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【石油天然气行业标准(SY)】 弓形弹簧套管扶正器

本网站 发布时间: 2024-08-06 22:27:54
  • SY/T5024-1999
  • 已作废

基本信息

  • 标准号:

    SY/T 5024-1999

  • 标准名称:

    弓形弹簧套管扶正器

  • 标准类别:

    石油天然气行业标准(SY)

  • 标准状态:

    已作废
  • 发布日期:

    1999-08-09
  • 实施日期:

    2000-04-01
  • 作废日期:

    2008-01-23
  • 出版语种:

    简体中文
  • 下载格式:

    .rar.pdf
  • 下载大小:

标准分类号

  • 标准ICS号:

    石油及相关技术>>石油和天然气工业设备>>75.180.10勘探和钻采设备
  • 中标分类号:

    >>>>全国石油钻采设备与工具专业

关联标准

出版信息

  • 页数:

    25页
  • 标准价格:

    19.0 元

其他信息

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SY/T 5024-1999 弓形弹簧套管扶正器 SY/T5024-1999

标准内容标准内容

部分标准内容:

ICS 75.180. 10
备索号:4045—1999
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 50241999
弓形弹簧套管扶正器
Bow - spring casing centralizer:1999 - 08 - (9 发布
国家石油和化学工业局
2000-04-01实施
SY/T 5024-1999
API前言
引用标推
试验设备
起动力和下放力试验程序
复位力试验
9在斜直井和狗腿井中估算所需复位力的推荐作法附录A(标准的附录)其他资料
附录B(标难的附录)止动环试验程序的推荐作法附录C(提示的附录)英制单位与国际单位的换算次
SY/TS024—1999
本标准是根据APISpec10D(弓形弹簧套管扶正器规范)(1995年第5版)对SY5024一93(奔普扶止器)进行修订的,本标准在技本内容和编写规测上均与API Spec [OD等同。API Spec 10D 第 5 版是在 AFI Spec 10)(1991年)第 4 版和 IS0 10427:1993 的基础上进行修订后的最新版本。
属于ISO版本内容中的黑斜体字及AP[增加的内容采用注释或阴影部分,修订后末作任何标记:由于本标准是等同采用 API Spec 1UI),因此修订后的标准与 SY 5024一93之间存在以下不向之处:
1.消加了部分术讲;
2.增加了在特殊工况下使用扶正器的推荐作法;3,增加了止动坏的试验程序:
4.措加了国际单位与英制单位的换算关系,去掉了SY 5024一93中的型式与代号,井眼尺寸技术要求和检验规则等内容。
本标准从生效之日起,同时代替SY5024一93。本标的附录A、附录B都是标准的附录。本标准的附录C为提示的附录。
本标准中全国石油钻采设备和十具标雄化技术委员会提出并归口。本标起草单位:江汉石油管理局第四石油机械厂。本标推主要起草人削桂全李莉
SY/r5024—1999
API前言1)
APISpcr:10D为ISO10427:1993的基础版本。本标准由API和ISO两个完整的版本组成:API版本与 ISO 版木之间存在如下不同之处:·IS010427:1993没有政策性说明和前言。·文本中阴影帮分不属1SO10427:1993中的内容。·附录B不展TSO10427:1993的内容。-附录 C 不属 AP[ Spcc 10D的内穿。属于ISO版本中才有的术语在木文中用黑斜体字表示,此处延伸为采用注释的方法在章条下面作出标记。属于API版本才有的术语在本标准中则是采用在章条下面作出注释或用阴影的方法加以表示。此次出版的标准文本中的短横线标记部分有别于以前的API版本。本标准在封面打印的日期内均为有效,但从标准获得之日起可自题使用。1)15010427:1993尤此部分内:1范面
中华人民共和国石油天然气行业标准弓形弹簧套管扶正器
Bow- spring casing centralizersSY/T 5024—1999
代替SY5024—93
本标准主要是对弓形弹簧套管扶正器的最低性能参数、试验程序和标记方法提出要求。这些要求是有限的,但足以满足现场注水泥作业的需要。本标准中所包含的弓形弹策扶正器的性能参数是在规定的试验程序下获得的,该试验方法适用于:
a)检查校核制造厂的设计、材料和工艺规范:b)定期检查保证产品性能参数的一致性。本标准不适用于刚性或坚固式扶正器。本标准还包括试验设备及标记要求。此外,还提供了根据扶止器的性能参数和偏离问计算在斜直并和狗腿井中扶正器间距的方法,2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标推的各方应操讨使用下列标准最新版本的可能性。SY/T 6194—1996套管和汕臂
3定义
本标准采用下定义。
3.1套管完全居中的环空间隙
片眼直径减去套外径后除以二n
3.2扶正器的永久变形
指扶止露的弓形弹策片被反复挑曲后,其弓形高度的变化。本标准规定扶正器被反复曲[2次后,即认为已达到永久变形。
3.3晓度或下垂度
被支撑于两点之间的套管势必会在支撑点之间产生下重,这种下垂被称作套管的下垂度或套管的挠度:位于挠度最大点处被称作下垂点(见图4)。3.4狗腿严重度
升斜的变化率,用每30.5m(100ft)偏斜的度数来表示「见9.12的式(31)]。3.5挠曲
用规定的三倍最小复位力(士5%)对弓形弹簧片施力后,则认为该马形弹策片被挠曲。3.6夹持装置
将止动环或快正器固定在套管匕的装置。夹持装置包括螺钉、棘爪、机械夹及环氧树脂等。3.7夹持力
使止动环在查管上产生滑移所需的最大力。3.8井眼尺寸
国家石油和化学工业局1999-09-09批准2000 - 04 - 01 实施
并眼直径。
3.9限位来
即止动环.
3.10复位力
SY/T 5024-1999
施加于套管上的扶正器使套營离开井壁的力。3.11 刚性扶正器
扶正器的弓片不能被挠曲,且其直径为一个恒定值(见坚周式扶正器)。3.12下
扶正器在套管上移动所需的最大力。注:起动力、复位力和下放力的数值可随安装方祛而发生空化。3.13滑动力范围
克服夹持力后,继续移动止动环所需力的范围。3.14坚固式扶正器
带有不能被挠曲的肋条和肋板的整体式扶正器,这些扶正器有坚固的骨架和坚固的叶片,其叶片的外径为个定值(见刚性扶止器)。3.15偏离间隙
并眼古径与套管外径间的最小距离。3.16偏离间隙比
偏离间隙与环空间原的比值,用百分比表示「计算实例览附录A(标罹的附求)的A2]。3.17起动力
使扶正器进入套管所需的最人,力。3.18止动坏
安放在套管上防止套管扶止器移动的装置。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
套管扶正器的作用足可使套管易于下到预定井深,并促使套管在井眼内居中。扶正器可用不同型式、形状和不同数量的弓形弹簧片构成。4.2起动力
最大起动力应小于12.19m(40ft)长中等壁厚套管的重力(见表1)。最人起动力的测定应用新组装好的扶正器进行。
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所规定的数值。确定和计算最小复位力的方法见附录A(标准的附录),4.4测试频率
4.4.1至少用6个新组装好的扶正器进行必要的测试,用于验证和校核其设计和工艺的可靠性、合理性所有被测试的扶正器性能参数必须符合表1十的规定。4.4.2为了证实产品性能参数的一致性、对按本标准牛产的每种规格的扶正器,其产量每年超过500个的,至少得年测试-一次。如被测试的扶止器不符合表1中的性能参数要求,则必须对存在间题的该科规格的扶止器采取改正借施并作记录。Irm
套管规格
SY/T 50241999
中等壁厚套管
套管扶正器规范
偏离间照比为67%时的
最小复位力
最人起动力
10 853
注:马形弹簧扶正器的起动力和复位力规范是根据每个创造厂家推荐的扶正器安装方法和在查管工使用凸块的方法试验而获得的。划果试验时法正器被安装在套管接据、止动环之上感带有整性式止动环,穿际获得的给果则与标准上规定的试验方法所我得的结果不同。注意在试验时,报告中应注明如何安装状正据和所使用英持表置的型式。假如扶正器是按不同本标准规定的方法识验,则认为不是规范试验,试验结果可能符合,也可能不符合表1中的数据并衬管尺计和平头管规整的质量5试验设备
试验台
试验台应能施加垂直载荷且能测量如载量和垂直位移量,带用设备实例见图1和图2。5.2测试仪器
位移尺:试验台应安装读数等于或小于 1.6mm (1/16in) 刻度的位移尺,5.3测试精度
5.3.1载荷测量:测鼠精度应在被测值的5%以内5,3.2位移量:测量范围内的精度应在0.8mun(1/32in)以内。5.3.3所有的测试设备每年必须标定一次。5.4测试用管子
内管(图1和图2的A):内管的长度应大于扶正器在挠曲状态下的长度和外算B的长度,5.4.1
内管A的外径应在SYT6194中不加厚管的尺小公差范围内。应去除表面的毛刺和类似的缺陷。未被扶正器覆盖的内管A的端部表面和其他的测试元件不受上述规定的限制。5.4.2外管(图1和图2中的B):外管的长度应大}扶正器弓形弹黄片在挠曲状态下的长度。外管3
SY/T 5024—1999
内径应为被设计的扶正器所对应的井眼直径尺寸。公差应在+3.2~-0.8mm(+1/8~-1/32in)之内。应去除表面的毛刺和类似的缺陷。用于测试起力的外管上端,可在内孔处倒最大为45°的角度,倒角的最大直经不大于管子内径的3.2um(1/8in),制。免费标准下载网bzxz
在测试复位力时,未被扶正器所覆盖的外管的末端(不是测试起动力所用的端)不受上述限套管少
井尺一
图!套管扶止器起动力试验设备示例6起动力和下放力试验程序
6.1起动力试验
图2套管扶正器复位力试验设备示例6.1.1将个新组装好的扶正器按图1所示,安装在内管A的四个均句分布的门块C上,且每个口块在内管外表面上的高度不大于6.4mm(1/4in)。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,与用本程序试题获得的结果起动力和复位力的数将不会相同。6.1.2试验总成的垂直偏差应在5°以内。6.1.3在进行试验前,对接触表面应涂以石油基润滑脂。推荐采用API改进型润滑脂,也可使用其他润滑脂,
6.1.4、将扶止器效置在外管B的边缘,对内管A施加载荷,拉动扶正器进人外營B6.1.5从开始施加载荷到扶止器完全进人外管B,应连续记录加载量。6.1.6起动力等于使内管A进入外管B所需的最大力(包括内管A及附件的重力)。6,2 下放力试验
6.2.1此项试验不需要符合最人值,但仍需进行该项试验且记录试验结果。6.2.2
下放力试验可以和起动力试验同时进行,或者分别进行。从扶正器进到外管B后起,记录加载量。6.2.3
下放力等于使内肾A在外管B内滑动所需的最大力,并以此力读数趋于稳定时为准(包括内6.2.4
管A和附件的重力
7复位力试验
SY/T 5024—1999
7.1进行该项试验时,内管A和外管B的水平偏差应在5以内(见图2)。7.2外力应施加于外普B上,以便力通过管了垂直传逆到与之相接触的技正器上(见图2)。7.3在收集试验受力数据之前,应将所有的号形弹黄片捷曲12次。7.4施加载荷并记录载荷一挠度读数,接最小的挠度变化率每增加1.6mm(1/16in)记录一次,直到获得三倍最小复位力(见表1)(±5%)时为止,对每一个试验位置均要测定其获得67%偏离间踪比时的行程距离。
7.5重复上述试验过程,直到扶正器的每根弹蓄和每组弹簧均按图3所示的位置I和位置Ⅱ试验完为止。
7.6计算每一次挠度的总加载量,计算时应加上外管及附件的重力。7.7根据度及相应挠度下的加载量的葬术乎均值作出载荷一挠度曲线,从该曲线找出67%偏离间隙比处时的复位力「见附录A(标准的附录)]。位置1
8标记
图3套管决正器的测试位置
8.1符合本标准的套管扶正器,应由制造厂按以下规定作出标记。位罩1
对制造商和买方要求的附加标记不作限制。标记应采用打钢印或模板涂漆的方法制作。标记应标注在接箍上或弓形弹簧片上。
8.2标记顺序:
a)扶正器规格:扶正规格应标记为安装扶正器的套管外径尺寸;b)升眼尺寸:应标记按本标准试验的井眼尺寸;)发运组装好的扶正器,其尺寸规格可标注在一个弓形弹簧片或接箍上发运拆散的扶止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标谁的标识符号;d)标记实例:一个140mm(5140n× 200Un (5)in×776in)
9在斜直井和狗腿井中估算所复位力的推荐作法9.1总则
9.1.1本作法作为用户在使用套管扶正器时的导则。本作法仅被看作是一种推荐作法,无意替代用SY/T 5024—1999
的专用计算程序或喜好的方法。所列出的公式是基于一定的假设并考通常使用过程中应满足的准确度。除本资料而外,常有更多根据全部并眼数据而形成的专用计算方法可。本标推既不推荐拍不要求套燃扶正器非享其有专用的偏离间隙比品本标推便用的%的循离间爆比是为了性能要求而确定的最低标准值。67%偏离间隙比仪被用于弓形弹簧类型的扶止器以及每种规格的扶正器在那种偏离间随比下所涉及到的最小力。67%偏离问隙比不代表那些在套管上获得成功的扶正器所要求容许的最小偏离间隙。本标准鼓励用户恨据个别升要求的特殊工况和合理的工程意见采用所需要的偏离间隙比。
9.1.2第9章是一个推荐作法而不是一个规范,本章的主要作用是提供基础资料,用以估算套管扶止器预期将要承受的侧向载荷。这些公式是量于一是的假设,且被认为对确定工程数据已足够准确。9,1.3对于悬挂在井下的套管社来说,即使个较小的狗腿【井斜角变化),也会大大影响扶正器的复位力要求。为了抵消这些非常大的力,位于中间套管柱和牛产套管柱上的扶正器必须产生一个与之和适应的较大力,
9.1.4扶正器的侧向载莅(力)由两部分组成。第一部分是扶正器支撑的套管柱重力的分力,第:部分是由悬挂于拟正器下面的套管杜所产生的拉力的分力。9.1.5表2和表3包括两组不同的并况数据:九种规格和质量的套臂所产4的重力分力、拉力分力及合成的侧向总载荷n
表2特定并况A的扶正器载荷
悬挂于获正器下的套管长度:1889.76m(6200ft)扶正器间距:10.05m(33ft)
#斜角:31.5
狗腿:2.5°/30.5m(2.5°/100)1
套管规格
套管重力
Ib /ft
319 936
358487
427464
551 621
661 983
717 164
728125
992880
80 600
124 0K
148 800
161200
1636811
223 200
1103 242 248 0-00
重力分力
1拉力T,-1每米套重力×思挂」扶正器以下的套普长度(第3如);正力分=W,Lsin(第4列):
拉力分力 — 2T sin x, = 21 T,.1 + w,L,cos,)sin cc, 第 5 列);侧向载荷=重力分力加上拉力分力(第6刘);拉力分力
119 532
14 361
侧向载荷
17 123
2表2所列的数值确定为近似值,允许作为后面训算时使用,但并不意味者比工程数据更精确的任何值都要用于最终实际应用之中
SY/T5024—1999
表3特定升况B的拟工器载荷
基挂于扶正器下的套长度:279.20m(916ft)扶正器间距:13.72m(45ft)
井斜角:25°
狗腿:2°/30.5m (2°/10m)
套管规格
套管重力
拉,-1
63 155
97 804
105 956
107 576
146692
162 997
11 908
36 640
重力分力
拉力T-,=每米套管重力×悬批于扶正器下的套督长度(第3列)重力分力=WLsino(第4列);
拉力分力- 2T;gin αc, = 2(T;-1 + W,Ijcus0,)sin αc, (第 5列);侧向载荷一重力分力加上拉力分力(第6列):5
拉力分力
侧向荷
2表3所列的数值确定为近似值,允许作为后面计算时使用,但并不意味着比工理数据更精确的任何值都要用于殿终实际应用之中
示例:悬挂于扶止器下的244(95%in)套管,长279.20mm(916ft),并料角25°,大正器间距为1.3.72m(45),狗腿为2°/30.5m(2/100ft):T,-{= 583.8 × 279,20- 162997N (36f-40lf);重力分力-583.8×[3.72×0.4226=3385N(7611bl):拉力分=2x1162997+583.8×13.72×0.9063,×0.00785=2674(6011bf);侧向载荷=3385+2674=099(362/bf)9.2偏离间隙比计算实例
一个178mm(7in)的扶正器下人216mm(8以in)的并眼中,这就意味着将要保持的偏离间隙为12.7mm(0.5in),偏离间隙比按下面的方法计算:套管完全居中的环穿间隙=(216→178)/2=19(mm)12:7 ×100% - 67%
偏离间隙比=
0.2.1用于坚固扶正器或刚性扶正器的偏离间隙比扶正器的偏离间隙:
偏离间隙百分比= Rn=R
式中:R
SY/T S024--1999
并眼或上一层套管的内半径尺寸,mm(ir);套管的外半径,mm();
坚固式或刚性扶正器叶片的半径尺寸,rnm(in):套管与并眼之间的偏离间隙,mm(in)。扶正器之间的偏离间隙应考虑套管的挠度(见图4):W,- R.- R,-D
偏离间隙白分比-R=R
×100%
式中:RB
井眼或上层套管的以半径尺寸,mr(in);套管的外半径尺,mm (in);
坚固式或刚性扶正器叶片的半径尺寸,mm(in);一位」扶正器之间的套管的挠度(无论该值为正或负),mm(in):由于套管的挠度或弯曲而形成的套管与井壁之间的偏离闻隙,mri(i)。-(3)
9.2.2论述
对于坚固式或刚性扶正器,在扶正器偏离间隙计算中起直接作用的是扶正器的外径和井眼的直径,不存在坚固式或刚性扶正器的叶片的挠度问题。因此,坚固式或刚性扶正器没有相应的起动力,下放力和复位力规范。通过定义应知,坚固式或刚性扶正器不能获得百分之百的偏离间隙比。并旧
C一扶正器的压缩量
D一誉子挑度
图4并服中偏离间隙的计算
9.3套管的浮重
套管的浮重是套管在并眼中的有效重力,需考虑井眼中液体的密度和套替在空气中的重力。下面是常规下提供不同的内外液休获得浮重的处理方法。B
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