19 采油工 套管头结构与工作原理ppt课件.ppt

套管头套管头 采油工装备技术培训教材 1 简介简介 本文适合井口维护员工初级培训教材 通 过对套管头结构及工作原理的学习了解 初步 掌握或提高对现场套管头的故障检查 分析及 排除的经验 了解设备损坏的机理及规律 2 主要内容主要内容 套管头的结构 套管头附件 现场维护 故障判断及解决 3 一 套管头的结构一 套管头的结构 套管头常见结构 1 单层套管头 2 双层套管头 3 三层套管头 4 整体式套管头 4 1 1 单层套管头 单层套管头 一般用在井压较低 套管结构简单 浅地 层生产井的井 5 2 2 双层套管头 双层套管头 适用于大多数地层压力较为明确的区域 使用量较 多 6 3 3 三层套管头 三层套管头 一般用在高压深井或勘探井 7 二 套管头的安装结构二 套管头的安装结构 1 单层套管头 下部为表层套管 悬挂第二层套管 上部为采油树 四通 右侧旁通口为套压阀门及压力表 左侧不定 可为堵头 2 双层套管头 第一层套管头 与单层套管头基本相同 上部连接 第二层套管头 也称表层套管头 双层套管头的第二层套管头 安装在表层套管头之 上 并密封第二层套管上部并悬挂第三层套管 上部 为采油树四通 左 右侧旁通口都可安装套压阀门及 压力表 一般只安装右侧 左侧可为平板阀并带堵头 8 套管头的安装结构套管头的安装结构 3 三层套管头 第一层及第二层与双层套管头相似 第三层套管头 下部连接第二层套管头 悬挂第四层套管并密封第 三层套管上端 上部为采油树四通 左 右侧旁通口都可安装套压 阀门及压力表 一般只安装右侧 左侧可为平板阀并 带堵头 9 三 套管头性能参数三 套管头性能参数 通常 三层套管头连接通径由大变小 压力等级由 低到高 后期的套管头及油管头需要考虑地层硫化氢等腐蚀 密封等结构件要求有一定的防腐性能 比采油树 包括油管头 要求要低 主要参数 性能等级 硫化氢防护等级 套管头结构复杂之处在悬挂器及顶丝的密封 10 四 套管头的样式结构四 套管头的样式结构 主要有 卡瓦式表层套管头 芯轴式表层套管头 焊接式表层套管头 前两种对悬挂器分类 焊接式对表层套管头而言 其中以卡瓦式使用最为广泛 11 五 套管头的组成结构五 套管头的组成结构 每层套管头组成主要有 1 主体 2 旁通口阀门 仪表 3 套管悬挂器 4 连接密封配件 WE 卡瓦 BT 密封圈 密封件 WD 卡瓦 12 六 套管头组的命名方法六 套管头组的命名方法 13 七 套管头的作用七 套管头的作用 悬挂各层套管的重量 支撑套管头以上防喷器 为各层套管之间提供密封 为特殊作业提供通道 14 八 表层套管头八 表层套管头 在单层套管头里即称套管头 15 表层套管头分类表层套管头分类 卡瓦式套管头 螺纹式套管头 焊接式套管头 主要是按照与表层套管连接形式不同分类 16 卡瓦式表层套管头卡瓦式表层套管头 WE 卡瓦 BT 密封圈 密封件 WD 卡瓦 17 芯轴式表层套管头芯轴式表层套管头 丝扣式悬挂器 套管丝扣 密封件 18 焊接式表层套管头焊接式表层套管头 焊缝 焊缝 密封件 W 卡瓦 19 九 套管头附件九 套管头附件 主要有 1 套管悬挂器 2 试压保护环 3 可通式试压塞 4 压力表 考克 5 螺栓 钢圈等 20 1 1 悬挂器 悬挂器 主要有两类类 卡瓦式和螺纹式两种 卡瓦式悬挂器 常用的主要有 W 型 WE 型和 WD 型 21 1 1 WDWD 型卡瓦式悬挂器型卡瓦式悬挂器 卡瓦螺栓 卡瓦盒 壳体 止退孔 止退铁丝 卡瓦 仅用于表层套管头 下部连接表层套管 22 2 2 WEWE 型卡瓦式悬挂器型卡瓦式悬挂器 螺钉 压板 主密封圈 本体 卡瓦 提绳 卡瓦牙定位手柄 23 3 3 WW 型卡瓦式悬挂器型卡瓦式悬挂器 卡瓦 上壳体 下壳体 密封件 手柄 手柄 24 WW 型卡瓦式悬挂器分解图型卡瓦式悬挂器分解图 W 型卡瓦悬挂器卡瓦块 25 4 4 芯轴式 螺纹式 悬挂器 芯轴式 螺纹式 悬挂器 本体 上螺纹 支撑环 矩形密封圈 挡圈 下螺纹 26 区别与用途区别与用途 WEWE 型卡瓦式悬挂器 型卡瓦式悬挂器 一般来说 用于表层 特点是 大尺寸 密封环空压力不一般来说 用于表层 特点是 大尺寸 密封环空压力不 太高 对比与太高 对比与 WW 型 型 另一种情况是 套管被固井无法上提下放 这是另一种情况是 套管被固井无法上提下放 这是 WW 型悬型悬 挂器的先决条件 挂器的先决条件 WEWE 可以被动式可以被动式 套管不动 悬挂器活动 套管不动 悬挂器活动 密封 靠手动而不靠悬重激发密封密封 靠手动而不靠悬重激发密封 的安装密封 予以补救 的安装密封 予以补救 如果不严格计较悬重 密封等因素 如果不严格计较悬重 密封等因素 WEWE 型与型与 WW 型相同型相同 尺寸 相同厂家的一般可以互换 尺寸 相同厂家的一般可以互换 27 WW 型卡瓦式悬挂器 型卡瓦式悬挂器 相对比与相对比与 WEWE 型 它依靠钻柱悬重激发密封 型 它依靠钻柱悬重激发密封 特点是 悬挂吨位最大 密封较好 更稳妥 特点是 悬挂吨位最大 密封较好 更稳妥 一般用在技术套管的悬挂 一般用在技术套管的悬挂 区别与用途区别与用途 28 芯轴式 即螺纹式 悬挂器 相当于一个套管接箍 无需切割套管 相当于一个套管接箍 无需切割套管 WW 及及 WEWE 型均需要 型均需要 省事 甚至不打开防喷器就可以悬挂套管 解决井口悬挂密封问题省事 甚至不打开防喷器就可以悬挂套管 解决井口悬挂密封问题 不足 需要计算下入套管深度 避免触底 不足 需要计算下入套管深度 避免触底 一般用在较为稳定的生产井上 一般用在较为稳定的生产井上 一般芯轴式 螺纹式 悬挂器配合螺纹式套管头使用 也可更换一般芯轴式 螺纹式 悬挂器配合螺纹式套管头使用 也可更换 为相应的卡瓦式悬挂器 为相应的卡瓦式悬挂器 区别与用途区别与用途 29 同 轴 心度同 轴 心度同 轴 心度同 轴 心度 井眼不正 顶丝是否顶齐等因素 井眼不正 顶丝是否顶齐等因素 井眼不正 顶丝是否顶齐等因素 井眼不正 顶丝是否顶齐等因素 悬重悬重悬重悬重 顶丝顶紧 悬重太轻等因素 顶丝顶紧 悬重太轻等因素 顶丝顶紧 悬重太轻等因素 顶丝顶紧 悬重太轻等因素 橡胶件质量橡胶件质量橡胶件质量橡胶件质量 老化腐蚀等因素 老化腐蚀等因素 老化腐蚀等因素 老化腐蚀等因素 影响悬挂器密封的主要因素影响悬挂器密封的主要因素 30 2 2 试压保护环 试压保护环 试压保护环常常作为一种补救措施使用 它还有增 强密封的作用 在现场施工中 若卡瓦式套管悬挂器 密封失效 将试压保护环安装在套管悬挂器上部起到 补救目的 31 3 2 4 1 1 试压保护环本体 2 堵头 3 吊环 安装后取消 4 O 型密封圈 试压保护环结构试压保护环结构 32 试压保护环 套管悬挂器 试压保护环现场安装位置试压保护环现场安装位置 33 3 3 可通式试压塞 可通式试压塞 当某级套管未回接到井口 这种情况下无法对本级 套管头与下级套管头之间的密封进行试压检测 或由 于上下压力等级不同 而造成井口承压能力降低 此 时使用可通式试压塞替代相应规格的套管悬挂器 实 现本级套管头与下级套管头 油管头 注塑试压的目 的 可将可通式试压塞看做套管悬挂器 它放入后不再 取出 34 可通式试压塞结构可通式试压塞结构 35 可通式试压塞安装位置可通式试压塞安装位置 可通式试压塞 36 压力表 考克压力表 考克 1 压力表一般要求垂直安装 2 压力表面向安全观察点 3 耐震表顶部排气口半开 4 压力表流速大要安装缓冲器 5 关键压力表定期效验 6 考克泄压口拧紧 7 考克手柄位于外侧 便于操作位置 8 螺纹终止端余 1 扣 9 不能使用过多的生料带 37 螺栓 钢圈螺栓 钢圈 螺栓直径 Inch剩余高度 Inch剩余高度 mm 1 2 7 81 83 175 7 8 1 1 83 164 7625 1 1 8 1 5 81 46 35 1 5 8 1 7 85 167 9375 1 7 8 2 1 23 89 525 螺栓最大外露要求 参考于海德里尔产品技术手册 塔里木油田对螺栓最大外露要求 外漏 1 3 扣 38 螺栓上紧顺序 39 垫环 BX 154 起初安装时 40 法兰起初安装垫环 BX 154 轻轻接触时 未接触 接触 接触 未接触 法兰未合拢 41 法兰安装完成垫环 BX 154 压紧后 四角均接触 法兰合拢 42 垫环内置压力平衡孔 43 103 35 RX 39 法兰安装前后基本一样 44 18 7018 70 法兰法兰 BX156BX156 垫环安装垫环安装 问题在哪里 问题在哪里 到位 垫环不 到位 45 可以看出可以看出 1 RX 型垫环 即钢圈 是可以重复使用的 R 硬 BX 软 2 RX 型垫环适用于低压 BX 由于高压 3 RX 型螺栓要相对 BX 有较大的上紧力 4 同尺寸 同压力下 RX 型需要更大的螺栓 5 上紧后 RX 型法兰面有较大的间隙 BX 型一般无 6 BX 型垫环上有压力平衡孔 RX 型无 46 十 现场维护十 现场维护 主要有 目视检查 泄露 缺失 松动等 操作检查 开关扭矩 保养情况等 试压检验 密封性能 注塑润滑 运动部件 平板阀等 47 1 1 泄露检查 泄露检查 触觉 听觉 使用泡沫检验 烷烃检测仪 多合一 保持卫生清洁及时发现故障 检测压力 等 48 检查顶丝松紧及位置检查顶丝松紧及位置 49 注脂阀 1 注脂阀 2 手动试压泵 2 2 试压检查 试压检查 BT 密封圈注油试压 50 注脂阀 1 注脂阀 2 观察孔 1 观察孔 2 注脂孔剖面 51 注脂阀 1 注脂阀 2 BT 密封圈 BT 密封圈注脂结构 52 套管头密封件套管头密封件 金属骨架 金属骨架 A BT 密封圈 B P 密封圈 主要是密封套管与套管头间隙 53 十一 故障判断及解决十一 故障判断及解决 旁通口平板阀泄露 不带压时 拆下更换或打开阀盖检修 一般容易损坏处为垫环 垫环槽 阀 座密封圈损坏 阀板及阀座刺坏 阀杆 泄露等故障 带压检修 较为复杂 对人员的技术 要求高 利用 VR 阀带压更换阀门 利 用回座密封更换阀杆密封圈等技术 54 故障判断和处理表故障判断和处理表 序 号 故障名称发生原因排除方法 1 BT 或 P 密封圈密封失 效 1 倒角毛剌等损坏密封圈 2 下放时未扶平扶正损坏密封圈 3 BT 或 P 密封圈老化 1 打磨修整倒角 2 打磨套管密封面 3 更换 BT 或 P 密封圈 2注脂困难 1 注脂枪故障 2 注脂接口故障 3 注塑脂型号不对 4 冰堵 5 异物堵塞 1 检修试压枪 注脂泵 2 确保注脂单流阀完好 3 确保注脂孔保护堵头已经拆卸 4 区分冬季 夏季注塑脂 5 吹扫疏通注脂通道 6 注脂前先注油 后注脂 3套管无法悬挂 1 卡瓦与套管弧度不符 2 卡瓦牙性能差 3 套管椭圆度偏差较大 4 套管不居中 1 检查悬挂器尺寸 2 检查卡瓦牙硬度及磨损情况 3 测量修理套管外径 4 检查调整套管居中情况 4试压塞试压失效 1 试压塞型号不符 2 试压塞主密封圈失效 3 试压塞未坐封到位 4 未悬挂负重 5 连接螺纹处泄露 6 试压塞坐封位置在钻进中损坏 1 检查试压塞型号 2 更换试压塞主密封圈 3 检查试压塞坐封位置 4 悬挂 3 5 柱钻具 5 上紧螺纹 6 提前定期检查防磨套 5防磨套无法取放 1 防磨套变形损坏 2 顶丝未退到位 3 异物阻卡 拆卸井口更换防磨套 顶丝解锁到位 冲洗套管头清理异物 6悬挂器密封失效 1 密封件老化 2 悬挂器安装不到位 3 套管头坐