ISO 13679-2002 Petroleum and natural gas industries - Procedures for testing casing and tubing connections《石油和天然气工业 套管和管连接的测试程序》.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 13679:2002(F) ISO 2002NORME INTERNATIONALE ISO 13679 Premire dition 2002-12-15Industries du ptrole et du gaz naturel Procdures de test des connexions pour tubes de cuvelage et de production Petroleum and natural gas industries Procedures for testing casing and tubing connection

2、s ISO 13679:2002(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence a

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7、fice Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2009 Publi en Suisse ii ISO 2002 Tous droits rservsISO 13679:2002(F) ISO 2002 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos. vi Introduction vii 1

8、Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Termes, dfinitions, symboles et termes abrgs 2 3.1 Termes et dfinitions 2 3.2 Symboles et termes abrgs . 4 4 Exigences gnrales 9 4.1 Gomtrie de la connexion, enveloppe de charges dessai et fiche technique de performance 9 4.2 Contrle de la qualit . 9

9、5 Exigences gnrales relatives aux essais . 10 5.1 Classes dessais . 10 5.2 Matrice dessais 11 5.3 Programme dessais. 14 5.4 Exigences relatives ltalonnage et lagrment . 16 5.5 Essais de rptition 17 5.6 Essais relatifs aux proprits des matriaux 17 5.7 Modes opratoires de vissage/dvissage 18 5.8 Dtect

10、ion de fuite de pression interne . 19 5.9 Dispositif de pigeage des fuites de pression interne . 20 5.10 Dtection de fuite de pression externe. 27 5.11 Acquisition des donnes et mthodes dessai 30 5.12 Essais thermiques cycliques. 32 6 Prparation de lprouvette de connexion . 35 6.1 Objectifs gnraux d

11、es essais dune connexion. 35 6.2 Identification et marquage des prouvettes de connexion 37 6.3 Prparation des prouvettes de connexion. 38 6.4 Usinage des prouvettes de connexion. 39 6.5 Tolrances dusinage . 40 6.6 Limites de tolrance sur les objectifs dusinage. 41 6.7 paulement rainur 41 7 Modes opr

12、atoires dessai. 42 7.1 Principe 42 7.2 Essais de vissage/dvissage. 44 7.3 Essais denveloppe de charges dessai .45 7.4 Essais de charges limites 58 7.5 Voie dessai de charge limite (voir Figures 18 et 19) 61 8 Critres dacceptation 64 8.1 Essais de vissage et de dvissage . 64 8.2 Essais denveloppe de

13、charges dessai .64 8.3 Essais de charges limites 65 9 Rapports dessai . 65 Annexe A (normative) Fiche technique relative la gomtrie et aux performances de la connexion 66 Annexe B (informative) Enveloppe de charges dessai et charges limites de la connexion 75 ISO 13679:2002(F) iv ISO 2002 Tous droit

14、s rservsAnnexe C (normative) Fiches techniques 95 Annexe D (normative) Rapport dessai dtaill dune connexion . 125 Annexe E (normative) Rapport dessai sommaire dune connexion. 128 Annexe F (informative) Dtermination de la plage de charge de la presse 131 Annexe G (informative) Considrations relatives

15、 linterpolation et lextrapolation. 132 Annexe H (informative) Essais pour application spciale 134 Annexe I (informative) Expos des bases de calcul . 141 Annexe J (normative) Essais indpendants des joints de connexions comportant des joints mtalliques et des joints lastiques 144 Bibliographie 151 Tab

16、leau 1 Matrice dessais Sries dessais et numros didentification des prouvettes 12 Tableau 2 Objectifs dessai des prouvettes de connexion pour tous les niveaux CAL. 36 Tableau 3 Recommandations pour le choix des prouvettes de connexion destines valuer une connexion filetage conique et joint mtallique

17、avec paulement . 37 Tableau 4 Limites de tolrance sur les objectifs dusinage41 Tableau 5 Description des prouvettes et rsum des sries dessais pour une connexion filetage conique et joint mtallique avec paulement. 43 Tableau 6 tapes de charge de la srie dessais A (voir Figure 13 ou 14, selon le cas)

18、Essais dans les quadrants I, II, III, IV (sans flexion) temprature ambiante. 48 Tableau 7 tapes de charge de la srie dessais B sans flexion pour une connexion ayant des caractristiques nominales quivalentes celles du corps du tube (voir Figure 15) Essais dans les quadrants I et II sans flexion tempr

19、ature ambiante 52 Tableau 8 tapes de charge de la srie dessais B avec flexion pour une connexion ayant des caractristiques nominales quivalentes celles du corps du tube (voir Figure 16) Essais dans les quadrants I et II avec flexion temprature ambiante 53 Tableau A.1 Fiche technique relative la gomt

20、rie et aux caractristiques de performance de la connexion 68 Tableau A.2 Exemple denveloppe de charges dessai de la srie A pour une connexion ayant des caractristiques nominales quivalentes celles du corps du tube Rsistance pour D 178 mm paisseur de paroi 10,16 mm nuance P-110 (7 sur 29 lb/ft P-110)

21、 (voir Figure A.1). 69 Tableau A.3 tapes de charge dtailles 70 Tableau B.1 Aires et dimensions . 79 Tableau B.2 Dimensions requises pour le calcul des sections transversales critiques . 94 Tableau F.1 Rsultats types dune dtermination de la plage de charge dune presse (200 kN 2 000 kN). 131 Figure 1

22、Programme dessais selon le niveau dapplication de la connexion 13 Figure 2 Dispositif de pigeage des fuites collier pour dtection des fuites de pression interne 21 Figure 3 Dispositif de pigeage des fuites gaine flexible pour dtection des fuites de pression interne 21 ISO 13679:2002(F) ISO 2002 Tous

23、 droits rservs vFigure 4 Dispositif de pigeage des fuites filetage femelle muni dorifices pour dtection des fuites de pression interne 22 Figure 5 Dtection de fuite de pression interne par la mthode des bulles . 24 Figure 6 Exemple de trac pour la dtermination de la sensibilit de dtection des fuites

24、 . 25 Figure 7 Dtection de fuite par la mthode spectromtre de masse lhlium 26 Figure 8 Exemple de montage pour la srie dessais A27 Figure 9 Exemple de systme de dtection de fuite pour la srie dessais A 28 Figure 10 Cycles thermiques/mcaniques de la srie dessais C pour CAL II, III et IV 33 Figure 11

25、Nomenclature des prouvettes de connexion et longueur non soutenue. 38 Figure 12 Rainures de drivation de pression dans lpaulement. 42 Figure 13 Voie de charge de la srie dessais A pour une connexion dont les caractristiques nominales en compression sont suprieures ou gales celles du corps du tube. 5

26、0 Figure 14 Voie de charge de la srie dessais A pour une connexion dont les caractristiques nominales en compression sont infrieures celles du corps du tube. 51 Figure 15 Voies de charge de la srie dessais B sans flexion pour une connexion ayant des caractristiques nominales quivalentes celles du co

27、rps du tube 55 Figure 16 Voies de charge de la srie dessais B avec flexion pour une connexion ayant des caractristiques nominales quivalentes celles du corps du tube 56 Figure 17 Voie de charge de la srie dessais B pour une connexion dont les caractristiques nominales en compression avec flexion son

28、t infrieures celles du corps du tube. 57 Figure 18 Voies dessai de charges limites pour des connexions ayant des caractristiques nominales suprieures ou gales celles du corps du tube 59 Figure 19 Voies dessai de charges limites pour des connexions plus faibles que le corps du tube. 60 Figure A.1 Exe

29、mple denveloppe de charges dessai de la srie A pour une connexion ayant des caractristiques nominales quivalentes celles du corps du tube D 178 mm paisseur de paroi 10,16 mm nuance P-110 (7 sur 29 lb/ft P-110). 74 Figure B.1 Enveloppes de charge dessai du corps du tube et de la connexion des dimensi

30、ons spcifies 77 Figure C.1 Configuration recommande des longueurs mres pour les prouvettes et les chantillons de matriau 96 Figure G.1 Exemple despace de conception dune connexion de qualit suprieure 133 Figure J.1 Dispositif de pigeage des fuites filetage femelle muni dorifices pour la dtection des

31、 fuites de pression interne prsentant des modifications pour le joint lastique . 147 Figure J.2 Niveaux dacceptation dune connexion comportant une bague dtanchit lastique 148 Figure J.3 Autre squence dessais pour une connexion comportant un joint mtallique (MTM) et un joint lastique (RS) 150 ISO 136

32、79:2002(F) vi ISO 2002 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de lISO. Chaque comit

33、membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI

34、) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internationales adopts par les com

35、its techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectue

36、lle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 13679 a t labore par le comit technique ISO/TC 67, Matriel, quipement et structures en mer pour les industries ptrolire, ptrochimique et du gaz

37、naturel, sous-comit SC 5, Tubes de cuvelage, tubes de production et tiges de forage. ISO 13679:2002(F) ISO 2002 Tous droits rservs viiIntroduction La prsente Norme internationale fait partie intgrante dun processus permettant de fournir lindustrie du ptrole et du gaz naturel des connexions pour tube

38、s de cuvelage et de production fiables adaptes lusage prvu. Elle a t labore en se fondant sur des amliorations de la Pratique Recommande 5C5 de lAPI et sur des modes opratoires dessai spciaux, ainsi que sur les suggestions faites par les principaux utilisateurs, les fabricants et les consultants en

39、essais du monde entier. La prsente Norme internationale reprsente les connaissances accumules au fil de nombreuses annes de pratique en matire dessais et de qualification. La validation de lenveloppe de charges dessai des connexions et de leurs charges limites la rupture est connexe la conception de

40、s tubes de cuvelage et de production pour les industries du ptrole et du gaz naturel. Les tubes de cuvelage et de production sont soumis diffrentes charges, notamment les charges dues la pression interne, la pression externe, la traction axiale, la compression axiale, la flexion, la torsion, aux for

41、ces transversales et aux variations de temprature. Lamplitude et la combinaison de ces charges aboutissent diffrents modes de dfaillance du corps des tubes et des connexions. Alors que les charges dessai et les charges limites sont gnralement bien connues pour le corps des tubes, il nen est pas de m

42、me pour les connexions. Ces modes de dfaillance et ces charges sont gnralement diffrents et souvent plus faibles que ceux du tube. En consquence, une validation exprimentale est ncessaire. La conception dun puits adapte les charges dessai et les charges limites de la connexion et du tube aux conditi

43、ons du puits de manire obtenir des capacits de charge ayant une fiabilit adquate. La validation des charges dessai et des charges limites ncessite de raliser des essais aux valeurs extrmes des paramtres de performance en rapport avec ces charges dfinies. Ces essais permettent de garantir que la popu

44、lation de production, qui se situe dans ces limites, galera ou dpassera les performances de la population dessai. Les paramtres de performance des raccords filets comprennent les tolrances dimensionnelles, les proprits mcaniques, le traitement de surface, le couple de serrage et le type et la quanti

45、t de compos pour filetage. Pour les connexions spciales types, les tolrances les plus dfavorables sont connues et dfinies dans la prsente Norme internationale. Pour les autres connexions, une analyse de la conception est ncessaire pour dfinir les combinaisons de tolrances les plus dfavorables. Il co

46、nvient que les utilisateurs de la prsente Norme internationale soient conscients que des exigences supplmentaires ou diffrentes pourraient savrer ncessaires pour des applications particulires. La prsente Norme internationale na pas pour intention dempcher un vendeur doffrir, ou un acheteur daccepter

47、, dautres quipements ou solutions techniques pour une application particulire. Cela est dautant plus vrai lorsque la technologie est innovante ou en cours de dveloppement. Lorsquune autre solution est propose, il convient que le vendeur identifie tous les carts par rapport la prsente Norme internationale et en fournisse les dtails. La prsente Norme internationale comprend les principales parties suivantes. Sur la base des donnes fournies par le fabricant, spcifies l