一般水下井口系统

水下井口系统

水下井口系统(Fig. 1)是一个压力容器，在钻井过程中，它提供了套管的悬挂和密封途径。井口还为水下防喷器和隔水管提供了锁紧端面，使之可以连接到浮式钻机上。用这种方法，到达井口的路径就处于压力可控的环境中了。水下井口系统位于海底，需要使用下入工具和钻杆进行远程安装。

Fig. 1—图例是一种典型的水下井口系统，安装了临时弃井盖帽。井口中配置了额30 × 20 × 13⅜ × 9⅝ × 7-in的套管。

Contents

1 水下井口系统

o 1.1 Drilling guide base

o 1.2 Low-pressure housing

o 1.3 High-pressure housing

o 1.4 Casing hangers

o 1.5 Metal-to metal annulus seal assembly

o 1.6 Bore protectors and wear bushings

o 1.7 Running and test tools

1.7.1 Conductor wellhead running tool

1.7.2 High-pressure wellhead running tool

1.7.3 Casing-hanger seal-assembly running tool

1.7.4 Multipurpose tool and accessories

1.7.5 BOP isolation test tool

1.7.6 Seal-assembly running tool

水下井口系统

水下井口在内径上设计了一个着陆台肩，位于井口本体的底部。后续的套管悬挂器都挂在之前的套管悬挂器上。套管会悬挂在套管悬挂器的顶部，最终全部累加在最初一级的着陆台肩上。每一个套管悬挂器都通过密封，将井口罩内部与悬挂器外部隔开，该密封总成采用真正的金属对金属密封。这种密封总成在套管之间形成了压力隔离。

一旦钻井结束，井口就会提供一个生产管柱和水下采油树的接口，或者，如果有需要的话，一个回接到平台的点。

水下井口系统的设计目的有两点：

◆为作业者提供最新的设备技术，除了功能超强，还能针对井的问题融合最可靠

的解决方案

◆提供易于安装的系统，节省安装和钻机时间

一个标准的水下井口系统应包括以下内容:

钻井引导基座.

低压罩.

高压井口罩(一般是18¾ in.).

套管悬挂器(各种尺寸，基于井身设计).

金属对金属的环空密封总成.

井眼保护装置和耐磨补心.

下入工具和测试工具.

Drilling guide base 钻井引导基座

基座Fig.2可以引导和对齐防喷器，使之连接到井口上。基座钢丝从钻机连接到基座的引导柱上，钢丝随基座到达海底，为从钻机到井口系统提供引导。

Fig. 2 —图例为典型的引导基座, 每个基座均可融合用户指定功能，例如远程回收和特殊流动.

Low-pressure housing 低压罩

底压罩(typically 30 or 36 in.; see Fig. 3) 为引导基座提供了一个定位点，同时为

18¾-in.的高压罩提供接口。第一个管柱找准位置进行喷射或固井，是很重要的，因为它是油井其余部分的基础。

Fig. 3—图例是一种典型的低压井口罩。每个低压罩都可以基于具体应用和钻井环境，来融合不同的功能。

High-pressure housing 高压罩

水下高压井口罩(typically 18¾ in.) 是一种高效整合的井口，不存在环空通道。它为水下防喷器组和油气井之间提供接口。

水下井口是大井眼连接的公扣部分，如图Fig. 4 (对应的母扣是进口连接器，位于防喷器组的底部), 它们会在水下环境中远程连接。井口会被罩住，然后通过芯轴式套管悬挂器来支撑套管。当悬挂器受压时，18¾-in.井口的内径就会为密封总成提供金属对金属的密封面。井口有一个初级着陆台肩，可以支撑全部的套管重量，容纳两到三个套管悬挂器和一个油管悬挂器。井口的最小内径是允许17½-in.的钻头通过。

Fig. 4—18¾-in. 井口在制造时就有好几种锁紧剖面，匹配防喷器或采油树底部的井口接头。井口系统一般额定10,000 或15,000 psi，可采用标准锁环或刚性锁紧机制来安装，非常更适合深水作业。

Casing hangers 套管悬挂器

所有的水下套管悬挂器都是芯轴式的, 如图Fig. 5. 它为密封总成提供了金属对金属的密封区域，可以很好的隔离悬挂器和井口之间的环空。套管的重量都通过悬挂器和井口台肩转移到井口上了。

每个悬挂器都有流动槽，在下入穿过隔水管/防喷器以及固井作业时，有助于流体流过。

Fig. 5 —图例为水下套管悬挂器. 显著特征为可容纳套管，密封总成和下入工具。Metal-metal annulus seal assembly金属对金属的环空密封总成

密封总成(Fig. 6)隔离套管悬挂器和高压井口罩之间的环空。该密封融合了金属对金属密封系统，现在一般是重力激发(扭矩激发的密封总成是在早期的水下井口系统中使用).在安装过程中，密封锁定在套管悬挂器上不动。如果井开始生产，就可以在进口锁紧密封了。这是为了避免套管悬挂器和密封总成因为热膨胀而被抬起。

Fig. 6—左边是18¾-in. 密封总成的照片,金属对金属密封的图示

Bore protectors and wear bushings井眼保护装置和耐磨补心

当高压进口罩和防喷器组安装完毕，就要穿过井口进行钻井了。钻井过程中，机械伤害的风险相对较高，井口中关键的着陆和密封区域需要得到保护，我们采用一个可移动的井眼保证装置和耐磨补心，如图Fig. 7.

Fig. 7—常规井眼保护装置, 133/8-in耐磨补心，和95/8-in.耐磨补心。这些井口部件都用多功能工具下入。

Running and test tools 下入工具和测试工具

标准的水下井口系统会包括下入，回收，测试和再安装工(see Fig. 8). 包括:

Fig. 8 —图例为SS-15 水下井口系统下入工具家族.