① 井口装置的组成包括
气井井口装置是由套管头、油管头、采气树组成。
套管头的作用是悬挂套管上部的部分重量和把几层套管相互隔开;油管头的作用是用来悬挂井内的油管和密封油、套管之间的环形空间。采气树的作用是控制气井的开关，调节压力、流量以及用于气井压井、压裂、酸化等作业。
② 井口装置
1.井口安装
地热井井口装置及基础设备的设计、安装除了保证质量,满足用户利用需要外,还要保证整个系统的严格密闭,杜绝空气侵入,防止井管和泵管被腐蚀。因为当密封不严时,井口瞬时产生负压吸入空气,大量氧气驻留在井口至动静水位的井筒空间内,即使被人们判定为不具有腐蚀或轻微腐蚀的地热流体,由于存在溶解氧和温度较高等原因,实际生产中也具有一定的腐蚀性。井管腐蚀后会产生上部低温水混入、井孔变形,减少地热井的使用寿命;泵管锈蚀后,在机械震动力的作用下,大量的锈片脱落聚集沉淀至井底,堵塞滤水管网和局部地层,造成开采、回灌效果不佳。金属腐蚀严重时会发生井管和泵管断裂、地热井报废等后果。
图4-26 全地下式井泵房建筑示意图(单位:mm)
考虑到地热井井口应具备防腐、防垢、密封等功能,井口装置应选用具有抗地热流体腐蚀性的材料,结构设计应考虑井管的热胀冷缩,与井管的连接应采用填料密封套接,并应具有良好的密封性能,不宜采用井管与井口装置直接连接方式。地热井成井后井管留置在地面以上的高度以500～1000mm为宜,泵室部分的倾斜度不得超过1.5°,泵室管外应设置有保护套管,护套直径依井管直径确定,与井管之间的间距以10～20mm为宜,材质宜采用无缝套管,选料总长度应不小于1200mm,留置在地面以上的高度应不小于400mm(图4-28),安装时必须保证水平、牢固、密封。开采井的输水泵管或回灌井的回灌水管宜选用直径不小于φ150mm、符合API标准的全密封无缝钢管的石油套管或不锈钢管,同时进行严格的防腐、防垢处理。
图4-27 典型地热利用系统热力站房建筑示意图
针对图4-28开采井口装置需要说明的是:
1)本构件适用于自流与泵抽公用型井口,井口闭井压力小于1.5MPa;
2)井管应为无缝标准井管,本图以井管外径377mm为例;
3)构件安装适应保证系统安装工艺要求;
4)活动盲孔为水位监测孔,水位测量后应及时封住,防止大量空气进入地热管。
2.地热井提水设备
地热井提水设备选型原则及提水设备要求:地热井主要提水设备为井用耐热潜水电泵。选型原则是根据地热水的水质、水量、水温、动水位、静水位、井口出水压力要求等确定。其中水质决定泵的材质;其他几种参数则决定泵的参数。
3.除砂器
由于绝大多数的固体悬浮物质是由抽出的流动水体携带到地表的,因此在开采井井口需设置除砂设备,抽出流体经过除砂处理,方可保证地热流体中裹携的岩屑微粒、细砂颗粒或其他细小颗粒不被传输到循环系统管路和回灌井内。而且除砂器的设置也可在一定程度上减轻回灌系统过滤器的工作负担。
除砂器的选型、精度应根据地热井所揭露热储层岩性、流体质量来设计和确定。天津市地热利用系统中多采用旋流式除砂器,其井口除砂效率见表4-12。从表中数据可以分析得出,颗粒直径越小,单纯采用除砂器的效果就越差,特别是当粒径范围小于0.08mm时,除砂效果仅为15%。这表明采用旋流式除砂器除砂能力的极限是由于采用机械设备的原因,要想达到稳定、保证粒径范围要求,还应配备高精度的过滤装置。
图4-28 地热井标准井口装置基础设施图
表4-12 不同颗粒直径的除砂率
③ 有没有介绍石化工业的
一、我国石油和石油化工装备制造业已具有坚实基础 石油、石油化工工业是我国的支柱产业之一，在国民经济中占有重要地位，2001年，全国生产原油1.65亿吨；原油加工量2.10亿吨；生产乙烯480.67万吨；生产化肥3396.52万吨；生产合成材料1203.84万吨，主要经济指标居全国工业各行业之首。石油、石油化工工业的发展带动了为其提供装备的石油、石油化工设备制造业的发展。建国五十多年以来，特别是改革开放20多年来，通过研制、开发、合作生产、引进技术，使我国石油、石油化工设备制造业，从无到有、从小到大，建立起一个比较完整的制造体系。据统计，2001年行业中的石油和石油化工专用设备405家规模以上企业，工业总产值（现价）达134亿元，利润总额2.9亿元，从业人员12.8万人。 （1）石油钻采设备制造体系已经形成 石油钻采设备制造业是为陆地、沙漠、浅滩和海上石油、天然气的勘探、开发提供装备。建国初期，石油基本依赖进口，而石油和石油化工设备制造业更谈不上，全国只有几家小厂生产一些石油设备零配件。经过五十年来的努力，已建成几个比较集中的制造基地：以宝鸡、兰州、南阳等为主的钻井设备基地；以上海、江苏为主的石油工具基地；以江汉、四川为主的石油钻头基地；以西安为主的地球物理勘探设备基地；以济南为主的石油钻机专用柴油机制造基地。采油设备的制造分散在全国各地，东北地区较为集中。 全世界具有生产成套石油钻机能力的国家不多，只有英国、俄罗斯、罗马尼亚、英国、挪威等国家。我国是发展中国家唯一能生产成套石油钻机的国家，且已具备年生产1000-9000米系列成套钻机120套左右能力。目前，生产成套石油钻机企业已发展到八家。其中，国企四家：宝鸡石油机械厂、南阳石油机械厂、江汉第四石油机械厂、胜利油田动力机厂；中外合资企业二家：兰石国民油井石油工程有限公司、上海三高石油设备有限公司；民营企业二家：成都瑜宏石化工程有限责任公司、川油广汉机械有限公司。2001年共生产销售石油钻机106台，无论在数量和质量上均是历来最好水平。 采油采气井口装置已是我国的成熟产品，单油管采油井口装置最高压力可达105mpa，双油管采油井口装置最高压力可达70mpa；机械采油设备已达到国际水平；生产适用于井筒直径51/2〃-7〃，温度为50℃-150℃，压力为10mpa及以上各种规格成套电动潜油泵；钩载60-120吨、修井深度为3600-7200米修井机；江汉石油钻头股份有限公司是亚洲最大的石油钻头生产企业，其能力为年产108个品种、23万只钻头。 国内制造的油气集输设备规格齐全、质量过硬，如流量为750-3000米3/时、扬程90-550米的ks型离心输油泵，pcl长输管线压缩机，800-1100mm口径、4-10mpa球阀，直径325-1420mm、壁厚6-16mm油气集输钢管生产能力达上百万吨，以及生产制造海洋油气集输单点系泊系统、浮式生产贮油船、穿梭油轮海底管道输送系统和加压设备等。 （2）石油化工设备制造业有了历史性突破 五十年来，我国石油炼制工业一直走自主发展的道路，因而，带动了炼油技术装备的发展。目前，已可以制造500万吨/年以上炼油厂成套设备、800万吨/年常减压蒸馏装置、200万吨/年以上重油催化裂化装置、150万吨/年加氢裂化装置、200万吨/年渣油加氢脱硫装置、100万吨/年延迟焦化装置等。一些高难度设备，如加氢裂化和加氢精制装置用的加氢反应器、高压换热器、高压空冷器；加氢和重整装置用的离心式循环氢压缩机、50及80吨活塞力的往复式新氢压缩机；催化裂化和延迟焦化装置用的主风机、富氧压缩机、高效旋风分离器、外取热器、烟机以及重要的流程泵等都能制造。 曾几何时，我国制造的小型化肥、中型化肥设备遍布全国各地，解决了当时对化肥的急需。这些化肥设备，由于其技术经济指标已落后，逐渐被大型化肥设备淘汰。以30万吨/年合成氨、52万吨/年尿素为代表的大型化肥装置的设备，包括关键设备：直径2.8米的快活素合成塔、co2汽提塔、原料气压缩机、氨压缩机、合成气压缩机、co2压缩机等都已研制成功。 因此，我国的石油和石油化工装备行业从满足国内市场为主，到走出国门、融入国际市场，进入发展新阶段的条件已经成熟，一定会大有可为。