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1.2 适用
本规范适用于油田有杆泵采油井、注水井常规生产用井口装置,不可用于其它特殊作业及硫化氢环境作业。
简易采油井口装置主要由:上、下法兰本体、套管三通、油管三通、连接管件及阀门等组成。
注水井口装置主要由:上、下法兰本体、大四通体、小四通体、悬挂器总成、连接管线及阀门等组成。
2 引用标准
GBT 22513-2008 中华人民共和国国家标准《石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油树》
SY/T6327-2005中华人民共和国石油天然气行业标准《石油钻采机械产品型号编制方法》
JB/T 308-2004 中华人民共和国机械行业标准《阀门、型号编制方法》
3 性能要求
3.1 材料类别
a) 井口装置所用材料类别符合表1要求。
表1 材料要求
材料类别
材料******要求
本体、盖、端部和出口连接
控压件、阀杆心轴、悬挂器
AA——一般使用
碳钢或低合金钢
DD——酸性环境
b) 井口装置各主要部件材料应符合表2规定要求
表2 井口装置各主要部件材料要求
井口类型
部件名称
材料
备注
注水井口
井口法兰、大四通
40或45钢
铸造或锻造(45K)
小四通
铸造或锻造(60K)
阀体
阀盖
悬挂器
35CrMo
调质处理(HB229-269)
悬挂器短节
井口法兰连接螺栓及螺母
3.2 额定压力值
b) 注水井口装置暂选用20.7MPa、25MPa和34.5MPa三个压力级别,其配套管阀配件压力等级均应与井口同等,具体压力等级按用户要求执行。
3.3 额定温度值
井口装置设计应满足冬季寒冷环境温度和热洗等高温作业温度要求。因此,其井口装置温度类别应同时满足P的******温度和U的******温度要求(P-U),具体见表3所示。
表3 额定温度值
温度类别
环境及作业温度(℃)
min
max
P-U
-29
121a
3.4 产品规范级别(PSL)
注水井口装置机械性能应满足PSL2规范级别。
4 法兰
法兰专指井口装置的上、下大法兰,按API阀门和井口装置标准化设计准则和方法设计。采用6B型法兰。
4.2 法兰的额定压力值和尺寸范围
为满足井口装置在井下作业时能够安装闸板防喷器的要求,法兰的额定压力值和尺寸要素应符合表4规定。
表4 法兰的额定工作压力和尺寸要素
标称尺寸和孔径
压力等级 MPa
法兰基本尺寸(mm)
螺栓尺寸
垫环(钢圈)型号
******孔径
外径
法兰盘厚
螺栓孔分布圆直径
螺栓孔直径
数量
螺纹规格
螺栓长度
130(51/8)
20.7
181.8
380
55.6
317.5
33
12
M30×3
195
R45
25.0
34.5
395
73.1
39
M36×3
255
R46
4.3 法兰面加工
法兰面统一规定为平面,并******机加工,法兰背面可******机加工或在螺栓孔处局部加工。法兰背面或螺栓孔处局部表面与前面的平行度误差在1°之内,且表面加工后的厚度应符合表4相关尺寸要求。
4.4 垫环及环槽
4.4.1 主要尺寸
6B型井口法兰应使用R型密封垫环,其垫环及环槽主要尺寸应符合表5规定。
表5 垫环及环槽主要尺寸
垫环号
环和槽的中径
环宽
椭圆环高
八角环高
八角环面宽
槽深
槽宽
钢圈槽斜面角度(º)
组装后法兰间距
11.11
17.5
15.9
7.75
7.9
11.91
23°±30′
4.8
211.14
4.4.2 环槽
6B型法兰环槽表面所有23°表面粗糙度应不大于1.6um。同时,可根据使用环境和要求在环槽内制成抗腐蚀的堆焊层(环槽制备应符合表5尺寸),以提高产品的耐腐蚀性能。
5 阀门
a) 阀门选择均采用标准阀门。
b) 注水井口装置用管线阀(闸阀、截断阀)的型号、额定压力值及尺寸应符合表6的规定。
表6 阀的型号、额定压力和尺寸
井口装置类型
阀门型号
额定压力(MPa)
阀******孔径(mm)
适用管径(in)
21/16
29/16
注水井口装置
Z81H
20.7,25.0
52
65
6 连接管线及油管悬挂器
6.1 连接管线
注水井口装置用连接管线均采用高压无缝钢管(其机械性能应符合GB 9948-2000相关要求),其尺寸应符合表7、表8规定。
表7 采油、注水井口装置用管线尺寸
压力等级(MPa)
钢管规格(mm)
13.8
管线材质
参考标准
公称直径DN
外径D
壁厚δ
20#钢
GB8163-2008
76
6.0
8.0
10.0
表8 管材、管件及阀门接口管径
15
20
25
32
40
50
外径系列mm
21
27
34
42
48
60
6.2 油管悬挂器
注水井口油管悬挂短节(亦称双公短节)材质应符合表2要求,或可采用N80钢级外加厚油管进行加工,其与悬挂器连接扣型为27/8〞外加厚油管扣(27/8UP TBG),另一端扣型依据用户需求确定。
8 井口装置型号及铭牌
8.1 产品名称、型号编制
a) 采油、注水井口装置的型号编制方法应符合SY/T 6327-2005《石油钻采机械产品型号编制方法》标准的规定。其型号由如下所示3部分组成:
b) 井口装置的名称、代号及功能参数应符合表9的规定。
表9 井口装置名称及型号
产品名称
编 号
代号
功能参数
通径(mm)
额定工作压力(MPa)
高压注水井口装置
KZ65-XX
KZ
XX
8.2 产品铭牌标注内容
注水井口铭牌上面应标注以下内容:设备名称、规格型号、额定工作压力、材料类别、适用介质、额定温度、制造日期、制造商名称及商标。
10 井口装置的试验压力
井口装置的试验压力按表10执行。
表10 井口装置试验要求
本体强度试验(MPa)
整体密封试验
压力(MPa)
稳压时间(min)
整体密封试验按闸门额定压力进行
41.4
3
50.0
11 总装及包装要求
井口装置整体外表应做喷漆防锈处理,涂防锈底漆一道,面漆一道。注水井口装置进、出端卡箍或接头均为丝扣连接。并采用木箱包装。
寸。
注水井口装置图(图3、图4)
图3所示为8阀式注水井口装置,组装后总体尺寸应符合图中标注尺寸。
图4所示为6阀式注水井口装置,组装后总体尺寸应符合图中标注尺寸。
1.注水阀门 2.套管进口阀门 3.单流阀 4.取样口 5.油管压力表 6.油管进口阀门 7.油管出口阀门 8.测试阀门 9.总阀门 10.套管压力表 11.弯头 12.放空阀门 13.套管出口阀门 14.下法兰 15.大四通体 16.上法兰 17.铭牌 18.小四通体 19.套管短节
图3 8阀式注水井口装置示意图
1.注水管线连接卡箍 2.套管进口阀门 3.单流阀 4.取样口 5.油管压力表 6.油管进口阀门 7.油管出口阀门 8.测试阀门 9.总阀门
10.套管压力表 11.弯头 12.堵头 13.套管出口阀门 14.下法兰 15.大四通体 16.上法兰 17.铭牌 18.小四通体 19.套管短节
图4 6阀式注水井口装置示意图