設計井口裝置設計安全

A. 35CrMo在20℃和121℃的許用應力各是多少

符合jb4726《壓力容器用鋼鍛件》標準的35crmo鍛件的許用應力，在300℃以下公稱厚度小於等於300mm的為207mpa；公稱厚度300~500mm的為203mpa。

B. （懂閥門設計的朋友進來）API 6A 和 API 6D 分別是個什麼標准他們有什麼區別

區別：

1、內容區別：

（1）API 6A 是《井口裝置和採油樹規范》。

（2）API 6D是《管線閥門》。

2、針對對象區別：PI 6A主要針對的是井口裝置和採油樹。API 6D主要針對的是管線閥門。

3、標准區別：對井口裝置和採油樹要求的標准不能應用於管線閥門上。

(2)設計井口裝置設計安全擴展閱讀：

管線閥門的選擇：

1、截止和開放介質用的閥門：

流道為直通式的閥門，其流阻較小，通常選擇作為截止和開放介質用的閥門。向下閉合式閥門（截止閥、柱塞閥）由於其流道曲折，流阻比其他閥門高，故較少選用。在允許有較高流阻的場合，可選用閉合式閥門。

2、控制流量用的閥門：

（1）通常選擇易於調節流量的閥門作為控制流量用。向下閉合式閥門（如截止閥）適於這一用途，因為它的閥座尺寸與關閉件的行程之間成正比關系。

（2）旋轉式閥門（旋塞閥、蝶閥、球閥）和撓曲閥體式閥門（夾緊閥、隔膜閥）也可用於節流控制，但通常只能在有限的閥門口徑范圍內適用。閘閥是以圓盤形閘板對圓形閥座口做橫切運動，它只有在接近關閉位置時，才能較好地控制流量，故通常不用於流量控制。

3、換向分流用的閥門：

根據換向分流的需要，這種閥門可有三個或更多的通道。旋塞閥和球閥較適用於這一目的，因此，大部分用於換向分流的閥門都選取這類閥門中的一種。但是在有些情況下，其他類型的閥門，只要把兩個或更多個閥門適當地相互連接起來，也可作換向分流用。

C. gb/t22513是什麼意思

GB/T22513是推薦性國家標準的標准號，現行是GB/T22513-2013 石油天然氣工業 鑽井和採油設備 井口裝置和採油樹。該標准規定了石油天然氣工業用井口裝置和採油樹的性能、尺寸和功能互換性、設計、材料、試驗、檢驗、焊接、標志、包裝、貯存、運輸、采購、修理和再製造的要求,並給出了相應的推薦作法。該標准不適用於在役的、在現場試驗的、或在現場修理的井口裝置和採油樹。只適用於下列特定設備:a)
井口裝置:1)套管頭殼體;2)套管頭四通;3油管頭四通;4轉換四通;5)
多級套管(油管)頭殼體和四通。b)連接裝置和附件:轉換連接裝置;2)油管頭異徑接頭;3)
頂部連接裝置;4)三通和小四通;5)流體取樣器;6)異徑連接四通和過渡四通。c)套管懸掛器和油管懸掛器:芯軸式懸掛器;2）卡瓦式懸掛器。D)閥門和節流裝置:1)單管完井閥;2)多管完井閥;3)
驅動閥;4）驅動器准備閥;5)止回閥;6)節流閥;7）地面安全閥及驅動器、水下安全閥及驅動器;8)
背壓閥。E)單件連接裝置[法蘭式、螺紋式、其他端部連接裝置(OEC)和焊接式]:1)焊頸式連接裝置;2)盲板式連接裝置;3)螺紋式連接裝置;4)異徑接頭和封隔連接裝置;5管堵;6)閥拆卸堵(V-R堵)。f)其他裝置:1)驅動器;2)卡箍;3)壓力邊界貫穿裝置;4)墊環;5)送入工具和試驗工具;6)防磨襯套。

D. 井口裝置

1.井口安裝

地熱井井口裝置及基礎設備的設計、安裝除了保證質量,滿足用戶利用需要外,還要保證整個系統的嚴格密閉,杜絕空氣侵入,防止井管和泵管被腐蝕。因為當密封不嚴時,井口瞬時產生負壓吸入空氣,大量氧氣駐留在井口至動靜水位的井筒空間內,即使被人們判定為不具有腐蝕或輕微腐蝕的地熱流體,由於存在溶解氧和溫度較高等原因,實際生產中也具有一定的腐蝕性。井管腐蝕後會產生上部低溫水混入、井孔變形,減少地熱井的使用壽命;泵管銹蝕後,在機械震動力的作用下,大量的銹片脫落聚集沉澱至井底,堵塞濾水管網和局部地層,造成開采、回灌效果不佳。金屬腐蝕嚴重時會發生井管和泵管斷裂、地熱井報廢等後果。

圖4-26 全地下式井泵房建築示意圖(單位:mm)

考慮到地熱井井口應具備防腐、防垢、密封等功能,井口裝置應選用具有抗地熱流體腐蝕性的材料,結構設計應考慮井管的熱脹冷縮,與井管的連接應採用填料密封套接,並應具有良好的密封性能,不宜採用井管與井口裝置直接連接方式。地熱井成井後井管留置在地面以上的高度以500～1000mm為宜,泵室部分的傾斜度不得超過1.5°,泵室管外應設置有保護套管,護套直徑依井管直徑確定,與井管之間的間距以10～20mm為宜,材質宜採用無縫套管,選料總長度應不小於1200mm,留置在地面以上的高度應不小於400mm(圖4-28),安裝時必須保證水平、牢固、密封。開采井的輸水泵管或回灌井的回灌水管宜選用直徑不小於φ150mm、符合API標準的全密封無縫鋼管的石油套管或不銹鋼管,同時進行嚴格的防腐、防垢處理。

圖4-27 典型地熱利用系統熱力站房建築示意圖

針對圖4-28開采井口裝置需要說明的是:

1)本構件適用於自流與泵抽公用型井口,井口閉井壓力小於1.5MPa;

2)井管應為無縫標准井管,本圖以井管外徑377mm為例;

3)構件安裝適應保證系統安裝工藝要求;

4)活動盲孔為水位監測孔,水位測量後應及時封住,防止大量空氣進入地熱管。

2.地熱井提水設備

地熱井提水設備選型原則及提水設備要求:地熱井主要提水設備為井用耐熱潛水電泵。選型原則是根據地熱水的水質、水量、水溫、動水位、靜水位、井口出水壓力要求等確定。其中水質決定泵的材質;其他幾種參數則決定泵的參數。

3.除砂器

由於絕大多數的固體懸浮物質是由抽出的流動水體攜帶到地表的,因此在開采井井口需設置除砂設備,抽出流體經過除砂處理,方可保證地熱流體中裹攜的岩屑微粒、細砂顆粒或其他細小顆粒不被傳輸到循環系統管路和回灌井內。而且除砂器的設置也可在一定程度上減輕回灌系統過濾器的工作負擔。

除砂器的選型、精度應根據地熱井所揭露熱儲層岩性、流體質量來設計和確定。天津市地熱利用系統中多採用旋流式除砂器,其井口除砂效率見表4-12。從表中數據可以分析得出,顆粒直徑越小,單純採用除砂器的效果就越差,特別是當粒徑范圍小於0.08mm時,除砂效果僅為15%。這表明採用旋流式除砂器除砂能力的極限是由於採用機械設備的原因,要想達到穩定、保證粒徑范圍要求,還應配備高精度的過濾裝置。

圖4-28 地熱井標准井口裝置基礎設施圖

表4-12 不同顆粒直徑的除砂率

E. 井口裝置和採油樹的設計參數是多少

其實，井口裝置包括了採油樹。參數主要是工作壓力。這要根據井口的壓力來確定。一回般常用的有150型井口裝置答、250型井口裝置、350型井口裝置。如果油井搞壓裂、酸化等大型措施，還需要安裝千型井口裝置。井口配備的所有附件應和井口裝置的工作壓力相匹配。

F. 北京某干休所大溫差高溫水源熱泵供暖項目

董明 王濤 孟富春 李思雄

（北京清源世紀科技有限公司）

摘要：介紹了北京某干休所燃煤鍋爐改造項目，採用大溫差高溫水源熱泵從15℃淺層地下水中提取熱量，輸出70℃高溫熱水進行供暖，從而達到「節能、環保」和節約運行費用的目的。

1 項目簡介

北京某干休所位於北京西郊風景宜人的萬泉河畔，建築面積25000m²。原先採用燃煤鍋爐供暖，污染嚴重，而且因為鍋爐老化，效率降低，遠端用戶供暖效果差。根據北京市「藍天工程」規劃，須拆除燃煤鍋爐，改用清潔能源供暖。同時因為該項目末端為暖氣片系統，居民為離休的高級幹部，室內溫度必須保證在22℃以上，供水溫度須在70℃以上。

根據該區地下水情況良好，設計打淺水井2 口，採用大溫差高溫水源熱泵從15℃淺層地下水中提取熱量，輸出70℃高溫熱水進行供暖。

2 負荷計算

冬季，室外計算參數為：干球溫度－9.0℃，相對濕度58%，大氣壓力1020.4 kPa。室內設計溫度22℃，室內相對濕度≤55%。採用規范為《採暖通風與空氣調節設計規范》（GBJ19⁃87）。甲方提供的負荷計算數據。單位負荷：55W/m²，總負荷：1375kW。

3 地下水抽、灌系統設計

項目地點位於萬泉河畔，地質條件較好，約100m以上為第四系永定河沖洪積物，其岩性以砂粘、砂卵礫石、漂石等為主（表1）；100m以下為第四系泥礫層。

表1 地層剖面岩性表

根據區域水文地質條件結合周邊現有淺層水井情況分析，該區第四系孔隙水為潛水，含水層岩性為砂卵礫石，顆粒粗，厚度較大，富水條件較好，其補給來源主要為大氣降水及永定河河水補給，水位埋深約15～20m。單井出水量可達120m³/h，水溫約15℃左右。本項目擬鑿抽水井1口、回灌井1口。

抽、灌井布置：根據抽、灌井的目的、要求和當地水文地質條件及項目現有佔地面積的大小，擬布置抽水井、回灌井各1口，井間距50m左右，符合抽、灌井的布置要求。

3.1 抽、灌井單井設計

該地區第四系古河道沉積，地層富水性較好，預鑿井取水目的層可確定為第四系漂卵礫石層。回灌井設計與抽水井相同。其設計方案見表2。抽、灌水井採用沖擊鑽機施工。

表2 抽、灌井設計方案

3.2 井口及井口裝置

井室為閥井結構，井口採用法蘭裝置。

3.3 室外管網系統

抽水井、回灌井與站房間需分別鋪設供、回水管線。管徑273mm，管線總長為120m。

4 機房內工藝方案

根據項目的實際情況，提出如下工藝方案：① 採用淺井水作為大溫差高溫水源熱泵的熱源；② 供暖系統採用散熱器末端方式；冬季供暖系統供水溫度為：70℃，回水溫度為：55℃；井水供水溫度：15℃，井水回水溫度：8℃。

如圖1所示，冬季嚴寒期（30 天左右），熱泵全部開啟輸出70℃高溫熱水以滿足老幹部的供暖需求，初、末寒期根據室外溫度變化調低供暖供水溫度。

圖1 大溫差高溫水源熱泵循環系統

QYHP⁃880 GD大溫差高溫水源熱泵，採用清華大學開發的高溫製冷劑HTR02，可以在熱源水溫度只有15℃條件下，輸出70～75℃高溫熱水供暖，非常適合北方地區採用暖氣片末端的老供暖系統的改造，是具有「高溫、高效、環保、節能」特點的新型高溫水源熱泵設備。該機組在15/70℃工況下，制熱量651kW，輸入電功率238kW，在15/63℃工況下，制熱量715kW，輸入電功率230kW^［2］。總制熱量1366kW，可以滿足項目需求。

5 設備及工程清單

5.1 機房內系統（表3）

表3 機房內系統

（以上設備僅含機房內設備和管道工程，不含電力增容、機房土建、機房外工程。）

5.2 機房外系統

機房外系統是2 眼深度各100m 的水井，分別安裝了潛水泵和井口裝置，建2 處泵房。

6 運行費用分析

冬季供暖期130天，因採用熱泵按照北京市電採暖優惠電價：低谷8 小時0.2 元/kW·h，其餘時間按照居民生活用電0.48元/kW·h。

供暖期大溫差高溫水源熱泵平均COP按照3.2考慮，供暖期平均負荷按照31.82W/m^2［3］，總耗電為：31.82×25000×24×130 ÷ 1000 ÷ 3.2＝775612kW·h，平均為0.3 元kW·h，實際運行中主要負荷在低谷時段，按照白天摺合滿負荷12 小時折算出平均電價），則水源熱泵電費為：23.27萬元。循環水泵及潛井泵耗電為60×24×130＝187200kW·h，費用為：5.61萬元。

以上總費用為：28.88萬元，平均每平方米為：11.55元/m²。

該項目於2005年11月10日正式投入運行，並於12月22日通過驗收。

項目投入實際運行後根據熱泵機房的值班記錄，2005年11月15日～12月30 日45天的機房耗電量平均為：每天使用低谷電1946kW·h，使用平價電3867kW·h，熱泵機房平均每天電費2245元，按照此平均值計算，則130天供暖期需要支出電費29.18萬元，與分析的基本吻合。

7 結論

以15℃地下水作為熱源採用QYHP⁃GD大溫差高溫水源熱泵輸出70～75℃高溫熱水供暖，具有運行費用低，不排放任何污染，無安全隱患，自動化運行等優點，十分適合採用暖氣片的老燃煤鍋爐供暖系統的改造。

參考文獻

［1］建設工程常用數據系列手冊編寫組.暖通空調常用數據手冊.北京：中國建築工業出版社，2002

［2］李先瑞，郎四維.水源熱泵——一種經濟、節能、可靠的空調能源方式．建築熱能通風空調．1999.No.1

G. wellhead equipment 井口裝置 都包括哪些

API6A石油和天然氣工業－鑽采設備－井口裝置和採油樹設備

本國際標准規定了用於石油和天版然氣工業權的井口裝置和採油樹設備以下方面的要求並給出方法: 性能、尺寸和功能互換性、設計、材料、試驗、檢驗、焊接、標記、吊裝、貯存、裝運、采購、維修和整修。
本國際標准不適用於井口裝置和採油樹設備的現場使用、現場試驗和現場維修。

H. 煤層氣鑽井技術規范

1.總則

根據鑽探目的不同，煤層氣井分為探井、開發井兩種類型。煤層氣探井以發現和獲得儲量為目的；煤層氣開發井以面積降壓和煤層氣最大產出為目的，保證煤層氣田高效開發。

2.煤層氣井鑽井設計

2.1 煤層氣探井鑽井設計

2.1.1 煤層氣探井鑽井工程設計內容應包括：區域地質簡介、設計依據及鑽探目的、設計地層剖面及預計煤層和特殊層位置、技術指標和質量要求、井下復雜情況提示、地層岩石可鑽性分級、地層壓力預測、井身結構設計、鑽機選型及鑽井設備優選、鑽具組合設計、鑽井液設計、鑽頭及鑽井參數設計、井控設計、取心設計、煤層保護設計、固井設計、新工藝與新技術應用設計、各次開鑽施工重點要求、完井設計、健康安全環境管理、完井提交資料、特殊施工作業要求、鄰區與鄰井資料分析、鑽井進度計劃以及單井鑽井工程投資預算等。

2.1.2 煤層氣探井鑽井設計應以保證實現鑽探目的為前提，充分考慮錄井、取心、測井、完井、壓裂試氣等方面的需要。

2.1.3 煤層氣探井鑽井工程設計應體現「安全第一」的原則。目的煤層段設計應有利於取資料和保護煤層；非目的層段設計應主要考慮滿足鑽井工程施工作業、提高鑽井速度和降低成本的需要。

2.1.4 煤層氣探井鑽井工程設計應採用國內成熟適用的先進技術，確保煤層氣鑽探目的的實現。

2.2 煤層氣開發井鑽井設計

2.2.1 煤層氣開發井鑽井工程設計內容應包括：區域地質、交通和氣候概況、設計依據、技術指標及質量要求、井下復雜情況提示、地層岩石可鑽性分級及地層壓力預測、井身結構設計、鑽機選型及鑽井主要設備優選、鑽具組合設計、鑽井液設計、鑽頭及鑽井參數設計、欠平衡設計、井控設計、煤層保護設計、固井設計、新工藝與新技術應用設計、各次開鑽或分井段施工重點要求、完井設計、健康安全與環境管理、生產信息及完井提交資料、鑽井施工設計要求、特殊工藝施工要求、鑽井施工進度計劃和單井鑽井工程投資預算等。

2.2.2 同一區塊井身結構相似的一批開發井，在區塊鑽井設計的前提下，單井鑽井設計可以簡化。

2.2.3 開發井鑽井設計應結合煤層氣低產特徵，優先考慮水平井、多分支井、空氣鑽井等鑽井方式，保證鑽井質量，提高煤層氣井產量，滿足煤層氣高效開發的要求。

3.煤層氣井井身結構

按照《SY/T 5431 井身結構設計方法》，井身結構設計應當充分考慮煤層氣井地質設計要求、地質目的、地層結構及其特徵、地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層坍塌壓力、地層水文條件、完井方式、增產措施、生產抽排方式及生產工具等。

3.1 所設計的井身結構應簡單合理，滿足鑽井完井生產、獲取資料、壓裂和排採的需要。

3.2 採用鑽井工藝技術應有利於保護煤層。

3.3 充分考慮到地層出現漏、涌、塌、卡等復雜情況的處理作業需要，以實現安全、優質、快速鑽井。

3.4 生產套管一般應採用鋼級為J55 或N80 的φ139.7mm 套管，確因產水量大或地層復雜，可採用更大直徑的生產套管，目的煤層以下留60m口袋。

3.5 一般情況下，採用二開井身結構：

表層套管：φ311.1mm鑽頭×φ244.5mm套管；

生產套管：φ215.9mm鑽頭×φ139.7mm套管。

3.6 多分支水平井和裸眼洞穴完井，採用三開井身結構：

一開：φ311.1mm鑽頭×φ244.5mm套管；

二開：φ215.9mm鑽頭×φ177.8mm套管；

三開：φ152.4mm鑽頭×裸眼完井。

3.7 地層條件較復雜的探井，可採用三開井身結構：

表層套管：φ444.5mm鑽頭×φ339.7mm套管；

技術套管：φ311.1mm鑽頭×φ244.5mm套管；

生產套管：φ215.9mm鑽頭×φ139.7mm套管。

4.煤層氣井鑽井技術

4.1 根據設計鑽探深度和《SY/T 5375 旋轉鑽井設備選用方法》的標准，合理選擇鑽機設備，設計鑽機最大負荷不得超過鑽機額定負荷能力的80%。

4.2 鑽井循環介質選擇和煤層保護要求：煤層以上井段應選用防塌性能好、有利於提高機械鑽速的鑽井液；煤層段推薦使用清水鑽井，對異常高壓或大段復雜煤層使用無固相鑽井液；開發井應盡量採用空氣等欠平衡鑽井，減少煤儲層的傷害。

4.3 參照《SY/T 6426 鑽井井控技術規程》制定煤層氣井井控技術要求。開發井原則上應安裝防噴器。在煤田地質詳查區、地質資料證實無常規天然氣層，且不含硫化氫等有毒氣體的低產煤層氣開發井可不安裝防噴器，但應有詳細的防井涌、井噴技術措施和應急預案，確保一次井控。

5.煤層氣井完井技術

5.1 完井方式（包括套管射孔完井、裸眼完井或裸眼洞穴完井）的選擇應結合實鑽煤層特徵和煤岩力學特性，考慮增產方式、氣藏工程和排采要求確定。一般情況，完井井口應安裝簡易套管頭。

5.2 固井施工前，鑽井監督應要求固井技術服務公司依據鑽井設計和實鑽地質錄井資料，結合鑽井施工現場情況編制相應的固井施工設計，並報項目部備案。

5.3 下套管作業前，鑽井監督應要求承包商進行套管及附件檢查，固井施工前，對水泥漿性能進行檢測，水泥漿性能達到設計要求後方能施工，固井作業過程中應加強水泥漿的採集分析，施工參數應達到固井施工設計要求。

5.4 固井施工結束後，根據設計要求，在規定的時間（一般間隔48 小時）內進行固井水泥膠結測井，並按要求進行試壓。

6.煤層氣井鑽井質量

6.1 鑽井施工應加強質量管理，井身質量合格率應達到100%，固井質量合格率不低於99%，取心收獲率達到設計要求。

6.2 定向井、水平井、多分支水平井等特殊工藝井的井身質量應執行相應的標准，定向井中靶率應達到100%，進入煤層後鑽遇率不低於85%。

6.3 煤層氣鑽井取心採用繩索式取心，井深1000m 以淺的井，岩心出井時間不超過25 分鍾，岩心直徑應大於φ65mm，取心收獲率非煤層段不低於90%；一般煤層不低於80%；粉煤不低於50%。

7.煤層氣井井身質量

7.1 鑽井深度：鑽達設計井深或完鑽要求井深，以轉盤面至井底，校核鑽具實際長度為準的鑽井深度。

7.2 井斜角：α_max≤3°（井深≤1000m）；α_max≤4°（井深1000～1500m）。

7.3 最大全形變化率：K_max≤1°/25m（井深≤1000m）；K_max≤1.3°/25m（井深1000～1500m）。

7.4 井底水平位移：s≤20m（井深≤1000m）；s≤30m（井深1000～1500m）。

7.5 平均井徑擴大率：非煤層段C_max≤15%；固井完井的煤層段C_max≤25%。

7.6 鑽井過程中以單點測斜監測為准，完井以完鑽電測連續測斜資料為准，最後一測點距離完鑽井底不大於10m。

8.煤層氣井固井質量

8.1 套管下深應達到設計要求：表層套管口袋≤1m；技術套管口袋1～1.5m；生產套管口袋1.5～2m，完井人工井底至套管鞋距離≥10m。

8.2 水泥返高要求：表層套管水泥返到地面；技術套管滿足工程需要；生產套管水泥返到最上一層煤層頂界200m以上，人工井底至目的煤層底界長度≥40m。

8.3 套管柱試壓符合《SY/T 5467 套管柱試壓規范》的要求。

8.4 按設計裝好井口，並試壓達到要求；完井井口裝置必須符合設計要求，裝好套管頭，井口套管接箍頂部應保持水平，生產套管接箍頂部與地面距離小於0.25m；試壓完立即用絲堵或盲板法蘭將井口封牢，並電焊井號標記。

I. 求助求助！！

如此工程，還是要詳細的自己核算的安全~