油管头

一、外貌特征

1. 本体结构：
   主体为厚重的金属四通（或类似形状），上下两端分别通过法兰或螺纹与套管头和采油树连接。顶部设有45 度承重肩和直型碗口，用于支撑油管悬挂器并承受油管柱的重量。
2. 连接方式：
   • 法兰连接：顶部和底部通常采用 API 标准法兰（如 6B 型或 6BX 型），压力等级覆盖 14MPa 至 140MPa（2000PSI 至 20000PSI），配套使用 R 型、RX 型或 BX 型钢圈密封。
   • 螺纹或焊接：部分型号底部采用螺纹或焊接直接连接生产套管，简化安装流程。
3. 侧出口设计：
   四通体两侧通常设有两个侧出口，用于连接套管闸门、注脂管线或压力监测设备，可实现注平衡液、洗井、压力测试等功能。
4. 密封组件：
   • 橡胶密封：如 O 形圈、BT 形橡胶密封圈等，用于隔离油管与套管的环形空间。
   • 金属复合密封：部分高压或抗硫环境采用金属与橡胶组合密封，增强可靠性。
5. 

二、工作原理

1. 悬挂油管柱：
   油管悬挂器插入油管头顶部的碗口内，其肩部坐落在 45 度承重肩上，将油管柱的重量传递至油管头本体，由套管头支撑。部分悬挂器采用卡瓦结构，通过机械咬合增强固定效果。
2. 密封环形空间：
   • 上密封：油管悬挂器与油管头本体之间通过 O 形圈、矩形夹布橡胶密封圈等实现密封，防止油气从油管与套管的环形空间泄漏。
   • 下密封：油管头与套管头之间采用 BT 形橡胶密封圈或金属密封环，配合注脂阀注入高压密封脂，形成动态密封。
   • 压力自紧密封：部分高压油管头采用 BX 型钢圈，利用内部压力挤压钢圈实现自紧密封，适用于 70MPa 以上工况。
3. 压力控制与测试：
   侧出口可连接压力传感器或阀门，实时监测环空压力。通过注脂阀注入密封脂可修复轻微泄漏，通过试压孔可测试整个井口的密封性。

三、主要用途

1. 悬挂油管柱：
   承受油管柱的全部重量，确保其在井下稳定悬挂，避免因重力导致的管柱变形或脱落。
2. 密封环空：
   隔离油管与套管之间的环形空间，防止油气窜漏至其他层位或地面，同时为环空测试、注液等作业提供通道。
3. 支撑采油树：
   作为采油树的安装基础，承受采油树的重量及操作压力，并传递至套管头和地层。
4. 辅助作业功能：
   • 分层开采：双油管头可同时悬挂两根油管，实现两个油层的独立开采。
   • 压力控制：通过侧出口连接阀门，控制环空压力，支持压井、酸化、压裂等增产措施。
   • 安全监测：集成压力显示机构或传感器，实时监控井下压力变化，预防井喷风险。

四、材料与标准

1. 材料选择：
   油管头本体及悬挂器通常采用合金钢（如 API 6A 标准的 AA 级至 FF 级材料），抗硫环境需使用抗硫钢（如 C90、T95 钢级），并通过硫化物应力开裂（SSC）测试。
2. 制造标准：
   严格遵循 API Spec 6A《井口和采油树设备规范》，确保压力等级、密封性能及抗腐蚀能力符合国际标准。部分特殊工况（如深海或高温）需额外满足 ISO 13628-4 等规范。

五、与其他井口部件的区别

• 套管头：位于油管头下方，主要悬挂套管柱并密封套管间的环空，不直接接触油管。
• 采油树：安装在油管头上方，由阀门、节流器等组成，用于控制油气流动和生产参数。
• 油管头与套管头的协同：油管头通过底部法兰与套管头连接，形成完整的井口压力密封体系，共同支撑整个井控系统。

六、应用场景

• 自喷井：直接悬挂油管，通过采油树控制油气产量。
• 人工举升井（如电潜泵、气举井）：集成电缆密封装置或气举管线接口，适配特殊生产需求。
• 高压 / 高含硫气井：采用抗硫材料和金属密封，应对极端工况。
• 海上平台：紧凑设计的整体式油管头可节省空间，同时满足高压作业要求。