油层套管模拟井射孔试验与评价.docx

ics 75020e 12备案号：33535-2011 sy中华人民共和国石油天然气行业标准syt 64912011代替syt 6491-2000油 层套管模拟井射孔试验与评价evaluation and perforating test for oil formation casing in model well2011-07-28发布2011-11-01实施 国家能源局 发布sy，r 6491-2011目次前言 i1范围 - l2规范性引用文件- - 13试验方法原理-14试验设备-l5试验条件- - 26试验方法- 37评价方法 4附录a(资料性附录) 油层套管模拟井射孔试验原始记录格式6sy厂r 64912011刖罱本标准按照gbt 112009给出的规则起草。本标准代替sy厂r 6491-2000油层套管模拟井射孔试验与评价。本标准与syt 6491-2000相比，主要变化如下：修改了范围(见第1章，2000年版的第1章)；修改了规范性引用文件(见第2章，2000年版的第2章)；修改了标准射7l弹的型号(见52，2000年版的52)；修改了试验方法的规定(见第6章，2000年版的第6章)；修改了评价方法的规定(见第7章，2000年版的第7章、第8章)；增加了“油层套管模拟井射孔试验原始记录格式”(见附录a)。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油工业标准化技术委员会石油测井专业标准化委员会(cpsc,tc 11)提出并归口。 本标准起草单位：石油工业油气田射孔器材质量监督检验中心、大庆石油管理局射孔弹厂、大庆油田有限责任公司采油工程研究院。本标准主要起草人：李险峰、徐志国、张贵杰、李杉、李东传、李冰、汪建兵、朱贵宝。iisy，r 6491201l油层套管模拟井射孑l试验与评价1范围本标准规定了油层套管在模拟井中射孔试验的试验设备、试验条件、试验方法及评价。本标准适用于外径为140 me油层套管的模拟井射孔试验及评价。2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注el期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。gbt 101 1 1随机数的生产及其在产品质量抽样检验中的应用程序gbt 20489油气井聚能射孔器材通用技术条件syfr 641 11油气井用导爆索通用技术条件t及检测方法第t部分：通用技术条件3试验方法原理将被检套管试验靶(见图1)下入模拟井内(模拟井井身结构见图2)，在规定的压力、温度条件下，采用标准射孔器对其射孔，通过对射孔后套管的变形及破坏程度的综合分析评价套管质量。23456tz女煳jo 8m1m8mlom1一套管接箍；2一上扶正套；3一养护套；4一水泥环；5一下扶正套；6一试验套管围i检验套管靶结构示意图4试验设备 试验设备包括：a)模拟井：井深不小于200m，井筒内径不小于335mm，其结构见图2。b)钻机：提升力不小于300kn。 c)高压泵：额定工作压力为35mpa。d)电缆绞车：电缆长度不小于400m。sy，r 6491-2011e)介质池：容积不小于lom3，并有加温装置。1一电缆。2一加温加压人口；3一加温循环出1：1；4一试验套管i 5一标准射孔器6一水泥环；7晕压套管l 8-射孔介质。9一模拟井筒，10一承压阀球座图2模拟井结构示意图5试验条件51试验靶511靶结构如图l所示，将被检套管外部套上一个满足512要求的靶养护套，然后在养护套与套管之间的环形空间内注满符合5l131和5132要求的油井水泥，并按5133养护。512养护套用厚度为2omm一25mm钢板卷制后焊接而成，其内壁与被检套管外壁之间应为25mm的环形 空间，并保证套管居中，长度7m8m。513水泥环5131水泥：采用a级油井水泥。5132水泥环制作：将相对密度为185193水泥浆注满养护套与套管之间的环形空间，然后将 其全部下人模拟井中养护。5133养护条件：养护温度为50c60c养护时间应不小于48h。2sy，r 6491201152标准射孔器521标准射孔器所用射孔弹，为50dp30rdxl7型无枪身射孔弹，其性能应符合gt厂r 20489的规 定。522射孔孔密：为10发，m。523射孔器相位：为螺旋4相位。524射孔弹数量：依次连续组装60发射孔弹。525导爆索为符合syt 64111规定的80hmx。526射孔器应安装外径比套管内径小10mm的扶正器。53射孔条件射孔介质为清水，温度为50。c6012，井筒压力为18mpa20mpa。6试验方法61下套管611将试验套管与承压套管连接，下人模拟井中预定深度。612连接循环加压装置。62循环加温开泵循环加温，使试验温度达50e60c。63组装射孔器按52的要求组装射孔器。64下射孔器641将射孔器下入模拟井中，在电路断路的情况下接通射孔器引爆线与电缆。642将射7l器下人与611相对应的预定深度。65加压与引爆 对井筒加满介质液，确保承压套管密封，对井筒加压，当压力达到53的规定要求时，通电引爆射孔器。66起套管 系统泄压后，分别起出试验套管靶和承压套管。67破靶 剖开试验套管靶上的养护套和水泥环，纵向剖开试验套管。3sy厂r 649l一201168数据测量与采集68i射孔试验前套管数据 在试验前录取套管基础数据，基础数据表格式参见表a1。套管初始外径的测量，首先随机取射孔前套管上的五个位置，测量套管直径，然后取平均值作为套管初始外径，保留一位小数，单位为毫 米(ram)。682射fl试验后数据 射孔试验后采集如下数据：a)承压套管穿孔数。b)试验套管非孔眼处裂纹数，裂纹长度、宽度、走向描述。 c)试验套管孔眼处裂缝数。 d)试验套管孔眼处单侧裂缝长度，保留一位小数，单位为毫米(ram)。 o)试验套管孔眼处裂缝宽度，单位为毫米(mm)。 f)试验套管射孔后套管外径，如套管外径有明显胀大，则选取最大胀大处的孔眼所在相位进行测试，否则，选择第一发有效7l眼所在相位进行测试，从套管上部第一个有效孔眼开始 连续测量同一相位的13个射孔后套管射孔孔眼处的最大外径，保留一位小数，单位为毫米 (mm)。g)试验套管内毛刺高度，在套管最大外径胀大处测量邻近的五个孔眼处的内毛刺高度，保留一 位小数，单位为毫米(ram)。射孔试验后采集数据记录格式参见表a2。7评价方法71抽样方法按gbt 101 11给出的抽样方法，从生产批中随机抽取三根套管。72性能指标 性能指标见表1。表1套管模拟井射孔检验项目及性能指标检验项目 评价指标 测量方法 内毛刺高度，mill 2 5游标卡尺(精度o 02) 外径胀大，nlm5 0 游标卡尺(精度002) 孔眼处裂孔率， 100目测孔眼处单侧裂缝长度，llm 45 0直尺(精度o 5)孔眼处裂缝宽度，mln15 游标卡尺(精度002) 非孔眼处裂纹数0 目测4sy，r 649l一201173判定规则731内毛刺高度：当五个测量数据都不大于25 mm时，判定该项合格，否则判不合格。732外径胀大：为射孔后套管外径与套管初始直径之差，当13个测量数据中大于50 mm的个数小 于3时，判定该项合格，否则判不合格。733孔眼处裂孔率：用试验套管孔眼处裂缝数占穿孔孔眼数的百分比表示，应满足表1的规定。7,34非孔眼处裂纹数、孔眼处单侧裂缝长度、裂缝最大宽度应满足表j的规定。7,35每根套管均符合73 1734的要求时，判定该批套管为合格。7,36三根套管中如果只有一根套管的一个项目不符合735的要求，则可对该批套管进行复验。复 验后全部符合73 5的要求，仍可判定该批套管为合格，否则判定该批套管为不合格。74试验有效性射孔后，单根套管的射孔弹的穿孔率应不小于95，首尾两孔应在上下水泥环接口o2m之内 否则应补测一根套管。5sy厂r 64912011附录a (资料性附录) 油层套管模拟井射孔试验原始记录格式油层套管模拟井射7l试验基础数据记录格式见表a 1。油层套管模拟井射孔试验原始记录格式见 表a 2。表a1油层套管模拟井射孔试验基础数据检验编号：试验序号 样品编号执行标准或要求 试验日期国籍厂家 批号 管体号钢级 试验套管壁厚，mm标称外径，mm实测外径，mmd1= d2= d产 优= df试验前套管平均外径，mmz)=(d1+d2+d3+d4+d5)，5=制作日期 水泥环 养护温度，养护时间 月目时分到月日时分生产厂家 型号射孔器子l密相位 介质试验温度， 条件压力，mpa备注审核6sy厂r 64912011表a2油层套管模拟井射孔试验原始记录检验编号：试验序号试验套管 试验套管 试验套管试验套管试验套管 试验套管序序承压套管 裂缝mm外径 承压套管 裂缝，mm外径 序承压套管 裂缝，mm外径号 穿孔，mm号 穿孔，mm号 穿孔，mm长宽长宽长宽l21 4l2 2242323 434 2444525 456 26467 2747828 489 294910 3050 ll 31 5l12 325213 33 5314 345415 35 5516 365617 37 5718 38 5819 3959204060 穿孔率=穿孔数装弹数100=裂孔率=裂孔数穿fl数100= 试验后套管最大外径，tuna d=套管外径最大胀大，filmd=d d=套管内毛刺高度，mmh= h2mq=h4=也= 套管最大内毛刺高度，mill h=长 试验套