GB T 19831.1-2005 石油天然气工业 套管扶正器 第1部分 弓形弹簧套管扶正器.pdf

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1、ICS 75. 180. 10 E 92 道B中华人民共和国国家标准GB/T 19831.1-2005/ISO 10427-1 : 200 1 石油天然气工业套管扶正器第1部分弓形弹簧套管扶正器Petroleum and natural gas industries-Casing centralizers一Part 1 : Bow-spring casing centralizers CISO 10427-1: 2001 , IDT) 2005嗣07-04发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员f2006-01-01实施060609000466 G/T 19831. 1

2、-2005/1S0 10427-1 :2001 目次前言. 1 1 范围.，.2 规范性引用文件3 术语和定义.4 要求.25 试验设备.36 起动力和下放力试验程序.4 7 复位力试验8 标记附录A(资料性附录)其他资料.6 A.l 载荷挠度资料.6 A.2 复位力要求的确定.6 A.3 67%偏离间隙比在现场的应用.7 GB/T 19831. 1-2005/ISO 10427-1 : 200 1 前GB/T 19831(石油天然气工业套管扶正器分为两部分z一一第1部分弓形弹簧套管扶正器F一一第2部分扶正器放置和止动环试验。本部分为GB/T19831的第1部分。本部分等同采用ISO10427

3、-1:2001(石油天然气工业套管扶正器第1部分弓形弹簧套管扶正器)(英文版)。本部分附录A为资料性附录。本部分由全国石油钻来设备和工具标准化技术委员会提出并归口。本部分由中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂负责起草，石油工业井下工具质量监督检验中心、中国石化股份公司石油勘探开发研究院德州钻井研究所参加起草。本部分主要起草人z朱凯军、官纯国、高文金、张虎林、王晗阳、吴姬吴、邢世奇。I GB/T 1983 1. 1-2005/ISO 10427-1 : 200 1 石油天然气工业套管扶正器第1部分弓形弹簧套管扶正器1 范围本部分对石油天然气工业弓形弹簧- 试验方法规定了对制造商的设t3. 1 3

4、.4 3.5 3.6 3. 7 井眼尺寸hole size 井眼直径。复位力restoring force 安装在套管上的扶正器使套管离开井壁的力。注:复位力数值可随安装方法而发生变化。刚性扶正器rigid centralizer 弓片不能被挠曲的扶正器。下股力running force 最低性能参数、试验程序和标记方法提出要求。期测试以保证产品性能参数的一致性。分达成协议的各方研究本部分。安装在套管上的扶正器在特定井眼内移动所需的最大力。GB/T 19831. 1-2005/ISO 10427-1: 200 1 3.8 3.9 注:下放力数值可随安装方法而发生变化。偏离间隙standoff

5、井眼直径与套管外径间的最小距离。偏离间隙比standoff ratio 偏离间隙与环空间隙的比值。注:用百分比表示。3. 10 起动力starting force 安装在套管上的扶正器进入特定井眼所需的最大力。注:起动力可随安装方法而发生变化。3. 11 止动环stop collar 安放在套管上防止扶正器移动的装置。注:该装置既可单独作为一个部件，也可和扶正器组合成一个部件。4 要求4. 1 扶正器的作用扶正器的作用是有利于下套管顺利，保持套管在井眼内居中。使用扶正器的主要目的是保持合理的偏离间隙，有利于保证固井质量，从而达到良好的封固效果。弓形弹簧扶正器可用不同型式、形状和不同数量的弓形弹

6、簧片构成。4.2 起动力最大起动力应小于表1中所定义的长度为12.19m(40 ft)套管的重力。最大起动力的测定应用新组装好的扶正器进行。表1毒管扶正器规范套管规格套管单位长度质量中间值偏离间隙比为67%时的最小复位力最大起动力口1口1m kg/m lb/ft N Ibf N Ibf 89 3W 14.7 9.91 1 761 396 1 761 396 102 4 16.9 11. 34 2 019 454 2 019 454 114 4 17.3 11. 6 2064 464 2064 464 127 5 19.3 13.0 2 313 520 2 313 520 140 5 23. 1

7、 15.5 2758 620 2758 620 168 6%, 35. 7 24.0 4270 960 4270 960 178 7 38. 7 26.0 4626 1040 4626 1 040 194 7%, 39.3 26.4 4 697 1 056 4697 1 056 219 8%, 53. 6 36.0 6405 1 440 6405 1 440 244 9%, 59.5 40.0 7 117 1 600 7 117 1 600 273 10%, 75.9 51. 0 4537 1020 9074 2040 298 11% 80.4 54.0 4804 1 080 9 608 2

8、160 l一2 GB/T 19831. 1-2005/ISO 10427-1 :2001 襄1(续)套管规格套管单位长度质量中间值偏离间隙比为67%时的最小复位力最大起动力口1口1m kg/m lb/ft N lbf N lbf 340 13% 90.8 61. 0 5427 1 220 10 854 2440 406 16 96. 7 65.0 5 783 1 300 11 565 2600 473 18% 130.2 87.5 7784 1 750 15 569 3500 508 20 139.9 94.0 8363 1 880 16 725 3760 a 衬管尺寸和平头管的质量。注:弓形

9、弹簧套管扶正器的起动力和复位力规范是根据每个制造商推荐的扶正器安装方法和在套管上使用凸块的方法试验而获得的。如果试验时扶正器被安装在套管接箍、止动环之上或带有整体式止动环，实际获得的结果则与标准上规定的试验方法所获得的结果不同。注意在试验时，报告中应注明如何安装扶正器和所使用夹持装置的型式。假如扶正器是按不同于本部分的方法试验，则认为不足规范试验，试验结果可能符合，也可能不符合表1的数据。4.3 复位力达到偏离间隙比为67%时所要求的扶正器的最小复位力应不小于表1中所规定的数值。有关要求的变化参见附录A.20 4.4 测试频率4.4. 1 至少用6个扶正器样件进行设计和工艺验证测试。所有被测试

10、的扶正器性能参数应符合表1的规定。4.4.2 为了证实产品性能参数的一致性，对按本部分生产的每种规格的扶正器，其产量每年超过500个的，至少每年测试一次。如果测试的扶正器不符合表1的性能参数要求，则应对存在问题的该种规格的扶正器采取改正措施并记录。5 试验设备5. 1 试验台试验台应能施加垂直载荷且能测量加载量和垂直位移量。典型设备示例见图1和图201一一一内管42一一外管z3一一均匀分布的凸块。申ba 套管直径pb一井眼直径。固1毒管扶正器起动力试验装置示意固3 GB/T 1983 1. 1-2005/ISO 10427-1 :2001 1一一-内管32 外管。5.2 仪器5.3.1 5.3

11、.2 位移占5.3.3 所有5.4 测试用5.4. 1 内管内管(见6. 1 起动力试验2 内管外径应符合态下民而民度，外管内径应是扶正器设。应去除表面的毛刺和所用的上端)不受上述限制。6. 1. 1 起动力等于使内管进入外管所需的最大力(在补偿内管和附件重量之后)。应按6.1. 2和6.1.6要求确定。6. 1. 2 将一个新组装好的扶正器按图1所示，安装在内管的四个均匀分布的凸块上，且每个凸块在内管外表面的高度不大于6.4mm(l/ 4 in)。注:在现场将扶正器安装在套管上有很多不同的方法。因此，对于所有类型的夹持装置而言，与用本程序试验获得的起动力和复位力的数值可能不同。6. 1. 3

12、 试验总成的垂直偏差应在5。以内。6. 1. 4 在进行试验前，对接触表面应涂以石油基润滑脂。6. 1. 5 将扶正器放置在外管的边缘，对内管施加载荷，拉动扶正器进入外管。GB/T 1983 1. 1-2005/ISO 10427-1 : 200 1 6. 1. 6 从开始施加载荷到扶正器完全进入外管，应连续记录加载量。按6.1. 1要求以报告的形式记录补偿后的最大起动力。6.2 下股力试验6.2.1 下放力等于使内管在外管内滑动所需的最大力，并以此力读数趋于稳定时为准(补偿内管和附件的重量之后)。6.2.2 此项试验不需要符合最大值，但仍需进行该项试验且记录试验结果。6.2.3 下放力试验和

13、起动力试验可以同时进行，也可以分别进行。6.2.4 从扶正器进入外层套管后起，记录加载量。按6.1. 1要求以报告的形式记录补偿后的最大力。7 复位力试验7.1 进行该项试验时，内管和外管的7.2 在收集试验数据之前，应将所7.3 试验载荷应施加在外管上7.4 施加载荷直到表1所(1/ 16 in)时记录一次载荷距离。7.5 重复上述完为止7.6 补偿内管和附件7.7 根据挠度及相比处的复位力。8 标记、8.1 符合本部分的套管扶正器，应囱制造商按汇7日1远古标记。于或小于1.6 mm 间隙比时的行程I和位置E试验对制造商和买方要求的附加标记不作限制。标记应采用模板印刷或粘贴标签的方法制作。标

14、记应标注在接箍或弓形弹簧片上。8.2 套管扶正器应标明安装扶正器的套管直径和适用的井眼直径以及本部分标记符号。发运组装好的套管扶正器，其尺寸规格可标注在弓形弹簧片或接箍上。发运散装的套管扶正器或分开发运的弓形弹簧片和接箍，则应在发运清单上分别注明各零部件符合本部分的标记符号。示例:一个符合本部分的140mm(5!1 in)适用于200mm(7 ys in)井眼的扶正器，应标记如下:140 mm X 200 mm GB/ T 19831. 1 2005/ISO 10427-1: 2001或5)1in X 7 ys in GB/ T 1983 l. 1 2005/ISO 10427-1 : 200

15、1。5 GB/T 19831.1一2005/ISO10427-1 : 200 1 A.1 载荷挠度资料附录A(资料性附录)其他资料图A.l所示为一个典型的载荷挠度曲线。此曲线按第7章所述的方法制作。该曲线的作用是向用户提供套管扶正器在给定尺寸井眼中使用的特性数据资料。该数据作为确定套管扶正器在斜井中的安放间距是非常有用的。载荷挠度曲线是扶正器制造商通过试验所得到的数据，因此，曲线不是必须公布也不要求符合本部分。m mm 篮E 4E 川50.801. 75 44.45 1. 50 38.10 1. 25 31. 75 1. 00 25.40 a 0.50 12.70 0.25 6.35 1 33

16、4 2 669 4 003 5 338 6 672 8 007 9 341 10 676 N 300 600 , 900 1 200 1 500 1 800 2 100 2 400 Ib 起动力=2891.5N(650 1b) 下放力=1445.7N(325 1b) a 67%偏离间隙载衡圈A.1 178 mm x 251 mm(7 in x 9Ya in)套管扶正器载荷挠度曲线A.2 复位力要求的确定现场调查表明，井斜平均变化在O扩。6O。之间，因此，在计算所需复位力时，采用井斜平均值为3000。对于273rnrn.508 rnrn(l刊O%，in . h、.、.小复位力不应小于:FR =

17、Wsin300 = 0.5 W 式中zFR一一最小复位力，单位为牛顿(N); W一-套管长为12.19rn(40 ft)的质量，单位为牛顿(N)。对于114rnrn.244 rnrn(4 in9% in)的套管，通常情况下，套管柱处于斜井段时，其最小复位力不应小于zGB/T 19831. 1-2005/ISO 10427-1 :2001 FR = 2Wsin30o = W A.3 67%偏离间陈比在现场的应用67%偏离间隙比不一定满足使套管居中的现场应用要求。67%偏离间隙比仅被用于规定套管扶正器所应达到的最低性能参数标准。中华人民共和国国家标准石油天然气工业套管扶正器第1部分弓形弹簧套管扶正器GB/T 19831. 1一2005/1S010427-1: 2001 * 中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 开本880X12301/16 印张O.75 字数15千字2005年12月第一版2005年12月第一次印刷* 书号:155066 1-26747 定价10.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 19831.1-2005 FOONH FshN守OF。自的CON-.-.户的F同阁。