延长气井井口装置

1、2021-11-121延长气田气井井口装置的选择指导老师指导老师：答答 辩辩 人人：22021-11-12报报 告告 提提 纲纲1. 绪论绪论2. 采气井口装置系统采气井口装置系统3. 常用气井井口装置常用气井井口装置4. 延长气田气井井口装置选择延长气田气井井口装置选择5. 结论结论32021-11-121.1 研究意义及目的研究意义及目的 采气井口装置是气井生产的重要设备, 其性能的优劣关系到气井能否安全、高效地生产。井口装置是油气采收安全可控的唯一通道。油气从井下到井上油气输出的第一道控制设备，对于气井的正常安全生产起到关键性的作用。特别是对高压油气田而言，井口装置良好的使用状况和安全性

2、能对于井下、井口的任何不安全的情况都能很好控制和预防，确保井口的安全。 本文主要是介绍井口装置系统，根据延长气田气井的资料和设计井口装置的标准从常用的井口装置中选择适合延长气田气井的井口装置。最后，将选择的井口装置型号和现场的井口装置型号进行比较。 1 1.绪绪 论论 图2-1 井口装置示意图套管头套管头油管头油管头采气树采气树连接方式：螺纹式、法兰式、卡箍式连接方式：螺纹式、法兰式、卡箍式2. 采气井口装置系统概述采气井口装置系统概述2.1套管头套管头 位置位置 套管头在井口装置的套管头在井口装置的下端下端，是连接，是连接套管和各种井口装置的一种部件。套管和各种井口装置的一种部件。作用：作用

3、：用以用以支持支持技术套管和油技术套管和油层套管的重力，层套管的重力，密封密封各层套管间的各层套管间的环形空间，为环形空间，为安装安装防喷器、油管头防喷器、油管头和采油树等上部井口装置提供过渡和采油树等上部井口装置提供过渡连接。连接。图2-2 单级套管头示意图1油管头本体；2套管头本体；3套管悬挂器 4油层套管 5表层套管表层套管用法兰与套管头下表层套管用法兰与套管头下法兰法兰连接连接，油层套管用丝扣与套管头内，油层套管用丝扣与套管头内丝扣丝扣连接。连接。组成：组成：套管头由套管头由本体、套管悬本体、套管悬挂器和密封组件挂器和密封组件组成。组成。套管四通套管四通 试压孔试压孔注脂孔注脂孔BTB

4、T密封圈密封圈套管头顶丝套管头顶丝2.2油管头油管头 位置位置：油管头装在套管头的油管头装在套管头的上面上面，它包括，它包括油管悬挂器和套管四通。油管悬挂器和套管四通。 油管悬挂器的作用是油管悬挂器的作用是悬挂井内油管悬挂井内油管柱，密封油管与油层套管间的环形空柱，密封油管与油层套管间的环形空间；间；套管四通的作用是套管四通的作用是进行正、反循环进行正、反循环洗井，观察套管压力以及通过油、套洗井，观察套管压力以及通过油、套环形空间进行各项作业。环形空间进行各项作业。 图2-3油管头示意图 1套管四通；2盘根；3顶丝法兰盘； 4油管悬挂器；5-顶丝；6-钢圈 顶丝法兰盘顶丝法兰盘装在套管四通上，

5、油管挂坐在顶丝法兰地装在套管四通上，油管挂坐在顶丝法兰地座上，并起到挤压盘根密封油、套环形空间的作用，同时座上，并起到挤压盘根密封油、套环形空间的作用，同时起到卡住油管，防止井内压力太高时将油管柱顶出的作用。起到卡住油管，防止井内压力太高时将油管柱顶出的作用。图图2-4 顶丝法兰盘悬挂油管示意图顶丝法兰盘悬挂油管示意图1油管；油管；2顶丝法兰盘；顶丝法兰盘；3油管悬挂器；油管悬挂器； 4盘根；盘根；5顶丝；顶丝； 2.3采气树采气树 采气树是指采气树是指油管头以上的部分油管头以上的部分，它的，它的作用作用是控制和调节是控制和调节气井的生产，引导从井中喷出的气进入出气管线，实现下气井的生产，引导

6、从井中喷出的气进入出气管线，实现下井工具设备的起下等。井工具设备的起下等。 总闸门总闸门，控制气流入采气树，控制气流入采气树的主要通道。的主要通道。 生产闸门生产闸门，控制气流向出气，控制气流向出气管线。管线。 清蜡闸门清蜡闸门，上面可连接清蜡，上面可连接清蜡防喷管等。防喷管等。 节流器节流器，控制自喷井的产量。，控制自喷井的产量。 小四通小四通 连接部件连接部件 采气树与采油树结构相似，但有一定的采气树与采油树结构相似，但有一定的区别区别：（1）所有部件均采用法兰连接；所有部件均采用法兰连接；（2）油套管闸门及总闸门均为成双配置，一个工作，另一个备用；油套管闸门及总闸门均为成双配置，一个工作

7、，另一个备用；（3）节流器采用针形阀而不是固定孔径的油嘴；节流器采用针形阀而不是固定孔径的油嘴；（4）所有部件经抗硫化氢处理。所有部件经抗硫化氢处理。注意：注意：2.4 采气井口装置的型号表示法采气井口装置的型号表示法例：例：KQ65-70抗硫采气井口装置抗硫采气井口装置 K Q 65 70 压力压力 70MPa 通径通径 65mm 采气采气 抗硫抗硫3.1型号（常用产品）： KQ65-21 （ KQ 2 9/162 9/16-3,000psi ） KQ65-35 （ KQ 2 9/162 9/16-5,000psi ） KQ65-70 （ KQ 2 9/162 9/16-10,000psi

8、） KQ65-105 （ KQ 2 9/162 9/16-15,000psi ） KQ7865-70 （ KQ 3 1/162 9/16-10,000psi ） KQ7865-105 （ KQ 3 1/162 9/16-15,000psi ） 每一种型号的井口装置，都有很多种类型（整体式和分体式），材料等级，温度等级，压力等级，PR等级（产品性能等级），PSL等级（产品规范等级）等。3. 常用气井井口装置常用气井井口装置4.1参考标准:ANSI/API Spec 6A石油和天然气工业.钻井和开采设备.井口设施和采油树设备国家行业标准：井口装置和采油树规范。4. 延长气田气井井口装置选择延长气田

9、气井井口装置选择162021-11-12v类型选择类型选择（整体式和分体式）（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）4.2地面井口装置选择方法地面井口装置选择方法地面井口装置选择方法-类型的选择 类型的选择分体式（套管头数量和油管头）整体式（卡瓦规格及数量）其他（单筒双井、单井双油管、单

10、筒三井等） 考虑因素：空间位置：井口槽区域空间是否充足，如：1.8m2m成本控制：是否要控制成本，综合对比（器材和时间）作业要求：表层批钻？是否满足拆井口、上提BOP组后坐卡瓦和割套管，固井完拆井口是否满足标准规范地面井口装置选择方法-材料等级 材料等级的选择 考虑因素：井流物成分：PH、（氯离子浓度）矿化度、温度、含砂、接触时间腐蚀气体：硫化氢和二氧化碳分压生产寿命：需考虑后期调整井需要、外部环境未来作业要求：酸化、压裂、热采等增产措施、打调整井其他要求：是否注防腐剂降低防腐级别封存流体相关腐蚀性二氧化碳分压（MPa）一般使用无腐蚀0.21酸性环境无腐蚀0.21腐蚀性与二氧化碳分压表腐蚀性与

11、二氧化碳分压表CO2分压为0.260.44MPa属于中度至高度腐蚀，材料级别应该是FF级，但是经过调研现场有一系列的防腐措施，所以最后选择材料级别为EE级。地面井口装置选择方法地面井口装置选择方法-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硫化氢和二氧化碳分压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）R R：ROOM TEMPERATURERO

12、OM TEMPERATUREX X：0 to 350F (-18-1800 to 350F (-18-180) )Y Y：0 to 650F(-18-3450 to 650F(-18-345) ) 井口最高温度井口最高温度85，陕北的最低，陕北的最低气温气温-25。最后选择结果：温。最后选择结果：温度级别度级别P.U(-29+121)地面井口装置选择方法-压力等级 压力等级的选择 考虑因素：压力来源：MAX（地层压力和地面施加压力含压裂、试压等）未来作业要求：酸化、压裂、热采等增产措施？打调整井？其他要求：便于采办和后期管理方便（统一）、经济效益 1 1、抗硫采油、抗硫采油( (气气) )井口

13、装置额定井口装置额定工作压力分为工作压力分为14MPa14MPa、21MPa21MPa、35MPa35MPa、70MPa70MPa、105MPa105MPa、140MPa140MPa六种压力级六种压力级别。别。 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。地层压力为地层压力为15.4025.50MPa，最高，最高井口关井压力井口关井压力15.5MPa，预测酸压施，预测酸压施工井口最高压力为工井口最高压力为70M

14、Pa，最后选择，最后选择结果为结果为70MPa。地面井口装置选择方法-PSL等级 PSL等级的选择 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。APIAPI推荐做法推荐做法额定压力额定压力70MPa，气井，不是高浓度，气井，不是高浓度H2S最后选择结果为最后选择结果为PSL3地面井口装置选择方法-PR等级 PR等级的选择产 品 性 能 等 级 P R ：Performance Requi rementPR实验：按照API标准对零部件安装成套设备后，对设备进行的压力及温度的循环实验。含PR1和PR2两个级别。 考虑因素：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。对于气井的产品性能等级要求为对于气井的产品性能等级要求为PR2 ，因此，因此PR等级就选等级就选PR2采气井口装置选择主要依据气井地层压力、最高井口关井压力、井口施工压力、流体性质、温度等参数和工况来确定。延长气