1. 研究目的与意义（文献综述）

井口装置是油井的门户，对油井的安全生产起着至关重要的作用。随着油气勘探发开的发展，井口装置经历了由陆上到海上，由水上到水下的发展过程。井口装置是由套管头，油管头和采油树三部分组成。主要用于监控生产井口的压力和调节油（气）水井的流量：也可以用于酸化压裂，注水，测试等各种措施作业，也能满足不同工况，密封可靠，工作安全。油管头通常是一个顶部和底部均为法兰连接的四通，被安装在套管头上法兰上，主要承受油管柱内的压力、承受油管柱和采油(气) 树以及其它装置的负荷。它由油管头四通、油管悬挂器、盘根装置、顶丝、闸阀、压力表和法兰等组成。

油气井口装置是安装在井口,用来悬挂套管柱、油管柱，并密封各层套管之间及与油管之间的环形空间，可进行采油、气作业，并可控制生产井口的压力和调节油、气井井口流量,也可用于酸化压裂、注水、测试等特殊井口作业设备,它具有结构简单、体积小、操作方便、性能稳定等特点。油气井口装置主要由套管头、油管头、四通、旁通管件，节流阀、平板阀、截止阀、压力表、法兰以及紧固件构成。油管头用于悬挂油管柱，并密封油管与油层套管之间的环形空间,油管头与套管头连接，由油管悬挂器及其本体组成,但是油管头不能防喷。油管头本体通常是一个有上、下法兰连接的短节，并带有两个环空侧出口,构成一个四通,因此也叫油管四通。油管头本体的上法兰带有锁紧螺丝,用来压紧油管悬挂器。

油管头安装于采油树和套管头之间，其上法兰平面为计算油补距和井深数据的基准面。油管头通常是一个两端带法兰的大四通，它安装在套管头的上法兰上，用以悬挂油管柱，并密封油管柱和油层套管之间的环形空间。它由油管头四通及油管悬挂器组成。 油管头最小工作压力等于井口关井压力。一般在完井时选择额定工作压力等于地层破裂压力的油管头。油管头的额定工作压力应与油管悬挂器的额定工作压力相匹配。

2. 研究的基本内容与方案

国外许多公司都在不断开发并完善电潜泵进口装置及整体采油树，生产单油管电潜泵进口装置，双油管井口装置及双通径的整体式采油树是井口装置发展的主要趋势。在国内将油管头，采油树统一称为“井口装置”。井口装置已经是我国的成熟产品。具有结构紧凑，重量轻，性能好的特点，是井口装置的发展趋势。总体来讲闸阀系统系列，主要趋向特殊材料应用，结构上发展多样化。

目前，国外生产采油树最大工作压力是140mpa^[1]，组成采油树的法兰式连接闸阀最大额定工作压力达210mpa^[1`^2]。国外许多公司都在不断开发并完善电潜泵井口装置及整体采油树，生产有单油管电潜泵井口装置，双油管井口装置及双通径的整体式采油树，还能根据油（气）田的工况和井呗滞留流体来生产陆上（包括海洋平台用）的井口设备及水下井口装置。目前主要生产国家有美国，英国，意大利等十几个国家，美国的产品技术和生产能力处于世界领先地位。著名的制造厂商有cameron，f.m.c,vetco,gray等公司，其中cameron公司采油树性能质量最好，但是价格比较高，设计和生产周期长，供不应求，满足不了市场要求。

井口装置结构的改进首先在于闸阀结构上的改进，闸阀作为井口装置中的主要部件,国外主要发展平板闸阀结构，其中暗杆式平板阀占有绝对优势。在闸阀的发展中，美国一直占有领先地位，早已建立了完善的阀门行业标准，形成了健全的阀门研究体系。早在上世纪60 年代，美国就开始研究105mpa的高压闸阀，随着压力的增高，闸阀的结构也发生了巨大变化，由明杆趋向于暗杆，由楔式密封结构转为平行密封结构。闸阀也侧重于材料和加工工艺方面的研究,现在已形成了闸阀零件的系列材料和工艺形式。目前，闸阀向着超高压闸阀和更为合理的结构方向发展，国外很多公司更是瞄准了闸阀的自动化设计、结构紧凑、体积小和压力等级更高的闸阀长远发展方向，着重于闸阀的设计与基础理论、新材料、新工艺、产品性能、可靠性及标准化的研究工作，特别是高参数和特殊工况闸阀产品的研究。国外阀门制造大多采用api 标准，使得国外的阀门产品标准化程度大大提升^[3]。

3. 研究计划与安排

1-2周 完成hh级高抗硫井口装置关键结构设计的开题报告

3周 完成hh级高抗硫井口装置关键结构设计的外文翻译

4-5周 完成hh级高抗硫井口装置油管头设计的总体方案

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈浩，崔岚,周锡荣，我国采气(油)井门装置系统的现状及其可靠性研究的必要性[j].石油矿场机械，一1046一1992,21(1):39-42

[2] 姜启舉.采油(气)井口装置的现代技术水平[j].石油矿场机械,1993.22（2）：6-9

[3] “api specification for wellhead equipment,”api spec.6a march 1983