1、抗硫采氣井口裝置,陳兵,一、什么是抗硫采氣井口裝置 抗硫采氣井口裝置是在完井以后，用于控制氣井的流量和井口壓力，開、關(guān)以及井下作業(yè)時(shí)進(jìn)行井口操作用的裝置（見圖1）?？沽虿蓺饩谘b置各閥編號有順時(shí)針編號，也有逆時(shí)針編號，圖1所示編號為順時(shí)針編號。,圖1 抗硫采氣井口裝置,圖1 抗硫采氣井口裝置,二、抗硫采氣井口裝置的用途、特點(diǎn)及分類 1.用途： 抗硫采氣井口裝置用于自噴氣井，既能作為生產(chǎn)井口，也能作為壓裂、酸化及其它作業(yè)時(shí)的井口。 2.特點(diǎn)： a.與油管連接采用螺紋連接，懸掛油管既快速又方便； b.油管掛采用橡膠復(fù)合密封結(jié)構(gòu)，還可使用金屬密封，増強(qiáng)了產(chǎn)品的密封性能； c.設(shè)計(jì)有防磨套及試壓取出工

2、具，方便防磨套的取出,和對井口裝置進(jìn)行試壓； d.上法蘭設(shè)計(jì)有試壓、二次注脂裝置； e.采油樹主閥和油管頭側(cè)翼閥門設(shè)計(jì)為兩只閥門，增大了抗硫采氣井口裝置的保險(xiǎn)安全性。 3.分類：按不同的使用進(jìn)行分類（見表1）,按不同的使用進(jìn)行分類（見表1）表1 采氣井口裝置及代號,三、 抗硫采氣井口裝置的型號表示法及型號 1 .型號表示法: 例：KQ65-70抗硫采氣井口裝置 K Q 65 70 壓力 70MPa 通徑 65mm 采氣 抗硫,2 .常見型號： KQ65-21 （ KQ 2 9/162 9/16-3,000psi ） KQ65-35 （ KQ 2 9/162 9/16-5,000psi ） KQ

3、65-70 （ KQ 2 9/162 9/16-10,000psi ） KQ65-105 （ KQ 2 9/162 9/16-15,000psi ） KQ7865-70 （ KQ 3 1/162 9/16-10,000psi ） KQ7865-105 （ KQ 3 1/162 9/16-15,000psi ） 抗硫采氣井口裝置零件或部件的額定工作壓力應(yīng)按其端部或出口連接的額定工作壓力確定。當(dāng)端部或出口連接的額定工作壓力不同時(shí)，應(yīng)按其較,小的額定工作壓力來確定。 抗硫采氣井口裝置額定工作壓力分為14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa六種壓力級別。 四、抗硫采氣

4、井口裝置的用途、結(jié)構(gòu)及密封工作 原理： 采氣井口裝置由油管頭和采氣樹組成。 1. 油管頭的用途、結(jié)構(gòu)及密封工作原理 油管頭密封形式可分為橡膠密封（圖2），橡膠、金屬復(fù)合密封（圖3）；,a. 油管頭的用途： 油管頭安裝在最上層套管頭的頂部或最小套管柱上的部件，用來懸掛油管和密封油管與套管的環(huán)形空間。 b. 油管頭的結(jié)構(gòu)： 油管頭由四通、油管懸掛器、頂絲總成、法蘭式平行閘閥、連接件、壓力顯示機(jī)構(gòu)等組成。 c. 油管頭的密封工作原理： . 橡膠密封的油管頭（見圖2）的上密封由上法蘭、O形橡膠密封圈、油管懸掛器、矩形夾布橡膠密封圈、油管頭本體構(gòu)成；,圖2 橡膠密封的油管頭,油管頭下密封由油管頭本體、B

5、T橡膠密封圈、套管懸掛器、燕尾形橡膠密封圈、套管頭本體構(gòu)成； 油管頭四通下法蘭有200（或7 ）BT密封及相應(yīng)的注脂或試壓孔，使用時(shí)必須從注脂閥注入高壓密封脂，方能使BT密封起作用。若密封出現(xiàn)滲漏，應(yīng)從注脂閥和試壓閥分別注入密封脂，使密封繼續(xù)生效。注脂壓力不超過該法蘭額定工作壓力；如密封套管，則不超過該套管的額定許用擠毀壓力。壓力試壓孔用于套管懸掛器外密封試驗(yàn)。 油管頭四通內(nèi)腔下部有與7 （或5 1/2）套管懸掛,器或是7“套管相匹配的密封面。 上法蘭上有頂絲，用于鎖定7防磨套（保護(hù)密封面），在座入油管懸掛器后，又能將油管懸掛器鎖定。若頂絲處出現(xiàn)滲漏，可擰緊壓帽，使密封生效。 油管頭四通側(cè)口通

6、徑為55，設(shè)計(jì)有ZG 2螺紋，一端接平板閥，另一端接平板閥、絲扣法蘭、接頭、截止閥及壓力表，經(jīng)壓力表可觀察套管與油管之間的環(huán)空壓力。,. 橡膠、金屬密封的油管頭（見圖3）上密封由上法蘭、O形橡膠密封圈、上金屬密封環(huán)、調(diào)節(jié)環(huán)、油管懸掛器、下金屬密封環(huán)組件、油管頭本體構(gòu)成； 油管頭下密封由油管頭本體、BT形橡膠密封圈、套管金屬密封環(huán)、套管懸掛器、套管頭本體構(gòu)成； 橡膠、金屬密封的油管頭橡膠部分的工作原理與橡膠密封的油管頭相同。 油管懸掛器的上金屬密封環(huán)是在安裝上法蘭前，通過測量上金屬密封環(huán)在上法蘭孔中的位置尺寸，再確定裝調(diào)節(jié)環(huán)的厚度，使調(diào)節(jié)環(huán)在上法蘭孔中冒出一定,圖3 橡膠、金屬密封的油管頭,的過

7、盈量。在上法蘭與油管頭四通連接時(shí)，通過油管頭四通壓縮調(diào)節(jié)環(huán)，使上金屬密封環(huán)變形，從而達(dá)到密封油管懸掛器的作用。 油管懸掛器的下金屬密封環(huán)的密封原理，是通過金屬密封環(huán)和油管頭四通、油管懸掛器的設(shè)計(jì)，保證各零件的幾何尺寸，利用頂絲上的45錐面旋轉(zhuǎn)，使油管懸掛器下行，最終使金屬密封環(huán)組件變形，從而達(dá)到密封油管掛器的作用。 油管頭四通下法蘭密封套管的金屬密封與油管懸掛器的上金屬密封密封原理相同。,油管頭兩翼平板閥為2、3、5、6號閥，在使用過程中，一般使用單翼，單翼通道上平板閥有二只，任意關(guān)閉一只平板閥就可以截?cái)嗤ǖ?，?、3號閥一般不作為操作閥使用，當(dāng)其它平板閥出現(xiàn)泄漏時(shí)截?cái)嗤ǖ?，可以安全的更換泄漏

8、的閥門。所以，對2、3號平板閥質(zhì)量要求很高。,（3）. 橡膠密封的直座式油管懸掛器、雙公短節(jié)（見圖4）： 抗硫采氣井口裝置配有3 1/2UPTBG3 1/2UPTBG油管掛和3 1/2UPTBG 2 7/8 TBG（或2 7/8 UPTBG）雙公短節(jié)，直座式油管懸掛器具有懸掛油管方便，密封可靠的特點(diǎn)。與油管采用螺紋連接，然后座掛于油管頭四通內(nèi)的密封面及承載臺肩上，油管懸掛器的下密封是利用油管的懸掛重量，使矩形夾布橡膠密封圈變形達(dá)到密封效果，稱為自重式密封，在油管懸掛器,外圓還設(shè)計(jì)有一道O形橡膠密封環(huán)徑向密封，增強(qiáng)了密封效果。 如果心軸式懸掛器有不同的頂端螺紋和底端螺紋，應(yīng)按先底端螺紋后頂端螺紋

9、并加“TOP”（頂端）字樣列出這兩種螺紋；任一能倒轉(zhuǎn)安裝的懸掛器，在正常安裝時(shí)面向井眼的端部上應(yīng)有“DOWN”（向下）的字樣。 箭頭指示方向?yàn)橛凸軕覓炱靼惭b方向（A端指向井底），油管懸掛器密封部位嚴(yán)禁打鉗。雙公短節(jié)B端指向井底（見圖4）。,圖4 油管懸掛器、雙公短節(jié),. 橡膠、金屬密封的直座式油管懸掛器（見圖5）： 橡膠、金屬密封的直座式油管懸掛器具有懸掛油管方便，密封雙可靠的特點(diǎn)。特別適用于高溫、高含硫、高腐蝕的井口。金屬密封有多種多樣的結(jié)構(gòu)。,圖5 橡膠、金屬密封油管懸掛器,2. 采氣樹（見圖6）的用途、結(jié)構(gòu)及工作原理 a. 采氣樹的用途： 采氣樹安裝在油管頭上部組件，用于控制氣井的流量和

10、井口壓力，開、關(guān)井口以及井下作業(yè)時(shí)進(jìn)行井口操作用的裝置。 b. 采氣樹的結(jié)構(gòu)： 采氣樹由上法蘭、法蘭式平行閘閥、可調(diào)式節(jié)流閥、小四通、連接件、壓力顯示機(jī)構(gòu)等組成。為安全保險(xiǎn)起見，還有上法蘭與1號閥設(shè)計(jì)在一起的整體1號閥采油樹。,圖6 采氣樹,c. 采氣樹的工作原理： 采氣樹主平板閥為1、4、7號閥，兩翼平板閥為8、9號閥，兩翼節(jié)流閥為10、11號閥。在使用過程中，一般使用單翼，7號閥主要用于井口作業(yè)。單翼通道上平板閥有三只，任意關(guān)閉一只平板閥就可以截?cái)嗤ǖ?，?號閥一般不作為操作閥使用，當(dāng)其它平板閥出現(xiàn)泄漏時(shí)截?cái)嗤ǖ溃梢园踩母鼡Q泄漏的閥門。所以，對1號平板閥質(zhì)量要求很高?？烧{(diào)式節(jié)流閥用于調(diào)

11、節(jié)通道流量。特別注意：法蘭式平行閘閥不可作為節(jié)流用，而可調(diào)式節(jié)流閥不宜作開關(guān)閥用。,五、抗硫采氣井口裝置的操作使用 1.油管頭安裝 a.吊裝前應(yīng)認(rèn)真檢查油管頭下部法蘭規(guī)格和密封部位是否與套管頭匹配，密封件及密封部位是否有損傷，若有應(yīng)及時(shí)采取措施。 b.洗凈套管懸掛器（或套管）密封部位，并涂抹黃油。若有毛刺應(yīng)打磨光整，若密封部位是套管則應(yīng)打坡口并修磨光整。,c. 用密封脂EM08塞滿套管懸掛器（或套管）與套管四通的環(huán)形空間，然后在套管頭上放入清潔無損的密封墊環(huán)。 d. 吊裝油管頭（注意吊裝位置）于套管頭上，對稱連接好螺栓、螺母。 e. 油管頭安裝就位后，進(jìn)行套管懸掛器BT密封試壓（見圖7）： 為

12、使油管頭下部法蘭密封（BT密封）起作用，必須加注密封脂和試壓：,圖7 套管懸掛器BT密封注脂及試壓示意圖,. 卸下一只注脂閥的壓帽和堵頭，同時(shí)拆去對面的Z 1/2“堵頭（兩零件呈180分布）； . 將注脂槍（裝有密封脂7903）連于注脂閥接頭螺紋上，加壓注脂，直到密封脂從對面孔中溢出； . 裝上被拆下的Z 1/2堵頭，繼續(xù)加壓注脂，壓力至1530MPa； . 卸下注脂槍，裝堵頭和壓帽，加注密封脂完畢； . 用上述方法向另一只BT密封圈加注密封脂； . 另一注脂閥（與試壓閥呈180分布），仍用注脂槍加注密封脂。,. 卸去試壓閥的壓帽和堵頭，連接試壓泵，對懸掛器外密封BT密封試壓： 試壓壓力為法蘭

13、額定工作壓力或套管抗擠壓強(qiáng)度的80%（取二者小值）、穩(wěn)壓10分鐘；各部無滲漏為合格。 懸掛器外密封BT密封試壓合格后，進(jìn)行套管懸掛器與油管頭本體、套管頭本體、BX密封墊環(huán)組成的環(huán)形空間試壓（見圖8）：卸去試壓閥的壓帽和堵頭，連接試壓泵，對懸掛器環(huán)形空間試壓；試壓壓力為法蘭額定工作壓力或套管抗擠壓強(qiáng)度的80%（取二者小值）、穩(wěn)壓10分鐘；各部無泄漏為合格。,圖8 套管懸掛器環(huán)形空間試壓示意圖,室溫下的靜水壓試驗(yàn)，在規(guī)定的保壓期間無可見泄漏，應(yīng)與驗(yàn)收。在保壓期間壓力測量裝置上觀察到的壓力變化，應(yīng)小于試驗(yàn)壓力的5%或3.4MPa（取較小值），合格后釋放壓力。 若有滲漏, 用密封脂注入工具從注脂閥（上密封）和試壓閥（環(huán)空）分別注入密封脂（EM08），使密封繼續(xù)生效。注脂壓力不超過35MPa。 頂絲處若出現(xiàn)泄漏，則擰緊密封圈壓帽（或更換密封圈）。,2. 采氣樹安裝 a. 洗凈油管懸掛器密封部位并涂抹黃油，若有毛刺應(yīng)打磨光整。 b. 吊裝采氣樹（注意吊裝位置）于油管頭上，對稱連接好螺栓、螺母。 c. 油管懸掛器環(huán)空密封試壓(見圖9)： 卸去試壓閥的壓帽和堵頭，連接試壓泵，對懸掛器進(jìn)行外密封試壓； 試壓壓