SY T 6297.1-2004 油气井射孔器评价方法 第1部分:API推荐的射孔器评价方法.pdf
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1、ICS 73.020 D 13 备案号:14066-24 s 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T -6297. 1-2004 代替SY/T6297二1997油气井射孔器评价方法第1部分:API推荐的射孔器评价方法Evaluation methods of well perforators一Part 1: R,硝烟unendedpractic岱forevaluation of perforator by API (API RP 19B, First edition, November 2000, Recommen也对practicesfor evaluation of well perf
2、orat,脯,MOD) 2004-07-03发布2004-11-01实施国家发展和改革委员会发布SY/T 6297.1-2004 目次前言E引言.凹1 范围-2 规范性引用文件3 地面条件下混凝土靶射孔试验.4 应力条件下贝雷砂岩靶射孔试验55 高温常压钢靶射孔试验86 射孔枪耐温耐压试验107 模拟井底条件下射孔孔眼流动特性试验.附录A(资料性附录)本部分章条编号与APIRP 19B: 2000章条编号对照.15 附录B(资料性附录)混凝土靶射孔试验数据表17附录c(资料性附录)应力条件下贝雷砂岩靶射孔试验数据表附录D(资料性附录)高温常压钢靶射孔试验数据表.19 附录E(资料性附录)射孔枪
3、耐温耐压试验数据表.20 附录F(规范性附录)试验靶及试验装置.附录G(规范性附录)渗透率测量.23 附录H(规范性附录)预计流量计算附录1(资料性附录)模拟井底条件下射孔孔眼流动特性试验数据表.26 I SY/T 6297.1-2004 前SYjT 6297-2004 (油气井射孔器评价方法分为两个部分:一一第1部分:API推荐的射孔器评价方法;一一第2部分:射孔器模拟井射孔试验。本部分为SYjT 6297-2004的第1部分。本部分修改采用APIRP 19B: 2000 (油气井射孔器评价的推荐作法)(第一版,英文版)。本部分根据APIRP 19B: 2000重新起草。在附录A中列出了本部
4、分章条编号与APIRP 19B章条编号的对照一览表。为便于使用,在采用APIRP 19B: 2000时,本部分做了一些修改,并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。主要技术差异如下za)为了标准的使用方便,将APIRP 19B: 2000引用标准ASTMC109 API RP 19B: 2000版的1.2.1 b) 和APIRP 56 (API RP 19B: 2000版的1.2. 5. 1的最后一段中的技术要求直接编写到本部分相应章节中本部分的3.1. 2 b)和3.1. 4. 2 a) C) ; b)为了加强试验结果的可靠性,将射孔枪耐温耐压试验中试验压力安全系数由1.05修改为1
5、.25,增加了试验温度的安全系数1.05;c)增加了附录D高温常压钢靶射孔试验数据表、附录E射孔枪耐温耐压试验数据表和附录1模拟井底条件下射孔孔眼流动特性试验数据表。在采用APIRP 19B: 2000时,本部分存在如下编辑性修改:a)按照GBjT1. 1-2000要求对标准的表述及编排格式改为适用于我国标准的表述:b)删除APIRP 19B: 2000的前言、引言;c)将APIRP 19B: 2000引言中的范围安排在本部分的第1章中;d)将APIRP 19B: 2000中第3章内容分解为两章(本部分的第5章与第6章)。本部分代替SYjT 6297-1997 (油气井射孔器评价的推荐作法中第
6、一篇z推荐的射孔器的试验方法APIRP 43 (1991年1月1日,第五版);SYjT 6297.2-2004代替SYjT62971997中第二篇:油气井射孔器模拟井射孔试验;删除了SYjT6297一1997中第三篇z油气井射孔器高温高压钢靶射孔试验。本部分与SYjT6297-1997第一篇相比,主要变化如下za)按GBjT1. 1-2000对本部分进行了编排;b)本部分第3章对制作混凝土靶的材料及配比进行了修改(1997版的3.1.1.1.3;本版的3. 1. 2); c)本部分第3章扩充了靶抗压强度测试的技术内容(1997版的3.1. 1. 2. 6;本版的3.1.4);d)本部分第3章对
7、混凝土靶上、下两端射孔有效性规定进行了修改(1997版3.4.3;本版3.4.3.3); e)本部分将1997版的附录D中的D1、四、D3、D4、D5修改为:附录B、附录C、附录D、附录E、附录1(1997版附录D;本版附录B、附录C、附录D、附录E、附录D。本部分的附录F、附录G、附录H是规范性附录,附录A、附录B、附录C、附录D、附录E、附录I是资料性附录。本部分由石油测井专业标准化委员会提出并归口。本部分起草单位:石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心。E SY/T 6297. 1-2004 本部分主要起草人:李险峰、梁纯、金成福、朱贵宝、孙新波、李东传、李玉芳。本部分所代替标准的历次版
8、本发布情况为:一-SY/T 6297-1997。皿SY/T 6297.1-2004 百|SY/T 6297-1997实施五年多来,对我国射孔器技术的发展与质量提高以及射孔器进出口方面起到了重要作用。由于SY/T6297一1997依据的国外先进标准API即43(第二版)对砂子的要求。2 SY/T 6297.1-2004 靶的抗压强度用一个边长为50mm(2in)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,按3.1.2,3.1.3,3. 1.4.23. 1.4.6所述对其制备和测试。应在进行试验前后24h之内测试混凝土样块,其平均抗压强度不应低于34.5MPa (5000p
9、si)。3.1.4.2 测试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地结合在一起,模具应采用不会被混凝土砂浆所侵蚀且其洛氏硬度不应低于HRB55的硬质合金制成。模具的内表面应是平面且应满足表2中允许的公差。其底板厚度不应小于6.4mm。表2样块模具的允许偏差参数新的模具使用中的模具侧面平面度=在x100 式中zVp-一岩心孔隙体积,md;M1一被氯化锅溶液饱和后的岩心质量,g; M 2 -被氯化锅溶液饱和前的岩心质量,g; 6 SV/T 6297.1-2004 F一一氯化饷溶液密度,g/cm气Vb一-岩心体积,mm3; D一岩心直径,mm; L一一岩心长度,mm; 户
10、一一孔隙度,%。4. 1. 2. 7 岩心贮存在获得岩心的特性参数之后和进行射孔操作之前,岩心应存放在3%的氯化铀溶液中。4.2 试验装置4.2.1 橡胶套筒对于单发射孔弹装药量不大于15g的射孔器,橡胶套内径应为102mm;对于单发射孔弹装药量大于15g的射孔器,橡胶套内径应为178mm。橡胶套筒的壁厚为6mm。4.2.2 靶定位装置发射端的定位装置,应含有一个10mm厚的低碳钢靶板和一个20mm厚的Hydrostone3)或其相当物的隔层。4.2.3 排气管排气管应是标称外径为25mm的锥管螺纹钢管,内径不小于6.35mm。4.2.4 压力容器压力容器的内径不小于305mm,并用合适的压力
11、传感器和遥测记录设备测试压力。4.3 试样4.3.1 试验射孔器为模拟现场使用的射孔器的单发段。4.3.2 每批产品至少试验3发射孔弹,应从最小为1000发的生产批量中抽取(高温炸药的生产批量为300发)。在进行试验之前,射孔弹应至少贮存28d,使其发生一定的老化。4.4 试验条件4.4.1 试验介质压力容器内液体应为清水,在整个测试期间均保持在常温状态下。4.4.2 间隙除带偏心装置的零相位射孔器外,射孔器测试间隙均为12.7mm。带有偏心装置的零相位射孔器应以在井内所设定的间隙进行试验。4.4.3 号l爆压力引爆时,压力容器的压力为20.7MPa (3000psi)。4.5 试验程序4.5
12、.1 砂岩靶装配射孔器紧固在岩心靶上,保证射孔器与靶面间隙合适,射孔弹与靶面垂直并对准靶板中心。如果采用螺栓使发射端和排出端的定位装置固定在岩心上,端部定位装置在岩心轴线方向上的运动应该是不受约束的,以便能均匀传递压力。靶在压力容器内应居中,偏离中心轴线不应大于25mm,见图2。4.5.2 加压及引爆加压使容器压力达到20.7MPa(3000psi),为了检查泄漏,在发射之前,该系统保持静态5min。如果岩心处于充分饱和状态,那么,排气管中开始将有少量液体流出,直到应力达到均衡。射孔枪在密闭系统引爆,从而压力计和泵就可免受引爆产生的冲击。4.5.3 数据测量3)美国Gypsum公司的商品名。给
13、出这一信息是为了方便本标准的使用者,并不表示对该产品的认可。如果其他等效产品具有相同的效果,则可使用这些等效产品。7 SY/T 6297.1-2004 4.5.3.1 穿孔深度测量靶板外部到射孔孔道末端的距离。4.5.3.2 穿孔孔径用卡尺的量爪伸入孔眼内成90。方向测量靶板孔眼长轴和短轴的值。4.6 测量结果的表述4.6.1 测量精度4.6. 1. 1 穿孔深度的测量精度为1mm。4.6. 1. 2 穿孔孔径精度为O.lnima4.6.2 数据记录记录试验结果,格式A见附录C中的装c4.6.3 测试结果的有效性在102mm直径靶中.射子?、翩翩于距岩心中心轴线32mm左内;在178mm直径靶
14、中,射孔孔道的端部应位于距岩,心中心轴线51mm之内,否则试验无效。5 高温常压钢靶射孔试验5. 1 原理在常压条件下将射孔4日热到给定的温度后范行钢靶射孔试验,并与常温常压条件下钢靶射孔试验(基准试验)进行性能对比,以评价射孔器的性能。5.2 试验靶l 试验靶采用一块副靶坦白晶x50mm X lOmm)和若干主靶(50mmX 50mm X 2Smm)的A3低碳钢钢板构成的组合靶,钢靶链构Z岳重图圆圆3。组全盟的原反应比披测产品平均穿孔深度至少大12.5mm。5.3 试验装置试验装置由加热系统、5.4 试样5.4.1 射孔器的选择测试的射孔器应由射孔比、附件和妇爆头I成,包括险身j连接器、法递
15、接头和爆炸部件等。自由体积与装药之比应等于或k于现场配豆的满载射孔枪自j比值忖于油管中的射孔器,应用一个生产传递接头进行一次传递过严示范,传递后J应至少引春一发牢孔弹。对亏电缆输送的射孔器,如果服务公司推荐,任何电子或问开关均卡采事,除非在于独的测试中预先有所规定。5.4.2 射孔弹的选择和老化每批产品至少试验12发射孔弹,应仄最小为100峨的主产批量中瞅(高温炸药的生产批量为300发)。在进行试验之前,!射孔弹应至少贮存28d.使其发生一定的老化。5.4.3 射孔枪结构带枪身射孔器的两端应有压力密封套芫且在整个测试期间应密封可5.5 试验条件5.5.1 间隙对于所有的射孔器,均采用零间隙。5
16、.5.2 温度环境5.5.2.1 射孔器在规定时间内暴露于额定温度环境下,在一定温度下进行发射,温度误差范围为士50C。对于电缆作业,额定时间为lh;对于油管输送作业,额定时间不少于100h。5.5.2.2 射孔器暴露环境的最大升温速率为30C/mino5.5.2.3 在暴露期间,暴露环境的平均温度变化应控制在1:50C之内,但允许超出范围的时间小于总暴露时间的10%。5.5.3 试验介质常温常压试验和高温连续流动介质将热量均匀5.6 试验程序5.6.1 发射数量加热后的射孔器和基5.6.2 组装射孔总成SY/T 6297.1-2004 2 4 主靶,3一平头焊接,4一副担固31钢I!结构示意
17、图按射孔枪的长度、孔击,中接阳等选黯靶蝠.枪、靶准确两位,阳点火位置o5.6.3常温常压下射孔(拼蛐f. L_一._#确定点火位置后,引爆射孔器。5.6. 4 高温常压下射孔5.6.4.1 温度监视整个测试过程中,毗邻底部和顶部射孔弹的射孔枪外表面温度应分别通过直接接触方式监视。热电偶应精确地屏蔽,以确保准确的枪体表面温度。对于整个测试,为了获得实时连续的温度分布记录,应采用热传感和遥测记录设备。所有的设备应按通用条件进行校准和检定。5.6.4.2 加温按5.5. 2要求,加热射孔器系统到预定温度。9 SY/T 6297.1-2004 5.6.4.3射孔把加热后的射孔枪系统定位到预定的点火位置
18、,启动点火系统点火。5.6.5 数据测量5.6.5.1 穿孔深度对未穿透靶的孔,用直径为1.5mm2. Omm的探针插入孔内测得的值加上已穿透的主、副靶厚度之和。5.6.5.2 穿孔孔径将卡尺量爪伸入靶孔眼内,成90。方向测量出长轴和短轴的值。5.7 测量结果的表述5.7.1 测量精度5.7.1.1 穿孔深度精度为lmm。5.7.1.2 穿孔孔径精度为O.lmm。5.7.2 数据记录5.7.2.1 记录试验结果,计算平均值,格式参见附录D。5.7.2.2 平均穿孔深度数据表示为高温常压穿孔深度与常温常压穿孔深度之比。5.7.2.3 穿孔孔径为孔眼长轴和短轴的平均值。最小值和最大值数据表示为高温
19、常压与常温常压穿孔孔径之比。5.7.2.4 孔眼圆度应为长轴平均值与短轴平均值的比值,应分别计算高温常压和常温常压条件下的比值。6 射孔枪耐温耐压试验6.1 原理通过对密闭系统加热,使系统中介质升温,当温度达到预定值后,对系统加压,在预定温度、压力条件下对射孔枪进行试验。6.2 试验装置试验装置主要由高压容器、加热器、高压泵、压力平衡阀、温度时间曲线记录仪和控制台等组成。试验装置原理示意图见图4。6.3 试样6.3.1 试样数量至少为二支射孔枪。6.3.2 试样理化性能及尺寸应符合该产品标准规定。射孔枪内腔长度不应小于八倍枪的标称外径。6.4 试验条件及要求6.4.1 密封尺寸应调至最大挤压间
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