井口專題(一)套管頭

套管頭

套管頭是套管和井口裝置之間的重要連件,是用于各層套管之間、套管與防噴器之間的連接以及用于完井后與采油(氣)井口之間的支持與連接的裝置。
  它的下端通過螺紋與表層套管相連,上端通過法蘭或卡箍與井口裝置或防噴器相連。通過懸掛器支撐其后各層套管的重量、承受防噴器的重量、在內外套管之間形成壓力密封、為釋放套管柱之間的壓力提供一個出口、可實施鉆采工藝方面的特殊作業。

套管頭的特點

  • 套管連接既可采用螺紋連接,也可采用卡瓦連接,懸掛套管既快速又方便;
  • 套管掛采用剛性與橡膠復合密封結構,還可采用金屬密封,増強了產品的密封性能;
  • 設計有防磨套及試壓取出工具,方便防磨套的取出和對套管頭進行試壓;
  • 上法蘭設計有試壓、二次注脂裝置;
  • 套管頭側翼閥門配置,根據用戶需求設計;

套管頭的主要功能

  • 通過懸掛,支撐除表層套管以外的各層套管的重力。
  • 承受防噴器組合的重力。
  • 提高鉆井井口裝置的穩定性。
  • 為釋放可能儲積在兩層套管柱之間的壓力提供出口或在緊急情況下可向井內泵入流體(壓井鉆井液、水和高效能滅火劑等)。
  • 可進行鉆采特殊作業,如從側孔補注水泥以提高固井質量,酸化壓裂時從側孔加壓以平衡油管內壓力。

補充 | 知識

為了好記憶,將套管頭的作用和用途歸納為四句話:

  • 懸掛各層套管重量;
  • 支撐套管頭以上防噴器;
  • 為各層套管之間提供密封;
  • 為特殊作業提供通道;

套管頭的分類

  1. 按套管連接方式:
    按套管連接方式可分為:卡瓦式、螺紋式、焊接式三種。

(1)底部卡瓦式連接:

  • 采用WD型卡瓦連接表層套管。
  • 采用BT型二次密封結構。
  • 不需精確計算套管下入深度。
  • 不受環境、氣候等條件影響。
  • 安裝方便、迅速、安全、可靠。
  • 適用于各種規格套管。

(2)底部螺紋連接:

  • 底部可采用各種規格螺紋與各種規格表套連接。
  • 可加工成各種套管扣型:
  • CSG扣
  • LCSG扣
  • BCSG扣
  • TM扣等。

(3)底部焊接連接:


底部采用套焊方式與表層套管連接。

  • 焊接環空設計有試壓孔,可驗證焊接效果。
  • 適用不同規格套管:
  • 20"套管。
  • 13?"套管。
  • 9?"套管。
  • 7"套管。
  • 5?"套管等。

2、 按懸掛套管層數方式:
按懸掛套管層數可分為:單級套管頭、雙級套管頭、三級套管頭;其中單級套管頭一般用在低壓淺層地層生產井當中;雙級套管頭適用于大多數地層壓力較為明確的區域,使用量較多;三級套管頭一般用在高壓深井或勘探井中;

  • 典型單層套管頭:
  • 典型的雙層套管頭:

套管懸掛器

1、底部“WD”型套管懸掛器

  • 采用整體開合式結構安裝非常方便,安裝時,只要將套管頭套入表層套管到位后,上緊底部螺釘即可。

  • 在WD型卡瓦懸掛器上部帶有兩道“BT”密封圈,用于密封表層套管,防止套管環空串壓。

2、“w”型套管懸掛器

懸掛器由腈化橡膠密封件、卡瓦牙、卡瓦殼體、支承座等組成。

  • 懸掛器靠套管重量激發密封。
  • 是單錐面套管懸掛器。
  • 提供自激式環空密封。
  • 適用于各種JMP型的套管頭及套管四通。
  • 它可以懸掛不同尺寸的套管。

3、WE型套管懸掛器

  • 手動激發密封
  • 密封可靠、安全、方便
  • 適用于低管重以及淺井低壓工況
  • 適用于JMP所有套管頭及四通

套管頭的配套工具

1、各種規格送入和取出工具

2、 各種規格防磨套 各種規格試壓塞

套管四通

套管四通采用是符合API SPEC 6A規范的低合金鋼或不銹鋼制造而成。底部帶有兩道“BT”密封,并帶有兩個試壓孔檢驗密封性能。

鉆井四通

鉆井四通主要由四通主體、上下法蘭及側法蘭組成。一是便于連接井控管匯。二是保護防噴器,延長其使用壽命。 根據現場需要,各種井口防噴器組合應配備1-2個鉆井四通,鉆井四通安裝于井口防噴器組合之間,它既能為井口防噴器組合提供一個空間,進行特殊作業,同時通過其兩翼的側孔,可與節流壓井管匯連接,以實現排除溢流和壓井節流循環。 鉆井四通工作壓力級別應與井口防噴器組合額定壓力一致,其公稱通徑不得小于最內層套管的內徑或等于井口組合的最大通徑。

法蘭與墊環

法蘭、卡箍及鋼圈與其他井控裝備一樣同樣重要,它是連接、密封油氣鉆井井口必備的井控附件。井口防噴器組合有三種常用連接方式,即法蘭連接、卡箍連接、栽絲連接,其密封方式為鋼圈密封。 井口法蘭可分為環形法蘭、盲板法蘭、扇形法蘭和變徑法蘭?,F場常用的環形法蘭又分為6B型、6BX型,盲板法蘭也分為6B型、6BX型。

墊環起密封作用,按作用形式可分為R型機械壓緊式和RX、BX型壓力自緊式三類。

  • RX、BX型密封墊環具有壓力增強密封(助封)作用,即在一定程度上利用井壓實現密封,井壓越高、密封越可靠,而不是完全依靠法蘭螺栓的上緊力矩來密封。這一井壓助封作用對井口安全有效密封是非常有利的。
  • R型和RX型密封墊環允許重復使用,R與RX密封墊環在6B型法蘭連接中可以互換,卡箍型連接只能使用RX型密封墊環。
  • BX型密封墊環則不允許重復使用。BX與RX密封墊環不可互換,這些墊環上鉆有壓力傳遞通孔。
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