ICS 75. 180. 10 E 92 备案号：29814—2010
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 68022010
油田套管补贴用膨胀管总成
The expandable tubular system for casing patch in oilfield
2010一08一27发布
2010—12—15实施
国家能源局 发布 SY/T 6802--2010
目 次
前言范围
m
1
规范性引用文件术语和定义型号表示
2
3
2
4
5 要求 6 试验
2
检验规则 8标志、包装、运输及贮存附录A（资料性附录）膨胀管总成常用规格型号附录B（资料性附录）密封橡胶物理性能· 附录C（资料性附录）膨胀管总成试验装置· 附录D（资料性附录）膨胀管总成明细表
7
V
..
14 15 17 SY/T 6802--2010
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）提出并归口。 本标准负责起草单位：中国石油勘探开发研究院采油采气装备研究所。 本标准参与起草单位：大庆油田有限责任公司第四采油厂、大庆油田有限责任公司井下作业分公
司、中国石油集团钻井工程技术研究院钻井机械所、中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所、安丘市石油钻采机械厂、中国石油集团渤海石油装备制造有限公司钢管制造分公司。
本标准主要起草人：李益良、王玉明、李涛、毕秀玲、孙冬梅、王辉、陶兴华、兰中孝、张立新、高向前、刘东升、于陈良、李延丰。 SY/T 6802---2010
油田套管补贴用膨胀管总成
1范围
本标准规定了油田套管补贴用膨胀管总成的型号、要求、试验、检验规则、标志、包装、运输及贮存。
本标准适用于液压驱动膨胀锥膨胀方式的油田套管补贴用膨胀管总成。
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/T 222 钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223 钢铁及合金化学分析方法 GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法（eqv ISO 6892：1998) GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法（ISO148－1：2006，MOD) GB/T 230.1金属材料洛氏硬度试验第 1 部分：试验方法（A、B、C、D、E、F、G、H、
K、N、T标尺）（ISO 6508－1：2005，MOD)
GB/T 6402 钢锻件超声检测方法 GB/T 7760 硫化橡胶或热塑性橡胶与硬质板材粘合强度的测定90°剥离法（ISO813：1997，
MOD)
GB/T 9253.2石油天然气工业套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验 GB/T 22512.2石油天然气工业旋转钻井设备第2部分：旋转台肩式螺纹连接的加工与测
量 (GB/T 22512.2—2008，ISO 10424-2：2007，MOD)
SY/T6194石油天然气工业油气井套管或油管用钢管（ISO11960：2001，IDT) JB/T4730.4-2005承压设备无损检测第4部分磁粉检测
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
膨胀管 F expandable tubular 用于套管补贴的可膨胀钢管。
3.2
膨胀锥expansion cone 对膨胀管进行膨胀并具有定径功能的锥形实体。
3.3
发射腔launcher 容纳膨胀锥的高压腔室。
1 SY/T 6802--2010
3.4
底堵 bottom plug 发射腔内与膨胀锥相对，以形成高压腔室的密封堵塞件。
3.5
密封橡胶环 seal rubber 硫化在膨胀管外壁特定位置，具有悬挂和密封功能的环状橡胶。
3.6
基础套管 repaired casing 被补贴的套管。
3.7
密封压力 seal pressure 膨胀管膨胀后，与基础套管之间可承受的液体密封压力。
3.8
悬挂力 suspension force 膨胀管膨胀后，与基础套管之间可承受的轴向力。
4　型号表示
PZGI
X
一膨胀锥最大外径(mm) 膨胀管壁厚（mm) 膨胀管外径（mm）
膨胀管代号基础套管外径(mm) 基础套管壁厚（mm）
示例： PZG 139.7×7.72－114×8-106，表示基础套管外径139.7mm，壁厚 7.72mm，膨胀管外径114mm，壁厚
8mm，膨胀锥最大外径为106mm的膨胀管总成。
5 要求
5.1膨胀管材料其硫、磷含量均不应大于0.03%。 5.2膨胀管单根全长弯曲度应不大于其长度的0.08%。 5.3膨胀管壁厚允许偏差范围为其壁厚的±7.5%。 5.4膨胀管外径允许偏差范围为其外径的±0.75%。 5.5膨胀管不圆度值应不大于其外径公差的60%。
不圆度计算公式：
2(Dmx= Dmin) × 100% Dmax Dmin
式中: Dmax . 实测钢管同一横截面外径的最大值；
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Dmin 实测钢管同一横截面外径的最小值。 5.6膨胀管总成应按照规定程序批准的图样及技术文件制造。 5.7膨胀管总成与送人工具的连接螺纹应符合GB/T9253.2或GB/T22512.2的规定。 5.8膨胀管总成的外径尺寸和主要性能可参见附录 A，膨胀管的长度可根据需方要求确定。 5.9膨胀管总成发射腔长度不应大于发射腔外径的四倍。 5.10膨胀管与膨胀管或膨胀管与其他部件之间的连接部分的外径不应大于发射腔外径。 5.11膨胀管总成密封橡胶环外径应小于发射腔外径。 5.12膨胀锥表面硬度不应低于HRC55，淬透深度不小于3mm。 5.13膨胀锥超声波探伤检查：膨胀锥粗加工后应进行超声波探伤检查，超声波探伤结果应符合 GB/T6402质量等级4级规定。 5.14膨胀锥磁粉探伤检查：膨胀锥最终热处理之后应再进行磁粉探伤检查，磁粉探伤结果应符合 JB/T4730.4—2005质量等级1级规定。 5.15密封橡胶环应硫化在膨胀管外壁上，粘合的90°剥离强度不低于12kN/m；在粘合面破坏后，膨胀管外表面的附胶率不少于粘合面的70%。密封橡胶环物理特性指标可参见附录B。 5.16固定式底堵应由易钻金属材料制造。 5.17膨胀管在膨胀过程中最大膨胀压力应不大于 45MPa。 5.18膨胀管膨胀后密封压力应不小于15MPa。 5.19膨胀管膨胀后悬挂力应不小于500kN。 5.20膨胀管膨胀后的抗拉强度及屈服强度应符合表1的要求；夏比V型缺口冲击试验性能全尺寸横向最低吸收能要求C,为20J，全尺寸纵向最低吸收能要求C,为27J。
表 1膨胀管膨胀后主要力学参数
抗拉强度 MPa ≥517
屈服强度 MPa ≥379
性能参数
6试验
6.1膨胀管材料分析试验
膨胀管材料分析试验按GB/T222进行试样取样，按GB/T223进行化学分析试验。 6.2膨胀管尺寸检验
膨胀管尺寸检验按SY/T6194的尺寸检验规定进行。 6.3膨胀锥表面硬度试验
膨胀锥表面硬度试验按 GB/T 230.1 进行。 6.4膨胀锥无损探伤检查
超声波探伤检查按GB/T6402的规定进行，磁粉探伤检查按JB/T4730.4一2005的规定进行。 6.5密封橡胶环硫化性能试验
密封橡胶环硫化性能试验按GB/T7760的规定进行。
3 SY/T 6802---2010
6.6膨胀管总成膨胀压力试验 6.6.1试验装置要求
试验介质为清水。 a）试验装置及测试设备的耐压能力应不小于 70MPa; b）压力计、流量计的测试精度允许误差为1.5%（全量程）。
6.6.2试验方法
用标准套管模拟基础套管。 室温下，将膨胀管总成安装于基础套管内，然后放置在膨胀试验台架上，连接打压系统，以一定
流量对膨胀管总成进行打压，使膨胀管膨胀，膨胀锥行进速度为2m/min～3m/min，记录整个膨胀过程的压力值。试验装置示意图参见图C.1。 6.7膨胀管密封压力试验
试验装置要求同6.6.1。 室温下，将已膨胀在基础套管内的膨胀管与基础套管组成的整体作为试件，在其密封段之间，于
基础套管上开一小孔，将其与高压泵源连接；开泵打压，压力稳步上升，达到规定压力值后切断高压泵源，稳压30min，压降不应超过0.3MPa，记录膨胀管稳压的压力值。试验装置示意图参见图C.2。 6.8膨胀管悬挂力试验
试验装置要求同6.6.1。 室温下，将已膨胀在基础套管内的膨胀管与基础套管组成的整体作为试件，固定基础套管，用液
压缸推膨胀管，当膨胀管与基础套管之间开始错动时（目测），记录推动膨胀管的推力值。试验装置示意图参见图 C.3。 6.9膨胀管膨胀后力学性能试验
膨胀管膨胀后的拉伸试验按GB/T228进行，冲击试验按GB/T229进行。
7检验规则
7.1出厂检验 7.1.1膨胀管总成出厂检验项目应逐项进行，抽检项目按照7.3的规定进行抽样。 7.1.2出厂检验项目包括以下内容：
a）膨胀管尺寸检验； b）膨胀锥表面硬度检验; c) 膨胀锥无损探伤检查； d） 外观检验：包括连接螺纹有无损伤、膨胀管管体有无损伤、密封橡胶粘结的外观检查、膨胀
管内壁涂层的检查。
7.1.3膨胀管总成出厂抽检项目为密封橡胶环硫化性能检验。 7.2型式检验 7.2.1有下列情况之一时，应进行型式检验。 4 SY/T 6802---2010
a）新设计的膨胀管总成及老产品转厂生产时； b) 正式生产的膨胀管总成在膨胀管材质上有变动时： c) 正式生产的膨胀管总成在结构及工艺方面有较大改变时； d) 膨胀管总成用主要采购材料批次有变化时： e) 膨胀管总成供货超过100件。
7.2.2 膨胀管总成型式检验项目包括以下内容：
a) 膨胀管材料分析试验； b) 膨胀管尺寸检验; c) 膨胀锥表面硬度试验; d) 膨胀锥无损探伤检查； e) 密封橡胶环硫化性能试验； f) 膨胀压力试验； g) 密封压力试验； h） 悬挂力试验； i） 膨胀管膨胀后力学性能试验。
7.3抽样及判定规则 7.3.1出厂检验抽样从每 10 件膨胀管总成中随机抽取一件进行检验，不足10 件抽一件。如有件不合格，则判定该批产品检验不合格。 7.3.2型式试验从出厂检验合格的产品中按5%随机抽样进行检验，不足20件抽件。如有一项不合格，则判定该批产品该项型式试验不合格。
8标志、包装、运输及存
8.1　标志 8.1.1膨胀管总成外表面应涂防护漆 8.1.2膨胀管总成外表面喷印如下标记：
制造厂名称; —膨胀管标识; —出广编号，出广日期。
8.1.3膨胀管外表面中部位置喷印膨胀管长度。 8.2包装 8.2.1包装前，膨胀管上、下接口的螺纹应涂防锈脂，并安装螺纹保护器。 8.2.2产品可装箱或打捆发运，成捆膨胀管应捆扎牢固，捆扎材料可以是钢带、钢丝或非金属柔性材料等。应在膨胀管与膨胀管间、膨胀管与捆扎材料间使用保护材料。所有包装应标明产品箱、捆的吊装位置。 8.2.3包装箱内随机文件应包括：
产品装箱单（参见附录D)；产品合格证。
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