1 概述

    套管頭是連接套管與井口裝置重要裝備，其主要作用：

1.1 鉆井作業(yè)中，為液壓防噴器提供標(biāo)準(zhǔn)的下部井口連接法蘭；

1.2 通過懸掛器懸掛和支撐油層套管的重量和防噴器組（或采油樹）的重量；

1.3 提高鉆井井口裝置的穩(wěn)定性；

1.4為釋放可能儲(chǔ)藏的兩層套管柱間的壓力提供出口，在緊急情況下可向井 內(nèi)泵入液體，并可監(jiān)測壓力。

1.5 可進(jìn)行鉆采特殊作業(yè)，如：a.從側(cè)孔補(bǔ)注水泥，以提高固井質(zhì)量；

                               b.酸化壓裂時(shí)，從兩側(cè)孔注入壓力液體，

                               以平衡套管內(nèi)、外壓強(qiáng)。

2 基本參數(shù)

2.1 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB/T22513《石油井口裝置 套管頭和采油樹》及 API 6A 產(chǎn) 品規(guī)范；

2.2 型號(hào)：T9-5/8″×5-1/2″-10000psi 防硫采氣套管頭或T9-5/8″×5-1/2″-5000psi防硫采氣套管頭

2.3 工作壓力： 10000PSi （70MPa）或5000PSi （35MPa）

2.4 工作溫度： LU （-46-121℃）

2.5 規(guī)范級(jí)別： PSL2

2.6 連接法蘭型號(hào)： 6BX 135/ ″*10000PSi（70MPa）或6BX 135/ ″*5000PSi（35MPa）

2.7 旁通直徑： 2LP

2.8 連接套管外徑： 244.5mm（95/8 ″）

2.9 連 接 方 式：95/8 ″下卡瓦

2.10 公 稱 通 徑： 225.5mm

2.11 懸掛套管尺寸： 51/2 ″套管

2.12 套管頭高度：520mm

3 工作原理及特點(diǎn)

3.1 套管頭由底法蘭殼體和懸掛器組成，結(jié)構(gòu)簡單，懸掛能力強(qiáng)，橡膠圈 安裝方便，密封安全可靠。

3.2 套管頭底法蘭外殼下部通過下卡瓦與套管柱聯(lián)接，上部通過標(biāo)準(zhǔn)法蘭連 接四通及防噴器。

3.3 法蘭殼體兩側(cè)面有兩個(gè)對(duì)稱的，符合 API 6A 標(biāo)準(zhǔn)的 2LP 旁通接口，分別裝有緩沖器和壓力表，可用來檢測環(huán)空壓力和可用來補(bǔ)擠水泥或釋 放兩層管柱之間的壓力及進(jìn)行其他作業(yè)。

第二部分

1 安裝原則

1.1 上面一等套管頭上法蘭面高出井架基礎(chǔ)面15±20mm。

1.2 每次套管頭安裝后，內(nèi)控管線都能從井架底座內(nèi)平直接出。

1.3 每次套管頭安裝后，應(yīng)保證防噴器組有足夠的安裝空間。

1.4 表層套管下入后，應(yīng)以轉(zhuǎn)盤中心為準(zhǔn)對(duì)套管頭進(jìn)行校正，確保天車、轉(zhuǎn)盤、表層套管頭三者中心線偏差≤10mm。

2 準(zhǔn)備工作

2.1 確認(rèn)套管頭及其附件完好、齊全，并與設(shè)計(jì)一致。

2.2 檢查套管頭上部頂絲，測量并記錄頂絲兩種工作狀態(tài)下的外露長度，按照頂緊的標(biāo)記指示 槽將頂絲置于退出狀態(tài)。

圖一 頂絲開關(guān)兩種工作狀態(tài)指示

2.3 測量相關(guān)尺寸并記錄，計(jì)算井口裝備安裝高度，判斷凈空高度是否滿足要求。

2.4 清洗、檢查、保養(yǎng)卡瓦總成，調(diào)節(jié)卡瓦螺釘，以不激發(fā)密封件為準(zhǔn)。

2.5 清洗檢查套管頭密封圈（BT 密封或 P 密封）有無裂紋和損傷，并在密封圈和密封部位涂抹 潤滑脂。

圖二 套管頭密封件

2.6 將 BT 或P密封圈裝入密封槽，并保持清潔。

2.7 將頂絲全部退出。

2.8 檢查配套工具是否滿足施工要求。

3 安裝步驟

    9-5/8〞卡瓦式表層套管頭的安裝

3.1 確定30〞導(dǎo)管切割高度

3.1.1 確定導(dǎo)管切割高度：DG=T1+T2+T3+30-D

       DG：導(dǎo)管理論切割高度。

       T1: 表層套管頭深度。

       T3：其二層套管頭深度。

       30mm：為表層套管頭調(diào)節(jié)間隙。

       D：結(jié)尾一層套管頭上法蘭面高出基礎(chǔ)面的高度，一般為30mm。

圖三 安裝示意圖

3.1.2 校核導(dǎo)管割口高度：導(dǎo)管割口高度確定后，校核每次套管頭安裝口鉆井四通旁通口中心線的高度，以保證每次套管頭安裝好后內(nèi)控管線都能平直接出鉆井底座。如果不能滿足上述條件，則要調(diào)整尺寸D，直至滿足要求。

3.2  30〞導(dǎo)管切割

3.2.1 表層套管下完固井結(jié)束后，應(yīng)排盡切割線高度以上部分泥漿。

3.2.2 清潔導(dǎo)管，按計(jì)算高度劃線，用氣焊切割導(dǎo)管。

3.2.3 打磨導(dǎo)管端面，確保水平誤差不大于1mm。

3.3 表層套管的切割

3.3.1 計(jì)算表層套管切割高度。

3.3.2  確定套管切割高度并劃線：TG1=TC1+30mm。

圖四 套管切割高度（TG1=490時(shí)）

3.3.3 在9-5/8〞表層套管切割線以上50mm打孔，排放表層套管內(nèi)泥漿。

3.3.4  在9-5/8〞表層套管切割線以上50mm處粗割套管。

3.3.5  吊出上部導(dǎo)管和套管。

3.3.6  清除切割線200mm以下套管內(nèi)的泥漿。

3.3.7  使用套管切割機(jī)精確切割表層套管。

3.3.8  打磨表層套管切口端面，確保水平誤差不大于1mm。

3.3.9 使用坡口機(jī)對(duì)套管進(jìn)行外倒角，坡口為5×30°。

圖五 表層套管倒角

3.3.10 測量套管頭切割面的水平度，要求切口水平誤差不大于1mm。

3.3.11 對(duì)倒角以下180mm高的套管表面打磨光潔，在坡口處涂上潤滑脂。

3.4 9-5/8〞表層套管頭及WD卡瓦的安裝

3.4.1 卸松9-5/8〞WD所有卡瓦螺絲，使卡瓦處于松弛狀態(tài)。

圖六 卸松9-5/8〞WD所有卡瓦螺絲螺釘

3.4.2 將套管頭平穩(wěn)吊至井口并保持水平，緩慢放下，直至套管頭臺(tái)肩與套管上端面接觸。

圖七 安裝表層套管頭

3.4.3 校正套管頭，使套管頭旁通閥中心線與內(nèi)控管線出口中心線方向一致。

圖八 出口方向一致

3.4.4 調(diào)節(jié)套管頭托盤頂絲，使法蘭面水平誤差≤1mm。

圖九 調(diào)節(jié)套管頭托盤頂絲

3.4.5  注意：在整個(gè)操作過程中注意防止井內(nèi)落物。

3.5 WD型卡瓦的固定

3.5.1 按廠家推薦扭矩值對(duì)稱緊固WD型卡瓦螺釘，鎖緊卡瓦牙，確保卡瓦牙有效咬合套管。

圖十 WD卡瓦牙與套管連接

圖十一 套管與卡瓦牙咬合

3.5.2 上提套管頭30-35噸，檢查卡瓦牙與套管的咬合情況，無相對(duì)位移為合格。

3.5.3 檢查并鎖緊卡瓦螺絲。

3.5.4 再一次用水平尺檢查，核實(shí)法蘭面的水平誤差≤1mm。

3.6 9-5/8〞BT密封的注塑及試壓

3.6.1 注塑孔及試壓孔的結(jié)構(gòu)

圖十二 注脂孔及試壓孔俯視

圖十三 注脂孔剖面

圖十四 注脂孔剖面詳圖

圖十五 BT密封圈注脂

3.6.2 將觀察孔1的注塑閥卸掉，把對(duì)應(yīng)的另一側(cè)注塑閥1的護(hù)帽卸掉，接試壓槍。

3.6.3 注塑閥：又稱注塑單流閥、注塑接頭，主要起注塑和試壓作用。

3.6.4 向BT密封圈內(nèi)注入潤滑油以后，卸掉試壓槍，接入注塑槍。

3.6.5 向BT密封圈注塑，直至另一側(cè)觀察孔1流出密封脂為止。

3.6.6 恢復(fù)觀察孔1處的注塑閥，繼續(xù)注塑升壓至試壓值，試壓值為連接法蘭的額定工作壓力和套管抗外擠強(qiáng)度80%兩者的小值，穩(wěn)壓30分鐘，壓降小于0.7MPa外觀無泄漏為合格。注塑試壓不合格，應(yīng)檢查和更換BT密封圈，重新安裝套管頭。

3.6.7 重復(fù)上述動(dòng)作，對(duì)另一個(gè)BT處的注塑閥2進(jìn)行注塑試壓。

3.6.8 對(duì)套管頭兩個(gè)BT之間環(huán)空試壓。試壓壓力為連接法蘭的額定工作壓力和套管抗外擠強(qiáng)度80%兩者的小值，穩(wěn)壓30分鐘，壓降小于0.7MPa外觀無泄漏為合格。

圖十六 BT密封圈試壓口

3.6.9 P密封與BT密封試壓方法相同。

3.6.10 焊接托盤與導(dǎo)管。

圖十七  焊接托盤與導(dǎo)管

3.6.11 使用鐵絲串聯(lián)螺帽止退孔，對(duì)卡瓦螺絲釘進(jìn)行防退處理。

圖十八 螺帽止退圖

3.6.12 在9-5/8〞套管頭上安裝升高（占位）短節(jié)、鉆井四通、防噴器組。

3.7 套管頭和防噴器組的試壓

3.7.1 打開套管頭旁通口平板閥。

3.7.2 井內(nèi)下入3-5柱鉆桿立柱后，接相應(yīng)規(guī)格的試壓塞，再接鉆桿立柱。

3.7.3 將試壓塞入井，坐入套管頭內(nèi)。

圖十九 用試壓塞試壓

3.7.4 向試壓塞上部注入清水（冬季用防凍液），對(duì)套管頭及以上的所有井控設(shè)備進(jìn)行試壓。

3.7.5 試壓結(jié)束后取出試壓塞，將防磨套用取送工具送入，均勻?qū)ΨQ地將所有頂絲置于頂緊狀態(tài)，頂絲到位后，其外露長度應(yīng)不大于DR值，試壓結(jié)束。

3.8 安裝防磨套

3.8.1 取防磨套時(shí)，連接防磨套取送工具，緩慢下放至防磨套上部附近。

3.8.2 使防磨套凸銷插入防磨套開口。

圖二十 取送工具插入防磨套口

 3.8.3 動(dòng)作要求緩慢，保持鉆具居中，不能魯莽造成撞擊損壞，松開頂絲到位。

圖二十一 取送工具與鉆具居中平穩(wěn)

3.8.4 輕輕旋轉(zhuǎn)鉆具半周至一周，確保掛取到位。

圖二十二 轉(zhuǎn)動(dòng)取送工具使凸銷掛到位

3.8.5 上提鉆具，取出防磨套取送工具及防磨套。

3.8.6 送入防磨套時(shí)，程序相反，帶好防磨套下送。

3.8.7 到位前，要小心輕放。

圖二十三 就位前緩放

3.8.8 到位后，頂緊頂絲，固定防磨套。

圖二十四 頂緊防磨套

3.8.9 轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具，退出懸掛。

圖二十五 退出懸掛防磨套

3.8.10 上提鉆具，完成防磨套送入。

3.8.11 進(jìn)行下一步作業(yè)。

第三部分

注意事項(xiàng)

1.安裝吊入套管頭時(shí),必須注意人身和設(shè)備及產(chǎn)品的安全,嚴(yán)禁碰撞.

2.安裝密封墊環(huán)時(shí)，環(huán)槽和墊環(huán)均應(yīng)涂微量輕質(zhì)潤滑油，嚴(yán)禁使用鋼絲刷清洗密封墊環(huán)和槽。

3.法蘭的連接螺栓必需對(duì)稱上緊，絲扣涂少量二硫化鉬潤滑脂。

4.各密封圈使用前仔細(xì)檢查外表幾何形狀，有銹漬和傷痕不能使用，安裝時(shí)，應(yīng)涂輕質(zhì)潤滑油。

5.試壓后各絲堵應(yīng)纏繞聚四氟乙烯密封膠帶后擰緊，以增強(qiáng)密封性能，防止泄露。

6.完井卡好卡瓦后,如果不即時(shí)安裝采油樹,務(wù)必要蓋好井口及法蘭。