井口装置发展.
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本行业技术问题
我厂自1964年开始生产各类简易井口,1970年正式生产250 型采油井口,具有40多年250以下井口的设计和生产实践经验, 井口装置生产数量曾占全国井口生产总量的一半以上。随着各油 田开采到了中后期,对老井口的需求也在逐渐萎缩。在 2001年, 原总机械厂取得了井口API许可证,在设计和加工生产方面积累 了一些经验。2003年开始,陆续出口API标准井口,但只限于最 低级别的井口;为满足庆深气田市场需求,设计开发了 70 Mpa高 压防腐井口装置(套管头、油管头)和高压防腐采油(气)树, 70 Mpa高压节流、压井管汇,和70 Mpa材料级别为FF制造级别最 高为PSL3抗硫井口装置样机,使得我们的设计加工能力有所提高, 但只处于样机试制阶段,要批量生产70 Mpa以上井口加工能力、 水平还远远不够。
螺纹式连接
焊接式连接
卡瓦式连接
井口装置发展现状
国外井口装置发展现状
目前,国外生产采油树最大工作压力是140MPa,组成采油 树的法兰式连接闸阀最大额定工作压力达210MPa。国外许多 公司都在不断开发并完善电潜泵井口装置及整体采油树,生 产有单油管电潜泵井口装置、双油管井口装置及双通径的整 体式采油树,还能根据油(气)田的工况和井内滞留流体来生 产陆上(包括海洋平台用)的井口设备及水下井口装置。目前 主要生产国家有美国、英国、意大利等十几个国家。
井口装置发展现状
对于闸阀系列,已由楔式闸 阀扩展到平板阀,规格从 2 " 4-1/16 " , 35Mpa 以 下 闸 阀 为 铸件, 35Mpa 以上闸阀多数采 用自由锻件。
平板闸阀
井口装置发展现状
套管头系列产品已基本满足国内 油气井开发的需要。到目前,国内已 能生产套管头最大工作压力为 103.5MPa(单层),多层套管程序的套 管头装置最大工作压力为69MPa,套管 头与表层套管的连接形式也由螺纹式、 焊接式发展为卡瓦式。
发展趋势
采油(气)树主要发展整体式结构,海洋平 台采油作业,由于受平台面积及钻井成本等的 限制一般首先选用整体式结构。同时井口装 置往功能多用化方向发展。如:高温井口, 最高温度可高达370℃,低温井口,最低温度 可达到-60℃,双管井口装置,采用双油管采 油,可以对不同地层同时开采,水下井口装 置,这种井口不是安装在海底,而是在海水中, 像自升式钻井船一样,用几个桩腿支撑在海水 中,而在海底泥面上有一个简单的关闭装置。 用这种井口装置作业工艺较为简单,且遇到井 涌时可以较安全地进行井口操作。
井口装置发展现状
美国的产品技术和生产能力处于世界领先地位。已能生产出 压力高达 140Mpa 、最高材料级别为 HH ,产品规范级为 PSL4, 的陆 地 和 海 洋 用 井 口 装 置 , 著 名 的 制 造 厂 商 有 Cameron 、 F.M.C 、 Vetco 、 Gray 等公司 ,Cameron 公司采油树性能质量最好 , 加工手 段先进,铸锻质量精良,但其成本较高,设计和生产周期长,供 不应求,满足不了市场需求。
发展趋势
水下采油树 ,用于钻井平台或浅水浮动钻井装置,水深一般小 于90m,配有人井工具和修井工具,油管挂、井口及防喷器组无需定 向,钻杆柱及油管上接立管无需专用的定向立管,固定关闭环形单 流阀无需电缆环形堵头,组合式阀体使得连接增强,减少密封,生产 管线连接及修井控制连接由操作工人进行,井口连接和阀门可进行 远程液控系统操作。此外,对高腐蚀、高冲蚀的特殊工况,阀体 内部可镶嵌一层极具抗腐蚀、抗冲蚀的特殊材料。随着国内海上 油田的快速发展,国内在水下的井口装置的生产能力不足,缺乏 竞争实力,应加大这方面的研制力度。
井口装置发展现状
在电潜泵井口装置及整体采油树开发生产方面,原上 海第二石油机械厂引进美国技术,生产单油管电潜泵井 口装置和整体式采油树,并在渤海油田投入使用,这种 井口装置及采油树具有结构紧凑、重量轻、性能好的特 点,是井口装置及采油树的发展趋势。他们的产品占有 国内大多油田市场,同时部分产品已打入国际市场,推 动了井口装置的进一步发展。
发展趋势
对于闸阀系列,主要趋向于特殊防腐材料的应用,以满 足高含H2S、C02工况的油气井需要,另外在结构上应多样化 发展,以达到密封性能好(有自动补偿),且开启灵活等,另 外,在密封材料上不断改进,使其性能不断提高。 以满足国 内各类油气田开发需要。近年来,套管头结构不断得到改进, 主要向操作简便、密封性能好(自动密封)、适用于深井和多 种环境且性能较高的多层套管、以及整体化方向发展。
井口装置发展现状
闸阀作为井口装置中的主要部件,国外主要发展平板闸阀结 构,其中暗杆式平板阀占有绝对优势。 规格从2"-9"。35Mpa以 上采用的是多向模锻承压阀体。英国研制了用于油气井自喷设 备的闸阀(专利产品)。 主要结构特点:这种闸阀有一个弹簧加 载的阀板和侧板,侧板上有与润滑器活塞连通的润滑环槽,润滑 槽与阀孔沿供给槽道方向有一偏心。润滑环槽的截面积沿远离 润滑点的方向逐渐增大,以保证对阀板的下部提供可靠的密封。 一旦闸阀关闭,润滑剂供给槽道便通过闸板上的油槽与润滑环槽 连通。这种闸阀的密封性能较好。
整体式采油树
发展趋势
防火井口装置,特点是从油管四通的下卡箍直到上主阀共同 形成一个壳层,在油管挂(一直延伸到油管挂颈部)和主阀体之间, 在油管挂体和油管头四通之间,以及在油层套管挂和油管头四通 之间,均有金属对金属的防火密封。油管头四通与防火环形阀做 成一个整体以减少连接件的数目。主截断阀到油管头四通以及油 管头四通到套管头四通间的连接均采用重型防火卡箍。这种卡箍 具有厚壁结构,在着火时,可起到“冷源”作用。螺栓组合凹入到 卡箍凸缘的螺孔内,这样可避免温度升高时,直接暴露在火焰中的 螺栓和螺帽的连接作用因着火而削弱。防火的上主阀和下主阀上 都包括一种易熔材料,这种易熔材料仅在规定的温度时熔化。
井口装置研发方向
采油装备研究所 2007年12月
概述
井口装置由套管头、油管头和采油树 三部分组成,主要用于监控生产井口 的压力和调节油(气)水井的流量;也 可以用于酸化压裂、注水、测试等各 种措施作业,能满足不同工况,密封可 靠,工作安全。
井口wk.baidu.com置发展现状
国内井口装置发展现状
采油(气)井口装置已是我国的较成熟产品。在井口装置研 制方面,国内已有数十个厂家,并形成一定生产规模,均已取 得API会标使用权。 但大多只能生产级别较低非酸性环境的井 口装置,能严格按标准生产高级别抗硫化氢井口的厂家仅有四 川慧剑石油机械厂、金湖石油机械有限公司等几家,生产的单 油管采油井口装置最高压力可达105MPa,双油管采油井口装置 最高压力可达70MPa。