套管头的工作原理及失效分析
卡套管式接头密封失效原因及预防措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________卡套管式接头密封失效原因及预防措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-2311-52 卡套管式接头密封失效原因及预防措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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卡套管式接头具有拆装方便，密封性良好的特性，它是一种很好的管连接形式，这里将介绍卡套管式接头的密封性工作原理，然后对卡套管式接头的密封性失效的原因进行分析，最后，对卡套管式接头密封性失效性提出了预防措施。
卡套管式接头密封是一种静密封，它能够在高温高压的环境下进行使用。
因为卡套管式结构具有使用安全方便、密封性良好的特性，被广泛的应用与液压、气压运输中。
卡套管式接头随具有独特的优势，但是还需要多起材料、生产、检验和安装维护过程进行严格的管理，否则将会出现泄漏事件，严重时将会引发事故的发生，而造成损失。
卡套管式结构主要有单卡和双卡套两种形式。
其中单卡套体现出的是线性密封，且要求卡套的呢人口具有较高的硬度，而双卡套则是面密封。
本文将以单卡套为例进行分析套管接头密封失效的原因和预防措施。
卡套管式接头的工作原理单卡套管式接头的组成部分分别是：卡套、接头体、压紧螺母。
单卡套管式接头的密封原理是线性密封。
首先，卡套在压紧螺母的作用下，沿着接管的轴向进行运用直至进入接头体的圆锥面内，由于卡套的壁厚较薄，在受到挤压力的作用下，其前端外圆出现变形而形成卡一个球面，这样便于街头题的圆锥面形成了线性密封，同时，在卡套受挤压变形时，和接管外壁接触的内刃刀口嵌入接管体并形成一个均匀的环形密封凹槽，由此，卡套的前端就形成了内外环向的两条线性密封，这两条线性密封很好的把带压物料封存在接头体和接管内，从而达到密封的目的。
塔河工区套管头简介
套管头
结构特征与工作原理：
二、套管头四通本体（二级套管头或三级套管头）： 套管四通法兰旁侧口通径均符合API spec 6A标 准，具有互换性。套管四通底部采用两道BT密封，在 高压下将密封脂经单向阀注入BT密封圈内，挤压BT密 封圈，起到密封作用，可以在两道BT密封圈之间试压。 套管四通侧出口为载丝法兰连接，并带VR堵螺纹， 可以再不压井情况下更换阀门。 套管四通上法兰带有顶丝，用于顶住防磨套及压住 悬挂器；下法兰有试压孔，用于检查环空和两道BT密 封圈的密封情况。套管四通内腔设计有套管卡瓦悬挂器 坐落台肩。 套管头四通两侧口法兰，一端接平板阀（或盲法 兰），另一端接平板阀、丝扣法兰、接头、截止阀及压 力表，经压力表可观察两套管层之间的环空压力。
W型卡瓦式套管悬挂器
工作原理： 1、技术、油层套管悬挂采用W型单锥面双限位卡瓦悬挂器。依靠套管自 重卡住套管，使卡瓦与套管形成牢靠的连接，密封形式为自激式密封。 2、卡瓦悬挂器为剖分式，自锁结构。
江苏金石套管悬挂器
W型卡瓦式套管悬挂器
坐挂方式： 1、W型套管悬挂器坐挂准备工作及坐挂后后期处理过程与WE型套管悬 挂器相同。 2、坐挂时套管悬挂器下手柄不动，上手柄旋转套管悬挂器90°，合抱 住套管由下而上逐一取下手柄，移去木板，使悬挂器组件坐落套管头台肩 上抱住套管然后下放管串坐挂。
1、悬挂器的储存 1）悬挂器到井后清洁所有部件，并使其 干燥。 2）用重质油涂抹所有零件。 3）将设备垫高并放置在干燥的房间内， 避免接触死水。
4）重新装配前，需清洁干净并用轻质油 涂抹。
套管悬挂器
2、橡胶件的存储及检查
1）橡胶件应放在黑暗的地方，并远离阳光、窗户和人工 的直接光源。
石油套管失效分析
油井管都是靠螺纹连接，因此，对油井管的丝扣除要求强度外，还要求具有一定的气密性和耐用性。
目前，在油气田开发中占开发投资大部分资金的油、套管损坏相当严重，给油气田开发带来了难以弥补的损失，其中连接螺纹即套管接头是整个套管柱中最薄弱的环节，在套管损坏中，由于油、套管接头破坏及密封失效占了很大一部分比例。
螺纹扣牙的失效形式套管接头螺纹扣牙在多种载荷作用下的连接强度，主要指扣牙抵抗以下破坏形式的能力：（1）跳扣：外螺纹在轴向力作用下从内螺纹中跳出，而很少破坏扣形；（2）断扣：管的端部的完整扣处断裂，一般管的端部完整扣处强度最低；（3）螺纹扣牙剪切：扣牙在剪力作用下从扣体上剥落；（4）屈曲：管体及接箍在轴压作用下的破坏。
对于大多数扣形来说，接头抵抗跳扣的能力，主要表现为各扣所受径向分力的大小，若所产生的径向力大，则此力可以使接箍涨大，而管子收缩，从而使滑扣易于产生。
反之若径向分力小，此力引起接箍外涨及管体内缩的变形小，使滑扣不易发生。
常见的轴向力破坏是跳扣及断裂，而螺纹牙的剪切及屈服只有在特殊条件下才有可能发生。
近年来,国内外在用套管的失效呈上升趋势,主要表现为套管被挤毁、错断、严重变形和严重腐蚀等形式。
套管挤毁主要是地应力(地层出砂、流动、滑移、膨胀、蠕动等) 、固井质量差、套管强度不足或存在缺陷等而造成的。
套管断裂主要是地层应力高、固井质量差、套管强度不足、套管柱设计不合理、螺纹质量差及下套管操作不当等造成的。
严重腐蚀则主要是由于套管设计不当、防腐措施不力、腐蚀环境恶劣等而造成的。
套管失效形式分析由于不同工矿下套管在井下的受力状况不同, 所处的环境各异, 我国的百色油田和俄罗斯的西西伯利亚油田套管的失效形式就有很大差异。
根据近几十年对套管失效的大规模调查研究和系统分析, 可归纳出套管破坏的形式大致分为种变形、错断、破坏和腐蚀穿孔。
其中, 破坏又可分为挤裂、爆破、和拉伸3种。
石油套管失效原因导致套管失效的原因归纳起来主要有以下5大类①高压注水引起②盐岩层“塑性流动”引起③地下水腐蚀浅层套管所引起④疏松砂岩油层大量出砂引起⑤地层倾角较大、断层较多引起套管错断以及注蒸气热采并中存在着和局部缩劲变形相对应的恶性局部应力等。
钻井套管刺漏失效分析
有 较高 的抗 内压 强度 ， 又 要有 抗 钻 具 冲 击 磨 损 的 能力 ； （ ３ ） 生 导致粘扣的发生 。（ ４ ）现场操作分析。据相关人员介绍及查
钻机的负荷和固井后套管头的负荷 ，同时又可节省大量套管 维护及使用》 中规定现场上扣扭距不宣超过 ２ ５ 转／ 分， 实际上
和 水泥 ，降 低 固井 成 本 。套 管 柱 设 计应 当符 合 强度 和 生 产 要 扣速度为标准规定 的 ３倍多，因此笔者认为过大的上扣速度 求： （ １ ） 应 能 满足 钻 井作 业 、 油气 层 开 发和 产层 改 造 的需要 ； （ ２ ） 是 造 成 螺 纹大 面 粘 口和 严 重粘 结损 伤 的 原 因之 一 。
气井套管或油管用钢管》 标准 中对 Ｎ８ ０钢级油管的要求； 管体 受高压钻井液和固井水泥作用时 自管端和接箍结合处次漏至 材料化学成分符合表 中所 示钢种化学成分的要求 ，管体 的抗 螺 纹粘 结 处 ， 该 处 存在 应 力集 中 ， 且 存 在 管柱 自重 和 液 压造 成 拉 强度 、 屈服强度、 延 伸 率 和硬 度 均 符 合 ＧＢ Ｉ Ｔ １ ９ ８ ３ ０ ． ２ ０ ０ ５ 和 的拉伸应力， 一段时间冲剌之后使得 管子和接箍刺穿， 同时刺 《 Ｓ Ｙ 厂 ｒ ６ ２ ６ ８ － １ ９ ９ ６ 油套管选用推荐作法》 标准要求， 证 明该批套 向管子螺纹消失端和接箍端， 而且造成粘扣部位 的缩颈变形， 管体和接箍化学成分和机械性能符合 Ｇ Ｂ ｆ １ ９ ８ ３ ０ ２ ０ ０ ５ 标准 此 时 螺纹 连 接 强 度 急剧 下 降 ， 最 终导 致 螺 纹脱 开 而 失效 。 要求。 （ ２ ） 金相组织分析。符合 《 Ｇ Ｂ ／ ］ ｒ １ ９ ８ ３ ０ ． ２ ０ ０ ５石油天然气 工业油气井套管或油管用钢管》 中“ Ｎ８ ０ Ｑ类管子和接箍” 热处 ４预防螺纹粘扣应采取的措施 对于本套管粘扣失效的分析 中，最有力的证据是上卸扣 试验表明， 该批 套管抗粘扣能力不佳 ， 为了提高产品质量。 避 免类似事故的发生 ， 提出以下建议： （ １ ） 生产厂大力研究螺纹
卡套管式接头密封失效原因及预防措施.docx
卡套管式接头密封失效原因及预防措施卡套管式接头具有拆装方便，密封性良好的特性，它是一种很好的管连接形式，这里将介绍卡套管式接头的密封性工作原理，然后对卡套管式接头的密封性失效的原因进行分析，最后，对卡套管式接头密封性失效性提出了预防措施。
卡套管式接头密封是一种静密封，它能够在高温高压的环境下进行使用。
因为卡套管式结构具有使用安全方便、密封性良好的特性，被广泛的应用与液压、气压运输中。
卡套管式接头随具有独特的优势，但是还需要多起材料、生产、检验和安装维护过程进行严格的管理，否则将会出现泄漏事件，严重时将会引发事故的发生，而造成损失。
卡套管式结构主要有单卡和双卡套两种形式。
其中单卡套体现出的是线性密封，且要求卡套的呢人口具有较高的硬度，而双卡套则是面密封。
本文将以单卡套为例进行分析套管接头密封失效的原因和预防措施。
卡套管式接头的工作原理单卡套管式接头的组成部分分别是：卡套、接头体、压紧螺母。
单卡套管式接头的密封原理是线性密封。
首先，卡套在压紧螺母的作用下，沿着接管的轴向进行运用直至进入接头体的圆锥面内，由于卡套的壁厚较薄，在受到挤压力的作用下，其前端外圆出现变形而形成卡一个球面，这样便于街头题的圆锥面形成了线性密封，同时，在卡套受挤压变形时，和接管外壁接触的内刃刀口嵌入接管体并形成一个均匀的环形密封凹槽，由此，卡套的前端就形成了内外环向的两条线性密封，这两条线性密封很好的把带压物料封存在接头体和接管内，从而达到密封的目的。
卡套管式接头密封失效的原因决定导套管式接头密封性的因素有卡套前端嵌入的情况，卡套面与接头体圆锥面的贴合情况以及卡套尾端与压紧螺母的贴合情况。
因此卡套管式接头的密封性和卡套的材料、加工工艺、安装有着密切的联系。
下面将具体说明卡套管式接头失效的原因。
2.1卡套在嵌入时与接管的间隙过大造成密封失效。
当卡套和接管之间的间隙过小时就无法进行安装，反之，卡套前端的内刀刃将不能嵌入接管的外壁，同时，卡套的后端也无法和接管的的外壁紧贴，这就导致了卡套管式接头密封性失效。
套管故障案例剖析
套管故障案例剖析全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：套管故障是钻井作业中常见的问题，一旦发生，会给作业带来不小的困扰和损失。
本文将针对套管故障案例进行剖析，总结出常见的故障原因及对应的应对措施，以期帮助钻井工程人员更好地预防和处理套管故障。
套管故障是指套管在钻井作业中发生的各种问题，如磨损、漏水、断裂等。
套管是固定在井壁上，起到支撑井壁、防止井壁塌陷以及控制井壁岩层流体的作用。
一旦套管出现故障，不仅会影响钻井作业的顺利进行，还可能导致重大的安全事故。
套管故障的原因有很多，主要包括以下几个方面：一是套管材质选用不当。
套管在钻井作业中需要承受高强度的压力和摩擦力，如果选用的材质强度不够或者容易氧化腐蚀，就容易导致套管的磨损和断裂。
二是套管安装不当。
套管的安装需要按照严格的程序和要求进行，如果操作不当或者安装不牢固，就容易导致套管的松动或者漏水。
三是套管受到外部损坏。
在钻井作业中，套管容易受到地层岩石的冲击，如果未能及时修补或更换，就会导致套管的磨损和断裂。
四是套管长期使用老化。
套管在长时间的使用过程中，会因为受到高温、高压等因素的影响，出现老化和变形，如果未及时更换就容易导致故障。
针对套管故障，钻井工程人员可以采取以下措施进行预防和处理：一是加强套管的质量控制。
在选材、生产和使用过程中要严格按照相关标准和规范进行，确保套管的质量达到要求。
二是加强套管的安装监督。
在套管的安装过程中要加强监督和检查，确保套管安装牢固、密封，以免出现问题。
三是定期检查维护套管。
对套管进行定期的检查和维护，及时发现并处理问题，避免发生故障。
四是及时更换老化套管。
对使用时间较长的套管要及时更换，以免因为老化导致故障。
在实际的钻井作业中，套管故障是一个比较常见的问题，但只要我们加强对套管的质量控制、安装监督和定期检查维护，就能够有效预防和处理套管故障，确保钻井作业的顺利进行。
希望本文对钻井工程人员在处理套管故障时有所帮助，也希望大家能够加强对套管故障的认识与预防意识，共同维护钻井作业的安全与高效。
套管头额定工作压力
套管头额定工作压力1.引言1.1 概述套管头是一种在工程技术领域中常见的设备，它在各个行业中发挥着重要的作用。
套管头是连接油管和井口的重要部分，能够保证井口的安全和稳定。
在油田、天然气开采以及地下工程中，套管头的使用范围广泛且不可替代。
本文的主要目的是探讨套管头的额定工作压力。
额定工作压力是指套管头在正常工作状态下所能承受的最大压力。
该数值对于套管头的安全运行至关重要，过高或过低的工作压力都会对套管头的性能产生不可预测的影响，甚至导致设备失效。
因此，理解和正确应用套管头的额定工作压力对于确保工程项目的顺利进行至关重要。
在正文部分，我们将首先介绍套管头的定义和工作原理，以便读者对其有一个清晰的了解。
然后，我们将详细探讨套管头的额定工作压力，并解释其背后的原理和意义。
通过分析套管头材料的力学性能以及与油井压力的关系，我们将进一步说明如何正确选择和应用套管头的额定工作压力。
在结论部分，我们将总结套管头的重要性，并强调额定工作压力对于套管头的安全运行的重要性。
此外，我们还将展望套管头的发展前景，探讨如何通过技术和创新进一步提高套管头的性能和安全性。
通过阅读本文，读者将对套管头的概念、工作原理以及额定工作压力有一个全面而深入的理解。
同时，读者也将认识到正确使用套管头的额定工作压力对于工程项目的顺利进行的重要性，对于保障设备的安全运行具有重要意义。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构这篇文章将以以下几个部分展开讨论套管头的额定工作压力：1. 引言：首先，我们将给出对套管头的概述。
我们将解释套管头的定义，并简要介绍套管头的工作原理。
此外，我们还将明确文章的目的，以便读者能够更好地理解我们的讨论重点。
2. 正文：在这一部分，我们将详细讨论套管头的额定工作压力。
我们将从理论和实践的角度出发，对套管头的额定工作压力进行解读。
我们将详细阐述套管头额定工作压力的意义和作用，并解释为什么额定工作压力对于套管头的正常运行是至关重要的。
石油套管失效分析
石油套管失效分析随着经济的发展，石油在我国经济建设中占据的位置越来越重要，作为国民经济的重要组成部分，其安全性能在很大程度上影响到人们的生产生活。
然而在实际的石油运输过程中，经常会发生一些不安全的事故，石油套管的失效在很大程度上具有不可推卸的责任。
石油套管失效给油田带来巨大损失，因此，本文通过对石油套管的失效原因进行分析，并介绍了其加工技术，提出检验的措施，从而对预防和减少油套管失效事故的发生起到积极作用。
标签：石油套管；螺纹加工；检测引言：石油套管失效事故轻则造成大批油、套管损坏，甚至导致管柱落井事故，重则使整口井报废，造成巨大的经济损失。
因此，加强油、套管失效分析工作，防止或减少油、套管失效事故的发生，具有十分重要的意义。
一、油套管的失效类型及产生原因（一）脱扣油套管柱在自重或外力作用下，内、外螺纹接头相互分离脱开的现象称为脱扣，脱扣会导致管柱落井。
或者破坏管柱的结构完整性和密封完整性。
1.内外螺纹参数匹配不当引起的脱扣。
油，套管接头连接强度是靠内，外螺纹弹性配合来实现的，如果内，外螺纹接头加工精度差。
螺纹啮合状态不好。
只有部分螺纹啮合。
则接头连接强度不高。
很容易发生脱扣，使石油套管失效。
2.为防止粘合而降低上扣扭矩引起的脱扣。
有些工厂为了防止粘扣，有意降低了油、套管接头的上扣扭矩、这样做虽然可以降低接头粘扣程度，但却不能保证接头上扣之后处于最佳的连接状态，很容易导致接头发生脱扣事故。
（二）挤毁下井的套管外表面要受到地层压力作用，当套管抗挤强度小于地层压力，套管发生塑性失稳破坏的现象称之为挤毁。
套管挤毁与地层压力、套管抗挤强度、套管磨损等有关。
引起挤毁的因素：1.蠕变地层引起的挤毁。
蠕变地层会在套管外壁形成挤压力，当地层压力超过套管抗挤强度，就会发生套管挤毁事故。
具有蠕变特性的地层有石膏、泥质膏岩、泥岩、膏质泥岩、粉沙质泥岩等。
2.注水开发引起的挤毁。
不合理的注水开发会破坏地层的平衡应力，导致地层蠕变，使井内的套管错动，发生变形。
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套管头的工作原理及失效分析摘要：在钻井作业和油气测试过程中，必须安装一套安全可靠的井口装置，以便能有效地控制井内作业和生产。
套管头属于井口装置的基础部分，是安装在套管管柱上端用来悬挂各层套管管柱、密封各层套管之间的环形空间并能为防喷器组、采气树等其他井控设备提供标准连接、为各种特殊作业提供套管环空出入接口的一种永久性石油、天然气井口装置。
主题词：井口装置套管头密封环空连接·前言过去，我国各油气田很少使用套管头，在五十年代只有玉门、四川等少数油气田用过国外进口的卡瓦式套管头。
从六十年代起，我国普遍采用焊环形铁板而不采用套管头。
对于浅井和低压井来说，焊环形铁板也可以起到密封套管环形空间和悬挂套管的作用。
但是，由于井深的增加，套管柱对环形铁板的载荷加重引起了环形铁板的严重变形，密封性能和悬挂能力都大大降低，严重影响了井身的质量。
特别是近年来，能开发的低压浅井越来越少，采气井口装置面临的工作环境极为严酷。
对于四川地区来说，主要以天然气为主，天然气中的水分，硫化物，二氧化碳等含量也不相同，有时井口装置还处于高压下工作，这就对我们井口装置提出了更高的要求，能在高温、高压、高含硫等恶劣环境下提供可靠的密封性能。
同样，为了保证井身的安全，在深井中越来越多地使用P110、13Cr110、TP125、140V等高钢级套管，焊接性能差，焊接后很容易因为焊接应力而开裂。
特别是高气压井及含硫化氢的气井，对焊口非常敏感，常因氢脆断裂导致焊口质量不高。
同时，焊环形铁板的井口，套管环形空间与地面是不相通的，没有用以引水引气挤水泥的旁通管线，在实施高压酸化压裂作业时没有平衡液体的通道。
就是在这种情况下，能适应各种恶劣环境且安全可靠的套管头井口装置逐步发展并取代原始的焊环形铁板。
·1、套管头简介根据套管头与表层套管的连接方式可将套管头分为焊接式、螺纹式、卡瓦式，配用套管悬挂器有卡瓦式和芯轴式两种，侧出口的连接方式有螺纹式、栽丝法兰式和法兰式，通常在套管四通的底部设有套管二次密封机构和密封测试口。
通常，随着井深的增加，需要封隔井下地层的层数增多，下入井内的套管长度也相应增加。
因此，套管头有单层、双层和三层之分。
常用单层套管头基本参数见表1-1常用双层套管头基本参数见表1-2常用三层套管头基本参数见表1-3表1-1 单层套管头基本参数表1-2 双层套管头基本参数表1-3 三层套管头基本参数·2、套管头的作用套管头属井口装置的基础部分。
套管头的功能是：固定钻井井下套管柱，可靠地密封各层套管空间；控制套管空间的压力；快速而又可靠地连接套管柱；防止钻具对地表附近的套管磨损；井下温度高时使套管柱有垂直移动的可能性；通过套管头侧面的套管环空输出、输入接口，可在特殊情况下进行补灌水泥、注入压力平衡液等各种特殊作业。
·3、套管头主要部件及工作原理图1 三层套管头四川盆地主要为碳酸盐岩裂缝性油气藏，其地质复杂性决定了钻井工程的高风险，表现为多产层、多压力系统、高含硫、埋藏深等特点。
近年来随着钻井技术的发展、西气东输的推进，四川的勘探开发迎来了新的发展机遇，一些复杂构造如新场片区，大邑片区，通江片区等深井高压气藏也获得了勘探突破，为了使井口装置更加安全可靠，对于中深井我们通常选用双层套管头。
·3.1、套管头上下四通图2是四川德阳新场片区某口井的井口套管头装置图，型号为TGQ13 3/8″×10 3/4″×7 5/8″-105Mpa，它主要由套管头下四通、上四通、顶丝总成、套管悬挂器（卡瓦和芯轴）、密封总成、防磨衬套、试压取出工具及阀件等部件组成。
图2 双层套管头结构示意图套管头上下四通是承受井口压力、承坐套管悬挂器、安置环空密封件、为各种特殊作业提供套管环空出口、为防喷器等井口井控设备提供标准连接的主要部件。
套管头下四通为单法兰结构，下部加工有与表层套管相应的套管母扣螺纹与表层套管相连。
上部为API标准法兰可与防喷器井控设备相连。
套管头下四通的上部内孔还设计加工有卡瓦式套管悬挂器及主密封件的安放位置，用来坐挂技术套管和密封表层套管与技术套管之间的环形空间。
四通的左右两侧开有API标准法兰（一般为2 9/16″BX153）的旁通连接侧口，并配有相应的侧法兰和丝堵，用以连接侧口平板阀、压力表来监视井况，必要时可以连接油管进行引水、引油（气）、挤水泥、注平衡液等特殊作业。
套管头上四通为双法兰结构，配套悬挂器可为芯轴和卡瓦两种，其它结构基本和下四通相同。
·3.2、套管悬挂器装置套管悬挂器装置是用来悬挂套管管柱，密封套管之间环形空间的主要部件，它主要分为卡瓦式和芯轴式悬挂器两种。
·3.2.1、卡瓦式套管悬挂器卡瓦式套管悬挂器主要由卡瓦、补芯、导向螺钉、压板、胶圈、垫板、连接螺栓等组成。
卡瓦卡紧套管的作用是靠套管柱本身的重量所产生的轴向载荷，通过卡瓦背部锥斜角产生一个径向分力，这个径向分力使卡瓦卡紧套管。
在套管头的设计中，把这个径向分力达到挤毁套管时的值定为悬挂器的极限载荷，如果能减小这个分力，又不使套管滑脱，就可增大悬挂器的承载能力。
卡瓦悬挂器对套管安装长度要求不严，高出井口多余套管可用专用工具割掉，这给安装井口带来很多方便。
图3 卡瓦式悬挂器·3.2.2、芯轴式悬挂器芯轴式悬挂器是由芯轴、主密封金属环、主密封压环、卡簧等组成。
与卡瓦式悬挂器相比，它不但结构简单、价格便宜、不需要在井口切割套管和磨削坡口，而且不存在挤扁套管、卡瓦牙咬伤套管的问题，对于井口稍微偏斜、卡瓦不易卡紧套管的油气井尤为适用。
但它的悬挂能力较小，对套管的安装长度要求严格。
目前芯轴悬挂器下部一般设计成与套管相应的特殊母扣，上部扣型与联顶节扣型相一致。
芯轴中部外圆加工有与套管头四通内孔相适应的承载台肩用于套管管柱在套管头四通内坐挂；当套管头四通上部法兰上的10条顶丝旋紧后通过主密封压环对金属主密封环产生下压楔紧力，使特制的异型主密封金属环弹性变形来实现刚性密封；芯轴上部外圆还加工有副密封装置的安放位置与油管头二次副密封组件配合实现套管环空的二次增强密封。
·3.3、顶丝总成套管头四通的上部法兰有10个均匀分布的顶丝，主要用于在钻井时锁紧防磨衬套；在完井后压紧套管悬挂器及芯轴悬挂器上的主密封金属环使其起到密封套管环空的作用。
·3.4、密封总成近年来，为了增强套管头对套管间环形空间的密封能力，以图1双层套管头上四通为例，在设计中采用了主密封与副密封分列设置的双重密封形式。
主密封在芯轴式套管悬挂器上，它是通过套管头双法兰四通上部法兰上10条均匀分布的顶丝的旋紧来压紧主密封压环使特制的主金属密封环涨开双唇来实现密封的。
副密封则是分装在双法兰四通下部法兰上的胶件密封，由两道Y 型密封胶圈组成，通过向四通下部法兰内孔上的Y型胶圈底槽挤入密封脂，使Y型胶圈受压后推动Y型密封胶圈抱紧套管外壁来实现二次密封的，大大增强了套管环形密封性能。
·3.5、防磨衬套及试压取出工具防磨衬套作用是在钻井过程中保护套管头内孔的台肩，防止套管头四通内孔发生偏磨，下套管固井时将防磨套取出。
防磨套需要专门的取送工具送入和取出，取送工具也可做试压堵塞器，其两端加工有钻杆接头螺纹。
取送防磨套时可将取送工具连接到钻杆上，使其侧面销螺钉卡入防磨套的J型槽内，然后，送入或取出防磨衬套。
用作试压堵塞器时，使其颠倒使用即可。
作为防喷器组的试压工具，在钻井过程中可随时对防喷器组及节流管汇等进行试压检测。
·4、套管头密封失效原因分析在使用过程中，不同类型结构的套管头密封失效原因不同，针对此种情况，我们以目前常用的两种结构的套管头为例进行具体分析。
·4.1、芯轴式悬挂器套管头失效原因分析目前生产主要使用芯轴式悬挂器套管头，这种套管头采用螺纹连接形式，其结构简单，使用方便，但其使用条件要求较高，容易造成密封失效。
·4.1.1、悬挂器坐封后与套管头本体相对歪斜在室内试压时，悬挂器与坐挂的承载面都比较干净，悬挂器坐封后用顶丝挤压矫正，悬挂器能够居中，与承载台阶面配合良好，试压成功率达98%。
而在钻井施工现场，施工条件与室内试压条件相差很大，承载台阶面上可能存在岩屑、沙粒或其他异物，导致悬挂器与本体发生相对歪斜，密封圈不能密封环空，影响正常施工作业。
·4.1.2、悬挂器密封圈损坏或脱落由于悬挂器密封圈大部分是橡胶制品，橡胶有遇压变形、遇热膨胀、遇挂受损的特性，所以在悬挂器坐封过程中，悬挂器下放速度过快或为防止套管发生粘卡而来回提拉套管时，会导致密封圈与防喷器、套管头法兰面发生摩擦挂损，甚至会发生密封圈脱落，使密封失效。
·4.1.3、套管头本体密封面受损在钻井过程中，由于使用套管头防磨套不当或未及时更换受损防磨套甚至未装防磨套，导致套管头本体受到偏磨损伤，在悬挂器坐封后不能产生有效密封。
·4.1.4、井口不正、偏斜位移过大有可能导致悬挂器坐封不到位一开后安装井口装置时，因为套管偏斜会使井口、转盘和天车不在一条直线上，这样在完井作业时，由于井口太偏，悬挂器坐封面就很有可能坐封不到位，导致密封失效。
·4.1.5、自锁压力不够，密封圈不能充分变形产生密封效果在完井固井作业时，大部分井队采用开放式固井法，这种方法操作方便，但在固井过程中，悬挂器要上提进行循环，由于上提高度过高或因为固井后套管粘卡，悬挂器下放坐封后受到的拉力减小，甚至不能坐封到承载台阶面上，密封圈不能充分受压变形产生有效密封。
·4.2、卡瓦式悬挂器套管头失效原因分析·4.2.1、卡瓦主密封失效卡瓦式悬挂器通过镶在下部的密封圈受压后变形，与承载密封面进行结合，形成有效密封。
但在坐封过程中，由于偏斜或其他原因，密封圈上部卡瓦受力不均，使密封圈产生变形不均匀，导致内外套管之间不能产生有效的密封。
·4.2.2、BT密封（辅助密封）失效BT密封一般是通过液压方式在环内注入密封脂使BT密封圈膨胀变形，从而在内外套管间形成有效密封。
但在带有BT密封的套管头四通坐封时，由于坐封面不光滑或因为倒角面粗糙会造成BT密封圈受到损坏，不能受压变形产生有效的密封，也有可能由于BT密封脂压力或试压压力大于内套管抗外挤压力，造成内套管受压变形，也不能产生有效的密封。
·参考文献：[1]孙明光.《钻井、完井工程》石油工业出版社. 2002年12月.[2]汪亚南.国外套管头产品介绍江汉石油管理局钻采设备研究所试采设备研究室.[3]钟功祥.张天津.肖力彤等.采油（气）井口装置现状及发展趋势.[4]重庆新泰、江苏信得、宝鸡石油等生产厂家产品资料介绍.。