石油钻井用套管头详解
石油套管：石油套管使用方法的简单介绍
石油套管：石油套管使用方法的简单介绍石油套管（Casing）是石油钻探中的关键工具，其主要功能是保护钻井孔壁，支撑井壁，承受井底压力，以及防止地下水、天然气等渗入井孔。
本文旨在简单介绍石油套管的使用方法。
安装安装石油套管需要使用特定的工具和设备，包括钻探机、石油套管和钻杆等。
石油套管通常是由一个或多个套管段相连形成的套管字符串，而每个套管段又由许多个套管接头组成。
安装是一个关键的过程，需要确保套管顺利地下沉且不受损。
为了确保正常下沉，套管管身需要进行一定程度的加强。
这可以通过加厚套管壁、使用钢种等方法实现。
在确保套管质量的情况下，可以在套管内注入水或油，以增加套管的重量，更好的承受井底压力。
固定安装完成后，需要对石油套管进行固定，以防止套管因地层变化或井底压力的变化而发生变形或位移。
固定可以通过以下方法实现：套管底部固定一般情况下，套管会在钻进深度达到一定程度时，将套管底端嵌入井底固体地层，形成套管底部密封。
这种方式一般适用于稳定的地质环境。
在不稳定或高渗透性的地层，则需要使用夹砂器等设备来固定底部。
套管缩径套管缩径是指在套管顶部安装一定直径的可降解缩径套管，以增加套管与地层的接触面积和摩擦力，从而提高套管在地层内的稳定性。
外加固体为了更好的稳定石油套管，还可以使用外加固体的方法，在套管外面注射水泥浆或其他固体材料。
检查在使用石油套管的过程中，需要对套管进行定期检查，以确保其稳定性和安全性。
常用的检查方法包括：磁测通过在套管顶部安装磁传感器，测量地磁场变化的方式检查石油套管是否位移或变形。
声波检测通过在套管内部放置声发射器，发射高频声波，并通过检测接收到的声波反射，来检查套管是否存在裂缝或腐蚀等问题。
套管比对通过比对套管初始安装时的位置和当前位置，来检测套管的变形和位移情况。
总结石油套管是一个重要的工具，在石油钻探中担负着重要的保护作用。
在安装、固定、检查等环节中，需要严格遵循规范和标准，确保套管的安全稳定。
井控-井口套管头装置⑥
将斜面顶部和底部 磨光
塘沽石油工具基地
中海油田服务股份有限公司
CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED
c）此套管头如果是快装式，需在套管外围均匀涂上润滑脂，检查套管 头下部套管腔内的“BT”密封、卡瓦总成、压盘以及螺栓是否良好。如 果是焊接式，需检查腔内的试压槽是否完好。 d）用吊装工具将套管头水平吊起，缓慢地坐入20″套管上，并根据现 场的要求调整套管头的方向（注意：在安装过程中一定要保持其水平， 要求最大倾斜度不要超过 2度。套管头到位后一定要确认水平！）；如 果是焊接式，则需在套管头内外进行焊接（按焊接工艺及要求进行）。 如图所示；
常规井口
211/4″2000psi( 2M）插入焊接 式套管头 厂家：VG
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试 压
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安 装 防 磨 套
套管扣拧紧扭矩:
13-3/8”套管——12000英尺-磅/1627公斤-米 9-5/8” 套管——9050英尺-磅/1227公斤-米
7” 套管——6000英尺-磅/814公斤-米
套管耐压强度（钢级：N-80）
7”——6800psi 9-5/8”——6300psi 13-3/8”——4600psi 20”——1600psi
13-3/8″ 7″
11″×7-1/16″油管头四通
9-5/8″
13-5/8″×11″套管头四通
2000PSI×5000PSI 2000PSI
21-1/4″×13-5/8″套管头四通
井控设备套管头
井控设备套管头引言井控设备是油田中非常重要的设备之一，其作用是保证井口周围的安全并控制井口流体。
而套管头作为井控设备的一部分，更是至关重要的组成部分。
本文将深入介绍井控设备套管头的定义、功能以及常见的类型。
1. 定义套管头，又称为井口头，是一种用于连接套管和井口设备的组件。
它位于套管的顶部，常常用于控制井口的流体，保证井口周围的安全。
套管头通常由高强度合金钢或不锈钢制成，具有很高的耐压和耐腐蚀性能。
2. 功能套管头作为井控设备的关键组件，具有以下几个重要功能：2.1 密封功能套管头的主要功能之一是保证井口的密封性。
通过与井口设备的配合，套管头可以有效地封堵井口，避免油气泄漏或外部物质进入井筒。
这种密封功能对于维护油田的安全和生产的稳定至关重要。
2.2 控制井口流体除了密封功能外，套管头还可以用于控制井口的流体。
通过套管头上的阀门或其他控制装置，可以调节井口流体的进出，实现对油井的开关控制。
这种功能对于平衡井口压力、控制井底流量以及防止井口涌气等问题非常重要。
2.3 连接套管和井口设备套管头是连接套管和井口设备的关键部件。
它能够稳固地连接套管和井口设备，保证两者之间的紧密配合。
通过套管头的连接，可以实现井眼的完整封闭，并将套管和井口设备变成一个整体，提高整个井控系统的稳定性和可靠性。
3. 常见类型根据不同的需求和使用场景，套管头有多种不同的类型，下面介绍几种常见的类型：3.1 手动套管头手动套管头是一种较为简单的套管头类型。
它通常采用手动旋转的方式来控制井口流体的流动，具有结构简单、操作方便的特点。
手动套管头适用于一些较小规模的油井，操作人员可以根据需要手动开关阀门，实现对井口流体的控制。
3.2 自动套管头自动套管头是一种更为高级的套管头类型。
它采用自动控制系统来控制井口流体的流动，并具有一定的智能化功能。
通过传感器和执行器的配合，自动套管头可以实现对井口流体的自动调节和控制，大大提高了井控系统的稳定性和可靠性。
卡瓦式套管头
焊接支撑地板和导管端面一、套管头主要用来固定钻井的井口，连接井下套管柱，可靠地密封和控制管间的环形空间，是油田采油（气）井口装置的很重要装置。
二、必要时套管头也可配有顶丝，在井口的整个生产时期的任何时候都可以从外部调节顶丝。
通常规格的套管头适用于额定工作压力为2000、3000、5000PSi。
套管头底部连接可以是螺纹连接或滑动焊接式连接，滑动焊接式套管头可在套管上滑动，以适应焊接需要，在安装后可以通过试压孔检验焊接质量。
三、主要技术参数如下：（1）螺纹式套管头9-5/8″×7″-35MPa（5000PSI）（2）垂直通径：230mm（3）连接形式：API 6A法兰连接（4）其法兰标准为：13 3/8″-5000pis BX160（5）最大工作压力：35Mpa（5000pis）（6）工作介质：泥浆、原油、天然气（7）温度级别：-29℃~121℃（8）产品规范级别：PSL2（9）产品性能级别：PR1（10）材料级别：DD级锻件（11）适用环境：一般酸性工况二、结构型式1、该套管头总成主要由13 3/8套管头、9 5/8套管头四通、套管悬挂器、闸阀和有关连接件组成，法兰及旁侧口通径均符合API Spec 6A标准。
2、13 3/8套管悬挂器采用整体开合式倒卡瓦牙结构，安装时，通过拧入13 3/8套管头底部的M30的卡瓦螺栓，激发卡瓦抱紧套管，从而使卡瓦与套管形成牢靠联接。
套管头与套管之间的密封由两只“BT”密封圈通过注入密封脂（约18MPa）来实现。
同焊接式13 3/8套管头相比，该套管头具有以下显著的优点：a、结构简单，安装方便，操作安全。
b、安装速度快，在1小时以内安装完毕，从而提高工效率。
c、因不需焊接，故安装时不受气候条件限制。
d、重复使用性能好,回收极为简便,经清洗,更换密封圈等和稍加修复即可重复使用。
e、因该套管头的托盘为微调托盘，可通过微调支承托盘，调整套管头的水平程度和高度，另外还可以通过微调螺栓增加卡瓦牙对套管的卡紧载荷。
套管头技术参数
套管头技术参数一、引言套管头是一种用于油井或天然气井的装置，主要用于固定和保护套管，并实现井口的关闭和开启。
套管头的技术参数是评估其性能和适用性的重要指标，本文将从几个方面介绍套管头的技术参数。
二、连接形式套管头的连接形式是指套管头与套管之间的连接方式。
常见的连接形式包括螺纹连接、卡箍连接和焊接连接等。
螺纹连接是最常见的连接形式，通过螺纹将套管头与套管连接在一起。
卡箍连接则是通过卡箍将套管头与套管连接，具有更高的密封性能。
焊接连接适用于要求更高强度和可靠性的情况，通过焊接将套管头与套管固定在一起。
三、尺寸和重量套管头的尺寸和重量是指套管头的外径、内径、长度和重量等参数。
尺寸和重量的选择应根据井口的尺寸和井深等因素进行确定。
一般来说，套管头的外径应与套管的内径相匹配，以确保连接的牢固和密封。
套管头的长度应根据井深和需要的工作空间来确定，同时考虑到施工和维护的方便性。
套管头的重量应根据井深和井口工况等因素进行计算，以确保套管头能够承受井口的压力和负载。
四、工作压力和温度套管头的工作压力和温度是指套管头在工作过程中所能承受的最大压力和温度。
工作压力的选择应考虑到井口的工作条件和井口压力的变化范围，以确保套管头能够安全可靠地工作。
工作温度的选择应根据井口的温度情况和工作环境的要求，以确保套管头能够在不同温度下正常工作而不受损坏。
五、密封性能套管头的密封性能是指套管头与套管之间的连接是否能够实现良好的密封。
良好的密封性能可以防止井口液体或气体泄漏，保证井口的安全和稳定。
套管头的密封性能主要受到连接形式、密封材料和密封结构等因素的影响。
在选择套管头时，应考虑到井口的工作条件和要求，选择适合的密封性能。
六、材料和耐腐蚀性套管头的材料选择和耐腐蚀性是指套管头所使用的材料以及其对腐蚀介质的抵抗能力。
套管头的材料选择应考虑到井口的工作环境和介质的性质，选择具有良好耐腐蚀性能的材料。
常见的材料包括碳钢、不锈钢和合金钢等。
套管头文档
套管头套管头是石油钻井工程中的一种重要装置，用于安装在钻井井口上方，与钻杆、套管等钻井设备相连接。
其作用是实现井口的密封和接口的连接，以确保钻井过程的顺利进行。
套管头通常由钢制材料制成，具有高强度和耐腐蚀性能，能够承受高温、高压和复杂的工作环境。
组件构造套管头通常由下列几个主要组件构成： 1. 井口接口：套管头的井口接口是与井口相关设备连接的部分，它的设计决定了套管头与其他设备的连接方式。
常见的井口接口类型有API井口接口和非API井口接口，根据具体的工程要求进行选择。
2. 套管连接部：套管连接部是连接套管和套管头的部分，通常采用螺纹连接方式。
根据套管的规格和要求，选择合适的螺纹类型和连接方式，确保连接的可靠性和密封性。
3. 密封装置：套管头的密封装置是保证井口密封性的重要部件。
通常采用金属密封、橡胶密封或者二者结合的形式，以适应不同的工作条件和压力要求。
4. 上升管连接部：上升管连接部是连接套管头和上升管的部分，也是与井口相关设备连接的接口。
同样，选择合适的连接方式和密封装置非常重要。
功能与应用套管头在石油钻井工程中具有多种功能和应用： 1. 密封井口：套管头通过密封装置，能够有效地密封井口，防止井中的流体泄漏或者外界的污染物进入井内，保证井下作业的安全和正常进行。
2. 连接设备：套管头的井口接口能够连接各种钻井设备，如钻杆、钻台和井口工具等。
通过合适的连接方式，实现设备之间的顺畅传递力和流体。
3. 支撑套管：套管头通过套管连接部，能够牢固地支撑套管，使其能够承受井内和井外的压力和重力。
保证套管能够正常工作，并在必要时进行提升或下放。
4. 适应工作环境：套管头的设计和材料选择，使其能够适应各种工作环境和工艺要求。
例如，在高温、高压、腐蚀性和酸碱性等恶劣条件下，套管头能够保持稳定和可靠的性能。
安装流程套管头的安装流程通常包括如下几个步骤：1. 选择套管头：根据工程要求和井口参数，选择合适的套管头类型和规格。
套管头介绍
三开套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开（技套卡瓦）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开（技套心轴）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开完井（全卡瓦）套管头总成
三开完井（上卡瓦、下心轴）套管头总成
从此开始 额定工作压 力≥103.5MPa？
否
是
高浓度H2S？
否
是
靠得很近？
否 是 是
是
3
NACE
否
高浓度H2S？
否
额定工作压 力≥35MPa？
否
是
靠得很近？
否
是
靠得很近？
否 是
是
3 3 2 3 2
靠得很近？
否
是
额定工作压 力≥35MPa？
否
额定工作压 力≥35MPa？
否
是
2 1 是 3 2 1
额定工作压 力≥35MPa？
Hale Waihona Puke TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开完井（上心轴、下卡瓦）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
三开完井（全心轴）套管头总成
TXK13 3/8″× 95/8″×51/2″-DD/PU-70
完井（卡瓦)套管头总成
TFK95/8″×51/2″-DD/PU-35
• 主要特点： • 1、在套管头钻井使用过程中，我们实行全程
服务，根据钻井作业实际情况和用户要求，确定 套采用套管头悬挂器结构。 • 2、在座封壳体不变的情况下，即可使用心轴 式悬挂体，又可使用卡瓦式悬挂器，便于处理各 种意外事故。 • 3、设计新颖，悬挂负荷能力大，密封性能可 靠，安全系数高。
套管头技术介绍课件
03
按用途分类：井口套管头、采油树 套管头、井下工具套管头
04
按连接方式分类：螺纹连接套管头、 法兰连接套管头、焊接套管头
套管头的结构与原 理
套管头的结构
套管头主体：由 钢制或铸铁制成， 用于连接钻杆和
套管
密封件：防止钻 井液泄漏，通常 采用橡胶或聚氨
酯材料
螺纹连接：用于 连接钻杆和套管
头，通常采用 API标准螺纹
01
保护井口：防止井口受到 外部环境的破坏和污染
02
密封井口：防止井口漏气、 漏油、漏水等现象
03
连接井口：将井口与井下 设备连接，便于井下作业
04
支撑井口：为井口提供支 撑，防止井口塌陷或倾斜
套管头的分类
01 02 03 04
01
按结构分类：单层套管头、双层 套管头、三层套管头
02
按材质分类：钢制套管头、铸铁 套管头、不锈钢套管头
压力表：用于监 测套管头内的压 力，确保钻井作
业安全
套管头的工作原理
套管头是钻井过
1 程中用于连接钻 杆和钻头的重要 部件
套管头的工作原理 还包括利用液压油
3 缸驱动，使套管头 内部的钻杆上下移 动，从而带动钻头 上下移动
套管头的工作原理 是利用液压油缸驱
2 动，使套管头内部 的钻杆旋转，从而 带动钻头旋转
减少固体废物排放：提高套管头生产过程中的 固体废物处理能力，降低对环境的影响
提高能源利用效率：提高套管头生产过程中的 能源利用效率，降低能源消耗，减少碳排放
智能化趋势
01
智能监测：实时 监测套管头运行 状态，提高安全
性
02
智能控制：实现 套管头自动调节，
提高生产效率
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一、底部卡瓦式连接
采用WD型卡瓦连接表 层套管 采用BT型二次密封结构 不需精确计算套管下入 深度 不受环境、气候等条件 影响 安装方便、迅速、安全、 可靠 适用于各种规格套管： 30” 20” 13-3/8 ” 121/4” 9-5/8 ” 7 ” 5-1/2 ” 等
2001.8.15
JMP
底部卡瓦连接
侧阀
BT密封
压力表 截止阀
WD卡瓦
2001.8.15
JMP
“WD”型套管悬挂器
采用 整 体开 合 式 结构安 装 非常方便，安装时，只要 将套管头套入表层套管到 位后，上紧底部螺钉即可 在 WD 型 卡 瓦 悬 挂 器 上 部 带 有两道“ BT” 密封圈，用 于密封表层套管，防止套 管环空串压。
20”,13-3/8”,9-5/8”
2001.8.15
JMP
二、底部螺纹连接
底部可采用各种规 格螺纹与表套连接， 如：CSG、LCSG、 BCSG 、TM等 适用于各种规格套 管：20 、133/8、 9-5/8 7、 5-1/2 等
底部螺纹
WE卡瓦
2001.8.15
JMP
三、底部焊接连接
检验合格,符合标准要求
日期 93．10．4 93．12．16 93．12．16 94．1．20 94．7．26
载荷试验（375T）
检验合格,符合标准要求
载荷试验（265T）
检验合格,符合标准要求
载荷试验（265T）
检验合格,符合标准要求
载荷试验（438T）
检验合格,Hale Waihona Puke 合标准要求载荷试验（375T）
检验合格,符合标准要求
石油钻井用套管头
技 术 介 绍
JMP 产品发展简介
• 1992年2月 TF70套管头通过省级鉴定 • 1995年6月5日 获美国石油学会 API SPEC 6A证书（6A－0392） • 1996年8月 35MPａ、70MPａ套管头获 “国家级新产品”称号 • 1999年12月17日 套管悬挂器获国家专利， 专利号：ZL 98 2 41892.2
上部法兰公称通径 （in） 11", 13-5/8", 7"
上部法兰工作压力 （PSI）
上部法兰公称通径 （in） 上部法兰工作压力 （PSI） 侧口公称通径（in）
2M, 3M, 5M, 10M, 15M
11", 13-5/8", 20-3/4", 21-1/4" 2M, 3M, 5M, 10M 2-1/16", 2-9/16"
序号 检验单位 产品名称图号 检验项目及结果 日期
1
江苏省产品质量 监督检验中心所
TF20″×133/8″×95/8″ ×7″-70套管头
本体强度悬挂器密封及 载荷试验。产品机械性 能、连接规范检验
检验合格,符合标准要求
92．1．7
2
机械电子工业中 压力容器产品质 量监督检测中心
95/8″W型套管悬挂器
2001.8.15
JMP
套 管头
卡瓦式 螺纹式 焊接式
套管头是用于钻 井过程中对井口 压力进行控制的 重要设备 与表层 采用API 6A碳钢 或低合金钢制造 套管连接 适用套管程序： 20“×13-3/8 ” ×9-5/8 “×7 ”×5-1/2 “， 或用户要求
2001.8.15
JMP
载 荷 试 验 （ 350T ） （按95/8″ 4000米）
检验合格,符合标准要求
93．2．12
7″W型套管悬挂器
载荷试验（375T） （按 7″ 6000米）
检验合格,符合标准要求
3
中国船舶工业叫 公司金属结构试 验检测中心
95/8″ 、 7″W 型套管悬 挂器
载荷试验 （3400KN）
检验合格,符合标准要求
上部法兰公称 通径（in） 上部法兰工作 压力（PSI） 表层套管尺寸 （in） 侧口公称通径 （in）
11“, 13-5/8”, 20-3/4“, 21-1/4" 2M, 3M, 5M, 10M，15M
30”，20", 13-3/8",9-5/8", 7" 2-1/16", 2-9/16", 3-1/8"
95．6．30
载荷试验（335T）
2001.8.15
JMP
“w”型套管悬挂器
悬挂器的密封件由腈化橡胶 制造而成，卡瓦牙、卡瓦壳 体、支承座都是由符合 API SPEC 6A 规范的低合金钢 制造而成 悬挂器靠自重密封，通过套 管重量激发密封 单锥面套管悬挂器 提供自激式环空密封 适用于各种 JMP型的套管头 及套管四通 它 可 以 悬 挂 133/8″ 、 103/4″、 95/8″、 7 ″、 51/2″
2001.8.15
JMP
WE型套管悬挂器
手动激发密 封 密封可靠、 安全、方便 适用于低管 重以及浅井 低压工况 适用于JMP 所有套管头 及四通
2001.8.15
JMP
各种规格送入 和取出工具
配套工具 配套工具
各种规格防磨 套 各种规格试压 塞
2001.8.15
JMP
套管头型式试验
93．4．22
2001.8.15
JMP
序号 检验单位 产品名称图号 95/8″套管悬挂器 7″套管悬挂器 51/2″套管悬挂器 133/8″WE 型套管悬 挂器 4 杨州市重工业 局理化检验站 133/8″ 闭 合 型 卡 瓦 式套管悬挂器 7″ 闭合型卡瓦式套 管悬挂器 7″WE 型 卡 瓦 式 套 管悬挂器 95/8″WE 型 卡 瓦 式 套管悬挂器 2001.8.15 检验项目及结果 载荷试验（350T）
2001.8.15
JMP
套管头技术介绍
1、套管头结构型式简介 2、套管头型式试验 3、套管头2000年－2001年销售业绩 4、典型套管头介绍 5、典型套管头安装程序
2001.8.15
JMP
套管头
套管头采用是符合API SPEC 6A规范的低合金钢或不锈钢制 造而成 套管头是钻井过程中，控制井 口压力的重要设备 侧出口带有VR堵螺纹
底部采用套焊方式 与表层套管连接 焊接环空设计有试 压孔，可验证焊接 效果 适用套管程序：20 13-3/8 、 9-5/8、 7、 5-1/2 等
试压孔
2001.8.15
JMP
套管四通
•套管四通采用是符合 API SPEC 6A规范的 低合金钢或不锈钢制造 而成 • 底部带有两 道 “ BT” 密封，并带有两个试压 孔检验密封性能。