延長氣井井口裝置

1、2021-11-121延長氣田氣井井口裝置的選擇指導老師指導老師：答答 辯辯 人人：22021-11-12報報 告告 提提 綱綱1. 緒論緒論2. 采氣井口裝置系統(tǒng)采氣井口裝置系統(tǒng)3. 常用氣井井口裝置常用氣井井口裝置4. 延長氣田氣井井口裝置選擇延長氣田氣井井口裝置選擇5. 結(jié)論結(jié)論32021-11-121.1 研究意義及目的研究意義及目的 采氣井口裝置是氣井生產(chǎn)的重要設備, 其性能的優(yōu)劣關(guān)系到氣井能否安全、高效地生產(chǎn)。井口裝置是油氣采收安全可控的唯一通道。油氣從井下到井上油氣輸出的第一道控制設備，對于氣井的正常安全生產(chǎn)起到關(guān)鍵性的作用。特別是對高壓油氣田而言，井口裝置良好的使用狀況和安全性

2、能對于井下、井口的任何不安全的情況都能很好控制和預防，確保井口的安全。 本文主要是介紹井口裝置系統(tǒng)，根據(jù)延長氣田氣井的資料和設計井口裝置的標準從常用的井口裝置中選擇適合延長氣田氣井的井口裝置。最后，將選擇的井口裝置型號和現(xiàn)場的井口裝置型號進行比較。 1 1.緒緒 論論 圖2-1 井口裝置示意圖套管頭套管頭油管頭油管頭采氣樹采氣樹連接方式：螺紋式、法蘭式、卡箍式連接方式：螺紋式、法蘭式、卡箍式2. 采氣井口裝置系統(tǒng)概述采氣井口裝置系統(tǒng)概述2.1套管頭套管頭 位置位置 套管頭在井口裝置的套管頭在井口裝置的下端下端，是連接，是連接套管和各種井口裝置的一種部件。套管和各種井口裝置的一種部件。作用：作用

3、：用以用以支持支持技術(shù)套管和油技術(shù)套管和油層套管的重力，層套管的重力，密封密封各層套管間的各層套管間的環(huán)形空間，為環(huán)形空間，為安裝安裝防噴器、油管頭防噴器、油管頭和采油樹等上部井口裝置提供過渡和采油樹等上部井口裝置提供過渡連接。連接。圖2-2 單級套管頭示意圖1油管頭本體；2套管頭本體；3套管懸掛器 4油層套管 5表層套管表層套管用法蘭與套管頭下表層套管用法蘭與套管頭下法蘭法蘭連接連接，油層套管用絲扣與套管頭內(nèi)，油層套管用絲扣與套管頭內(nèi)絲扣絲扣連接。連接。組成：組成：套管頭由套管頭由本體、套管懸本體、套管懸掛器和密封組件掛器和密封組件組成。組成。套管四通套管四通 試壓孔試壓孔注脂孔注脂孔BTB

4、T密封圈密封圈套管頭頂絲套管頭頂絲2.2油管頭油管頭 位置位置：油管頭裝在套管頭的油管頭裝在套管頭的上面上面，它包括，它包括油管懸掛器和套管四通。油管懸掛器和套管四通。 油管懸掛器的作用是油管懸掛器的作用是懸掛井內(nèi)油管懸掛井內(nèi)油管柱，密封油管與油層套管間的環(huán)形空柱，密封油管與油層套管間的環(huán)形空間；間；套管四通的作用是套管四通的作用是進行正、反循環(huán)進行正、反循環(huán)洗井，觀察套管壓力以及通過油、套洗井，觀察套管壓力以及通過油、套環(huán)形空間進行各項作業(yè)。環(huán)形空間進行各項作業(yè)。 圖2-3油管頭示意圖 1套管四通；2盤根；3頂絲法蘭盤； 4油管懸掛器；5-頂絲；6-鋼圈 頂絲法蘭盤頂絲法蘭盤裝在套管四通上，

5、油管掛坐在頂絲法蘭地裝在套管四通上，油管掛坐在頂絲法蘭地座上，并起到擠壓盤根密封油、套環(huán)形空間的作用，同時座上，并起到擠壓盤根密封油、套環(huán)形空間的作用，同時起到卡住油管，防止井內(nèi)壓力太高時將油管柱頂出的作用。起到卡住油管，防止井內(nèi)壓力太高時將油管柱頂出的作用。圖圖2-4 頂絲法蘭盤懸掛油管示意圖頂絲法蘭盤懸掛油管示意圖1油管；油管；2頂絲法蘭盤；頂絲法蘭盤；3油管懸掛器；油管懸掛器； 4盤根；盤根；5頂絲；頂絲； 2.3采氣樹采氣樹 采氣樹是指采氣樹是指油管頭以上的部分油管頭以上的部分，它的，它的作用作用是控制和調(diào)節(jié)是控制和調(diào)節(jié)氣井的生產(chǎn)，引導從井中噴出的氣進入出氣管線，實現(xiàn)下氣井的生產(chǎn)，引導

6、從井中噴出的氣進入出氣管線，實現(xiàn)下井工具設備的起下等。井工具設備的起下等。 總閘門總閘門，控制氣流入采氣樹，控制氣流入采氣樹的主要通道。的主要通道。 生產(chǎn)閘門生產(chǎn)閘門，控制氣流向出氣，控制氣流向出氣管線。管線。 清蠟閘門清蠟閘門，上面可連接清蠟，上面可連接清蠟防噴管等。防噴管等。 節(jié)流器節(jié)流器，控制自噴井的產(chǎn)量。，控制自噴井的產(chǎn)量。 小四通小四通 連接部件連接部件 采氣樹與采油樹結(jié)構(gòu)相似，但有一定的采氣樹與采油樹結(jié)構(gòu)相似，但有一定的區(qū)別區(qū)別：（1）所有部件均采用法蘭連接；所有部件均采用法蘭連接；（2）油套管閘門及總閘門均為成雙配置，一個工作，另一個備用；油套管閘門及總閘門均為成雙配置，一個工作

7、，另一個備用；（3）節(jié)流器采用針形閥而不是固定孔徑的油嘴；節(jié)流器采用針形閥而不是固定孔徑的油嘴；（4）所有部件經(jīng)抗硫化氫處理。所有部件經(jīng)抗硫化氫處理。注意：注意：2.4 采氣井口裝置的型號表示法采氣井口裝置的型號表示法例：例：KQ65-70抗硫采氣井口裝置抗硫采氣井口裝置 K Q 65 70 壓力壓力 70MPa 通徑通徑 65mm 采氣采氣 抗硫抗硫3.1型號（常用產(chǎn)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 ） 每一種型號的井口裝置，都有很多種類型（整體式和分體式），材料等級，溫度等級，壓力等級，PR等級（產(chǎn)品性能等級），PSL等級（產(chǎn)品規(guī)范等級）等。3. 常用氣井井口裝置常用氣井井口裝置4.1參考標準:ANSI/API Spec 6A石油和天然氣工業(yè).鉆井和開采設備.井口設施和采油樹設備國家行業(yè)標準：井口裝置和采油樹規(guī)范。4. 延長氣田氣井井口裝置選擇延長氣田

9、氣井井口裝置選擇162021-11-12v類型選擇類型選擇（整體式和分體式）（整體式和分體式）v材料等級材料等級（防腐等級）（防腐等級）v溫度等級溫度等級（流體溫度和環(huán)境溫度）（流體溫度和環(huán)境溫度）v壓力等級壓力等級（地層壓力和地面壓力）（地層壓力和地面壓力）vPR等級等級（產(chǎn)品性能等級）（產(chǎn)品性能等級）vPSL等級等級（產(chǎn)品規(guī)范等級）（產(chǎn)品規(guī)范等級）v其他其他（壽命、本體、旁通、法蘭和螺栓）（壽命、本體、旁通、法蘭和螺栓）4.2地面井口裝置選擇方法地面井口裝置選擇方法地面井口裝置選擇方法-類型的選擇 類型的選擇分體式（套管頭數(shù)量和油管頭）整體式（卡瓦規(guī)格及數(shù)量）其他（單筒雙井、單井雙油管、單

10、筒三井等） 考慮因素：空間位置：井口槽區(qū)域空間是否充足，如：1.8m2m成本控制：是否要控制成本，綜合對比（器材和時間）作業(yè)要求：表層批鉆？是否滿足拆井口、上提BOP組后坐卡瓦和割套管，固井完拆井口是否滿足標準規(guī)范地面井口裝置選擇方法-材料等級 材料等級的選擇 考慮因素：井流物成分：PH、（氯離子濃度）礦化度、溫度、含砂、接觸時間腐蝕氣體：硫化氫和二氧化碳分壓生產(chǎn)壽命：需考慮后期調(diào)整井需要、外部環(huán)境未來作業(yè)要求：酸化、壓裂、熱采等增產(chǎn)措施、打調(diào)整井其他要求：是否注防腐劑降低防腐級別封存流體相關(guān)腐蝕性二氧化碳分壓（MPa）一般使用無腐蝕0.21酸性環(huán)境無腐蝕0.21腐蝕性與二氧化碳分壓表腐蝕性與

11、二氧化碳分壓表CO2分壓為0.260.44MPa屬于中度至高度腐蝕，材料級別應該是FF級，但是經(jīng)過調(diào)研現(xiàn)場有一系列的防腐措施，所以最后選擇材料級別為EE級。地面井口裝置選擇方法地面井口裝置選擇方法-溫度等級溫度等級v溫度等級的選擇溫度等級的選擇v考慮因素：考慮因素：v 溫度來源：溫度來源：MAX(生產(chǎn)井口溫度、循環(huán)泥漿井口溫度生產(chǎn)井口溫度、循環(huán)泥漿井口溫度)、最低季節(jié)溫度、最低季節(jié)溫度v 腐蝕氣體：腐蝕氣體：硫化氫和二氧化碳分壓硫化氫和二氧化碳分壓v 未來作業(yè)要求：未來作業(yè)要求：熱采等增產(chǎn)措施，打調(diào)整井（更換層位）熱采等增產(chǎn)措施，打調(diào)整井（更換層位）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) ) 井口最高溫度井口最高溫度85，陜北的最低，陜北的最低氣溫氣溫-25。最后選擇結(jié)果：溫。最后選擇結(jié)果：溫度級別度級別P.U(-29+121)地面井口裝置選擇方法-壓力等級 壓力等級的選擇 考慮因素：壓力來源：MAX（地層壓力和地面施加壓力含壓裂、試壓等）未來作業(yè)要求：酸化、壓裂、熱采等增產(chǎn)措施？打調(diào)整井？其他要求：便于采辦和后期管理方便（統(tǒng)一）、經(jīng)濟效益 1 1、抗硫采油、抗硫采油( (氣氣) )井口

13、裝置額定井口裝置額定工作壓力分為工作壓力分為14MPa14MPa、21MPa21MPa、35MPa35MPa、70MPa70MPa、105MPa105MPa、140MPa140MPa六種壓力級六種壓力級別。別。 2 2、設計帶有內(nèi)螺紋式端部和出、設計帶有內(nèi)螺紋式端部和出口連接的裝置應按表中限定螺紋尺寸口連接的裝置應按表中限定螺紋尺寸和額定工作壓力。和額定工作壓力。注額定值不包括油管注額定值不包括油管懸掛器和套管懸掛器。懸掛器和套管懸掛器。地層壓力為地層壓力為15.4025.50MPa，最高，最高井口關(guān)井壓力井口關(guān)井壓力15.5MPa，預測酸壓施，預測酸壓施工井口最高壓力為工井口最高壓力為70M

14、Pa，最后選擇，最后選擇結(jié)果為結(jié)果為70MPa。地面井口裝置選擇方法-PSL等級 PSL等級的選擇 Product Specification Product Specification Level Level 產(chǎn)品規(guī)范等級產(chǎn)品規(guī)范等級 API 6A API 6A 包含包含 PSL1PSL1、PSL2PSL2、PSL3PSL3、PSL3GPSL3G、PSL4 PSL4 五個級別五個級別 API 6A API 6A在附錄在附錄A A中對中對PSLPSL有詳細的推薦，但不是強制有詳細的推薦，但不是強制性政策。性政策。APIAPI推薦做法推薦做法額定壓力額定壓力70MPa，氣井，不是高濃度，氣井，不是高濃度H2S最后選擇結(jié)果為最后選擇結(jié)果為PSL3地面井口裝置選擇方法-PR等級 PR等級的選擇產(chǎn) 品 性 能 等 級 P R ：Performance Requi rementPR實驗：按照API標準對零部件安裝成套設備后，對設備進行的壓力及溫度的循環(huán)實驗。含PR1和PR2兩個級別。 考慮因素：環(huán)境溫差大、含硫含二氧化碳等腐蝕性氣體、油井or氣井、壓裂井；客戶要求。對于氣井的產(chǎn)品性能等級要求為對于氣井的產(chǎn)品性能等級要求為PR2 ，因此，因此PR等級就選等級就選PR2采氣井口裝置選擇主要依據(jù)氣井地層壓力、最高井口關(guān)井壓力、井口施工壓力、流體性質(zhì)、溫度等參數(shù)和工況來確定。延長氣