4．2．12试压合格后,先卸压，后打开防喷器。

4．2．13取出试压塞，通过钻杆和送入取出工具，下防磨套，法兰上的四只顶丝，以顶住防磨套，注意触及到防磨套即可，不要顶得过紧，以免挤扁防套磨套，退回送入取出工具。

4．2．14 用钻头钻至设计井深，起出钻具退回顶丝，用送入取出工具收回防磨套。

4．2．15安装套管悬挂器
√卡瓦式套管悬挂器
A、下入套管至预定位置，固井，候凝。

B、拆去套管四通A与替代四通之间的螺栓螺帽，上提防喷器。

C、在套管头法兰上，横跨放置两木板（或专用工具）用以支承套管挂组件。

D、上提套管，使其产生4-5吨超张力。

E、对准剖分式套管悬挂器的导向定位销，下手柄不动，上手柄旋转套管悬挂器为90˚，合抱住套管由下而上逐一卸出手柄，移去木板，使套管悬挂器组件坐落到套管头的台肩上，让卡瓦抱住套管，然后放松套管。

F、在距法兰面上大约63/4＂（170m m）处，切割套管，并将切口倒呈6×30°坡口，并打磨光滑，转入后续的安装作业。

□心轴式套管悬挂器
A、下入套管至预定位置，将最后一根套管通过螺纹与心轴式套管悬挂器
相连，并将之下放到位。

B、在距法兰面上大约170m m-175m m处，切割心轴式套管悬挂器上端面，并将切口倒呈6×30°坡口。

打磨光滑，转入后续的安装作业。

4．3 套管四通B安装程序
4．3．1 套管四通B安装程序同套管四通A。

五．故障分析及排除
表1
六.安全保护装置
6．1在钻井过程中，必须在套管头上安装钻井四通、防喷器组、泥浆出口管，在钻井四通上安装节流压井管汇，这样可以控制井涌，它们是实施油气井压力控制技术必要的设备。

七.保养、维护
7．1正常使用中的检查项目
7．2月度定期保养项目
7．3季度定期保养项目
7．4年度定期保养项目
八．运输及贮存
8．1试验后排水。

所有平板阀在试验以后，贮存或运输前应排放掉积水，并上油。

8．2防锈。

在运输以前，暴露的金属表面应涂有适宜在温度低于125ºF（52ºC）时不成为流体的防锈保护剂。

8．3密封表面保护。

暴露的密封表面应保护，以免运输中产生机械损坏。

8．4套管头、套管四通用木箱包装运输，起吊时要用钢丝绳均匀兜住四周，起吊时木箱应水平，不得歪斜或和硬物碰撞。

8．5本产品暂时不用时，不要露天存放，应存放在干燥处。

如已开箱，外露的金属面应涂上防锈油。

九．开箱及检查
9．1 开箱注意事项
9．1．1开箱前应检查箱体是否倒置。

并检查箱体是否有损坏。

9．1．2开箱时应选用专用的开箱工具。

严禁锤砸，以防伤及产品。

9．1．3开箱时应选用适当的开箱顺序。

先从顶部打开，然后打开四周。

9．1．4包装箱是由铁钉钉装而成，拆卸完后应把包装箱放置好，以免铁钉刺伤人。

9．2 检查内容
9．2．1检查箱中是否有软件资料。

9．2．2按照软件资料中的产品装箱单检查是否与实物一致。

9．2．3检查产品表面是否损坏。

十．附图
10．1附图：典型套管头结构示意图
○1底部套管头○2套管四通A ○3套管四通B
附图：典型套管头结构示意图
十一.售后服务热线
•江苏金石机械集团有限公司
销售公司：
•电话：3
•电话：7。