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标准修订立项报告
EnglishTitle:
PetroleumandNaturalGasIndustries—CasingCentralizers—Part1:Bow-SpringCasingCentralizers:Purpose,Scope,andMainTechnicalContent
摘要
本标准修订项目针对《GB/T19831.1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》展开。随着我国油气勘探开发向深井、超深井、复杂地质条件井发展,固井作业对套管扶正器的性能提出了更高要求。原标准制定时间较早,在规格覆盖、试验方法、性能评价指标等方面已无法适应当前技术发展和工程实际需要。本次修订旨在完善弓形弹簧套管扶正器的技术要求与试验方法,扩大标准适用范围,增强其对多种井眼条件的适应性,并引入更科学的性能评价体系。主要内容包括修订起动力与复位力的试验与评定方法、增加多井径应用标志方法、补充抗轴向冲击拉伸性能要求及扩眼井工况下的试验方法等。本标准的修订将显著提升产品质量一致性、工程安全性和国际竞争力,为我国油气井固井作业提供重要技术支撑。
关键词
弓形弹簧套管扶正器,固井,标准修订,起动力,复位力,偏离间隙比,试验方法
Keywords:Bow-SpringCasingCentralizer,Cementing,StandardRevision,StartingForce,RestoringForce,StandoffRatio,TestMethod
正文
一、目的与意义
《GB/T19831.1—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》作为我国目前唯一针对固井用弓形弹簧套管扶正器的产品标准,在统一产品技术要求、保障固井质量方面发挥了重要作用。然而,随着钻井工艺进步和井型多样化(如水平井、大位移井、扩眼井等),原标准内容已显滞后,主要体现在以下几个方面:
1.规格覆盖不足:原标准仅规定16种常用规格扶正器的起动力和复位力要求,无法满足当前市场上多样化的产品规格需求,导致非标产品缺乏统一评判依据。
2.试验方法单一:原标准中起动力仅采用一种试验方法,未能充分考虑现场多种安装工况(如推入式与拉入式),影响测试结果的代表性与可靠性。
3.井眼条件适应性差:原标准未考虑扶正器在通过小井眼后进入大直径井眼的复杂工况,缺乏相应的性能评价指标与试验方法。
4.复位力评定指标不科学:原标准以复位力绝对值作为判定依据,与工程实际中更关注的“偏离间隙比”(StandoffRatio)不匹配,导致评价结果与真实固井效果存在偏差。
5.型号表示方法局限:原有型号体系无法体现扶正器在多井径条件下的适用性,不利于产品选型与市场规范。
本次修订立足于弓形弹簧套管扶正器的实际应用工况,重点完成以下改进:
-将复位力的评定依据由力值改为偏离间隙比,更符合工程实际需求;
-增加扶正器类型及其标志方法,适应多井径应用场景;
-修改起动力试验方法,补充推入式与拉入式两种方法;
-新增抗轴向冲击拉伸性能要求及试验方法,增强产品在复杂工况下的可靠性;
-补充扩眼井应用条件下的试验方法,提升标准对特殊工艺井的适应性。
通过这些修订,将全面提升国产弓形弹簧套管扶正器的产品性能和质量水平,增强其在国际市场上的竞争力,同时为我国油气田安全、高效开发提供标准保障。
二、范围与主要技术内容
1.范围
本标准适用于石油天然气钻井固井作业用弓形弹簧套管扶正器的设计、制造与验收。内容包括产品的性能参数、试验方法、检验规则、标志、包装与贮存要求。
2.主要技术内容
本次修订在保留原标准框架的基础上,对以下技术内容进行了全面优化与扩充:
-起动力技术指标与试验方法:明确推入式和拉入式两种起动力的测试方法,以更真实地模拟现场不同安装方式。
-下放力的试验方法:补充下放力的测试流程与接受准则,确保扶正器在井下顺利下放。
-复位力技术指标与试验方法:将评定方法改为基于偏离间隙比,更科学反映扶正器对套管的居中恢复能力。
-扩眼井工况试验方法:新增适用于扩眼井的试验程序,评价扶正器在井径变化段中的通过性与支撑性能。
-抗轴向冲击拉伸技术要求与试验:引入该项性能指标,检验扶正器在轴向动态载荷下的机械完整性。
-产品标志方法:修订型号表示规则,增加多井径适用性标识,便于用户根据实际井身结构选择合适产品。
此外,标准还参考了APISPEC10D《弓形弹簧套管扶正器》等国际先进标准的相关内容,确保技术指标与试验方法与国际接轨。
介绍修订的主要单位
本次标准修订工作主要由中国石油天然气集团公司管材研究所牵头负责。该所是国内