地面井口装置设计

1、内训课件中海油能源发展监督监理技术公司完井技术方向完井技术方向浅析地面井口装置设计方法浅析地面井口装置设计方法内训课件内训课件汇报提纲汇报提纲p地面井口装置分类地面井口装置分类p地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法内训课件内训课件地面井口装置分类地面井口装置分类v什么是井口装置？什么是井口装置？v 海上油气田完井手册：海上油气田完井手册：井口装置是表层套管的最上端和油管头、变井口装置是表层套管的最上端和油管头、变径接头之间连接的所有固定组件。径接头之间连接的所有固定组件。v 井口装置和采油树规范（井口装置和采油树规范（SY/T 5127-2002）：）：井口表层套管的最上井口表层套管的最上

2、部和油管头异径接头之间的全部永久性装置。部和油管头异径接头之间的全部永久性装置。 ANSI/API Spec 6Av井口装置的作用？井口装置的作用？v 支撑重量：支撑重量：油管和套管及采油树、上部升高管及防喷器组重量。油管和套管及采油树、上部升高管及防喷器组重量。v 密封环空：密封环空：密封、控制各层套管环空及油套环空。密封、控制各层套管环空及油套环空。v 建立循环通道：建立循环通道：便于压井、修井等作业。便于压井、修井等作业。内训课件内训课件分体式井口装置分体式井口装置地面井口装置地面井口装置水下井口装置水下井口装置整体式井口装置整体式井口装置井口装置井口装置地面井口装置分类地面井口装置分类

3、-按组合形式按组合形式内训课件内训课件地面井口装置分类地面井口装置分类-对比优缺点对比优缺点态度决定人命运态度决定人命运-结构决定井口命运！结构决定井口命运！v 分体式井口装置优点：分体式井口装置优点：v 成本较整体式低，至少约成本较整体式低，至少约15%v 后期维护简单，易于更换后期维护简单，易于更换v 分体式井口装置缺点：分体式井口装置缺点：v 安装相对较复杂（拆井口、坐卡安装相对较复杂（拆井口、坐卡瓦瓦割套管、注密封脂、敲螺栓）割套管、注密封脂、敲螺栓）v 不适宜用于井控风险较大的井不适宜用于井控风险较大的井v 占空间略大，泄露点相对多占空间略大，泄露点相对多v 处理井口装置复杂情况：处

4、理井口装置复杂情况：下套管未到设计井深；未能激活下套管未到设计井深；未能激活卡瓦；试压不能稳压卡瓦；试压不能稳压v 整体式井口装置优点整体式井口装置优点v 安装相对简单（不拆井口、套管配安装相对简单（不拆井口、套管配长、下密封总成）长、下密封总成）v 适用于井控风险较大的井适用于井控风险较大的井v 占空间相对较小，泄露点少占空间相对较小，泄露点少v 整体式井口装置缺点整体式井口装置缺点v 成本较分体式高成本较分体式高v 后期维护较复杂，全部更换后期维护较复杂，全部更换v 处理井口装置复杂情况：处理井口装置复杂情况：下套管未到设计井深；未能激活卡下套管未到设计井深；未能激活卡瓦；试压不能稳压瓦；

5、试压不能稳压VS内训课件内训课件地面井口装置分类地面井口装置分类-特殊分类方法特殊分类方法单筒三井单筒三井单井双油管单井双油管单筒单井单筒单井单筒双井单筒双井地面井口装置地面井口装置 常见井口装置类型为单筒单井和单筒双井，只有在槽口空间有限或其他原因常见井口装置类型为单筒单井和单筒双井，只有在槽口空间有限或其他原因时才会选择其他方式。时才会选择其他方式。内训课件内训课件v地面井口装置组成：地面井口装置组成：v 套管头（套管挂、底法兰或支撑板）套管头（套管挂、底法兰或支撑板）v 油管头（油管挂）油管头（油管挂）v 抗磨补心、试压塞（取送工具）抗磨补心、试压塞（取送工具）v 阀门（闸阀、针阀等）阀

6、门（闸阀、针阀等）v 法兰、钢圈（法兰、钢圈（BX159？）与螺栓）与螺栓地面井口装置分类地面井口装置分类-小结小结内训课件内训课件汇报提纲汇报提纲p地面井口装置分类地面井口装置分类p地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法v参考标准参考标准:ANSI/API Spec 6A石油和天然气工业石油和天然气工业.钻井和开采设备钻井和开采设备.井口设施和采油井口设施和采油树设备树设备v 国家行业标准：井口装置和采油树规范。国家行业标准：井口装置和采油树规范。内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法v类型选择类型选择（整体式和分体

7、式）（整体式和分体式）v材料等级材料等级（防腐等级）（防腐等级）v温度等级温度等级（流体温度和环境温度）（流体温度和环境温度）v压力等级压力等级（地层压力和地面压力）（地层压力和地面压力）vPR等级等级（产品性能等级）（产品性能等级）vPSL等级等级（产品规范等级）（产品规范等级）v其他其他（寿命、本体、旁通、法兰和螺栓）（寿命、本体、旁通、法兰和螺栓）内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法-类型的选择类型的选择v类型的选择类型的选择v 分体式（套管头数量和油管头）分体式（套管头数量和油管头）v 整体式（卡瓦规格及数量）整体式（卡瓦规格及数量）v 其他（单筒双井、单井双油管、

8、单筒三井等）其他（单筒双井、单井双油管、单筒三井等）v考虑因素：考虑因素：v 空间位置：空间位置：井口槽区域空间是否充足，如：井口槽区域空间是否充足，如：1.8m2mv 套管程序：套管程序：常规常规3层套管程序层套管程序or4层套管程序层套管程序v 成本控制：成本控制：是否要控制成本，综合对比（器材和时间）是否要控制成本，综合对比（器材和时间）v 作业要求：作业要求：表层批钻？是否满足拆井口、上提表层批钻？是否满足拆井口、上提BOP组后坐卡瓦和割套组后坐卡瓦和割套管，固井完拆井口是否满足标准规范管，固井完拆井口是否满足标准规范v 其他要求：其他要求：油藏特殊要求，平台建造特殊要求、油气田开采需

9、要等油藏特殊要求，平台建造特殊要求、油气田开采需要等内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法-材料等级材料等级v材料等级的选择材料等级的选择v考虑因素：考虑因素：v 井流物成分：井流物成分：PH、（氯离子浓度）矿化度、温度、含砂、接触时间、（氯离子浓度）矿化度、温度、含砂、接触时间v 腐蚀气体：腐蚀气体：硫化氢和二氧化碳分压及分压计算方法（油井和气井）硫化氢和二氧化碳分压及分压计算方法（油井和气井）v 生产寿命：生产寿命：需考虑后期调整井需要、外部环境需考虑后期调整井需要、外部环境v 未来作业要求：未来作业要求：酸化、压裂、热采等增产措施、打调整井酸化、压裂、热采等增产措施、打

10、调整井v 其他要求：其他要求：是否注防腐剂降低防腐级别是否注防腐剂降低防腐级别内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法-温度等级温度等级v温度等级的选择温度等级的选择v考虑因素：考虑因素：v 温度来源：温度来源：MAX(生产井口温度、循环泥浆井口温度生产井口温度、循环泥浆井口温度)、最低季节温度、最低季节温度v 腐蚀气体：腐蚀气体：硫化氢和二氧化碳分压及分压计算方法（油井和气井）硫化氢和二氧化碳分压及分压计算方法（油井和气井）v 未来作业要求：未来作业要求：热采等增产措施，打调整井（更换层位）热采等增产措施，打调整井（更换层位）v 其他要求：其他要求：？R R：ROOM TEM

11、PERATUREROOM TEMPERATUREX X：0 to 350F (-18-1800 to 350F (-18-180) )Y Y：0 to 650F(-18-3450 to 650F(-18-345) ) PUPU代表什么呢？代表什么呢？内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法-压力等级压力等级v压力等级的选择压力等级的选择v考虑因素：考虑因素：v 压力来源：压力来源：MAX（地层压力和地面施加压力含压裂、试压等）（地层压力和地面施加压力含压裂、试压等）v 未来作业要求：未来作业要求：酸化、压裂、热采等增产措施？打调整井？酸化、压裂、热采等增产措施？打调整井？v 其

12、他要求：其他要求：便于采办和后期管理方便（统一）、经济效益便于采办和后期管理方便（统一）、经济效益 1 1、装置仅按以下、装置仅按以下6 6个最高额定工个最高额定工作压力设计：作压力设计：20002000、30003000、50005000、1000010000、1500015000、20000PSI 20000PSI 进行设计。进行设计。 2 2、设计带有内螺纹式端部和出、设计带有内螺纹式端部和出口连接的装置应按表中限定螺纹尺寸口连接的装置应按表中限定螺纹尺寸和额定工作压力。和额定工作压力。注额定值不包括油管注额定值不包括油管悬挂器和套管悬挂器。悬挂器和套管悬挂器。内训课件内训课件地面井口装

13、置设计方法地面井口装置设计方法-PR等级等级vPR等级的选择等级的选择v 产 品 性 能 等 级产 品 性 能 等 级 P R ：Performance Requi rementv PR实验：实验：按照按照API标准对标准对零部件安装成套设备后，零部件安装成套设备后，对设备进行的压力及温度对设备进行的压力及温度的循环实验。含的循环实验。含PR1和和PR2两个级别。两个级别。v考虑因素：考虑因素：环境温差大、含硫含二氧化碳等腐蚀性气体、油井环境温差大、含硫含二氧化碳等腐蚀性气体、油井or气井、压裂井；客户要求。气井、压裂井；客户要求。API 6AAPI 6A标准明确规定，标准明确规定，达不到达不

14、到PR2PR2能力的生产厂家，能力的生产厂家，不能制造地面安全阀。不能制造地面安全阀。内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法-PSL等级等级vPSL等级等级的选择的选择 Product Specification Product Specification Level Level 产品规范等级产品规范等级 API 6A API 6A 包含包含 PSL1PSL1、PSL2PSL2、PSL3PSL3、PSL3GPSL3G、PSL4 PSL4 五个级别五个级别 API 6A API 6A在附录在附录A A中对中对PSLPSL有详细的推荐，但不是强制有详细的推荐，但不是强制性政策。性政策。API推荐做法内训课件内训课件地面井口装置设计方法地面井口装置设计方法-其他其他v设计寿命：设计寿命：根据平台寿命来设计。根据平台寿命来设计。v旁通与都头：旁通与都头：根据根据API 6A推荐规格来选择推荐规格来选