ICS 75.020 E12 备案号：33535—2011
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6491--2011 代替SY/T6491—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 well
2011-07-28发布
2011-11-01实施
国家能源局 发布 SY/T 6491-2011
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3试验方法原理 4试验设备 5试验条件… 6试验方法· 评价方法
7
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 SY/T 64912011
前言
本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准代替SY/T6491—2000《油层套管模拟井射孔试验与评价》：.本标准与SY/T6491-2000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）；修改了标准射孔弹的型号（见5.2，2000年版的5.2）；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/TC11）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。
Ⅱ SY/T 6491-2011
油层套管模拟井射孔试验与评价
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140mm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，仅注日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。
GB/T10111随机数的生产及其在产品质量抽样检验中的应用程序 GB/T20489油气井聚能射孔器材通用技术条件 SY/T6411.1油气井用导爆索通用技术条件及检测方法第1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（模拟并井身结构见图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。
0.8m~1m
8m~~10m
1—套管接箍：2上扶正套：3—养护套；4—水泥环：5-下扶正套：6—试验套管
图1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：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。
1 SY/T 6491--2011
e）介质池：容积不小于10m，并有加温装置。
Z
1-电缆，2一加温加压入口：3加温循环出口4—试验套管．.5一标准射孔器： 6水泥环：7一承压套管：8-—射孔介质：9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
5.1试验靶 5.1.1靶结构
如图1所示，将被检套管外部套上一个满足5.12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5.1.3:1和5.1.3.2要求的油井水泥，并按5.1.3.3养护。 5.1.2养护套
用厚度为2.0mm.～2:5mm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。 5.1.3水泥环 5.1.3.1水泥：采用A级油井水泥。 5.1.3.2水泥环制作：将相对密度为1.85～1.93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。 5.1.3.3养护条件：养护温度为50℃～60℃；养护时间应不小于48h。
2 SY/T 6491—2011
5.2标准射孔器 5.2.17 标准射孔器所用射孔弹，为50DP30RDX17型无枪身射孔弹，其性能应符合GT/T20489的规定。 5.2.2 射孔孔密：为10发/m。 5.2.3↓ 射孔器相位：为螺旋4相位。 5.2.4 射孔弹数量：依次连续组装60发射孔弹。 5.2.5 导爆索为符合SY/T6411.1规定的80HMX。 5.2.6 射孔器应安装外径比套管内径小10mm的扶正器。 5.3 射孔条件
射孔介质为清水，温度为50℃～60℃，并筒压力为18MPa～20MPa。
6试验方法
6.1 下套管 6.1.1 将试验套管与承压套管连接，下人模拟井中预定深度。 6.1.2 连接循环加压装置。 6.2 循环加温
开泵循环加温，使试验温度达50℃=60℃。 6.3 组装射孔器
按5.2的要求组装射孔器。 6.4下射孔器 6.4.1将射孔器下人模拟井中，在电路断路的情况下接通射孔器引爆线与电缆。 6.4.2将射孔器下人与6.1.1相对应的预定深度。 6.5加压与引爆
对并筒加满介质液，确保承压套管密封，对井筒加压，当压力达到5.3的规定要求时，通电引爆射孔器。 6.6起套管
系统泄压后，分别起出试验套管靶和承压套管。 6.7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。 SY/T 6491--2011
6.8 数据测量与采集 6.8.1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A.1。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(mm)。 6.8.2射孔试验后数据
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（mm）。
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
e)
行测试，否则，选择第一发有效孔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(mm)。 射孔试验后采集数据记录格式参见表A.2。
7评价方法
7.1抽样方法
按GB/T10111给出的抽样方法，从生产批中随机抽取三根套管。 7.2性能指标
性能指标见表1。
表1·套管模拟并射孔检验项目及性能指标
检验项目内毛刺高度，mm 外径胀大，mm 孔眼处裂孔率，%
评价指标 ≤2.5 5.0 ≤10.0 ≤45.0 ≤1.5
测量方法游标卡尺（精度0.02）游标卡尺（精度0.02）
目测直尺（精度0.5）游标卡尺（精度0.02）
孔眼处单侧裂缝长度，mm 孔眼处裂缝宽度，mm
0
目测
非孔眼处裂纹数
4 SY/T 6491-—2011
7.3判定规则
7.3.1内毛刺高度：当五个测量数据都不大于2.5mm时，判定该项合格，否则判不合格。 7.3.2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5.0mm的个数小于3时，判定该项合格，否则判不合格。 7.3.3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。 7.3.4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1的规定。 7.3.5·每根套管均符合7.3.1～7.3.4的要求时，判定该批套管为合格。 7.3.6三根套管中如果只有一根套管的一个项目不符合7.3.5的要求，则可对该批套管进行复验。复验后全部符合7.3.5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。 7.4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0.2m之内，否则应补测一根套管。
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