井控装置是指为实施油、气、水井压力控制技术而设置的一整套专用设备、仪表和工具，是预防、监测、控制、处理井喷事故的关键装置。通过井控装置可以做到有控施工，既可以减少对油气层的损害，又可以保护套管，防止井喷和井喷失控，实现安全作业。
井控装置在工艺上主要解决三类基本问题：一是密封问题，即在井下作业过程中，因发生井涌、井喷而关井时，确保油管及油套管环形空间不外泄；二是加压问题，即在起下管柱作业时，当井内压力对油管的上顶力超过油管本身重力时，控制油管上顶；三是节流压井问题，即在井下作业过程中，确保在不同工况下可以成功实施压井措施。
井控装置主要由检测设备、控制设备、处理设备三部分组成。检测设备包括气体测量设备、液面测量仪、密度计、粘度计；控制设备包括防喷器、内防喷工具、采油（气）树；处理设备包括节流管汇、压井管汇、除气器、引流放喷装置、地面加压及其他辅助设备等。
一、井口装置的作用与型号意义
1．井口装置的概念
井口装置是油、气井最上部控制和调节油、气井生产的主要设备。
2．井口装置的作用
（1）连接井内的各层套管，密封各层套管环形空间；
（2）密封油、套环空，承挂井内管柱；
（3）控制、调节油气井生产，使油井内流体按给定的出油管道进入分离器和输油管；
（4）压井时调节控制压井液的流量和方向；
（5）油井正常生产时清蜡和录取资料。
3．井口装置型号表示方法
井口装置型号表示方法如下：
① 修改或改型设计次数，用阿拉伯数字表示；
② 工厂代号，用汉语拼音字母表示；
③ 公称通径，mm；
④ 最大工作压力，MPa；
⑤ 产品代号，用汉语拼音表示。
KY—采油井口装置；KQ—采气井口装置；KZ—注水井口装置；KR—热采井口装置；KS—试油井口装置；KL—压裂酸化井口装置。
例如：KYS35／65DQ，其中 KYS 表示采油树，35 表示最大工作压力为 35 MPa，65 表示公称通径为 65mm，DQ 表示设计单位为大庆油田。
二、井口装置的组成
井口装置由采油（气）树、油管头和套管头三部分组成，其连接形式有螺纹式、法兰式和卡箍式三种。图1所示为卡箍式二级套管头井口装置。
图1 井口装置
①采油树；②油管头；③、④套管头。
1．油管头
油管头安装于采油树和套管头之间，一般包括油管悬挂器和套管四通（油管头本体）两部分。其上法兰平面为计算油补距和井深数据的基准面。
（1）功用。油管头的主要功用是支撑井内油管的重力，与油管悬挂器配合密封油管和套管的环形空间，为下接套管头、上接采油树提供过渡，通过油管头四通体上的两个侧口完成注平衡液及洗井等作业。油管悬挂器则用于悬挂井内油管。
（2）结构。常见的油管头结构有：法兰盘悬挂式油管头、锥面悬挂单法兰油管头、锥面悬挂双法兰油管头，见图2、图3、图4所示。
图2 法兰盘悬挂式油管头
1-套管四通；2-密封圈；3-顶丝法兰盘；4-油管悬挂器；5-顶圈；6-钢圈。
图3 锥面悬挂单法兰油管头
1-油层套管法兰；2-紧平防顶螺丝；3-油管悬挂器；4-密封圈；5-套管三通法兰；6-油管短节。
图4 锥面悬挂双法兰油管头
1-油管挂；2-顶丝；3-密封圈；4-套管四通。
锥面悬挂单法兰油管头是将油管头和单层套管的套管头合成一体。其结构特点是：油管通过油管短节用螺纹和油管悬挂连接后，坐在套管法兰内，压缩密封圈，密封油、套环形空间，并用四条螺栓紧平和加压。
锥面悬挂双法兰油管头是将油管挂、顶丝法兰盘置于套管四通上法兰和原油管头下法兰口之间，上、下用钢圈加螺栓密封，顶丝的作用是防止井内压力太高时将油管顶出。
2．套管头
套管头是连接套管和各种井口装置的一种部件，装在整个井口装置的最下端，一般由本体、套管悬挂器和密封组件组成。
（1）功用。套管头的主要功用是支持技术套管和油层套管的重力；密封各层套管间的环形空间；为安装防喷器、油管头和采油树等上部井口装置提供过渡连接，并且通过套管头本体上的两个侧口，可以进行补挤水泥、注平衡液等作业。
（2）结构。套管头按悬挂套管的层数分为单级套管头、双级套管头和三级套管头。具体结构见图5、图6、图7所示。
图5 单级套管头
1-油管头本体；2-本体；3-套管悬挂器（卡瓦式）；4-悬挂套管；5-连接套管。
图6 双级套管头
1-上部本体；2-下部本体；3-油管头本体；4-上部套管悬挂器（卡瓦式）；5-上部悬挂套管；6-下部套管悬挂器（卡瓦式）；7-下部悬挂套管；8-连接套管。
图7 三级套管头
1-油管头本体；2-上部本体；3-中部本体；4-下部本体；5-上部套管悬挂器；6-上部悬挂套管；7-中部套管悬挂器；8-中部悬挂套管；9-下部套管悬挂器；10-下部悬挂套管；11-连接套管。
3．采油树
在井口装置中，油管头以上的部分称为采油树。
（1）采油树的分类。采油树按不同的连接方式可分为法兰连接的采油树、螺纹连接的采油树和卡箍连接的采油树。其中螺纹连接的采油树目前已不多见。具体类型如图8、图9所示。
图8 法兰连接的采油树
1、5-节流阀；2-四通；3-压力表；4-截止阀；6-总闸门。
图9 卡箍连接的采油树
1-截止阀；2-压力表；3-四通；4-清蜡闸门；5-节流阀；6-总闸门。
（2）采油树的结构。采油树主要由总闸门、生产闸门、清蜡闸门及其他各种闸门、三通、四通、法兰、短节等部件组成。
① 总闸门。总闸门装在油管头的上面，是控制油、气流入采油树的主要通道。正常生产时，总闸门通常保持开启；只有在需要长期关井或其他特殊情况下才关闭。由于总闸门以下和套管闸门以内为无控制部分，如需维修或更换，必须压井后方可进行，因此日常管理中一般不要随意开关总闸门和套管闸门。
② 生产闸门。生产闸门安装在油管四通或三通的侧面，作用是控制油、气流向出油管线。正常生产时，生产闸门保持打开，在更换或检查油嘴及油井停产时关闭。
③ 清蜡闸门（或试井闸门）。清蜡闸门装在采油树最上端的两个对称闸门上，其上面可连接清蜡或试井用防喷管。清蜡及下其他测试仪器时打开，清蜡和测试完毕后关闭。
④ 油管四通（或三通）。又称小四通，其上下分别与总闸门和清蜡（试井）闸门相连，两侧（或一侧）与生产闸门连接。它既是连接部件，也是油气流出及下井仪器等的通道。
⑤ 节流阀。节流阀又称油嘴，作用是在生产过程中直接控制油层的合理生产压差，调节油井产量。它是调整、控制自喷井、电泵井合理工作的主要装置。油嘴一般装在采油树一侧的油嘴套内，也可装在井下或站内计量分离器前。油嘴过油孔径一般为 1.5～30mm 左右，可根据不同工作制度需要选用相应孔径。油嘴结构如图10所示。
图10 油嘴结构示意图
（a）螺纹式油嘴；（b）卡扣式油嘴。
⑥ 取样闸门。取样闸门装在油嘴后面的出油管线上，用于取样或检查、更换油嘴时放空。
⑦ 回压闸门（回油闸门）。回压闸门安装在油嘴后的出油管线上，作用是在检查和更换油嘴、维修生产闸门及井下作业时，防止集油管线流体倒流。部分油井也会在此位置安装高压止回阀来代替回压闸门。
⑧ 压力表。压力表用于观察和录取油压、套压。
三、井口装置最大工作压力
井口装置零部件的最大工作压力应由其端部或出口连接的最大工作压力决定。当端部或出口连接的最大工作压力不同时，应按较小的压力值确定。
井口装置最大工作压力及连接形式见表1。
表1 井口装置最大工作压力及连接形式
| 连接形式 | 最大工作压力 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 | 21 | 35 | 70 | 105 | 140 | |
| 法兰 | △ | △ | △ | △ | △ | △ |
| 卡箍 | △ | △ | △ | |||
注：“△”表示不同连接形式井口装置中应有的最大工作压力。
四、几种常见的井口装置
图11、图12所示为几种常见的井口装置。图13为抽油井环空测试用的偏心井口结构示意图。
图11 KYS15／62DQ型井口装置
1-死堵；2-清蜡闸门；3-法兰；4-油管三通；5-总闸门芯子；6-卡箍；7-油管头；8-顶丝；9-油管短节；10-套管短节；11-压力表；12-套管闸门芯子；13-油管闸门芯子；14-锤击由壬。
图12 KY250／65型抽油井口装置
1-油压表；2-套压表；3-卡箍；4-压力表控制阀；5-油管四通；6-生产闸门；7-油嘴套；8-总闸门；9-套管闸门；10-油管头；11-油管头上法兰；12-套管法兰；13-光杆密封装置；14-顶丝法兰；15-接头。
图13 单转偏心井口结构示意图
1-套管法兰；2-限位护壳；3-上法兰；4-偏心油管挂；5-活接头；6-出油三通；7-活动接头；8-测试孔；9-球轴承；10-钢圈。
