API RP 19B CHINESE-2006 Recommended Practices for Evaluation of Well Perforators (SECOND EDITION)《井射孔器评价的推荐实施规程.第2版》.pdf
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1、 油气井射孔器评价的推荐作法 上游段 API RP 19B 第 2 版, 2006 年 9 月 石油工业标准化研究所翻译出版 Recommended Practices for Evaluation of Well Perforators Upstream Segment API RECOMMENDED PRACTICE 19B SECOND EDITION, SEPTEMBER 2006 石油工业标准化研究所翻译出版 API 标准翻译出版委员会 主 任:杨 果 副主任:高圣平 万战翔 付 伟 邢 公 孙德刚 委 员:(按姓氏拼音为序) 陈俊峰 陈效红 崔 毅 杜德林 范亚民 方 伟 韩义萍
2、刘万赋 刘雪梅 马开华 秦长毅 单宏祥 王 辉 王 慧 王敏谦 王 欣 夏咏华 杨小珊 张 斌 张虎林 张 勇 张 玉 张玉荣 赵淑兰 周 宇 朱 斌 邹连阳 主 编:高圣平 副主编: 杜德林 本标准由石油工业标准化研究所组织翻译、出版和发行。 本标准翻译单位:石油工业标准化研究所 本标准一校责任人:刘长跃 本标准译文难免有不妥之处,欢迎各位读者批评指正 API 授权声明 本标准由美国石油学会( API)授权许可,由石油工业标准化研究所( PSRI)组织翻译。翻译版本不代替、不取代英文版本,英文版本仍为具备法律效力的版本。API 对翻译工作中出现的错误、偏差、误解均不承担任何责任。在未经 AP
3、I 书面许可的情况下,不得将翻译版本进行再翻译或复制。 AUTHORIZ D BY API EThis standard has been translated by Petroleum Standardization Research Institute (PSRI) with the permission of the American Petroleum Institute (API). This translated version shall not replace nor supersede the English language version which remains th
4、e official version. API shall not be responsible for any errors, discrepancies or misinterpretations arising from this translation. No additional translation or reproduction may be made of the standard without the prior written consent of API. 特别说明 API 各种出版物仅针对一般问题。涉及特定情况时,应查阅地方、州和联邦政府的法律与条例。 API 及其
5、员工、分包商、顾问、委员会或其他代理人不对所含信息的准确性、完整性和实用性做任何明确或暗示承诺或声明,也不对因为使用本出版物中信息或工艺所造成的后果承担任何责任或对其负责。API 及其员工、分包商、顾问、委员会或其他代理人也不保证此物不侵犯私人所有权利。 API 出版物可供任何需要者使用。 API 竭尽全力保证所含信息的准确性与可靠性。但 API 不对本出版物做任何表述、保证或担保。并特此声明不对任何因使用本出版物而违反任何主管当局所造成的损失或损害承担义务或责任。 API 出版物的目的旨在促进已被验证的、良好的工程技术和操作方法的广泛利用。这些推荐作法无意排除对譬如应在何时何地采用这些推荐作
6、法所需的正确判断。API 推荐作法的制订和发布,无意以任何形式限止任何人采用其它的作法。 任何制造者根据 API 推荐作法标识要求所做的设备或材料标识仅对符合这些推荐作法的所有适用要求负责。美国石油学会(API )不宣称、保证或担保此类产品事实上符合适用的 API 推荐作法。 各分类领域可能因具体情况下地点、条件、设备和材料的不同而不同。本推荐作法的使用者应向相关主管当局咨询。 推荐作法的使用者不应仅依赖本文件所含信息。使用者在使用本文件所含信息时,还应采用其它良好商业、科学工程和安全判定的信息。 涉及特殊材料和情况的有关安全、健康风险以及预防措施的信息应由雇主、制造商或材料供应商提供,或从材
7、料安全数据单上获取。 如采取本推荐作法,应与主管当局进行协商。 工作场地和设备操作可能不尽相同。使用者在决定使用的推荐作法适当性时,仅对其特定设备和场地的评估负责。使用者在应用推荐作法时必须使用良好商业、科学工程和安全判定的信息。 API 不承诺履行雇主、制造商或供应商在健康、安全风险以及预防措施方面对其雇员和其他面临健康和安全风险的人员进行告诫、适当训练和配置的责任,也不承担主管当局的责任。 版权所有,违者必究。在没有得到出版商的书面批准之前,任何人都不允许在检索系统中复制和 保存本文件中的任何内容,或者采用电子、机械、复印、录像或者其他方式传播本文件中的任何内容。 请联系出版商美国石油学会
8、出版业务部,地址:1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005。 版权 2006美国石油学会 前 言 本文件受美国石油学会全套设备分会管辖。 任何 API 出版物的内容不能以含蓄的或其它的方式解释为授权任何人制造、销售或使用任何专利证书包括的方法、设备或产品。本出版物中的任何内容也不能解释为开脱任何人侵犯专利证书所授权利应承担的责任。 文件是在 API 标准程序下制订出的,这一标准程序保证了在发展过程中的适当的通知和参与,并被制订为 API 标准。涉及到本出版内容的解释或本出版物制定程序问题应直接致函美国石油学会标准编辑部询问,地址: 1220 L S
9、treet, NW, Washington, DC 20005。全部或部分复制或翻译本资料需咨询主编。 一般情况下, API 标准至少每五年进行一次复审,并进行修订、重新认定或撤销。复审周期可延长一次,延长期最多两年。本出版物的状态可通过 API 编辑部【电话(202 ) 682-8000】查明。API (1220 L Street, NW, Washington, DC 20005)每年出版的出版物和资料总目录每季度都会更新一次。 欢迎提出修改意见。请将修改意见提交美国石油学会标准与出版物部门负责人。 API(美国石油学会)地址:1220 L Street, NW, Washington,
10、DC 20005 ,邮箱为 standardsapi.org.。 目 次 0 范围 1 0.1 总 则 . 1 0.2 执 行 . 1 0.3 API登记 射孔器装 置 . 1 0.4 报告与广告 1 1 地面条件 下混 凝土靶射孔装置的评价 . 1 1.1 引 言 . 1 1.2 试 验靶 . 2 1.3 射孔装置的选择 . 5 1.4 射孔弹的选择与老化 5 1.5 多方向引爆射孔器 . 5 1.6 单方向引爆射孔器 . 5 1.7 试验所用流液 5 1.8 试验结果的有效性 . 6 1.9 数据收集 6 1.10 数据记录与报告 . 9 1.11 API RP 19B第 1 部分 特殊试
11、验 9 2 应力条件 下贝 雷砂岩靶射孔试验 9 2.1 引 言 . 9 2.2 贝雷砂岩靶 9 2.3 贝雷砂岩靶的制备 . 9 2.4 试验装置 11 2.5 试验条件与程序 . 14 3 高温条件 下钢 靶射孔试验的评价 16 3.1 引 言 . 16 3.2 参考数据 16 3.3 试 验靶 . 16 3.4 射孔装置的选择 . 16 3.5 射孔弹的选择与老化 16 3.6 射孔枪结构 17 3.7 间 隙 . 17 3.8 发射数量 17 3.9 温度环境 17 3.10 试验流体环境 17 3.11 温度监视 17 3.12 试验装备 17 3.13 数据收集与记录 . 17 3
12、.14 火炮系统的压力试验 18 4 模拟井底 条件 下射孔孔眼流动特征试验(参见附录A 、 B和C ) . 21 4.1 引 言 . 21 4.2 试 验靶 . 21 4.3 试验设备 21 4.4 射孔弹的选择与老化 21 4.5 射孔枪结构 21 4.6 系统校准 22 4.7 渗透率测量 22 4.8 试验程序 22 4.9 数据记录 22 4.10 数据简化 23 4.11 标准试验条件 . 23 5 射孔枪碎 屑收 集程序 . 24 5.1 带枪身射孔器 24 5.2 第一阶段 25 5.3 第二阶段 26 5.4 射孔弹碎屑程序 . 28 5.5 弹座式射孔器系统 . 30 6
13、参考文献 . 31 附录A 试验靶及试验装置 第 4 部分试验 . 33 附录B 渗透率测量第 4 部分试验 . 37 附录C 数据处理、预计流量计算 第 4 部分试验 41 附录D API登记射孔 器装 置 43 图 1 混凝土靶示意图 . 2 图 2 数据表 射孔器装置评价 API RP 19B 第 1 部分 . 7 图 3 双串式数据表射孔器装置评价 . 8 图 4 第 2 部分 靶示意图 . 10 图 5 发射端装置 12 图 6 排气端与密封装置 . 13 图 7 数据表 射孔器装置评价 API RP 19B 第 2 部分 . 15 图 8 高温试验下钢靶结构示意图 . 19 图 9
14、 枪身射孔枪碎屑数据表 29 图 10 弹座式射孔器系统枪碎屑数据表 32 图 A.1 径向流动几何示意图 34 图 A.2 轴向流动几何示意图 34 图 A.3 试验装置示意图 35 图 B.1 轴向流动渗透率试验装置示意图 38 图 B.2 径向流动渗透仪 39 表 1 样块模具的允许偏差 3 表 2 试验靶中使用的套管或油管 . 5 油气井射孔器评价的推荐作法 0 范围 0.1 总则 本推荐作法描述了射孔设备性能评估的标准程序,使本性能的各种表述根据标准作法向行业推广。本文件代替之前的所有 API RP 43 版本。 本推荐作法第 1-4 部分提出射孔装置(多射孔弹)的四种评估方法: 1
15、. 环境温度和大气压力试验条件下的性能。 2. 应力备雷砂岩靶的性能(模拟井筒试压条件下)。 3. 暴露于评估温度条件时,性能的改变情况。 4. 特定应力试验条件下的射孔的流动特征。 本推荐作法第五部分提出量化在爆炸过程中从射孔枪发出的碎屑。本推荐作法旨在详细说明在客观评价射孔装置或射孔器时所使用的材料和方法。 0.2 执 行 本规范自 出版之日起生效。 0.3 API登记射孔器装 置 API 登记射孔器装置相关信息请查阅附录 D。 0.4 报告与广告 任何使用 根据 API RP 19B 标准进行的试验结果的报告、条款、文件、期刊、广告或类似出版物不得以文字形式标注美国石油学会对引用结果的赞
16、同或推荐或反对所述的射孔装置。 任何使用 API RP 19B 试验报告、条款、文件、期刊、广告或其它出版资料所含数据应至少包括 API RP 19B 规定外的所有试验配置数据或由 API RP 19B 提供的由公司自行决定的及试验平均试验结果。 1 地面条件下混凝土靶射孔装置的评价 1.1 引言 本部分旨在对在多射孔弹、大气温度和压力试验条件下对混凝土靶射孔装置评价的推荐作法进行描述。 1 2 API RP 19B 1.2 试验靶 试验应在带有钢模的混凝土靶内进行,如图 1 所示。 1.2.1 靶的制备 靶和样块的混凝土应采用下列质量组分的水泥- 砂浆混合而成: a. 1 份或 94 lb
17、1% API A 级水泥或 ASTM I 类水泥。 b. 2 份或 188 lb 1%干砂 (砂子质量应满足 188 lb 1% API RP 56 的要求。第 2 版要求砂子粒径为 16 目30 目。使用之前,砂子应储藏于干燥的地方。) c. 0.52 份或 49 lb 1%饮用水。 混凝土 钢靶壳 套管或油管 图 1 混凝土 靶示意图 1.2.2 所需文件 用于靶制备每份混凝土(货车荷载或类似荷载)应含有混凝土供应商的书面报告,标明混凝土、砂、水等实际用量。在测量过程中应报告单位使用量,不得对其改变或修改。 试验公司应提供砂子符合 API RP 56 16 目30 目要求的证明文件。文件应
18、至少包含混凝土供应商获得的各种压裂砂筛分分析数据。 油气井射孔器评价的推荐作法 3 1.2.3 靶的配置 靶的外壳形状应为环形,其尺寸由射孔排列形式和所试验射孔器的预期穿透能力决定。套管或油管在靶中的位置应由试验中所使用射孔枪相位决定。套管或油管在靶中的位置应由试验中所使用射孔枪相位决定。对于零相位射孔器所用的靶、套管或油管周围混凝土厚度最低应为 3 英寸。 1.2.4 靶的养护条件 混凝土靶应在 32F( 0C)以上,最少经 28 天养护而成。在整个养护期间内,混凝土的顶面应覆盖3 英寸深的清水。在使用前,所有轻度试验样块应浸没于与混凝土靶温度相同的水中。 1.2.5 靶的抗压强度评价 靶的
19、抗压强度应用一个边长为 2 英寸的立方体(样块)进行评价。该立方体(样块)用与靶相同的混凝土制成,并按照 1.2.11.2.5 所述对其制备和试验。应在进行试验前后 24 小时内对混凝土样块进行试验,其平均抗压强度应不低于 5000 磅/ 平方英寸。 1.2.5.1 试验抗压强度的器具 模具最多有三个立方体间隔小室,组装模具的各部件应刚性结合在一起。组装模具的各部件应刚性结合在一起。模具应采用不会被混凝土砂浆所侵蚀且洛氏硬度不应低于 55 HRB 的硬质合金制成。模具各边强度应足以防止伸展或翘曲。内表面应是平面并满足表 1 所列的允许公差。其底板厚度应不小于 1/4英寸。 表 1 样块模具的允
20、许偏差 参数 新的模具 使用中的模具 侧面平面度 0.001 英寸 0.002 英寸 相对侧面的距离 2 英寸0.005 英寸 2 英寸0.005 英寸 每个间隔小室的高度 2 英寸 +0.01 英寸 至 0.005 英寸 2 英寸 +0.01 英寸 至 0.015 英寸 相邻面的夹角1 90, 0.5 90, 0.5 注:1在内表面的交线处稍微移动一下的点测得相邻面的夹角。应单独对每个间隔小室的相邻内表面之间的夹角进行测量。 试验机应符合 ASTM C 109 的要求。应两年一次对模具进行公差检验并对试验机进行校准,精度为荷载范围的1% 。 1.2.5.2 模具的准备 在模具的内表面和底板接
21、触面涂上一薄层脱模剂( WD-40 1)或类似气溶胶)。用布擦拭模具表面和底面多余脱模剂使涂层稀薄均匀。在模具接触面涂上一层轻质润滑油将两个面的接缝进行密封。在模具接触面涂上一层轻质润滑油将两个面的接缝进行密封。用布擦拭多余润滑油。在模具与底板的外接触线上涂上润滑油(如可以,附上固定夹),使防水密封紧密。 1)本处仅为范例,并非 API 规定的本产品的组成部分。 4 API RP 19B 1.2.5.3 在模具内注入砂浆 样块应在烧注靶的过程中获取。对于需要多车混凝土的大靶来说,应在砂浆倒入靶的中部位置时进行取样。在得到砂浆 15 分钟内应开始制备试样。用无吸附力的小铲或圆棒手动搅拌砂浆,减少
22、分凝。将砂浆填入准备好的模具中的样块间隔小室内,砂浆的高度约为模具深度的 1/2。在进行搅拌之前,应将砂浆放入所有样块分隔小室中。用大约长为 8 英寸、直径为 1/4 英寸的玻璃或耐腐蚀的金属棒搅拌每个样块 25 次。搅拌好后,再对剩下的砂浆进行搅拌,将砂浆填入模具直至溢出,像前次一样进行搅拌。搅拌之后,多语的砂浆应用直尺刮掉。应弃掉模具中有泄漏的样块。一次试验应制备至少六个样块。 1.2.5.4 样块的养护 在 2 小时内将制备好的样块模具放入第 1 部分靶顶部的水中。第 1 部分的靶顶部应坚固,以支撑得住模具。其水面高度应完全淹没所有模具。在首次放置模具后的 2023 小时内,从水中取出模
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