采油、采气、注水井井口装置选用技术规范PPT幻灯片

1,采油、采气、注水井井口装置选用技术规范,采油工艺研究院二一四年十月,2,本标准规定了大港油田采油、采气、注水井井口装置的标准化配置和技术选型、安装、使用等规范要求。本标准适用于大港油田采油、采气、注水井井口装置的配置、技术选型、安装和使用。,3,汇报提纲,4,下列有效文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本文件。APISPEC6A2010井口装置和采油树设备规范GB/T22513-2008石油天然气工业钻井和采油设备井口装置和采油树SY/T58121996环空测试井口装置SY/T6084-2007地面驱动螺杆泵使用与维护SY/T61942003石油天然气工业油气井套管或油管用钢管SY/T63272005石油钻采设备产品型号编制方法SY/T67892010套管头使用规范,5,Q/SYDG11662011完成井井口装置安装质量要求Q/SYDG13572010采油（气）井口安装试压及使用要求Q/SYDG13612010试油井流程安装技术要求Q/SYDG14302010测试井防喷装置的检查和维护Q/SYDG14492013大港油田钻井井控实施细则Q/SYDG14502013大港油田井下作业井控实施细则Q/SYDG2003-2010潜油电泵井管理规定Q/SYDG20062010地面驱动螺杆泵井管理规定Q/12DGY3638-2011防喷盒,6,（1）采油井,为开采石油，按油田开发规划的布井系统所钻的井眼，石油由井底上升到井口的通道。包括自喷井、抽油机有杆泵井、电动潜油离心泵井、地面驱动螺杆泵井、水力泵井、电动潜油泵井等。,（2）采气井,为开采天然气而从地面钻到地层的井。,（3）注水井,注入水从地面进入地层的通道。,（4）高含气井,目的层预测气液体积比大于400且日产气超过10000m3的井。,（5）高压油气井,以地质设计提供的地层压力为依据，当地层流体充满井筒时，预测井口关井压力可能大于或等于35MPa的井。,7,（6）含硫油气井,地层天然气中硫化氢含量大于75mg/m3(50ppm)或井筒内硫化氢含量（紧贴井口闸门出口处测量）大于75mg/m3(50ppm)的井。,（7）高含硫气井,地层天然气中硫化氢含量大于150mg/m3(100ppm)或井筒内硫化氢含量（紧贴井口闸门出口处测量）大于150mg/m3(100ppm)的井。,（8）井口装置,包括套管头、采油树、采气树、抽油机有杆泵井光杆密封装置（胶皮闸门+防喷盒）和环空测试井口装置、油管旋转器、电动潜油泵（包括电动潜油离心泵、电动潜油柱塞泵、电动潜油螺杆泵）井专用井口及井口电缆穿越密封装置、地面驱动螺杆泵井专用井口、双管水力喷射泵井专用井口、水力泵（包括单管水力泵和双管水力泵）井井口捕捉装置（防喷管+捕捉器）、清蜡用防喷管、测试用防喷管等。,（9）套管头,用于悬挂和密封套管柱的装置。,8,（10）采油树、采气树,指安装在套管头上部用于控制油、气、水井的生产的闸门和附件的组合装置总成。,（11）抽油机有杆泵井光杆密封装置,指安装在抽油机有杆泵井采油树上部的胶皮闸门和盘根盒组合装置，用于密封采油树顶部和光杆间流体通道。,胶皮闸门：用于关闭和开放采油树上部与光杆间流体通道的控制装置。防喷盒（盘根盒）：用于密封采油树顶部光杆的装置。密封盘根：也叫密封填料,充填于防喷盒密封腔体内实现与光杆间的密封，通常由一定硬度、强度和压缩膨胀性的橡胶与纤维、石墨等材料混合制成。,（12）抽油机有杆泵井环空测试井口装置,指安装在套管头上部用于控制油、气、水井的生产的闸门和附件的组合装置总成。,（13）油管旋转器,指安装在油管头四通上部，用于旋转井内油管的井口装置。,9,（14）电动潜油泵井专用井口,指用于电动潜油泵井配套电缆穿越密封装置的井口组合装置。,（15）电动潜油泵井井口电缆穿越密封装置,指用于连接潜油电机和地面电气控制系统的井口电缆密封装置。,（16）地面驱动螺杆泵井专用井口,指安装在油管头四通上的光杆卡紧器、机械密封和盘根静密封的井口组合装置。,（17）双管水力喷射泵井专用井口,特指双管水力喷射泵采油工艺安装在油管头四通上部用于控制油管注入和产出的阀门和附件组合装置。,（18）水力泵井井口捕捉装置,指安装在水力泵井井口顶部，用于更换泵芯或沉没泵的井口防喷及捕捉装置。,10,（19）清蜡用防喷管,指安装在自喷井和电动潜油泵井井口上部，用于为下井清蜡工具（串）提供压力缓冲区和过渡区的装置。,（20）测试用防喷管,指安装在自喷井井口上部，为起下井的测试工具串提供压力缓冲区和仪器通过的过渡区的装置。,（21）井口装置新产品,指未取得大港油田公司物资市场准入资质或在原使用产品基础上进行改进并未经技术评审的井口装置。,（22）额定工作压力,装置设计能承受和（或）控制的最大内压值，压力级别分为14MPa、21MPa、35MPa、70MPa、105MPa、140MPa。,11,（23）材料类别,井口装置在不同使用条件下所选用的材料，代码表示方法为AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH。,（24）额定温度等级,井口装置在使用中,可承受的最低和最高温度范围，代码表示方法为K、L、P、R、S、T、U、V。,（25）产品规范级别（ProductSpecificationLevels）,根据井口装置使用于不同的酸性、硫化氢浓度和距离公共场所的远近，所选择的规范级别，表示方法为PSL1、PSL2、PSL3、PSL3G、PSL4。,（26）产品性能级别（PerformanceRequest）,在额定的压力、温度和材料相适应的条件下，其性能符合相关要求的级别，表示方法为PR1、PR2，要求级别依次升高。,12,汇报提纲,13,自喷采油井井口装置配置图（21MPa）,14,自喷采油井井口装置配置图（35MPa）,15,自喷采气井井口装置配置图（35MPa）,16,抽油机有杆泵井常规井口装置配置图（21MPa）,17,抽油机有杆泵井常规井口装置配置图（35MPa）,18,抽油机有杆泵井环空测试井口装置配置图（14、21MPa）,19,抽油机有杆泵井配套油管旋转器配置图（21MPa）,20,抽油机有杆泵井配套油管旋转器配置图（35MPa）,21,电动潜油泵井井口装置配置图（21MPa）,22,电动潜油泵井井口装置配置图（35MPa）,23,地面驱动螺杆泵井专用井口装置配置图（21MPa）,24,单管水力泵井井口装置配置图（21MPa）,25,单管水力泵井井口装置配置图（35MPa）,26,双管水力喷射泵井专用井口装置配置图（21MPa）,27,双管水力喷射泵井专用井口装置配置图（35MPa）,28,注水井井口装置配置图（21MPa）,29,注水井井口装置配置图（35MPa）,30,汇报提纲,31,标准套管头分为：单级套管头、双级套管头、三级套管头和整体套管头等组合型式。按照压力级别分为35MPa和70MPa两个等级。按照套管悬挂方式分为芯轴式套管悬挂和卡瓦式套管悬挂两种类型。按照抗硫级别分为:EE级、FF级和HH级,其中EE级适用于常规的不含硫井或低含硫井，FF级和HH级适用于高含硫井。,32,按照压力常用压力级别分为21MPa、35MPa、70MPa、105MPa等。常用额定温度等级为PU（-29-82）。材料级别：采油树按照材料级别分为AA级、BB级、CC级、DD级、EE级、FF级、HH级，其中AA-CC级适用于硫化氢分压小于0.3KPa，DD-HH级适用于硫化氢分压大于等于0.3KPa的酸性环境；采气树按照材料级别分为EE级、FF级、HH级。产品规范级别：采油树规范级别：PSL1、PSL2、PSL3、PSL4；采气树规范级别：PSL3G。产品性能级别分为PR1、PR2。,33,大港油田采油树常用规格型号,34,大港油田采气树常用规格型号,35,常用压力级别分为21MPa、35MPa。金属壳体材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。密封填料厚度一般为10mm，外径为60mm，内径分为25mm、28mm、32mm、36mm、38mm等五种规格。密封填料材料耐温等级为-40100、-40150。,常用规格及技术参数,36,常用压力级别分为14MPa、21MPa。金属壳体材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。防喷盒密封填料厚度一般为10mm，外径为60mm，内径分为25mm、28mm两种规格。密封填料材料耐温为-40100。,常用规格及技术参数,37,常用压力级别分为21MPa、35MPa。金属壳体材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。密封填料材料耐温为-40100。,常用规格及技术参数,38,压力级别分为21MPa、35MPa。金属壳体材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。,常用规格及技术参数,39,油田现场常用电缆穿越密封装置按照密封方式分为两类.（1）树脂浇铸、胶圈密封，过油管挂和油管头异径法兰穿越类（简称胶圈密封穿越装置），耐压等级为20MPa；（2）盘根密封，过油管挂旁通和油管头异径法兰穿越类（简称盘根密封穿越装置），耐压等级为10MPa。,常用规格及技术参数,40,盘根静密封压力等级为10MPa；机械密封压力等级为5MPa；光杆卡紧器密封压力等级为21MPa。盘根静密封填料厚度一般为10mm，内径分为25mm、28mm、32mm、36mm、38mm等五种规格，密封填料材料耐温等级为-40100。密封装置的金属壳体材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。,常用规格及技术参数,41,压力级别分为21MPa、35MPa。金属壳体材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。,常用规格及技术参数,42,常用压力级别分为21MPa、35MPa。材料级别、额定温度等级、规范级别、性能级别要求等同于采油树。,常用规格及技术参数,43,常用压力级别分为21MPa、35MPa、70MPa、105MPa等。按照管体抗硫级别分为:一般环境使用和抗硫化氢腐蚀的酸性腐蚀（气相）环境。,常用规格及技术参数,44,汇报提纲,45,（1）套管头压力等级的选用,套管头压力等级的选用与防喷器压力等级的选用一致，即防喷器压力等级应大于相应井段的井口最大承受压力值。井口最大承受压力值可按以下方法确定。,气井及高含气井井口最大压力值等于气层孔隙压力值。油井井口最大压力值等于油层孔隙压力与相应深度地层流体液柱压力的差值,如果存在浅气层，则井口最大压力值不低于浅气层孔隙压力值。,（2）套管头层次的选用,一般情况下，二开井身结构的井均选用单级套管头；三开井身结构的井均选用双级套管头；四开井身结构的井均选用三级套管头。对于最后一层生产套管为尾管悬挂的井，则不需要安装相应层次的套管头。对于滩海丛式井组，可以选用相应层次的整体式套管头。,46,（3）套管悬挂器的选择,一般情况下，在陆地上实施的二开井身结构且井深小于3500米的非压裂开发井选用芯轴式套管悬挂器，完井时保留生产套管的母接箍；其它情况选用卡瓦式套管悬挂器。对于整体式套管头，可选用芯轴式套管悬挂器。,（4）套管头抗硫等级的选用,对于不含硫或低含硫井，均选用EE级普通套管头。对于高含硫井，其相应层次的套管头应为抗硫套管头，其配套使用的升高短节或变径法兰均须抗硫。其中硫化氢浓度低于300PPm时选用FF级抗硫套管头，硫化氢浓度高于300PPm时选用HH级抗硫套管头。,47,（5）套管头的材质及尺寸要求,套管头包含套管头本体、连接法兰、侧通道连接件、套管悬挂器、及其它零部件。套管头各部分的材质要求满足SY/T6789-2010套管头使用规范中相应条款要求。套管头各部分的尺寸要求满足SY/T6789-2010套管头使用规范中相应条款要求。,（6）套管头的安装使用,选用芯轴式单级套管头的井，芯轴悬挂器与双公套管短节必须在出厂前紧扣到标准扭矩；下完表层套管时须确定准确的套管联入深度，确保安装后的套管头上法兰面的高度满足完成井井口装置安装质量要求(Q/SYDG11662011)的高度要求，便于井控节流、压井管汇及完井后采油井口的标准化安装。,48,选用卡瓦式单级套管头的井，在表层套管固井侯凝后，准确切割导管和表层套管，确保安装后的套管头上法兰面的高度满足完成井井口装置安装质量要求的高度要求。选用多级套管头的井，在安装第一级套管头本体后，应安装与上一级套管头体高度相当的占位承压件（即升高法兰），以保证钻井四通和防喷管汇在各次开钻中的高度基本不变。第一级套管头本体的安装高度，要按照完井后最后一级套管头上法兰面的高度必须满足完成井井口装置安装质量要求确定。选用整体套管头的井，安装时要考虑井口槽内完成井的套管头高度一致。各规格型号套管头的安装使用具体参照SY/T6789-2010套管头使用规范中的附录执行。其它要求按SY/T61942003和Q/SYDG14492013执行。,49,采油、采气树的选择，应根据井口压力、温度、流体性质预测情况，选用采油用（抽油机有杆泵、抽油机有杆泵环空测试、电动潜油泵、地面驱动螺杆泵、单双管水力喷射泵）和注水用采油树，以及采气用（压力高于35MPa且为高含硫的采气井或压力高于105MPa的采气井）采气树。,（1）压力等级的选择,依据预测的井口压力选择采油、采气树压力等级，采油、采气树压力等级不低于预测的井口压力。无井口压力预测资料的井，依据油气藏埋深选择采油、采气树压力等级（附录M-1）。滩海地区采油、采气树选择35MPa及以上压力等级。,50,采油、采气树压力等级选择表,（2）温度等级的选择,一般情况下选用PU级，温度范围-29121。,采油、采气树额定温度值选用,51,（3）温度等级的选择,依据使用环境流体性质，按照一般环境和不同程度酸性腐蚀（气相）环境条件选择材料类别（详见下表）。,52,当硫化氢分压小于0.3KPa时，若：CO2分压小于50KPa，采油树选择AA材料级别；CO2分压50KPa210KPa，采油树选择BB材料级别；CO2分压大于210KPa，采油树选择CC材料级别。当硫化氢分压大于等于0.3KPa时，若：CO2分压小于50KPa，采油树选择DD材料级别；CO2分压50KPa210KPa，采油、采气树选择EE材料级别；CO2分压大于210KPa，采油、采气树选择FF或HH材料级别。,53,（4）规范级别的选择,54,（5）性能级别的选择,根据额定的压力、温度和材料相适应的条件，选择性能符合相关要求的级别，详见附录M-5。一般环境下或压力范围小于35MPa，性能级别选择PR1。酸性环境或海上油井或压力范围大于等于35MPa，性能级别选择PR2。,采油、采气树性能级别选择,55,（6）安装使用要求,安装使用前生产制造单位必须提供由国家质量监督检验检疫总局颁发的中华人民共和国特种设备制造许可证（压力管道元件），以及国家级检验机构出具的产品质量监督检验检测报告和试压（液试和气试）检测报告等相关技术文件。采油、采气树与套管头连接方式根据套管头预留方式连接。采油、采气树安装方向执行油、水井采油（气）树井口标准化设计工艺安装定型图。采油、采气树必须安装总闸门控制装置。,56,采油、采气树的现场试压采用压力等级为21MPa的采油树：常规井应进行清水试压，试压21MPa，稳压时间30分钟，压降小于等于0.3MPa；高气液比井应先进行气体试压，气体试压12MPa，再清水试压21MPa，稳压时间30分钟，压降小于等于0.3MPa。压力等级35MPa及以上采油、采气树井口，应进行气体试压和清水试压，先气体试压12MPa，再清水试压3570MPa，稳压时间30分钟，压降小于等于0.5Mpa。,57,采油、采气树使用要求,新投产井应安装新的采油、采气树。采油、采气、注水措施井，要换用与施工压力相匹配的采油、采气树，措施实施后须换用与地层压力相匹配的采油、采气树。如为修复采油、采气树，安装前必须提供修复记录和试压（液试和气试）检测报告。,采油树配套平板阀的日常检查和保养,日常检查项目,58,月度保养项目,定期（3-6月）维护项目,59,采气树配套节流阀的日常检查和保养,日常检查项目,月度保养项目,60,定期（3-6月）维护项目,61,抽油机有杆泵井应在采油树上部安装胶皮闸门和防喷盒组合的光杆密封装置；光杆与井口防喷盒存在偏磨现象时，可安装井口调偏装置，并与胶皮闸门、防喷盒组合使用。,（1）压力等级的选择,压力等级的选用应与采油树压力等级相匹配。,（2）温度等级的选择,金属壳体温度等级选择等同于采油树。密封填料一般情况下选用温度范围-40100；高含气井选用温度范围-40150。,62,（3）材料类别的选择,金属壳体材料类别选择等同于采油树。,密封盘根材料类别的选用常规井一般选用丁晴胶加纤维混合材料；高含气井应选用丁晴胶加一定比例的氟橡胶及纤维混合材料；或选用丁晴胶加一定比例的氟橡胶、石墨及纤维混合材料。,（4）规范级别,金属壳体规范级别选择等同于采油树。,（5）性能级别,金属壳体性能级别选择等同于采油树。,63,（6）安装使用要求,安装使用前生产制造单位必须提供由国家质量监督检验检疫总局颁发的中华人民共和国特种设备制造许可证（压力管道元件），以及国家级检验机构出具的产品质量监督检验检测报告和试压（液试和气试）检测报告等相关技术文件。,密封盘根应提供材料组分等技术文件，并要求在有效期内使用。与采油树连接方式压力等级21MPa的抽油机光杆密封装置与采油树采用卡箍或法兰连接，压力等级35MPa的抽油机光杆密封装置与采油树采用法兰连接。现场试压油井投产前，要求对光杆密封装置的密封性进行试压，试抽憋压5MPa，稳压10分钟，压降小于0.3MPa为合格。,64,使用要求作业开抽前应更换密封盘根，检查胶皮闸门，确保胶皮闸门处于开启状态；加强生产过程中的井口密封装置的巡检，发现刺漏现象及时处理；要求使用在有效期内的密封盘根；胶皮闸门内的密封胶皮应定期更换，确保能够有效关闭。防喷盒其它要求按Q/12DGY3638-2011执行。,65,（1）压力等级的选择,压力等级的选用应与井口预测压力相匹配。,（2）温度等级的选择,金属壳体温度等级选择等同于采油树。密封填料一般情况下选用温度范围-40100。,（3）材料类别的选择,金属壳体材料类别选择等同于采油树。密封盘根材料选用丁晴胶加纤维混合材料。,（4）规范级别,金属壳体规范级别选择等同于采油树。,66,（5）性能级别,金属壳体性能级别选择等同于采油树。,（6）安装使用要求,安装使用前生产制造单位必须提供由国家质量监督检验检疫总局颁发的中华人民共和国特种设备制造许可证（压力管道元件），以及国家级检验机构出具的产品质量监督检验检测报告和试压（液试和气试）检测报告等相关技术文件。密封盘根应提供材料组分等技术文件，并要求在有效期内使用。与油管头四通用法兰连接，并在环空测试井口装置的油管短节上安装专用闸门。,67,现场试压油井投产前，要求对环空测试井口装置的密封性进行试压，试抽憋压5MPa，稳压10分钟，压降小于0.3MPa为合格。使用要求油井作业完井时，要求安装使用检测合格的环空测试井口装置；加强生产过程中的巡检，发现刺漏现象及时处理；要求使用在有效期内的密封填料。,68,（1）压力等级的选择,压力等级的选用应与采油树压力等级相匹配。,（2）温度等级的选择,金属壳体温度等级选择等同于采油树。密封填料一般情况下选用温度范围-40100。,（3）材料类别的选择,金属壳体材料类别选择等同于采油树。密封盘根材料选用丁晴胶。,（4）规范级别,金属壳体规范级别选择等同于采油树。,69,（6）安装使用要求,安装使用前生产制造单位必须提供由国家质量监督检验检疫总局颁发的中华人民共和国特种设备制造许可证（压力管道元件），以及国家级检验机构出具的产品质量监督检验检测报告和试压（液试和气试）检测报告等相关技术文件。密封盘根应提供材料组分等技术文件，并要求在有效期内使用。与油管头四通和油管头异径连接装置采用法兰连接。现场试压参照6.2.6.5执行。,（5）性能级别,金属壳体性能级别选择等同于采油树。,70,（1）压力等级的选择,压力等级的选择应与井口预测压力相匹配。,（2）温度等级的选择,温度等级选择等同于采油树。,（3）材料类别的选择,材料类别选择等同于采油树。,（4）规范级别,（5）性能级别,规范级别选择等同于采油树。,性能级别选择等同于采油树。,71,（6）安装使用要求,安装使用前生产制造单位必须提供由国家质量监督检验检疫总局颁发的中华人民共和国特种设备制造许可证（压压力管道元件），以及国家级检验机构出具的产品质量监督检验检测报告和试压（液试和气试）检测报告等相关技术文件。与油管头四通采用法兰连接。现场试压参照6.2.6.5执行。使用要求参照6.2.6.6执行。其它要求按Q/SYDG2003-2010执行。,72,（1）类型的选择,高危地区、危险地区须选用胶圈密封穿越装置；一般地区可选用盘根密封穿越装置或胶圈密封穿越装置。井口套压大于10MPa，须选用胶圈密封穿越装置；井口套压小于10MPa，可选用胶圈密封穿越装置或盘根密封穿越装置。高含气井（气液比大于400m3/m3且日产气高于10000m3）须选用胶圈密封穿越装置。高危地区、危险地区和一般地区的判别，按Q/SYDG14502013大港油田井下作业井控实施细则执行。,（2）温度等级的选择,金属壳体温度等级选择等同于采油树。密封材料温度范围-40150。,73,（3）材料类别的选择,金属壳体材料类别选择等同于采油树。密封材料选用：普通油井采用耐高温氟橡胶材料；腐蚀性油井采用AFLAS防腐蚀橡胶材料。,（4）规范级别,（5）性能级别,金属壳体规范级别选择等同于采油树。,金属壳体性能级别选择等同于采油树。,（6）安装使用要求,安装前必须提供室内气体试压检测报告，试验压力应大于或等于额定工作压力。密封材料应提供材料组分等技术文件。与采油树油管头四通采用法兰连接。,74,现场试压,具备密封性试压条件的电动潜油泵井井口，投产前安装好井口电缆穿越密封装置后，要对其密封性进行试压。胶圈密封穿越装置试压值20MPa；盘根密封穿越装置试压值10MPa。稳压时间30分钟，压降小于等于0.3MPa。,使用要求,油井作业完井时，要求安装使用检测合格的井口电缆穿越密封装置。电动潜油泵井应配套安装套管定压防气装置。安装胶圈密封穿越装置的油井套压应控制在15MPa以下；安装盘根密封穿越装置的油井套压应控制在5MPa以下。加强生产过程中的巡检，发现刺漏现象及时处理。要求使用在有效期内的密封填料。,75,（1）压力等级的选择,预测井口压力小于5MPa的油井，可采用地面驱动螺杆泵举升工艺，并采用相配套的专用井口。,（2）温度等级的选择,（3）材料类别的选择,金属壳体温度等级选择等同于采油树；静密封填料耐温范围-40100。,金属壳体材料类别选择等同于采油树；密封盘根选用丁晴胶加纤维混合材料。,（4）规范级别,（5）性能级别,金属壳体规范级别选择等同于采油树。,金属壳体性能级别选择等同于采油树。,76,（6）安装使用要求,安装使用前生产制造单位必须提供由国家质量监督检验检疫总局颁发的中华人民共和国特种设备制造许可证（压力管道元件），以及国家级检验机构出具的产品质量监督检验检测报告和试压（液试和气试）检测报告等相关技术文件。密封盘根应提供材料组分等技术文件，并要求在有效期内使用。与油管头四通采用法兰连接。必须安装密封承压等级21MPa或以上的光杆