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套管头 1 用途 套管头是安装在表层套管柱上端 用来悬挂表层套管以外的各层套管和密封套管环形空间的井口装置部件 主要作用有以下几点 1 通过悬挂器悬挂除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量 2 连接防喷器等井口装置 3 在内外层套管柱之间形成压力密封 4 为释放可能积聚在两成套管柱之间的压力提供出口 5 在紧急情况下 可由套管头侧孔向井内泵入流体 如压井液或灭火剂等 6 特殊作业 a 固井质量不好可从侧孔补注水泥 b 酸化压裂时 可从侧孔注入压力平衡液 2 型号说明 3 常见套管头类型 1 单层套管头 结构 外形 4 5 6 2 双层套管头 结构 外形 7 8 3 三层套管头 外形 结构 9 10 结构特征与工作原理 套管头主要由底部套管头 套管头四通 套管悬挂器和阀门等部件组成 一 底部套管头本体 底部套管头法兰及旁侧口通径均符合APIspec6A标准 具有互换性 法兰上的顶丝用于顶住防磨套和悬挂器 底部套管头内腔设计有技术套管悬挂器坐落台肩 底部套管头底部连接形式有三种 螺纹式 卡瓦式 焊接式 11 12 二 套管头四通本体 套管四通法兰旁侧口通径均符合APIspec6A标准 具有互换性 套管四通底部采用两道BT密封 在高压下将密封脂经单向阀注入BT密封圈内 挤压BT密封圈 起到密封作用 可以在两道BT密封圈之间试压 套管四通侧出口为载丝法兰连接 并带VR堵螺纹 可以再不压井情况下更换阀门 套管四通上法兰带有顶丝 用于顶住防磨套及压住悬挂器 下法兰有试压孔 用于检查环空和两道BT密封圈的密封情况 套管四通内腔设计有套管卡瓦悬挂器坐落台肩 13 14 三 套管悬挂器 1 套管头与表层套管为卡瓦连接时 表层套管悬挂器采用WD型卡瓦悬挂器 依靠拧紧底部螺栓卡住套管 使卡瓦与套管形成牢靠的连接 密封形式为BT密封 卡瓦式套管悬挂器为剖分式 安装快捷方便 结构 外形 15 2 技术套管和油层套管采用W型单锥面卡瓦悬挂器时 依靠套管自重卡住套管 使卡瓦与套管形成牢靠的连接 密封形式为自激式密封 卡瓦式套管悬挂器为剖分式自锁结构 结构 外形 16 3 技术套管和油层套管采用WE型单锥面卡瓦悬挂器时 依靠套管自重卡住套管 使卡瓦与套管形成牢靠的连接 密封形式为手动激发密封 卡瓦悬挂器为剖分式自锁结构 结构 外形 17 4 技术套管和油层套管采用心轴式悬挂器时 依靠套管自重激发密封 套管悬挂器与套管通过螺纹形成牢靠的连接 18 2020 2 5 19 1 悬挂器本体2 橡胶O型图3 橡胶密封环4 托圈5 挡圈 20 四 防磨套及送入取出工具 防磨套主要用于防止钻井及修井过程中对套管头及通过四通 内腔密封面的损坏 它通过送入取出工具安装回收 21 五 试压塞试压塞坐在套管头 套管四通的台肩上 是通过钻杆测试防喷器的重要附件 22 安装程序和方法 1 螺纹式套管头安装程序 将套管头下端通过螺纹与表层套管相连 或用双公短节相连 确保方向正确 连接时将内外连接螺纹丝扣清洗干净并涂好套管密封脂 引扣时要将套管头上端面提平 2 3人转动套管头引扣 然后上紧 1 底部套管头 2 连接螺纹 3 套管 23 2 卡瓦式套管头安装程序 先粗割导管 然后将上部割断的导管吊起 让导管和表层套管高差为510mm左右 划线粗割表层套管吊出 测量导管的高度后精割导管和表层套管 要求尽可能地割平 用水平尺检查表层套管端面水平情况 不平处修平 表层套管端口割出6 30 坡口 并打磨光滑 另外管体外表面密封部位和BT密封圈经过部位也要打磨光滑 并涂抹润滑油 24 1 表层套管 2 导管 3 底板总成 4 表层套管悬挂器 5 试压孔 6 二次密封 7 注塑孔 8 观察孔 9 套管头 25 吊起底部套管头 保持水平 检查BT密封圈 调整好方向扶正平稳下放 注意观察 防止挤坏BT密封圈 套管头下放到位后 调整底部套管头底部支承圆盘上的调节螺栓 使环形钢板接触导管 26 用水平尺检查底部套管头法兰面水平情况 不平则调整支承圆盘上的调节螺栓 然后锁紧支承圆盘上的4只锁紧螺栓 卸去下部标有 观察 字样的2只堵头 将注塑枪连接对面标有 注塑孔 字样的注塑接头 操作注塑枪注入密封脂 当对面观察口有密封脂溢出为止 装上堵头 继续注密封脂直到达到额定工作压力或套管抗外挤强度的80 取两者之低值 对另一只注塑接头依此重复操作 27 操作试压枪 从标有 试压孔 字样的接头泵入额定工作压力或套管抗外挤强度的80 取两者之低值 检查注塑密封性能 试压合格后 取下试压枪 卸去压力 m 分别对称拧入卡瓦底部的8只M33 3卡瓦压紧螺栓 拧入力矩应大于250N m以保证卡瓦牙切入套管 28 松开支承圆盘上的4只锁紧螺栓 调节支承圆盘上的4只调节螺栓 或用大钩上体5 10t 检查套管头卡瓦是否与套管卡牢 然后再将4只锁紧螺栓锁紧 安装替代四通 防喷器组 溢流管 送入试压塞 使其坐落在套管头台肩上 关防喷器试压 29 试压结束后 泄压 打开放喷器 取出试压堵塞器 下入防磨套 拧紧法兰上的4只顶丝 顶住防磨套 注意触到防磨套即可 不要顶的过紧 以防挤扁防磨套 钻进至设计井深 起钻 退出顶丝 取出防磨套 下套管 固井 安装套管悬挂器 30 3 卡瓦式套管悬挂器安装程序 下套管 固井 侯凝 拆去底部套管头与替代四通之间的连接 上提防喷器组 在底部套管头法兰上 横放两块木板用以支撑悬挂器组件 31 上提套管 其吨位应为自由段重量的115 使其产生40 50Kn张力 下作吨力应为自由段重量的105 110 对准分离式套管悬挂器的导向定位销 下手柄不动 上手柄旋转套管悬挂器90 合抱住套管由下而上逐一取下手柄 移去木板 使悬挂器组件坐落套管头台肩上抱住套管然后放松套管 观察1小时观察坐封情况 在距法兰面上大约170mm处切割套管 并将切口倒呈6 30 坡口 并打磨光滑 考虑到钢材退火等问题 不推荐用气焊切割 建议使用气动切割 32 4 套管头四通安装程序 清洗检查套管头四通内腔 安装BT密封件 放好垫环 平稳缓慢将套管四通从套管上方套入 上号固定螺栓 卸去标有 观察 字样的2只堵头 将注塑枪连接对面标有 注塑孔 字样的注塑接头 操作注塑枪注入密封脂 当对面观察口有密封脂溢出为止 装上堵头 继续注密封脂直到达到额定工作压力或套管抗外挤强度的80 取两者之低值 对另一只注塑接头依此重复操作 33 操作试压枪 从标有 试压孔 字样的接头泵入额定工作压力或套管抗外挤强度的80 取两者之低值 检查注塑密封性能 34 安装防喷器组 送入试压