水下井口头系统安装在泥线或泥线附近,起到悬挂套管柱和密封套管环空的作用,它也在钻井期间用于安装支承防喷器组,在完井之后用于安装支承水下采油树,当完井时采用立式采油树时也可能安装支承油管悬挂器。根据GB/T21412.4-2013,水下井口头系统一般包括如下几大部分:导向基座(临时导向基座和永久导向基座)、导管头、高压井口头、套管悬挂器、环形密封总成、孔保护装置和耐磨衬套、防腐帽以及送入回收和试验工具。
水下井口头系统一般安装在海底高出泥线2.5m左右,泥线上方外部全浸在海水中,导管头下部短节插入海底淤泥中,高压井口头内部接触油气井产出物,工况环境恶劣。它除了要承受海水液柱压力、作业时海上风浪流附加载荷的复杂作用,还要承受防喷器组(BOP)等的直接重力,以及隔水管偏移倾斜造成的弯矩和隔水管顶部拉力等,这些非常复杂的复合作用,对水下井口头的选材、热处理及表面防腐提出了极高的要求,因此可以说,材料技术是水下井口头系统核心的关键技术。
水下井口头系统应满足以下功能:
①连接并支承水下防喷器组或水下采油树;
②为采油树的连接提供定位;
③密封套管环空,承受内部流体压力;
④悬挂并支承套管和油管重量;
⑤承受井内流体热传递而产生的热应力;
⑥确保安装时低压头和高压头的垂直度、同心度;
⑦钻井时保护密封面;
⑧水下安装套管悬挂器和环空密封总成。