套管头使用及安装

套管头使用及安装第1页/共48页

套管头

技术介绍第2页/共48页2001.8.15产品发展简介

•

1992年2月TF70套管头通过省级鉴定

•1995年6月5日获美国石油学会

APISPEC6A证书（6A－0392）

•1996年8月35MPａ、70MPａ套管头获

“国家级新产品”称号

•1999年12月17日套管悬挂器获国家专利，专利号：ZL98241892.2

第3页/共48页2001.8.151、套管头结构型式简介2、套管头型式试验3、套管头2000年－2001年销售业绩4、典型套管头介绍5、典型套管头安装程序套管头技术介绍第4页/共48页2001.8.15套管头套管头采用是符合API

SPEC

6A规范的低合金钢或不锈钢制造而成套管头是钻井过程中，控制井口压力的重要设备

侧出口带有VR堵螺纹上部法兰公称通径（in）11“,13-5/8”,20-3/4“,21-1/4"上部法兰工作压力（PSI）2M,3M,5M,10M，15M表层套管尺寸（in）30”，20",13-3/8",9-5/8",7"侧口公称通径（in）2-1/16",2-9/16",3-1/8"第5页/共48页2001.8.15套管头套管头是用于钻井过程中对井口压力进行控制的重要设备采用API6A碳钢或低合金钢制造适用套管程序：20“×13-3/8”×9-5/8“×7”×5-1/2“，或用户要求与表层套管连接卡瓦式螺纹式焊接式第6页/共48页2001.8.15一、底部卡瓦式连接采用WD型卡瓦连接表层套管采用BT型二次密封结构不需精确计算套管下入深度不受环境、气候等条件影响安装方便、迅速、安全、可靠适用于各种规格套管：30”20”

13-3/8”12-1/4”9-5/8”7”5-1/2”

等第7页/共48页2001.8.15底部卡瓦连接

BT密封WD卡瓦侧阀压力表截止阀第8页/共48页2001.8.15“WD”型套管悬挂器

采用整体开合式结构安装非常方便，安装时，只要将套管头套入表层套管到位后，上紧底部螺钉即可在WD型卡瓦悬挂器上部带有两道“BT”密封圈，用于密封表层套管，防止套管环空串压。20”,13-3/8”,9-5/8”第9页/共48页2001.8.15二、底部螺纹连接底部可采用各种规格螺纹与表套连接，如：CSG、LCSG、BCSG、TM等适用于各种规格套管：20、13-3/8、9-5/87、5-1/2等底部螺纹WE卡瓦第10页/共48页2001.8.15三、底部焊接连接底部采用套焊方式与表层套管连接焊接环空设计有试压孔，可验证焊接效果适用套管程序：2013-3/8、9-5/8、7、5-1/2等试压孔第11页/共48页2001.8.15套管四通•套管四通采用是符合API

SPEC6A规范的低合金钢或不锈钢制造而成

•底部带有两道“BT”密封，并带有两个试压孔检验密封性能。上部法兰公称通径（in）

11",13-5/8",7"上部法兰工作压力（PSI）2M,3M,5M,10M,15M上部法兰公称通径（in）

11",13-5/8",20-3/4",21-1/4"上部法兰工作压力（PSI）2M,3M,5M,10M侧口公称通径（in）2-1/16",2-9/16"

第12页/共48页2001.8.15“w”型套管悬挂器悬挂器的密封件由腈化橡胶制造而成，卡瓦牙、卡瓦壳体、支承座都是由符合APISPEC

6A规范的低合金钢制造而成悬挂器靠自重密封，通过套管重量激发密封单锥面套管悬挂器提供自激式环空密封适用于各种JMP型的套管头及套管四通它可以悬挂133/8″、103/4″、95/8″、7″、51/2″第13页/共48页2001.8.15WE型套管悬挂器手动激发密封密封可靠、安全、方便适用于低管重以及浅井低压工况适用于JMP所有套管头及四通第14页/共48页2001.8.15配套工具各种规格送入和取出工具各种规格防磨套各种规格试压塞配套工具第15页/共48页2001.8.15套管头型式试验序号检验单位产品名称图号检验项目及结果日期1江苏省产品质量监督检验中心所TF20″×133/8″×95/8″×7″-70套管头本体强度悬挂器密封及载荷试验。产品机械性能、连接规范检验检验合格,符合标准要求92．1．72机械电子工业中压力容器产品质量监督检测中心95/8″W型套管悬挂器载荷试验（350T）（按95/8″4000米）检验合格,符合标准要求93．2．127″W型套管悬挂器载荷试验（375T）（按7″6000米）检验合格,符合标准要求3中国船舶工业叫公司金属结构试验检测中心95/8″、7″W型套管悬挂器载荷试验（3400KN）检验合格,符合标准要求93．4．22第16页/共48页2001.8.15

序号检验单位产品名称图号检验项目及结果日期4杨州市重工业局理化检验站95/8″套管悬挂器载荷试验（350T）检验合格,符合标准要求93．10．47″套管悬挂器

载荷试验（375T）检验合格,符合标准要求93．12．1651/2″套管悬挂器

载荷试验（265T）检验合格,符合标准要求93．12．16133/8″WE型套管悬挂器

载荷试验（265T）检验合格,符合标准要求94．1．20133/8″闭合型卡瓦式套管悬挂器载荷试验（438T）检验合格,符合标准要求94．7．267″闭合型卡瓦式套管悬挂器载荷试验（375T）检验合格,符合标准要求95．6．307″WE型卡瓦式套管悬挂器载荷试验（335T）检验合格,符合标准要求98．12．895/8″WE型卡瓦式套管悬挂器载荷试验（418T）检验合格,符合标准要求98．12．8第17页/共48页2001.8.15序号检验单位产品名称图号检验项目日期5中国石油天然气集团公司井控装置质量监督检验中心TFQ133/8″×95/8″×7″-70B套管头理化性能、无损探伤、外观及包装质量检验合格,符合标准要求98．9．96国家油气田井口设备质量监督检验中心TFZ133/8″×95/8″×51/2″-35A整体式套管头本体强度、悬挂器密封试验、载荷试验、关键零部件理化性能、外观质量检验检验合格,符合标准要求99．6．21TFZ35B整体式套管头本体强度、“BT”密封悬挂器密封试验、载荷试验检验合格,符合标准要求2001．9．26第18页/共48页2001.8.15

套管头

2000－2001年销售业绩第19页/共48页2001.8.152000年度套管头销售业绩序号规格名称数量单位井位1TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa螺纹式套管头（BCSG）22套西北石油局牙克2井、4井、沙45井、塔河1号区块、6号区块。2TF13-3/8”x9-5/8”x7”-35Mpa二层三卡瓦套管头12套大港油田板深1井、2井、3井、4井、5井千米桥区块。3TF13-3/8”x9-5/8”-21Mpa螺纹式套管头（BCSG）31套渤海公司SZ36-1项目、QHD32-64TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa螺纹式套管头（LCSG）18套新疆石油局漠北区块、石西区块5TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头5套中原油田文26井、27井、36井、濮光1井、卡塔尔项目6TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头6套江苏油田盐城1井、2井、3井、1-2井和卡塔尔项目7TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头4套胜利油田肥东1井、云南2井、胜利2号、胜利4号TF13-3/8”x7”-35Mpa卡瓦套管头2套胜利油田（海洋）8TF13-3/8”x7”-35Mpa螺纹式套管头（LCSG）4套大庆油田尾1井、普深1井、庆阳1井、2井9TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头3套华北油田

务古2井、苏50井、51井赵68井TF13-3/8”x7”-70Mpa卡瓦套管头1套10TF13-3/8”x9-5/8”x6-5/8”-35Mpa螺纹式套管头（LCSG）55套中国石油技术开发公司哈萨克斯坦、阿克纠宾11TF13-3/8”x7”-70Mpa卡瓦套管头2套青海油田南13井、14井12TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头3套吐哈油田青2-9井、2-12井、隆5井第20页/共48页2001.8.152001年度套管头销售业绩序号规格名称数量单位井位1TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa螺纹式套管头（BCSG）20套西北石油局塔河443号区块沙45号区块TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa金属密封套管头4套2TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头17套

大港油田板深6井、8井、5井千米桥区块滩海区块。TF13-3/8”x9-5/8”x7”-35Mpa复合式套管头12套TF20”x13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa三层四卡瓦套管头2套3TF13-3/8”x9-5/8”-35Mpa卡瓦式套管头1套中科院钻探中心江苏东海“科探井”4TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa螺纹式套管头（LCSG）12套新疆石油局路良区块5TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头6套中原油田文28井、沙特项目、濮光区块。6TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头2套江苏油田玉门项目7TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头3套胜利油田垦利1号、垦利3号TF13-3/8”x7”-35Mpa卡瓦套管头（LCSG）11套胜利油田（海洋）胜利EDC项目8TF13-3/8”x7”-35Mpa螺纹式套管头（LCSG）1套大庆油田庆阳3井、4井、5井TF13-3/8”x9-5/8”x5-1/2”-70Mpa螺纹式套管头（LCSG）2套9TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头2套华北油田

苏52井、印尼项目TF9-5/8”x7”-70Mpa卡瓦套管头1套

10TF9-5/8”x5-1/2”-21Mpa螺纹式套管头（LCSG）20套中国石油技术开发公司委内瑞拉TF9-5/8”x7”-21Mpa螺纹式套管头（LCSG）4套苏丹TF12-3/4”x9-5/8”x6-5/8”-35Mpa螺纹式套管头（LCSG）10套土库曼11TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头2套青海油田鄂1井、鸭深1井12TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头4套吐哈油田隆5井、隆14井、青18、19井13TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa二层三卡瓦套管头3套玉门油田青2-2、2-4、2-514TF13-3/8”x9-5/8”x7”-70Mpa螺纹式套管头（BCSG）6套华东石油局哈萨克斯坦

第21页/共48页2001.8.15典型套管头介绍第22页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×7″-10000PSI第23页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×7″-10000PSI第24页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×7″-10000PSI

分体螺纹式套管头第25页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×7″-10000PSI

分体卡瓦式套管头

•套管头01部分上法兰133/8″×5000PSIBX160，下部与133/8″套管连接，侧口21/16″×5000PSIR24，带11/2″VR堵螺纹。

•套管头02部分上法兰11″×10000PSIBX158，下法兰133/8″×10000PSIBX152，侧口21/16″×5000PSIR24带11/2″VR堵螺纹。

•表层套管与套管头推荐采用“WD”型套管悬挂器连接，具有安装方便、操作可靠等优点，

•与焊接式比较，卡瓦式结构不但大大缩短了安装时间（缩短时间10倍左右），而且其安装不受外界恶劣环境限制在WD型悬挂器上方还带有两道“BT”密封，能有效的密封表层套管，防止套管环空串压。

•95/8″与7″套管悬挂器均采用“W”型卡瓦结构，这种悬挂器具有承载能力大、安装便捷等特点。

•套管头及套管四通侧口均带有VR堵螺纹，便于现场更换阀门。第26页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×51/2″-10000PSI

整体式套管头（方案一）第27页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×51/2″-10000PSI

整体式套管头（方案二）第28页/共48页2001.8.15TF133/8″×95/8″×51/2″-10000PSI

整体式套管头

•套管头上法兰133/8″×10000PSIBX159下部133/8″ICSG上侧口21/16″×10000PSIBX152，带11/2″VR堵螺纹下侧口21/16″×5000PSIR24，带11/2″VR堵螺纹

•采用整体式结构，降低了整机高度，结构紧凑，操作方便。

•套管头与133/8″表层套管推荐采用“WD”型套管悬挂器连接，具有安装方便、操作可靠等优点，与焊接式比较，卡瓦式结构不但大大缩短了安装时间（缩短时间10倍左右），而且其安装不受外界恶劣环境限制。在WD型悬挂器上方还带有两道“BT”密封，能有效的密封表层套管，防止套管环空串压。

•95/8″套管悬挂器采用螺纹式结构采用螺纹式结构，这种悬挂器具有承载能力大、安装方便、密封可靠等优点。

•51/2″套管悬挂器采用螺纹式结构采用“W”型卡瓦结构，这种悬挂器具有承载能力大、安装便捷等特点。

•套管头侧口带有VR堵螺纹，便于现场更换阀门。第29页/共48页2001.8.15TF95/8″×7″-5000PSI第30页/共48页2001.8.15TF95/8″×7″-5000PSI

单层卡瓦式套管头第31页/共48页2001.8.15TF95/8″×7″-5000PSI

单层螺纹式套管头第32页/共48页2001.8.15TF95/8″×7″-5000PSI

单层卡瓦式套管头

•套管头上法兰133/8″×5000PSIBX160，下部与133/8″套管连接，侧口21/16″×5000PSIR24，带11/2″VR堵螺纹。

•套管头与95/8″表层套管推荐采用“WD”型套管悬挂器连接，具有安装方便、操作可靠等优点，与焊接式比较，卡瓦式结构不但大大缩短了安装时间（缩短时间3-5倍），而且其安装不受外界恶劣环境限制。在WD型悬挂器上方还带有两道“BT”密封，能有效的密封表层套管，防止套管环空串压。

•7″套管悬挂器均采用“W”型卡瓦结构，这种悬挂器具有承载能力大、安装便捷等特点。

•套管头及套管四通侧口均带有VR堵螺纹，便于现场更换阀门。第33页/共48页2001.8.15

典型套管头安装程序第34页/共48页2001.8.15一.133/8″套管头安装程序

1.

用171/2″钻头钻至设计井深，起出钻具，下入133/8″表层套管到预定位置，固井候凝。

2.

先切割20″导管，然后将上部割断的导管吊起，在与20″导管的高度差为510mm左右，划线粗割133/8″套管。

3.

吊出被割断的套管。

4.

测量导管的高度后精割，在距导管高度差为505mm左右，再精割133/8″套管，要尽可能割平。

5.

用水平尺检查133/8″套管端原水平情况，如不水平，须将高出的部位割去，直至水平为止。

6.

用气割法割出133/8″套管端面的初步坡口，再用砂轮将坡口打磨成10×30°，要求坡口无棱角且手感光滑。

7.

用砂布将套管柱外表面的密封部位和“BT”密封圈将要经过的部位打磨光滑，检查有无沟槽（若有应去除），然后用润滑油（脂）涂抹“BT”密封圈将要经过的套管柱外表面。

8.

用大钩吊起133/8″套管头，尽可能地保持水平，检查“BT”密封圈上否安装合适及完好情况（如损坏，须更换），清洗“BT”密封圈，然后均匀地涂抹薄层润滑油（脂）。第35页/共48页2001.8.159.

调整套管头两侧口的方位，扶正，平稳地下放套管头，注意观察，防止挤坏“BT”密封圈。10.

套管头下放到位后，调整套管头底部支承圆底盘上的调节螺栓，使环形钢板接触导管。11.

焊接环形钢板和导管端面的焊缝（环形钢板是否和133/8″套管焊接由用户自己决定）。12.

用水平尺检查133/8″套管头法兰平面的水平情况，如不水平，可调整套管头底部支承圆底盘上的调节螺栓，调整水平后，锁紧支承圆底盘上的四只锁紧螺栓。13.

卸去套管头下部的两只堵头，并从对面180°对称的注塑接头，注入密封膏进行BT密封注塑作业，操作程序见附录。14.

试压合格后，卸下试压泵，并将卸压帽连到试压接头上将压力卸掉。15.

分别对称地拧入卡瓦座底部的8只M30×3.5卡瓦压紧螺栓，拧入的力矩应大于（或等于）250N·m，以保证卡瓦牙切入套管。第36页/共48页2001.8.1516.

松开支承圆底盘中的四只锁紧螺栓，调整支承圆底盘上的四只调节螺栓，以检查套管头卡瓦是否与套管卡牢（或用大钩上提5～10吨的拉力，以检查套管头卡瓦是否与套管卡牢），然后再将四只锁紧螺栓锁紧。17.

为了保持刚性的节流，压井管汇出口管线距离地面高度不变，防止浅层气，需在133/8″套管头上安装替代四通、防喷器组、泥浆出口管。18.

将133/8″试压塞与钻杆相连，并通过泥浆出口管、防喷器组、替代四通将试压塞送入，使其坐落在133/8″套管头台肩上。19.

关防喷器，由钻杆泵入5000PSI（35MPa）水压，对各连接部位进行试压，检查各处密封情况。20.

试压成功后，先泄压，后打开防喷器，取回133/8″试压塞。21.

由钻杆连接送入取出工具和133/8″防磨套，并通过防喷器组下入133/8″防磨套，做好有关标记，拧进法兰上四只顶丝，以顶住防磨套，注意触及到防磨套即可，不要顶的过紧，以免挤扁防磨套，退回送入取出工具。第37页/共48页2001.8.15二.95/8″套管四通安装程序1.

用121/4″钻头钻至设计井深，起出钻具，退回四只顶丝，用送入取出工具收回133/8″防磨套。2.

下入95/8″套管至预定位置固井，候凝。3.

拆去133/8″套管头与替代四通之间螺栓、螺帽，上提防喷器组。4.

在133/8″套管头法兰上，横跨放置两块木板用以支承95/8″套管挂组件。5.

上提95/8″套管，使其产生4—5吨超张力。6.

对准剖分式95/8″套管挂的导向定位销，旋转套管挂，合抱住95/8″套管由下而上逐一卸出手柄，移去木板，使95/8″套管挂组件坐落到133/8″套管头的台肩上，然后放松95/8″套管，让卡瓦抱住套管，把4-5吨重量加于卡瓦上激发橡胶密封，进而密封环形空间。

7.

在距法兰面大约63/4″（170mm）处，切割95/8″套管，并将切口倒呈10×30°坡口。第38页/共48页2001.8.158.

清洁133/8″套管头、钢圈槽，并在钢圈槽内放置清洁无损的BX160密封钢圈，然后小心地将95/8″套管四通从95/8″套管上方慢慢套入，用螺栓上紧两法兰。9.

卸去95/8″套管四通下部法兰上的两只接头，并从对面180