水下井口頭系統(tǒng)安裝在泥線或泥線附近,起到懸掛套管柱和密封套管環(huán)空的作用,它也在鉆井期間用于安裝支承防噴器組,在完井之后用于安裝支承水下采油樹,當完井時采用立式采油樹時也可能安裝支承油管懸掛器。根據GB/T21412.4-2013,水下井口頭系統(tǒng)一般包括如下幾大部分:導向基座(臨時導向基座和永久導向基座)、導管頭、高壓井口頭、套管懸掛器、環(huán)形密封總成、孔保護裝置和耐磨襯套、防腐帽以及送入回收和試驗工具。
水下井口頭系統(tǒng)一般安裝在海底高出泥線2.5m左右,泥線上方外部全浸在海水中,導管頭下部短節(jié)插入海底淤泥中,高壓井口頭內部接觸油氣井產出物,工況環(huán)境惡劣。它除了要承受海水液柱壓力、作業(yè)時海上風浪流附加載荷的復雜作用,還要承受防噴器組(BOP)等的直接重力,以及隔水管偏移傾斜造成的彎矩和隔水管頂部拉力等,這些非常復雜的復合作用,對水下井口頭的選材、熱處理及表面防腐提出了極高的要求,因此可以說,材料技術是水下井口頭系統(tǒng)核心的關鍵技術。
水下井口頭系統(tǒng)應滿足以下功能:
①連接并支承水下防噴器組或水下采油樹;
②為采油樹的連接提供定位;
③密封套管環(huán)空,承受內部流體壓力;
④懸掛并支承套管和油管重量;
⑤承受井內流體熱傳遞而產生的熱應力;
⑥確保安裝時低壓頭和高壓頭的垂直度、同心度;
⑦鉆井時保護密封面;
⑧水下安裝套管懸掛器和環(huán)空密封總成。