抗硫采气井口装置

图8 套管悬挂器环形空间试压示意图
室温下的静水压试验，在规定的保压期间无可见泄 漏，应与验收。在保压期间压力测量装置上观察到的 压力变化，应小于试验压力的 5% 或 3.4MPa （取较小 值），合格后释放压力。 若有渗漏 , 用密封脂注入工具从注脂阀（上密封） 和试压阀（环空）分别注入密封脂（ EM08 ），使密封 继续生效。注脂压力不超过35MPa。 顶丝处若出现泄漏，则拧紧密封圈压帽（或更换密 封圈）。
采气树
4
采油树 采气树
三、 抗硫采气井口装置的型号表示法及型号 1 .型号表示法: 例：KQ65-70抗硫采气井口装置 K Q 65 — 70 压力 70MPa
通径 65mm
采气 抗硫
2 .常见型号： KQ65-21 KQ65-35 KQ65-70 （ 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 ）
c. 采气树的工作原理：
采气树主平板阀为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。
3.分类：按不同的使用进行分类（见表1）
按不同的使用进行分类（见表1） 表1 采气井口装置及代号
序号 1 产 品 名 称 抗硫采气井口装置 采油井口装置 采气井口装置 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 YY QY YS QS KZ KR KS KL KY KQ 代 号
小的额定工作压力来确定。 抗硫采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。 四、抗硫采气井口装置的用途、结构及密封工作 原理： 采气井口装置由油管头和采气树组成。
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. 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；
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。
KQ65-105
（ KQ 2 9/16"×2 9/16"-15,000psi ）
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
2. 采气树安装 a. 洗净油管悬挂器密封部位并涂抹黄油，若有毛刺应打 磨光整。 b. 吊装采气树（注意吊装位置）于油管头上，对称连接 好螺栓、螺母。 c. 油管悬挂器环空密封试压(见图9)： ⑴．卸去试压阀的压帽和堵头，连接试压泵，对悬挂器 进行外密封试压； ⑵．试压压力为法兰额定工作压力，稳压10分钟；
定期检查节流阀上下游压力变化，及时了解节流阀工作状况。
2、月度定期保养项目
序号 1 2 3 包括正常使用中的检查项目。 对阀门轴承座上的油杯加注锂基润滑油，保证轴承转动灵活。 清理采油树表面的油污。 保养项目
3、季度定期保养项目
序号
抗硫采气井口装置
陈兵
一、什么是抗硫采气井口装置 抗硫采气井口装置是在完井以后，用于控制气井的流 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）。抗硫采气井口装置各阀编号有顺时针编 号，也有逆时针编号，图1所示编号为顺时针编号。
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)
五、抗硫采气井口装置的操作使用 1.油管头安装 a.吊装前应认真检查油管头下部法兰规格和密封 部位是否与套管头匹配，密封件及密封部位是 否有损伤，若有应及时采取措施。 b.洗净套管悬挂器（或套管）密封部位，并涂抹 黄油。若有毛刺应打磨光整，若密封部位是套 管则应打坡口并修磨光整。
c. 用密封脂EM08塞满套管悬挂器（或套管）与套管四通 的环形空间，然后在套管头上放入清洁无损的密封垫 环。 d. 吊装油管头（注意吊装位置）于套管头上，对称连接 好螺栓、螺母。 e. 油管头安装就位后，进行套管悬挂器BT密封试压（见 图7）：
⑶．稳压期内压力变化值应保持在试验压力的 5% 或 3.45--MPa（取较小值）以内，合格后释放压力。 顶丝处若出现泄漏，则拧紧密封圈压帽（或更换密 封圈）。 d. 连接好吊装时拆卸的截止阀、压力表等。 在法兰式平行闸阀和可调式节流阀的使用、操作前， 仔细阅读使用说明书。
图9 油管悬挂器环形空间试压示意图
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。
（3）. 橡胶密封的直座式油管悬挂器、双公短节（见图4）： 抗硫采气井口装置配有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，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
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
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5号阀
图1 抗硫采气井口装置
图1 抗硫采气井口装置
二、抗硫采气井口装置的用途、特点及分类
1.用途：
抗硫采气井口装置用于自喷气井，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。
六、维护保养
1、正常使用中的检查项目
序号 1 2 3 检 定期检查管线上的压力表显示，并做好记录。 定期检查法兰连接螺栓松紧程度和完好情况，检查各处法兰连接是否存在漏油（气）情况。 定期检查采油树下游管线是否存在异常现象。 查 项 目
4
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定期检查阀门是否存在漏气现象，按照有关操作规程，分期检查采油树阀门的开关性能。
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。
⑸. 用上述方法向另一只BT密封圈加注密封脂；
⑹. 另一注脂阀（与试压阀呈180°分布），仍用注脂枪 加注密封脂。
⑺. 卸去试压阀的压帽和堵头，连接试压泵，对悬挂器外密 封BT密封试压： 试压压力为法兰额定工作压力或套管抗挤压强度的80% （取二者小值）、稳压10分钟；各部无渗漏为合格。 悬挂器外密封 BT 密封试压合格后，进行套管悬挂器 与油管头本体、套管头本体、BX密封垫环组成的环形空 间试压（见图 8 ）：卸去试压阀的压帽和堵头，连接试 压泵，对悬挂器环形空间试压；试压压力为法兰额定工 作压力或套管抗挤压强度的 80%（取二者小值）、稳压 10分钟；各部无泄漏为合格。
为使油管头下部法兰密封（BT密封）起作用，必须 加注密封脂和试压：
图7 套管悬挂器BT密封注脂及试压示意图
⑴. 卸下一只注脂阀的压帽和堵头，同时拆去对面的Z 1/2“堵头（两零件呈180°分布）； ⑵. 将注脂枪（装有密封脂 7903）连于注脂阀接头螺纹上， 加压注脂，直到密封脂从对面孔中溢出； ⑶ . 装上被拆下的 Z 1/2" 堵头，继续加压注脂，压力至 15～30MPa； ⑷. 卸下注脂枪，装堵头和压帽，加注密封脂完毕；
采气树安装在油管头上部组件，用于控制气井的流 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. 采气树的结构： 采气树由上法兰、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6 采气树
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）。
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. 采气树（见图6）的用途、结构及工作原理
a. 采气树的用途：
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
图3 橡胶、金属密封的油管头
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。 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。
图2 橡胶密封的油管头
油管头下密封由油管头本体、 BT 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。 油管头四通内腔下部有与7" （或5 1/2"）套管悬挂
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 了抗硫采气井口装置的保险安全性。