SYT 5083-2021 石油天然氣鉆采設(shè)備 尾管懸掛器及尾管回接裝置-PDF解密

中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)石油天然氣鉆采設(shè)備尾管懸掛器及尾管回接裝置2021—11-16發(fā)布2022-02—16實(shí)施國(guó)家能源局發(fā)布I Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 24分類(lèi)與型號(hào)表示方法 34.1尾管懸掛器的分類(lèi)與型號(hào)表示方法 34.2尾管回接裝置的型號(hào)表示方法 3 45.1尺寸要求和主要性能參數(shù) 45.2技術(shù)要求 46試驗(yàn)方法 6.1原材料及零件性能試驗(yàn) 6.2產(chǎn)品性能檢驗(yàn) 7檢驗(yàn)規(guī)則 7.1出廠檢驗(yàn) 7.3判定規(guī)則 8標(biāo)志、包裝、貯存、運(yùn)輸 8.1標(biāo)志 8.3貯存、運(yùn)輸 附錄A(資料性)典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖示 Ⅱ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替SY/T5083—2014《尾管懸掛器及尾管回接裝置》,與SY/T5083—2014相比，主要技術(shù)差異如下：a)規(guī)范性引用文件做了技術(shù)性差異的調(diào)整(見(jiàn)第2章，2014年版的第2章);b)增加了液壓式尾管懸掛器、膨脹式尾管懸掛器等術(shù)語(yǔ)和定義(見(jiàn)第3章);c)更改了尾管懸掛器和尾管回接裝置的分類(lèi)及型號(hào)表示方法，并增加了牽制型尾管懸掛器等輔助功能類(lèi)別(見(jiàn)第4章，2014年版的第4章);d)增加了尾管懸掛器的規(guī)格，并修改了表1和表2中的性能參數(shù)(見(jiàn)第5章);e)更改或增加了部分技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則的內(nèi)容(見(jiàn)第5章、第6章、第7章，2014年版的第5章、第6章、第7章);f)更改了橡膠件貯存要求，采用GB/T20739(見(jiàn)第8章，2014年版的第8章);g)增加了“典型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖示”(見(jiàn)附錄A)。本文件的某些內(nèi)容可能涉及專(zhuān)利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專(zhuān)利的責(zé)任。本文件由全國(guó)石油鉆采設(shè)備和工具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC96)提出并歸口。本文件起草單位：德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司、中國(guó)石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院、中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司工程技術(shù)研究院、中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院有限公司、中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院、北京石油機(jī)械有限公司等。本文件主要起草人：馬蘭榮、馬開(kāi)華、吳姬昊、韓振強(qiáng)、阮臣良、郭朝輝、張瑞、任榮權(quán)、張燕萍、唐明、吳柳根、陳曉軍、于永亮。本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：1石油天然氣鉆采設(shè)備尾管懸掛器及尾管回接裝置本文件規(guī)定了石油天然氣鉆采設(shè)備尾管懸掛器及尾管回接裝置的分類(lèi)與型號(hào)表示方法、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)志、包裝、貯存和運(yùn)輸。本文件適用于石油天然氣工業(yè)油氣井作業(yè)中所用尾管懸掛器及尾管回接裝置的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適GB/T222鋼的成品化學(xué)成分允許偏差GB/T223(所有部分)鋼鐵及合金化學(xué)分析方法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法GB/T229金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法GB/T528硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定GB/T529硫化橡膠和熱塑性橡膠撕裂強(qiáng)度的測(cè)足(褲形、直角形和新月形試樣)GB/T531.1硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入硬度試驗(yàn)方法第1部分：邵氏硬度計(jì)法(邵爾硬度)GB/T2975鋼及鋼產(chǎn)品力學(xué)性能試驗(yàn)取樣位置及試樣制備GB/T4157金屬在硫化氫環(huán)境中抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法GB/T4336碳素鋼和中低合金鋼多元素含量的測(cè)定火花放電原子發(fā)射光譜法(常規(guī)法)GB/T7759.1硫化橡膠或熱塑性橡膠壓縮永久變形的測(cè)定第1部分：在常溫及高溫條件下GB/T8650管線鋼和壓力容器鋼抗氫致開(kāi)裂評(píng)定方法GB/T9253.2石油天然氣工業(yè)套管、油管和管線管螺紋的加工、測(cè)量和檢驗(yàn)GB/T18590金屬和合金的腐蝕點(diǎn)蝕評(píng)定方法GB/T20739橡膠制品貯存指南GB/T20970石油天然氣工業(yè)井下工具封隔器和橋塞GB/T20972(所有部分)石油天然氣工業(yè)油氣開(kāi)采中由于含硫化氫環(huán)境的材料GB/T22512.1石油天然氣工業(yè)旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備第1部分：旋轉(zhuǎn)鉆柱構(gòu)件GB/T22512.2石油天然氣工業(yè)旋轉(zhuǎn)鉆井設(shè)備第2部分：旋轉(zhuǎn)臺(tái)肩式螺紋連接的加工與測(cè)量JB/T7901金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法NB/T47013.3承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第3部分：超聲檢測(cè)SY/T6951實(shí)體膨脹管2SY/T7406.1酸性環(huán)境下材料評(píng)價(jià)方法第1部分：彈性材料試驗(yàn)評(píng)價(jià)方法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。尾管懸掛器linerhanger將尾管懸掛在上層套管下部，能夠完成注水泥作業(yè)的固井工具。通過(guò)液壓方式驅(qū)動(dòng)卡瓦徑向漲開(kāi)，將尾管懸掛在上層套管內(nèi)壁的工具。機(jī)械式尾管懸掛器mechanicalsetlinerhanger通過(guò)上提、下放或旋轉(zhuǎn)等機(jī)械方式驅(qū)動(dòng)卡瓦徑向漲開(kāi)，將尾管懸掛在上層套管內(nèi)壁的工具。膨脹式尾管懸掛器expandablelinerhanger利用膨脹管的徑向塑性變形，將尾管懸掛在上層套管內(nèi)壁的工具。尾管頂部封隔器linertoppacker帶有封隔器密封元件，用于密封尾管或套管與上層套管之間環(huán)空的工具。牽制短節(jié)hold-downsub能夠?qū)崿F(xiàn)反向鎖定，限制尾管上移，并能夠在一定載荷下解鎖的工具。牽制型尾管懸掛器linerhangerwithhold-downsub帶有牽制短節(jié)，能夠在尾管坐掛后實(shí)現(xiàn)管柱反向鎖定和解鎖的尾管懸掛器。尾管回接裝置linertie-backequipment用于尾管固井后將套管向井口延伸的裝置，主要包括回接筒和回接插頭等?；亟油瞤olished-borereceptacle具有密封內(nèi)表面，用于容納回接插頭密封組件的部件?；亟硬孱^tie-backsealnipple用于連接尾管和上部回接套管的帶有密封組件的插入式裝置。用于連接尾管和上部回接套管，并具備環(huán)空封隔功能的回接插頭。送入工具runningtool用于完成尾管送入、坐掛和注水泥作業(yè)，并使送入管柱與尾管脫離的裝置。3球座landingcollar用于承接憋壓球或膠塞，建立管內(nèi)壓力的裝置。用于隔離鉆井液和水泥漿，并頂替尾管內(nèi)水泥漿的膠塞。鉆桿膠塞drillpiperubberplug用于隔離鉆井液和水泥漿，并頂替送入管柱內(nèi)水泥漿的膠塞。4分類(lèi)與型號(hào)表示方法4.1尾管懸掛器的分類(lèi)與型號(hào)表示方法4.1.1尾管懸掛器按作用方式分為：a)液壓式，代號(hào)Y;b)機(jī)械式，代號(hào)J;c)雙作用式，代號(hào)D;d)膨脹式，代號(hào)P。4.1.2尾管懸掛器型號(hào)表示方法如下：——示例1:示例2:XG245×178-YFS表示上層套管公稱(chēng)尺寸為245mm、尾管公稱(chēng)尺寸為178mm的防H?S材質(zhì)的封隔型液壓式尾示例3:XG245×178-YFXC表示上層套管公稱(chēng)尺寸為245mm、尾管公稱(chēng)尺寸為178mm的防CO?材質(zhì)的封隔旋轉(zhuǎn)型液示例4:XG178×127-YFXQCS表示上層套管公稱(chēng)尺寸為14.2尾管回接裝置的型號(hào)表示方法尾管回接裝置的型號(hào)表示方法如下：4示例1:示例2:示例3:5要求5.1尺寸要求和主要性能參數(shù)5.1.1液壓式和機(jī)械式尾管懸掛器的主要尺寸和性能參數(shù)應(yīng)符合表1的規(guī)定，膨脹式尾管懸掛器的主要尺寸和性能參數(shù)應(yīng)符合表2的規(guī)定。5.1.2尾管回接裝置的主要尺寸和性能參數(shù)應(yīng)符合表3的規(guī)定。5.2.1尾管懸掛器及尾管回接裝置應(yīng)符合本文件的規(guī)定，并按照經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣和技術(shù)文件制造。5.2.2尾管懸掛器及尾管回接裝置橡膠密封件材料物理性能應(yīng)符合表4的規(guī)定。當(dāng)橡膠密封件無(wú)法滿(mǎn)足要求時(shí)，可使用其他材料的密封件，這些材料的物理性能應(yīng)有制造商書(shū)面規(guī)范。5.2.3尾管懸掛器及尾管回接裝置上主要受力零件(主承載和或主承壓的零件)的材料力學(xué)性能應(yīng)符合表5的規(guī)定。5.2.4尾管懸掛器及尾管回接裝置主要受力零件應(yīng)進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)，質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到NB/T47013.35.2.5卡瓦材料經(jīng)熱處理后，表面硬度應(yīng)達(dá)到52HRC～65HRC。5.2.6送入工具的鉆桿接頭及螺紋應(yīng)符合GB/T22512.1及GB/T22512.2的規(guī)定。5.2.7尾管懸掛器及尾管回接裝置上的套管螺紋、油管螺紋應(yīng)符合GB/T9253.2的規(guī)定。5.2.8尾管懸掛器及尾管回接裝置所有的連接螺紋均應(yīng)進(jìn)行防粘處理。5.2.9尾管懸掛器固井時(shí)最小過(guò)流面積對(duì)上層套管與尾管接箍之間過(guò)流面積的比值不應(yīng)小于35%。5.2.10尾管懸掛器所涉及的剪切機(jī)構(gòu)的剪切力與設(shè)計(jì)值的偏差值應(yīng)在±10%以?xún)?nèi)。5.2.11尾管懸掛器中的所有液缸的啟動(dòng)壓力應(yīng)小于2MPa。5.2.12對(duì)于用于腐蝕性環(huán)境的尾管懸掛器及尾管回接裝置，主要受力零件的金屬材料和密封用彈性材料應(yīng)滿(mǎn)足防腐蝕要求，并進(jìn)行抗H?S或/和抗CO?試驗(yàn)。5.2.13牽制型尾管懸掛器所包含的牽制短節(jié)的反向鎖定力應(yīng)為200kN～400kN。5.2.14封隔型尾管懸掛器的尾管頂部封隔器應(yīng)滿(mǎn)足GB/T20970的相關(guān)規(guī)定。5.2.15膨脹式尾管懸掛器實(shí)體膨脹零件的壁厚不均勻度應(yīng)滿(mǎn)足SY/T6951的相關(guān)規(guī)定。公稱(chēng)尺寸最小內(nèi)徑mm密封能力能力能力IⅡIⅡⅢIⅡⅢ の表1(續(xù))公稱(chēng)尺寸最小內(nèi)徑密封能力能力能力IⅡIⅡⅢIⅡⅢ表1(續(xù))公稱(chēng)尺寸最小內(nèi)徑密封能力能力能力IⅡIⅡⅢIⅡⅢ公稱(chēng)尺寸坐掛后最小內(nèi)徑負(fù)荷坐封壓力后承受正向能力能力IⅡ0表2(續(xù))公稱(chēng)尺寸坐掛后最小內(nèi)徑負(fù)荷坐封壓力后承受正向能力能力IⅡ注：其他主要尺寸和性能參數(shù)可根據(jù)用戶(hù)特殊要求另行約定。9回接套管公稱(chēng)尺寸回接密封能力IⅡⅢIⅡⅢ注：其他主要尺寸和性能參數(shù)可根據(jù)用戶(hù)特殊要表4橡膠件材料物理性能項(xiàng)目(空氣100℃×24h,20%壓縮率)老化系數(shù)(100℃×24h)H?S/CO?溶液腐蝕性能變化率(H?S:20%,CO?:5%,CH?:75%,總壓6.9MPa,試驗(yàn)溫度×160h)%夏比沖擊吸收功Akv?J防CO?材料防H?S材料一 223(所有部分)或者GB/T4336的規(guī)定進(jìn)行化學(xué)分析檢驗(yàn)，成分偏差應(yīng)滿(mǎn)足GB/T222的相關(guān)要求。6.1.2尾管懸掛器及尾管回接裝置中主要受力零件，應(yīng)依據(jù)GB/T2975的規(guī)定對(duì)原材料取樣，按GB/T228.1的規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，按GB/T229的規(guī)定進(jìn)行沖擊6.1.3金屬件應(yīng)按GB/T231.1或GB/T230.1的規(guī)定進(jìn)行硬度檢測(cè)，橡膠件應(yīng)按GB/T531.1中有關(guān)6.1.6金屬材料抗H?S腐蝕試驗(yàn)應(yīng)按GB/T4157、GB/T8650和GB/T20972(所有部分)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，抗CO?腐蝕試驗(yàn)應(yīng)分別按JB/T7901和GB/T18590的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。6.1.7橡膠材料拉伸性能、撕裂性能、壓縮永久變形等性能檢測(cè)應(yīng)按GB/T528、GB/T529、GB/T將制作剪釘?shù)牟牧?，先隨機(jī)取一部分加工成二至三組剪釘，分別在室溫下進(jìn)行剪切試驗(yàn)，當(dāng)連續(xù)兩次的剪切試驗(yàn)值與設(shè)計(jì)值的誤差均在±10%以方可用該材料加工該批產(chǎn)品的剪釘。對(duì)于不同類(lèi)型的尾管懸掛器，其試驗(yàn)方式分別為：a)對(duì)于液壓式尾管懸掛器，應(yīng)將尾管懸掛器的剪釘卸掉，再進(jìn)行坐掛動(dòng)作試驗(yàn)，液缸啟動(dòng)壓力c)對(duì)于液壓一機(jī)械雙作用尾管懸掛器，液壓坐掛試驗(yàn)動(dòng)作按照6.2.3a)進(jìn)行，機(jī)械坐掛試驗(yàn)按倒扣裝置內(nèi)外螺紋表面涂抹螺紋脂，對(duì)倒扣裝置進(jìn)行上卸扣試驗(yàn)，上扣尾管懸掛器單元組裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行密封能力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于表1中各等級(jí)密封能力要求值，穩(wěn)壓15min,壓降應(yīng)小于0.5MPa;型式試驗(yàn)時(shí)，φ273mm×φ194mm以下規(guī)格尾管懸掛器的試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于表1中密封能力的1.5倍，φ273mm×φ194mm及以上規(guī)格的尾管懸掛器的試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于表1中密封能力的1.2倍。將尾管懸掛器組裝后放入適用壁厚的上層套管中，進(jìn)行坐掛以下規(guī)格尾管懸掛器的試驗(yàn)拉力為表1或表2中額定懸掛負(fù)荷的1.5倍，φ273mm×φ194mm及以上規(guī)格的尾管懸掛器的試驗(yàn)拉力為表1或表2中額定懸掛負(fù)荷的1.2倍，試驗(yàn)中尾管懸掛器應(yīng)不發(fā)生滑首先進(jìn)行鉆桿膠塞與尾管膠塞的復(fù)合試驗(yàn)，然后進(jìn)行復(fù)合后的防回壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為表1或表2中復(fù)合膠塞承受回壓值的1.5倍，穩(wěn)壓15min,壓降應(yīng)小于0.5MPa。試驗(yàn)時(shí)，將膨脹錐放入膨脹管內(nèi)，泵入試壓液，推動(dòng)膨脹錐坐封，坐封壓力應(yīng)符合表2的要求。膨脹式尾管懸掛器與上層套管封隔后，應(yīng)進(jìn)行環(huán)空密封能力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于表2中各等級(jí)密封能力要求值，穩(wěn)壓15min,壓降應(yīng)小于0.5MPa。鉆桿膠塞與尾管膠塞復(fù)合后坐在碰壓環(huán)上后從上端泵入液體，試驗(yàn)壓力為表2膠塞承壓能力的將尾管頂部封隔器組裝后放入上層套管中，進(jìn)行坐封后的密封試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為表1規(guī)定的密封能力的1.2倍，測(cè)試要求、不同等級(jí)的封隔器測(cè)試環(huán)境及接受標(biāo)準(zhǔn)按GB/T20970相關(guān)要求進(jìn)行。采用扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行尾管懸掛器整體抗扭能力試驗(yàn)，試驗(yàn)扭矩應(yīng)為表1或表2規(guī)定抗扭能力的將回接插頭插入回接筒內(nèi)，然后進(jìn)行整體承壓能力測(cè)試，試驗(yàn)壓力應(yīng)為表3規(guī)定的密封能力的將組裝后的牽制短節(jié)放入上層套管中，進(jìn)行坐掛后的反向鎖定力試驗(yàn)。試驗(yàn)拉力應(yīng)符組裝完成待出廠的尾管懸掛器產(chǎn)品應(yīng)進(jìn)行整機(jī)密封能力試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于35MPa,穩(wěn)壓7檢驗(yàn)規(guī)則產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)制造商質(zhì)量檢驗(yàn)部門(mén)檢驗(yàn)合格并附有產(chǎn)品合格證書(shū)后才能出廠，出廠檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：a)連接螺紋的檢驗(yàn)；b)剪釘?shù)募羟性囼?yàn)；c)坐掛動(dòng)作試驗(yàn)(本款膨脹式尾管懸掛器不適用);d)倒扣裝置的上扣、卸扣試驗(yàn)；e)整機(jī)密封性能試驗(yàn)(本款膨脹式尾管懸掛器不適用)。7.2.1有下列情況之一應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)a)樣機(jī)試制；a)連接螺紋的檢驗(yàn)；b)主要受力零件材料的力學(xué)性能試驗(yàn)；c)主要受力零件無(wú)損檢驗(yàn)；d)主要受力零件硬度檢驗(yàn)；f)產(chǎn)