第7章 完井管柱

1、1 教学内容：教学内容：完井管柱、油管设计、油气井井口装置。完井管柱、油管设计、油气井井口装置。 基本要求：基本要求：了解油井完井管柱、注水井完井管柱、气井了解油井完井管柱、注水井完井管柱、气井完井管柱、其它特殊井完井管柱，理解油管尺寸、材料完井管柱、其它特殊井完井管柱，理解油管尺寸、材料选择和设计方法、了解油气井井口装置。选择和设计方法、了解油气井井口装置。 重点：重点：完井管柱组成、油气井井口装置完井管柱组成、油气井井口装置 。 难点：难点：油管设计方法油管设计方法 。第第7章章 完井管柱与井口装置完井管柱与井口装置2第一节第一节 完井管柱完井管柱第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置

2、第三节第三节 油管设计简介油管设计简介第第7章章 完井管柱与井口装置完井管柱与井口装置3一口井从上到下是由一口井从上到下是由井口装置井口装置、完井管柱完井管柱和和井底结构井底结构三部分组成。三部分组成。 井口装置井口装置主要包括套管头、油管头和采油（气）树，作用是悬挂井下油管柱、套管柱，密封油套管和两层套管间环空以控制油气井生产、回注（蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注剂等）和安全生产。 完井管柱完井管柱则包括油管、套管和按一定功用组合而成的井下工具。 井底结构井底结构是指连接在完井管柱最下端的与完井方法相匹配的工具和管柱的有机组合体。第一节第一节 完井管柱完井管柱4下入完井管柱使生产井或注入井

3、开始正常生产是完井工程的最后一个环节。生产管柱设计的合理性直接关系到生产井或注入井投产后能否正常生产。 完井管柱与采油方式有很大关系。第一节第一节 完井管柱完井管柱5人工举升采油人工举升采油有杆泵采油有杆泵采油地面能量通过地面能量通过抽油杆抽油杆提供给提供给抽油泵，将井底原油举升至抽油泵，将井底原油举升至地面的采油方式。地面的采油方式。气举采油气举采油利用气举气体的膨胀使井筒利用气举气体的膨胀使井筒中的中的混合液密度混合液密度降低。将流降低。将流到井内的原油举升到地面。到井内的原油举升到地面。自喷采油自喷采油采油方法采油方法无杆泵采油无杆泵采油地面能量地面能量通过高通过高压液体或电缆压液体或电

4、缆提提供给抽油泵，将供给抽油泵，将井底原油举升至井底原油举升至地面的采油方式。地面的采油方式。水力活塞泵水力活塞泵电动潜油泵电动潜油泵螺杆泵螺杆泵第一节第一节 完井管柱完井管柱61、自喷井完井管柱、自喷井完井管柱 适用于能够自喷生产的油井。技术关键是油管合理直径的确定。包括全井合采管柱、分层开采管柱和其它特殊管柱。自喷井全井合采采油管柱（1）全井合采管柱，适用于单）全井合采管柱，适用于单层系的油井或层数不多、层间差层系的油井或层数不多、层间差异不大的油井。异不大的油井。第一节第一节 完井管柱完井管柱7自喷井分层采油管柱（2）分层开采管柱，）分层开采管柱，主要由封隔器、配产主要由封隔器、配产器和

5、其它配套的井下器和其它配套的井下工具组成。主要用于工具组成。主要用于层间差异大的自喷井，层间差异大的自喷井，可解决或减少层间干可解决或减少层间干扰和矛盾，提高采油扰和矛盾，提高采油速度。速度。双管分采管柱示意图第一节第一节 完井管柱完井管柱8 有杆泵井标准井下管柱示意图2.有杆泵完井管柱有杆泵完井管柱适用于油井无自喷能力，适用于油井无自喷能力，但又有一定深度的动液但又有一定深度的动液面，原油粘度适中。面，原油粘度适中。主要由机、泵、杆、管主要由机、泵、杆、管组成。组成。第一节第一节 完井管柱完井管柱9(a) 封下采上 (b) 封上采下 (c) 封中间采两头 (d) 封两头采中间 有杆泵生产管柱

6、型式第一节第一节 完井管柱完井管柱10开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统3 3、水力活塞泵完井管柱、水力活塞泵完井管柱- -系统组成系统组成高压泵机组高压泵机组高压控制管汇高压控制管汇动力液处理装置动力液处理装置计量装置计量装置地面管线地面管线地面流程地面流程井口井口井下器具管柱结构井下器具管柱结构水力活塞泵井下机组水力活塞泵井下机组油井装置油井装置液马达液马达抽油泵抽油泵滑阀控制机构滑阀控制机构第一节第一节 完井管柱完井管柱11工作原理：工作原理：动力液地面加压；动力液地面加压；油管或专用动力液管输送；油管或专用动力液管输送；动力液被传至井下液马达处；动力液被传至井下液马达处；滑阀

7、控制机构换向；滑阀控制机构换向；动力液驱动液马达；动力液驱动液马达；液马达做往复运动；液马达做往复运动；液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动；液马达通过活塞杆带动抽油泵做往复运动；原油被增压举升。原油被增压举升。开式水力活塞泵采油系统开式水力活塞泵采油系统第一节第一节 完井管柱完井管柱12适适应应条条件件主要缺点：主要缺点：油层深度与排量范围大；油层深度与排量范围大；含蜡；含蜡；稠油；稠油；井斜。井斜。(1) (1) 机组结构复杂，加工精度要求高；机组结构复杂，加工精度要求高；(2) (2) 地面流程大，投资高（规模效益）；地面流程大，投资高（规模效益）；第一节第一节 完井管柱完井管柱13(2

8、) (2) 按动力液循环分类按动力液循环分类(3) (3) 按动力液性质分类按动力液性质分类分类分类：(1) (1) 按系统井数分类按系统井数分类动力液不与产出液混合。动力液不与产出液混合。（应用少，多用海上）（应用少，多用海上）动力液与产出液混合。动力液与产出液混合。（尤其稠油开采应用多）（尤其稠油开采应用多）单井流程系统；单井流程系统； 多井集中泵站系统；多井集中泵站系统； 大型集中泵站系统。大型集中泵站系统。闭式循环方式：闭式循环方式：开式循环方式：开式循环方式：原油动力液水力活塞泵采油系统。原油动力液水力活塞泵采油系统。（润滑性好，成本低，优先选择）（润滑性好，成本低，优先选择）水基动

9、力液水力活塞泵采油系统。水基动力液水力活塞泵采油系统。（污染小，安全，易腐蚀）（污染小，安全，易腐蚀）第一节第一节 完井管柱完井管柱14(4) (4) 按井下泵的安装方式分类按井下泵的安装方式分类固定式安装：固定式安装：整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、整个泵随油管下入井内，优点是泵径大、排量大，缺点是起泵必须起油管。排量大，缺点是起泵必须起油管。插入式安装：插入式安装：泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉没泵工作筒随大直径油管下入井内，而沉没泵机组则用小直径油管下入，插到泵工作筒内。泵机组则用小直径油管下入，插到泵工作筒内。投入式安装：投入式安装：又分又分单管封隔式单管封隔式和和平行管柱式平

10、行管柱式，泵工作筒，泵工作筒随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使用液力随油管下至井底，沉没泵机组则从油管中投入，使用液力下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径受到限制，下泵和起泵，优点是起下泵方便，缺点是泵径受到限制，排量较小。排量较小。第一节第一节 完井管柱完井管柱15开式水力活塞泵采油系统 闭式水力活塞泵采油系统第一节第一节 完井管柱完井管柱16 全井段合采单管柱示意图第一节第一节 完井管柱完井管柱17第一节第一节 完井管柱完井管柱184 4、电潜泵完井管柱、电潜泵完井管柱 电潜泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油

11、电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。电潜泵采油装置组成:井下机组部分电力传输部分地面控制部分潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵潜油电缆控制屏、变压器和接线盒第一节第一节 完井管柱完井管柱电潜泵供电流程：地面电源变压器控制屏潜油电缆潜油电机。 电潜泵采油系统示意图潜油电机保护器分离器多级离心泵井下机组部分变压器控制屏接线盒地面控制部分泄油阀单流阀潜油电缆电力传输部分电潜泵抽油工作流程：分离器多级离心泵单流阀泄油阀井口出油干线。20电潜泵举升方式的主要优点：(1) 排量大；(2) 操作简单，管理方便；(3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；(4

12、) 在防蜡方面有一定的作用。电潜泵举升方式的主要缺点：(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高，日常维护要求高；(4) 电机、电缆易出现故障；(5) 受原油气液比限制。第一节第一节 完井管柱完井管柱21电潜泵完井管柱电潜泵完井管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱22电动潜油泵井下管柱示意图第一节第一节 完井管柱完井管柱23高压泵机组井下器具管柱结构井口高压控制管汇计量装置动力液处理装置地面管线系统组成油井装置地面流程射流泵射流泵采油井下系统示意图5 5、水力射流泵完井管柱、水力射流泵完井管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱24 井下

13、射流泵工作示意图射流泵工作原理射流泵工作原理动力液地面加压；油管或专用动力液管输送；动力液被传至井下喷嘴；通过喷嘴将压能转换动能；嘴后形成低压区；动力液与油层产出液在喉管中混合；经扩散管动能转换成压能；混合液的压力提高后被举升到地面。水力射流泵排量、扬程取决于喷嘴面积与喉管面积的比值。第一节第一节 完井管柱完井管柱25没有运动部件没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大;由于可利用动力液的热力及化学特性，适用于高凝油、稠油、高含蜡油井;对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。泵内存在严重的湍流和摩擦，系统系统效率相对较低效率相对较低（一般为1520，最高不超过33）；在一定条件下泵会出现

14、气穴气穴作用。为避免气穴作用，要求吸入压力高；对回压的任意变化都很敏感 ；地面需要高压泵站，要使其长期稳定运转，技术上尚有较大困难。 第一节第一节 完井管柱完井管柱26第一节第一节 完井管柱完井管柱271930年，Moinean发明，并在美国获得第一个专利，31-32年在法国制造。我国1986年开始研究地面驱动螺杆泵。螺杆泵是一种容积泵，运动件只有螺杆，没有阀和复杂的流道。油流扰动少，使水力损失大大降低。由于螺杆在橡皮衬套表面的运动带有滚动和滑动的性质，使砂粒不易沉积。突出优点突出优点：尺寸小，质量轻，制造容易，维修方便，运动部件少，排量均匀。缺点：缺点：橡皮衬套易磨损，下部径向上止推轴承损坏

15、，偏心联接轴不够可靠，周期短。6 6、螺杆泵完井管柱、螺杆泵完井管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱28 对于开采高粘度、高含砂和含气量较大的原油时，同其它采油方式相比，螺杆泵具有灵活可靠、抗磨蚀及容积效率高等特点。 第一节第一节 完井管柱完井管柱291-电控箱；2-电机；3-皮带；4-方卡子 5-减速箱； 6-压力表；7专用井口；8-抽油杆；9-抽油杆扶正器； 10-油管扶正器；11-油管；12-螺杆泵13-套管；14-定位销；15-油管防脱器16-筛管；17-丝堵；18-油层 第一节第一节 完井管柱完井管柱301-扶正器；2-套管；3-潜油电机；4-保护器；5-潜油减速器； 6-电缆护罩；7

16、-螺杆泵；8-螺杆泵排出头；9-引接电缆；10-油管；11-单向阀；12-泄油阀13-动力电缆；14-地面电缆；15-井口装置；16-接线盒；17-控制柜；18-变压器 第一节第一节 完井管柱完井管柱31工作原理工作原理 当螺杆在衬套内偏心旋转时，形成一系列密封腔，流体就是通过这些密封腔从泵吸入口到排出口的。当泵吸入端第一个密封腔的容积增大时，压力下降，流体进入这个腔室，随着螺杆转动，这个腔室开始封闭，并向排出口移动，流体通过密封腔压力不断上升，排量保持不变。 第一节第一节 完井管柱完井管柱32螺杆泵采油井下管柱螺杆泵采油井下管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱337、气举井完井管柱、气举井完井

17、管柱 工艺过程是通过向井筒内注入高压气体的方法来降低油管内从注气点到地面的液柱密度，使原油及液体连续地从油层流向井底，并从井底举升到地面。 适应性强，可用于高气液比、出砂井及定向井、水平井。 要求有稳定充足的气源，一次性投资大，但管理方便、生产测试工艺简单、运行费用低，总体经济效益好。 连续气举和间歇气举 单管气举井下管柱、多管注气管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱34第一节第一节 完井管柱完井管柱35第一节第一节 完井管柱完井管柱36气举：气举：适用于出砂井、气液比高的井、大斜度井、海适用于出砂井、气液比高的井、大斜度井、海上采油井。特别适用于有高压气可供利用的油井。上采油井。特别适用于有高

18、压气可供利用的油井。日排液最高可达7950m，举升高度可达3658m。附：各种人工举升方法适应性对比附：各种人工举升方法适应性对比抽油机有杆泵：抽油机有杆泵：不适用于海上采油及小井眼、深井不适用于海上采油及小井眼、深井采油。对于出砂、高气油比、结蜡或腐蚀性严重的井采油。对于出砂、高气油比、结蜡或腐蚀性严重的井都会降低容积效率和使用寿命。都会降低容积效率和使用寿命。日排液最高可达410m，举升高度可达4420m。第一节第一节 完井管柱完井管柱37地面驱动螺杆泵：地面驱动螺杆泵：适用于低产浅井、高气油比油井、适用于低产浅井、高气油比油井、出砂井、粘度不是过高的油井。出砂井、粘度不是过高的油井。对砂

19、、气不敏感。对砂、气不敏感。 日排液最高可达日排液最高可达250m250m，举升高度可达，举升高度可达1700m1700m。最高耐温最高耐温130130。日排液最高可达。日排液最高可达1400m1400m，举升，举升高度可达高度可达2500m2500m。电动潜油离心泵：电动潜油离心泵：适用于中深、大排量油井，海上适用于中深、大排量油井，海上采油。采油。不适用于稠油、出砂井、结垢不适用于稠油、出砂井、结垢井。井。 第一节第一节 完井管柱完井管柱38水力活塞泵：水力活塞泵：耐温性较好耐温性较好, ,适应性较广。油层深度与排适应性较广。油层深度与排量范围大，含蜡、稠油、定向井等都适应。量范围大，含蜡

20、、稠油、定向井等都适应。 在在腐蚀、磨蚀腐蚀、磨蚀环境下泵和设备的使用寿命都会降低。环境下泵和设备的使用寿命都会降低。 日排液最高可达日排液最高可达1245m1245m，举升高度可达，举升高度可达5486m5486m。射流泵：射流泵：适应性较广适应性较广, ,高凝油、稠油、高含蜡油井，高凝油、稠油、高含蜡油井，定向井、水平井和海上丛式井。定向井、水平井和海上丛式井。日排液最高可达日排液最高可达1590m1590m，举升高度可达，举升高度可达3500m3500m。第一节第一节 完井管柱完井管柱39 注水井管柱两大类： 笼统注水管柱 分层注水管柱。二、注水井管柱二、注水井管柱 笼统注水管柱第一节第

21、一节 完井管柱完井管柱40 多层注水管柱的基本工具有封隔器、配水器及配套工具。 封隔器有水力压差式封隔器和水力压缩式封隔器。 配水器有固定配水器、活动配水器和偏心配水器。 分层注水管柱分为：固定配水管柱、活动配水管柱和偏心配水管柱。 偏心配水管柱按分割器分为：可洗井偏心配水管柱和不可洗井偏心配水管柱。第一节第一节 完井管柱完井管柱41 可洗井偏心配水管柱 (a) (b) 不可洗井偏心配水管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱42 双管分层注水管柱 同心管分层注水示意图第一节第一节 完井管柱完井管柱43 天然气中往往含有H2S、CO2等腐蚀性气体 须采用抗腐蚀气体管柱 在气层以上应下入抗H2S材料的

22、封隔器密封油套管的环形空间 在油套管环形空间中注入缓蚀剂。 要注意管柱螺纹的密封性。 含H2S及CO2等腐蚀性气体采气管柱图三、天然气井完井管柱三、天然气井完井管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱44四、定向井、水平井完井管柱四、定向井、水平井完井管柱1定向井完井管柱定向井完井管柱各种抽油泵，不论有杆泵、水力活塞泵、电动潜油泵大都下在造斜点以上的直井段中。如果液面在造斜点以下，各种抽油泵也只能下在井身斜度小于30的稳斜段。有杆泵在下人稳斜段后，油管要加油管扶正器、泄油器；抽油杆柱上要加减振防脱器和抽油杆尼龙扶正器。在曲率较大的井段抽油杆上还要加滚珠接箍或滚轮接箍。 第一节第一节 完井管柱完井管柱

23、451定向井完井管柱定向井完井管柱第一节第一节 完井管柱完井管柱462水平井完井管柱水平井完井管柱水水平平井井有有杆杆抽抽油油泵泵管管柱柱水水平平井井掺掺稀稀油油有有杆杆抽抽油油泵泵管管柱柱第一节第一节 完井管柱完井管柱47 1.作用： 悬挂井下油管柱、套管柱 密封油套管和两层套管间环空以控制油气井生产 回注(蒸汽、注气、注水、酸化、压裂、注剂等) 安全生产 2.包括：套管头、油管头和采油(气)树三大部分。第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置48第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置49采油树是阀门和配件的组成总成，用于油气井的流体控制，并为生产油管柱提供入口。包括油管头上法兰以上的

24、所有装备。可以应用采油树总成进行多种不同的组合。按作用分：采油（自喷、人工举升)、采气（天然气和各种酸性气体)、注水、热采、压裂、酸化等专用井口装置。按类型分：自喷井采油树和人工举升井采油树。根据使用压力等级不同而形成系列。 一、采油树及油管头一、采油树及油管头第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置503一套管头顶法兰：一套管头顶法兰：4一油管头大四通；一油管头大四通；5一卡箍短节一卡箍短节10一采油树底法兰；一采油树底法兰；13一节流器；一节流器；14一小四通；一小四通；15一压力表；一压力表；16一弯接头；一弯接头；17一压力表截止阀；一压力表截止阀；18一接头一接头CYb250S72

25、3型采油树及油管头型采油树及油管头第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置511防喷管；防喷管；2高压油壬；高压油壬；4清蜡阀门；清蜡阀门；6四通：四通：7油嘴套：油嘴套：8套管阀门；套管阀门；9油管头四通；油管头四通；10套管头顶法兰；套管头顶法兰；12油管挂：油管挂：14双孔阀；双孔阀；15生产阀门生产阀门双管采油树双管采油树第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置521密封盒；密封盒；2胶皮阀门；胶皮阀门；3生产阀门；生产阀门；4油压表；油压表；5套管阀门；套管阀门；6套压表；套压表；7三通；三通；8油管头上法兰；油管头上法兰；9油管头；油管头；l0温度计温度计抽油井采油树及油管头抽

26、油井采油树及油管头第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置53光杆密封器1主体；2密封胶皮；3芯子；4丝杆；5密封盒；6、11密封胶皮；7、12压盖；8、13一密封胶皮压帽；9紫铜垫圈；10导向螺钉第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置54侧开式电动潜油泵侧开式电动潜油泵采油树及油管头采油树及油管头1油管头；2锥座；3密封橡胶垫；4油管挂；5采油树底法兰；6电缆；7生产阀门；8油压表；9套管阀门；10套压表；11采油树总阀门第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置55带电缆穿透器的采带电缆穿透器的采油树及油管头油树及油管头1油管头；2套管阀门；3总阀门；4生产阀门；5清蜡阀门；6油管挂

27、；7电缆穿透器；8电缆；9压力表阀；10压力表第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置56开式水力活塞泵采油树及油管头开式水力活塞泵采油树及油管头1清蜡阀门2总阀门；3生产阀门；4生产阀门；5套管阀门；6套管阀门；7防喷管放空阀门；8压力表阀门；9防喷管；10捕捉器第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置57水力活塞泵平行双管水力活塞泵平行双管井口采油树及油管头井口采油树及油管头1、13压力表阀门；2、14一压力表；3、9套管阀门；4、10动力液平衡阀门；5、11动力液阀门；7清蜡阀门；8捕捉器；12泄压阀门；15回流阀门；16防喷侧管 第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置58活塞气

28、举采油树及油管头活塞气举采油树及油管头1防喷管；2手动捕捉器；3清蜡阀门；4油压表；5时间控制器；6薄膜气动阀门；7补气阀门；8套管阀门 ；9采油树总阀门；10生产阀门第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置59抗硫采气树及油管头抗硫采气树及油管头第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置60注水井采油树及油管头注水井采油树及油管头1油管洗井阀门；2油管注水阀门；3套管洗井阀门；4套管注承阀门；5总阀门；6测试阀门；7回水阀门；8套压表；9注水压力表第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置61 油管头通性：由于油管头安装于采油树和套管头之间，其上法兰平面为计算油补距和井深数据的基准面。 油

29、管头由油管头四通及有关悬挂器组成。锥面悬挂单法兰油管头1顶丝；2压帽；3分流悬挂器；4油管头大四通；5“O”密封圈；6紫铜圈第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置62油管头的功能 (1)悬挂井内油管柱； (2)密封油管和套管的环形空间； (3)为下接套管头，上接采油树提供过渡； (4)通过油管头四通体上的两个侧口(接套管阀门)，完成套管注入及洗井等作业。第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置63油管悬挂器油管悬挂器是支承油管柱并密封油管和套管之间环形空间的一种装置。油管悬挂器有两种密封方式：油管悬挂器(带金属或橡胶密封环)与油管连接利用油管重力坐入油管挂大四通锥体内而密封，这种方式因便

30、于操作，换井口速度快，安全，故而是中深井、常规井所普遍使用的方式，采油树底法兰中有油管螺纹，与油管柱连结而密封，热采井、高压油气井、压裂时油管悬挂不能用锥体密封的方式。 第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置64二二 套管头套管头 套管头是连接套管和各种井油管头的一种部件，用以悬挂技术套管和生产套管并确保密封各层套管间的环形空间，为安装防喷器和油管头等上部井口装置提供过渡连接，并且通过套管头本体上的两个侧口，可以进行补挤水泥和注平衡液等作业。第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置65套管头型号表示方法套管头尺寸代号(包括连接套管和悬挂套管)是用套管外径的英寸值表示；本体间连接型式代号是

31、用汉语拼音字母表示，F表示法兰连接，Q表示卡箍连接 第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置66最大工作压力MPa上部悬挂套管尺寸代号，in下部悬挂套管尺寸代号，in连接套管尺寸代号，in本体连接型式代号套管头代号双级套管头表示方法第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置67最大工作压力MPa上部悬挂套管尺寸代号，in中部悬挂套管尺寸代号，in下部悬挂套管尺寸代号，in连接套管尺寸代号，in本体连接型式代号套管头代号三级套管头表示方法第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置68单级套管头示意图1油管头；2套管头；3套管悬挂器(卡瓦式）；4悬挂套管；5表层套管第二节第二节 油气井井口装置油

32、气井井口装置69双级套管头示意图 1上部套管头；2下部套管头；3油管头；4上部套管悬挂器(卡瓦式)；5上部悬挂套管；6下部套管悬挂器(卡瓦式)；7下部悬挂套管；8表层套管第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置70三级套管头示意图1油管头；2一上部套管头；3中部套管头；4下部套骨头；5上部套臂悬挂器(卡瓦式)；6上部悬挂套管；7中部套管悬挂器(卡瓦式)；8中部悬挂套管；9下部套管悬挂器(卡瓦式)；10下部悬挂套管；11表层套管第二节第二节 油气井井口装置油气井井口装置71一、油管的选择1、油管尺寸的选择（1）油井油管尺寸的选择 经验法：油管的尺寸主要根据产量来 确定。 节点分析法第三节第三节

33、 油管设计简介油管设计简介72套管尺寸油管最大尺寸最大理论产量最大理论气产量inmminmm3m /d3 310 m /d44-1/25-1/26-5/87-5/89-5/81021141401681942452-3/82-7/83-1/24-1/25-1/2760738911414017830080012002400320095504007001100230034002800经验法经验法 自喷井和气举井最大产量第三节第三节 油管设计简介油管设计简介73经验法经验法 泵抽井最大产量第三节第三节 油管设计简介油管设计简介74节点分析法节点分析法 节点分析法，也叫系统分析法，多数用于生产系统的优化

34、设计。 油流从地层流入井底，遵从地层渗流规律，有井底压力与产量的关系曲线 (IPR 曲线)； 油流再从井底流到地面，则是遵从垂直管流规律，根据井筒参数得出的井底压力与产量的关系曲线 (TPR 曲线) ，如图1所示。 要选择油管，就要获得IPR 和TPR 这两种曲线，而这两种曲线的交点就是产量协调点，其对应的产量就是在某一油管中的最佳产量。第三节第三节 油管设计简介油管设计简介75节点分析法节点分析法根据曲线交点的产量和油管内径的数据，确定油管内径和产量的相关曲线(图2)。产量最高点处的油管尺寸就是最佳的油管尺寸。图 1图 2第三节第三节 油管设计简介油管设计简介76（2） 气井油管尺寸的选择所选定的气井油管直径应满足二个原则： 其一，气井开采过程中，在井底气流速度下能将井底液体和固体杂质带出井筒；