注蒸汽管柱及工具课件.ppt

1、中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）稠油热采中通常所具备的设备和工具为：稠油热采中通常所具备的设备和工具为：蒸汽发生器、地面注汽管线、热采井口和

2、注蒸汽发生器、地面注汽管线、热采井口和注蒸汽热采管柱等。同稠油作业密切相关的是蒸汽热采管柱等。同稠油作业密切相关的是热采井口和注蒸汽热采管柱，其中注蒸汽热热采井口和注蒸汽热采管柱，其中注蒸汽热采管柱主要包括：隔热管、伸缩管、注蒸汽采管柱主要包括：隔热管、伸缩管、注蒸汽封隔器、配汽阀、保温油管、空心油杆和特封隔器、配汽阀、保温油管、空心油杆和特种抽油泵等。种抽油泵等。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（

3、井下作业监督）一、稠油热采井口一、稠油热采井口中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）热采井口是稠油井注汽和生产过程中必热采井口是稠油井注汽和生产过程中必不可少的控制设备。它主要由大四通、小四不可少的控制设备。它主要由大四通、小四通、总阀、生产阀、套管阀、节流器、法兰通、总阀、生产阀、套管阀、节流器、法兰（卡箍）短接、截止阀等零件组成。目前我（卡箍）短接、截止阀等零件组成。目前我国稠油油田现

4、场应用的热采井口有三种：国稠油油田现场应用的热采井口有三种：型适用于各种稠油井；型适用于各种稠油井；型和型和型专型专用于浅层稠油井。用于浅层稠油井。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）型热采井口型热采井口（）主要技术指标：（）主要技术指标：公称直径公称直径 大四通通径大四通通径 最大工作压力最大工作压力 最高工作温度最高工作温度 强度试验压力强度试验压力 连接形式法兰或卡箍连接形式法兰或

5、卡箍外型尺寸（长外型尺寸（长宽宽高）高）质量质量 （六个阀）（六个阀）中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）井口结构：该井口（）井口结构：该井口的结构示意图如图所示。的结构示意图如图所示。套管法兰；套管法兰；大四通；大四通；中间法兰；中间法兰；油管挂法兰；油管挂法兰；油管短节；油管短节；手轮；手轮；总阀门手轮；总阀门手轮；卡箍；卡箍；小四通；小四通；节流器总成；节流器总成；手轮；手轮；

6、手轮；手轮；套管阀门；套管阀门；阀体阀体中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）型热采井口型热采井口（）主要技术指标：（）主要技术指标：公称直径公称直径 大四通通径大四通通径 最大工作压力最大工作压力 最高工作温度最高工作温度 强度试验压力强度试验压力 连接形式法兰或卡箍连接形式法兰或卡箍外型尺寸（长外型尺寸（长高）高）质量质量 中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changq

7、ing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）井口结构：（）井口结构：该井口的结构示意该井口的结构示意图如图所示。图如图所示。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）型热采井口型热采井口（）主要技术指标：（）主要技术指标：公称直径公称直径 大四通通径大

8、四通通径 最大工作压力最大工作压力 最高工作温度最高工作温度 强度试验压力强度试验压力 连接形式法兰或卡箍连接形式法兰或卡箍外型尺寸（长外型尺寸（长高）高）质量质量 中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）井口结构与（）井口结构与型热采井口相似。型热采井口相似。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing

9、 Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）二、注蒸汽隔热管及伸缩管二、注蒸汽隔热管及伸缩管中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）注蒸汽隔热管注蒸汽隔热管 隔热管是注汽管柱的主要部分，起到减少井筒热损失、隔热管是注汽管柱的主要部分，起到减少井筒热损失、提高注入到油层的蒸汽干度、保护套管及套管外的水泥环提高注入到油层的

10、蒸汽干度、保护套管及套管外的水泥环的作用。的作用。我国油田由于大多数稠油井较深，注汽压力较高，我国油田由于大多数稠油井较深，注汽压力较高，都应用高质量的隔热油管。都应用高质量的隔热油管。注蒸汽隔热管分普通隔热管和注蒸汽隔热管分普通隔热管和真空隔热管，它们的结构相似，由接箍、内管、扶正环、真空隔热管，它们的结构相似，由接箍、内管、扶正环、隔热层和外管等组成。隔热层和外管等组成。真空隔热管的隔热效果要好于普通真空隔热管的隔热效果要好于普通隔热管。由于隔热管的外管和内管都是由相同规格的油管隔热管。由于隔热管的外管和内管都是由相同规格的油管制造的，它们的有些性能可参考相关油管的参数。制造的，它们的有些

11、性能可参考相关油管的参数。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）注蒸汽隔热管具体结构如图所示。（）注蒸汽隔热管具体结构如图所示。（）内波纹隔热油管（）内波纹隔热油管结构；结构；（）预应力隔热油管（）预应力隔热油管结构结构接箍；接箍；内管；内管；扶正管；扶正管；隔热层；隔热层；外管；外管；内波纹管内波纹管中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Trainin

12、g CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）国产隔热油管结构尺寸见下表。（）国产隔热油管结构尺寸见下表。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）国产隔热油管机械性能见下表。（）国产隔热油管机械性能见下表。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqi

13、ng Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）美国贝克公司隔热管的机械性能见下表。（）美国贝克公司隔热管的机械性能见下表。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）伸缩管伸缩管 伸缩管又称热力补偿器，其主要功能是用伸缩管又称热力补偿器，其主要功能是用于补偿

14、油井在注汽过程中，因温度的变化引起于补偿油井在注汽过程中，因温度的变化引起注汽管柱的伸长（升温）或缩短（降温）。伸注汽管柱的伸长（升温）或缩短（降温）。伸缩管的伸缩距根据预计的注汽温度和隔热管的缩管的伸缩距根据预计的注汽温度和隔热管的规格计算出，有效的伸缩距应大于隔热管柱的规格计算出，有效的伸缩距应大于隔热管柱的计算伸长量。国内注汽管柱伸缩管的连接位置计算伸长量。国内注汽管柱伸缩管的连接位置大多放在注蒸汽封隔器以上较近的地方。大多放在注蒸汽封隔器以上较近的地方。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Tr

15、aining Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）伸缩管的结构示意图如图所示。伸缩管的结构示意图如图所示。变螺纹接头；变螺纹接头；中心管；中心管；压帽；压帽；压环；压环；密封件；密封件；密封盒；密封盒；承重接头承重接头中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）三、注蒸汽封隔器三、注蒸汽封隔器中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心C

16、NPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）注蒸汽封隔器是注汽管柱中的重要组成部注蒸汽封隔器是注汽管柱中的重要组成部分，对于减少井筒热损失、提高注汽干度、改分，对于减少井筒热损失、提高注汽干度、改善注汽效果非常重要。常用的注汽封隔器有机善注汽效果非常重要。常用的注汽封隔器有机械坐封式和热膨胀式。机械坐封式和常规封隔械坐封式和热膨胀式。机械坐封式和常规封隔器相似，但密封件为耐高温的，满足高温注汽器相似，但密封件为耐高温的，满足高温注汽的需

17、要。热膨胀式封隔器的工作原理是依靠注的需要。热膨胀式封隔器的工作原理是依靠注汽的压力和温度使封隔器膨胀，密封油套环空，汽的压力和温度使封隔器膨胀，密封油套环空，起到密封作用。起到密封作用。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）下是两种典型的封隔器。下是两种典型的封隔器。辽河型注蒸汽高温封隔器辽河型注蒸汽高温封隔器（）主要技术参数：（）主要技术参数：工作压力工作压力 工作温度工作温度 最大外

18、径最大外径 最小内径最小内径 适应套管适应套管 坐封方式坐封方式 水力坐封水力坐封解封方式解封方式 上提或旋转上提或旋转适应井深适应井深 中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）结构如图所示。（）结构如图所示。上接头；上接头；中心管；中心管；碗状密封圈；碗状密封圈；密封盒；密封盒；上标准环；上标准环；密封筒；密封筒；中心套；中心套；护罩；护罩；下标准环；下标准环；上锥体；上锥体；上卡瓦；

19、上卡瓦；卡瓦环；卡瓦环；下卡瓦；下卡瓦；下锥体；下锥体；开合螺母；开合螺母；箍簧；箍簧；扶正套；扶正套；弹簧；弹簧；摩擦块；摩擦块；挡环；挡环；下接头下接头中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）热敏金属膨胀式封隔器热敏金属膨胀式封隔器 所谓的热敏金属材料是由上下两种不同的组元所谓的热敏金属材料是由上下两种不同的组元层构成，即高膨胀层和低膨胀层。当温度升高时，层构成，即高膨胀层和低膨胀层。当

20、温度升高时，由于两个组元层热膨胀系数不同而迫使板材本身发由于两个组元层热膨胀系数不同而迫使板材本身发生挠曲变化而产生变形应力。封隔器下入井内预定生挠曲变化而产生变形应力。封隔器下入井内预定位置后，当注入蒸汽时，由于温度升高热敏金属开位置后，当注入蒸汽时，由于温度升高热敏金属开始动作，当温度达到始动作，当温度达到时，热敏金属件即可时，热敏金属件即可推动密封胶筒起到补充作用。因此注汽压力越大，推动密封胶筒起到补充作用。因此注汽压力越大，密封压力也越大，保证了密封的持久性与可靠性。密封压力也越大，保证了密封的持久性与可靠性。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Tra

21、ining CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）主要技术参数：（）主要技术参数：工作压力工作压力 工作温度工作温度 最大外径最大外径 封隔器结构图封隔器结构图最小内径最小内径 密封圈；密封圈；适应套管适应套管 各种规格；各种规格；坐封方式温度坐封方式温度 在在以上自动坐封以上自动坐封解封方式温度解封方式温度 在在以下自动解封以下自动解封适应井深适应井深 使用井斜使用井斜 小于小于中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 稠油作业稠油作业 注蒸汽管柱及工具注蒸汽管柱及工具 （井下作业监督）（井下作业监督）（）结构示意图如图所示。（）结构示意图如图所示。中心管；中心管；固定压环；固定压环；密封胶筒；密封胶筒；热敏金属片；热敏金属片；移动压环；移动压环；弹性挡圈；弹性挡圈；锁紧螺母；锁紧螺母；下接头下接头