采气井口装置：组成、功能与标准

采气井口装置组成与功能概述

• 采气井口装置是气井生产系统的关键组成部分，其可靠性直接影响气井的安全稳定生产。
• 接下来的笔记将基于现行标准和规范，详细介绍采气井口装置的核心组件及其技术要求。

引用标准详解

• GB/T 22513-2023 石油天然气钻采设备 井口装置和采油树
  • 完整规定了井口装置和采油树的术语、定义、结构设计、材料、性能要求、试验方法、检验规则等。
  • 为采气井口装置的整体设计、制造和使用提供基础性规范指导。
• ASME B16.34 法兰、螺纹和焊接连接的阀门
  • 针对法兰、螺纹和焊接连接的阀门，规定了设计、压力-温度额定值、材料、结构尺寸、检验与试验等。
  • 对采气井口装置中阀门的选择、安装以及与管道连接等方面具有重要参考价值。
• API 6A 石油和天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树设备规范
  • 为石油和天然气工业中钻井和采油设备的井口装置和采油树设备制定详细技术标准。
  • 涵盖设计、材料、制造、试验、安装和维护等环节，是采气井口装置设计和制造的重要国际标准。
• SY/T 6125-2024 石油天然气开采 采气井井口操作规范
  • 针对石油天然气开采过程中采气井井口操作的各个环节，包含开井、关井、日常操作、维护及应急处理等。
  • 提供了具体操作规范和安全要求，确保井口操作的安全高效。

井口装置核心组件：套管头

• 作用是支撑套管柱和密封环空。
• 浅井开采通常使用单级套管头，结构简单，满足对套管支撑和环空密封的基本需求。
• 深井开采由于井内压力、温度条件复杂，通常采用多级套管头。
• 多级套管头可通过不同级别的密封结构，适应深井中不同地层压力和流体特性，防止层间窜流，确保开采安全。
• 套管头的选择依据在《GB/T 22513-2023 石油天然气钻采设备 井口装置和采油树》中有详细阐述。
• 套管头材质根据《GB/T 22513-2023》第 4.1.2 条的规定，选用 ASTM A182 F65（抗硫钢），具有良好的抗硫化氢腐蚀性能，且硬度需控制在≤22 HRC，以确保足够的可靠性和耐久性。
• 套管头的密封形式分为金属环和非金属环，高温高压井使用金属环密封，可有效防止环空流体泄漏；含有腐蚀性介质的气井，常用石墨或 PTFE 制成的非金属环密封
• 安装标准根据《ASME B16.34 法兰、螺纹和焊接连接的阀门》第 6.3 节的要求，套管头安装时平行度偏差必须控制在≤0.1mm，螺栓预紧力矩误差控制在±5%。

井口装置核心组件：油管头

• 主要功能是悬挂油管柱，并对油管与套管之间的环空进行密封。
• 根据《SY/T 7694-2023 石油天然气钻采设备井口装置和采油树的修理和再制造》第 5.2.1 条，油管头试压要求达到≥1.5 倍工作压力。
• 双法兰式油管头是一种常见的结构，关键尺寸包括内径和螺栓孔间距。内径的精确设计确保油管顺利安装并紧密配合，螺栓孔间距则直接影响到法兰连接的稳定性和密封性。
• 《API 6A 石油和天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树设备规范》对油管头的结构设计、尺寸标注以及与其他部件的连接方式等都有详细规定，为双法兰式油管头的设计和制造提供了标准依据。

井口装置核心组件：采油树本体

• 配置多种阀门以实现不同的控制功能，包括主阀、翼阀、节流阀等。
• 阀门材质需满足 NACE MR0175 抗硫要求，应对含硫气田的腐蚀环境，确保阀门长期使用。
• 法兰连接遵循 ASME B16.5 Class 1500~2500 标准，密封面粗糙度 Ra≤3.2µm，减少气体泄漏风险。

仪表与控制系统

• 压力表用于监测气井压力，量程需覆盖 1.25 倍最大工作压力，校验周期≤6 个月，以确保准确性。
• 紧急截断系统(ESD)的响应时间≤3 秒，用于在气井出现异常时切断气流通道，防止事故扩大。

图表支持

• 井口装置材料对照表(ASTM/API/GB 标准)方便技术人员在设备选型、采购和质量检验过程中进行对照和参考。
• 需要了解并遵循相关标准，对于保障采气井口装置的安全稳定运行，提高气井开采效率具有重要意义。在实际操作和维护过程中，技术人员应严格按照标准规范执行，确保每个组件都能发挥其应有的作用。

开井前阀门状态检查

• 全开/全闭标识清晰检查.

###压力表状态检验

• 有效期≤6个月
• 标签核对节校验.

井口运行与维护：硫化氢（H2S）检测仪

• 灵敏度≥10ppm
• 标准气体测试

用于实现高效气体运行核心环节

• 动态调节与流量控制
• 通过精确控制节流阀的开度的流量进行动态的调节

阀门月度维护措施

• 阀门注脂：使用高压注脂枪
• 注脂量需根据阀门口计算

月度维护注意

• 检抽查螺栓
• 抽检率≥10%

年度大修包括

• 安全阀测试与试压流程

采气井口检修的关键环节

• 质量控制

检修流程

• 技术要求
• 质量控制关键点

依据相关标准

• 通过现行标准的和规范详细介绍了 采气井口在检修流程的有关过程

采用标准有

• 《SY/T 7694 - 2023 石油天然气钻采设备 井口装置和采油树的修理和再制造》等

通过使用标准检测

• 密封面是否保证在 80% 以上
• 当有需要时对密封面进行研磨,堆焊等

对内径进行检验

• 当阀杆弯曲≤0.05mm/m 时为标准

修复涂层

• 采用喷涂环氧树脂的方式进行涂层修复,涂层厚度≥200µm

采气井的安装和安装工程

• 属静态设备
• 施工质量验收规范中进行了有关工艺的表述

标准

• 确保静态设备安装质量符合标准

动火作业必须有营业证

• 爆炸性环境需要有消防设备

###H₂S使用环境

• 一旦检测到泄漏时要佩带正压呼吸器

本笔记概述采气井口装置的组成与功能，它是气井生产系统的关键。详细内容基于GB/T 22513-2023、ASME B16.34、API 6A、SY/T 6125-2024等现行标准和规范，介绍其核心组件及其技术要求。