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【掌上课堂】你不知道的采油树故事

==采油树==

采油树概念

     采油树是自喷井和机采井等用来开采石油的井口装置。它是油气井最上部的控制和调节油气生产的主要设备,采油树由阀门、异径接头、油嘴及管路配件组成,是一种用于控制生产,并为钢丝、电缆、连续油管等修井作业提供条件的装置。

采油树的作用

(1)连接井下各层套管,密封各层套管环形空间,承挂套管部分重量

(2)悬挂油管及下井工具,承托井内全部油管柱的重量,密封油管、套管间的环形空间。

(3)控制和调节油井的生产。

(4)保证各项井下作业施工,便于压井作业、起下作业等措施施工和进行测压、清蜡等日常生产管理

(5)录取油压、套压资料。

采油树分类

  采油树按结构形式,可分为分体式和整体式两种。分体式是由一些阀门等独立部件组装而成。

△分体式采油树

   整体式是将主阀、安全阀、清蜡阀和翼阀等制成一个整体部件,阀与阀之间的距离较小,既省空间又耐高压,特别适用于海上平台的油气井。

△整体式采油树

   按生产井类别和完井生产方式,可分为自喷井、电潜泵井、气举井、螺杆泵井和注水井、气井的采油树等。

△各式采油树

单管和双管之分

1. 单油管采油树

    单油管采油树安装在单油管完井的井口装置上,除了有分体式和整体式之外,它还有单翼和双翼之分。根据井的种类或油井生产方式的差别,可用阀门及短节组合成不同形式的单油管采油树,而其连接方式可以是法兰式、螺纹式或卡箍式。

△单管采油树

2.双油管采油树

    双油管采油树安装在双油管完井的井口装置上,用于两个油层同时而又独立开采的生产控制。双油管完井是在同—个生产套管中下入两根平行油管柱(长油管柱和短油管柱)或两根同心油管柱,通过双管封隔器和单管封隔器对两个油(或气)层段进行分隔。

△双管采油树

3 . 三管采油树

      随着技术的发展和现场的实际应用需求,已经出现了三管采油树。

△三管采油树

采油树相关部件

1.油管四通和三通

    采油树的油管四通和三通与主阀、清蜡阀和翼阀相连接,常见的四通和三通有法兰式和法兰一双头螺栓式。采用四通的采油树为双翼采油树,采用三通的采油树为单翼采油树。有些平台采油树的三通与清蜡阀和主阀或井口安全阀组成—体,则成为整体式采油树。

2.闸阀与旋塞阀

    闸阀是一种关闭部件(闸板)的移动方向垂直于流动方向的阀。旋塞阀是一种关闭部件(旋塞)旋转的阀,而旋塞可以是圆柱形、圆锥形或球形。起井口控制的作用。

△各类阀门

3.油嘴

    油嘴是采油树上用于控制油井流量的部件,它安装在翼阀与出油管线之间。油嘴也可以用来控制气举井的注气量和注水井的注水量。油嘴是节流元件,通过调换不同孔眼直径的油嘴,来控制油井的合理生产压差,油嘴是用高碳合金钢经热处理制成的。孔眼直径有从2-20mm多种,每差0.5mm为一等级。

   油嘴有固定式和可调式两种。固定式油嘴内装有可更换的零件,这个零件具有固定的小孔,用来节流。可调式油嘴则有一个由外部控制的可变面积的小孔和一个与之对应的小孔面积指示机构。油嘴的节流孔是在管状零件上分布一些小孔,管状零件外部套筒沿轴向移动复盖小孔数量的变化即为过流面积的变化。

4.止回阀

     止回阀是只允许流体向一个方向自由流动的阀门,故也称单流阀。止回阀有一个自动防止流体从其他方向流动的机构。采油树上的止回阀一般安装在翼阀和油嘴之间。有的油井采油树上没有安装止回阀,但在注水井采油树上一般安装有止回阀。止回阀有出油管式、旋开式、升杆式和蝶式。止回阀可以是全开的或缩径开孔的,它的端部连接常见的有法兰式连接和卡箍式连接。

5. 法兰

    法兰是带有螺栓孔的凸缘并用于连接承压设备的密封结构的端部连接。符合APl 规范的法兰即为API 法兰。盲法兰没有中心通孔,用于完全封闭法兰端面或出口连接。盲法兰与所要封闭的出口法兰应具有相同的压力等级并可配相同的密封元件。

     按连接方式不同,法兰可分为螺纹式法兰和焊颈式法兰。螺纹式法兰的一侧为密封面,另—侧为内螺纹。焊颈式法兰的一侧为密封面,另一侧为焊接坡口。

6.钢圈

     钢圈是用于法兰连接的密封元件。常用的API 钢圈有R 型、RX 型和BX 型。R 型和RX 型钢圈可以在6B 型法兰中互换使用。BX 型钢圈只能用于6BX 型法兰。RX 型和BX 型钢圈具有压力自紧密封的性能,但不能互换。

    R 型和RX 型钢圈的所有23°表面粗糙度不应低于63RMS,BX 型钢圈的所有23°

表面粗糙度不应低于32RMS。RX 型和BX 型钢圈有一个压力通孔,钻通钢圈的整个高度。

7. 螺栓、螺母

  螺栓、螺母是用于连接法兰和卡箍的元件。螺栓、螺母的螺纹应符合API 螺纹规范API Std 5B。

8.背压阀(回压阀)

    背压阀是安装在油管悬挂器中,在拆卸防喷器或安装、拆卸采油树时,需要采用背压阀以密封油管内孔;在对下主阀进行维修更换时,也需要采用背压阀密封油管内孔。背压阀一般有两种类型,一种是由螺纹固定位置的,另一种是用膨胀式锁紧机构固定的,

9.采油树帽

   采油树帽安装于采油树顶部清蜡阀门之上,用于提供从纵向快速进入油管空间的入口。如果要进行钢丝绳作业、连续油管作业、生产测试、开关滑套、装卸回压阀等作业,必须先卸去采油树帽。

10.采油树阀门

总阀门,控制油和气流入采油树的主要通道。

生产闸门,控制油气流向出油管线。

清蜡闸门,上面可连接清蜡防喷管等。

节流器,控制自喷井的产量。

小四通,连接部件。