套管头

一、外貌特征

1. 整体结构：

   套管头通常为红色锻钢壳体（防腐且醒目），呈 “四通” 状 —— 中心是垂直筒状主体，两侧对称分布水平侧出口（侧孔），顶部和底部分别设法兰或螺纹接口（连接防喷器、采油树或套管柱）。例如图中红色设备，中心主筒粗壮，左右各延伸出带阀门的侧管，表面布满螺栓孔与防腐涂层。
2. 核心部件：
   • 套管悬挂器：位于主筒内部，呈阶梯状或卡瓦形，用于承载内层套管重量；
   • 密封组件：包括橡胶 O 型圈、金属密封环（如 BT 形、燕尾形），镶嵌在主筒与悬挂器的配合面；
   • 侧口阀门：多为平板阀或截止阀，控制侧孔通断，可接压力表或管线；
   • 顶丝与防磨套：顶丝用于锁定悬挂器或防磨套，防磨套保护密封面免受钻井工具刮擦。
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二、工作原理

1. 套管悬挂与承重：

   内层套管（技术套管 / 油层套管）通过悬挂器（卡瓦式或芯轴式）坐挂在套管头主筒的台阶上，利用套管自身重量实现金属与金属的刚性密封；芯轴式悬挂器还可通过螺纹直接与套管连接，无需切割套管。
2. 环空密封机制：
   • 橡胶密封：向注脂阀注入高压密封脂，使 BT 形、O 型等橡胶圈膨胀，填充主筒与悬挂器之间的间隙；
   • 金属密封：上法兰压缩金属调节环，或顶丝推动锥面使金属密封环变形，实现 “金属 - 金属” 二次密封，确保高压下无泄漏。
3. 侧口功能：

   侧孔通过阀门控制，可释放环空压力、泵入压井液 / 水泥，或连接压力表监控压力。

三、用途

1. 结构支撑与连接：
   • 悬挂除表层套管外的所有内层套管重量（通过悬挂器传递载荷）；
   • 连接防喷器、采油树、油管头等设备，形成完整的井口控制体系。
2. 压力控制与密封：
   • 密封各层套管之间的环形空间，防止高压油气泄漏；
   • 监控环空压力，通过侧口释放或注入流体（如压井液、平衡液）。
3. 应急与特殊作业：
   • 固井质量不佳时，从侧孔补注水泥；
   • 酸化压裂时注入压力平衡液；
   • 紧急情况下泵入灭火剂或压井液，防止井喷。