ICS 75.180.10 E 92
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T 20970—2015 代替GB/T20970—2007
石油天然气工业
井下工具 封隔器和桥塞
Petroleum and natural gas industries- Downhole equipment-Packers and bridge plugs
(ISO 14310:2008.MOD)
2015-12-31发布
2016-04-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T20970—2015
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T20970一2007《石油天然气工业井下工具封隔器和桥塞》。 本标准与GB/T20970—2007的技术性差异如下：
修改了范围的主要内容，明确适用范围（见第1章）；删除了“套管”等已经被熟知的定义（见2007年版的第3章）；增加了“井内介质”的定义，避免对井内介质只是液体的误解（见3.1）；修改了“密封间隙”的定义，符合中国国情（见3.2）；操作适用性中增加了“工具坐封温度和井下作业时循环温度”（见4.4）；设计要求中增加了“设计文件”“材料”“性能评价”的相关内容，修改了“尺寸设计”的位置（见5.3）；增加了各项检测的条件和执行标准（见6.4）；增加了运输和存储的内容（见第8章）。
本标准使用重新起草法修改采用ISO14310：2008《石油天然气工业井下工具封隔器和桥塞》。 本标准与ISO14310：2008相比，结构上删除了第4章"符号和缩略语”，后面章条号顺延本标准与IS014310：2008的技术性差异及原因如下：
关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： ·增加用了GB/T18851.2（见6.4.9）； ·增加用了GB/T230.1（见6.4.8）； ?增加用了GB/T231.1（见6.4.8）； ·增加用了GB/T27025（见6.4.14）： ·增加用了GB/T4340.1（见6.4.8）$ ●增加引用了GB/T531.1（见6.4.8）； ?增加用了GB/T531.2（见6.4.8）： ·增加引用了NB/T47013（见6.4.9）； ·增加引用了ASME锅炉和压力容器第5部分：无损检测（见6.4.9） ·增加引用了ASME锅炉和压力容器第9部分：焊接质量要求（见6.4.7）； ·增加引用了BS2M54，金属热处理温度控制规范（见6.4.4.2.1）； ·增加引用了SAEAMS-H-6875A，钢材的热处理（见6.4.4.2.1）。 删除了“套管”等已被熟知的定义（见ISO143102008年版的第3章）；增加了“井内介质”的定义，避免对井内介质只是液体的误解（见3.1）；修改了“密封间隙”的定义，符合中国国情（见3.2）：修改了*环境的适用性”，简化用户或采购商的要求，明确详细的环境参数（见4.5）；修改了设计文件的要求，明确设计文件的用途和包含的主要内容（见5.3.1）；增加了*其他物理性能”，补充供方或制造商提供的非金属零件的规范文件内容（见5.3.2.3）；增加了“套管螺纹应符合GB/T19830相关要求”，规范试验套管螺纹规格（见5.5.1）；修改了标准确认等级中对带膨胀件产品试验的规定，“带可膨胀封隔件的产品在试验装置中一端居中即可”，简化试验要求，提高可操作性（见5.5.2.3）；
I GB/T 20970—2015
将产品数据清单中的“通径”修改为“通径或最小内径”明确清单数据内容（见6.2.3）；将“回收方法（可回收型）”修改为“解封或回收（可回收型）方法，包括最小（最大）解封力或回收力或压力”扩展回收类型符合中国国情（见6.2.3）；将“可参见”修改为“应执行”，增加规范性弓I用文件BS2M54，SAEAMS-H-6875A，明确执行标准（见6.4.4.2.1）；将“可参见”修改为“应符合”，增加规范性引用文件ASME锅炉及压力容器第9部分：焊接质量要求，明确执行标准（见6.4.7）；将“可参见”修改为“应符合”，增加规范性引I用文件GB/T230.1，GB/T231.1，GB/T4340.1， GB/T531.1，JB/T4730，明确执行标准（见6.4.8）；
一将“可参见”修改为“应符合”，增加规范性弓I用文件GB/T18851.2*ASME锅炉及压力容器
第5部分：无损检测，明确执行标准（见6.4.9）；将“可参见”修改为“应按照”，增加规范性引用文件GB/T27025，明确执行标准（见6.4.14）。
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：大庆油田有限责任公司采油工程研究院。 本标准参加起草单位：中国石油勘探开发研究院采油采气装备所、石油工业井下工具质量监督检验
中心、中国石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司、宝鸡石油机械有限责任公司、 中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所。
本标准起草人：刘合、王凤山、徐晓宇、吴姬昊、沈俊泽、闫永宏、梁春香、曾永峰、田晓艳、李清忠。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T20970—2007。
II GB/T20970—2015
石油天然气工业
井下工具封隔器和桥塞
1范围
本标准规定了石油天然气工业用封隔器和桥塞的要求，本标准适用于石油天然气工业中套管和油管内使用的封隔器和桥塞。
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/T230.1金属材料落氏硬度试验第1部分：试验方法CA.B.C、D、E.F.G、H.K、N、T标
尺)
GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T531.1硫化橡胶或热塑性橡胶压人硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度） GB/T531.2硫化橡胶或热塑性橡胶压人硬度试验方法第2部分：便携式橡胶国际硬度计法 GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划
(GB/T2828.1—2012,ISO2859-1:1999,IDT)
GB/T3452.1液压气动用O形橡胶密封圈第1部分：尺寸系列及公差（GB/T3452.1一2005， ISO3601-1:2002.MOD)
GB/T3452.3液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸 GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T9445无损检测人员资格鉴定与认证（GB/T9445—2008，ISO9712：2005，IDT） GB/T18851.2无损检测渗透检测第2部分：渗透材料的检验 GB/T19000质量管理体系基础和术语（GB/T19000—2008，ISO9000：2005，IDT） GB/T19830 石油天然气工业油气井套管或油管用钢管（GB/T19830一2011，ISO11960：
2004.IDT)
GB/T27025检测和校准实验室能力的通用要求 NB/T47013（所有部分）承压设备无损检测 ASME锅炉及压力容器第5部分：无损检测（BoilerandPressureVesselCode，SectionV，
Nondestructive Examination)
ASME锅炉及压力容器第9部分：焊接质量要求（BoilerandPressureVesselCode：Section V, Welding and Brazing Qualifications)
BS2M54金属热处理温度控制规范（Specification fortemperaturecontrol intheheattreatment of metals)
SAEAMS-H-6875A钢材的热处理（HeatTreatment of SteelRawMaterials)
1 GB/T 20970—2015
3术语和定义
GB/T19000界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
井内介质 well medium 井筒内的液体和（或）气体。
3.2
密封间隙 extrusion gap 套管最大内径与紧邻封隔件的零件（部件）最小外径间的径向间隙
3.3
膨胀封隔件inflatablepackingcomponent 在液体压力直接作用下，膨胀变形能密封承压的封隔器或桥塞的密封件。
3.4
压力反转 pressure reversal 作用在密封件从上部到下部压差的改变，反之亦然。
3.5
1类零件 type 1 component 隔离压力和（或）可承受张力的（焊接）零件，张力是指封隔器或桥塞在下井、坐封、定位、回收过程或
其他原因所产生的轴向载荷。 3.6
2类零件 type 2 component 不符合1类零件的（焊接）零件。
4适用要求
4.1总则
用户或采购商应提供一个定购产品的适用要求，该产品应遵从本标准，并且要和供方或制造商的具体产品一致，特别是在应用时遵从下列要求和操作条件。这些要求和操作条件可以通过设计尺寸、数据清单或其他相关的文件来表示。 4.2功能特性
为保证适用性，用户或采购商应详细注明下列功能特性：
封隔器或桥塞；一永久型、可回收型、可重复坐封型。
4.3并身适用性
为保证适用性，用户或采购商应详细注明下列井身参数：
套管和油管的尺寸、材质、钢级；
2 GB/T20970—2015
一封隔器或桥塞上下端部连接方式：一封隔器或桥塞的坐封位置、井斜角度及全角变化率；一封隔器或桥塞所要通过的井径变化；
应通过或旁通封隔器的油管（单管柱或多管柱）和其他管线的结构；一封隔器或桥塞与其他油井装置、油管或套管的连接关系，宜用油井示意图表示出来；一最小和最大生产或注人压力、压差、温度和液体速率变化：一其他与并身相关的参数。
4.4操作适用性
为保证适用性，用户或采购商应详细注明下列操作参数：
安装方法，包括下井方法和坐封方法；坐封深度；
一回收或重新坐封的方法及重新坐封的深度或位置等情况（需要时）；一封隔器或桥塞在安装前、安装时、使用时和回收时的预计载荷，包括复合载荷（压力、拉伸或压
缩）和扭矩；一工具坐封温度和井下作业时循环温度；一通过封隔器的装置尺寸，型号以及结构（需要时）；一任何其他相关的操作参数。
4.5环境的适用性
为保证适用性。用户或采购商应至少详细注明下面一项环境参数：
用户或者采购商提供基于历史或研究上关于施工环境的腐蚀性能数据，并应当向供方或制造商说明哪种材料具有在腐蚀环境下工作的能力；一用户或采购商应确认工作介质的密度、化学或物理成分及组成、流体状况和（或）其组成成分，包括固体（含砂量、颗粒大小等）、液体和（或）气体。
4.6安装适用性
用户或者采购商为保证适用性，应详细说明接口连接设计、材料、自由通过要求和外部/内部尺寸限制，以确保产品能够满足实际应用。在使用中，用户或采购商应明确以下内容：
顶部和底部导管的连接形式及其连接件的材质和尺寸；一内剖面、孔径、外径、内径以及它们各自的位置
其他产品以及与此产品相连接的导管的尺寸、类型和结构。
4.7设计确认
用户或者采购商应说明设计确认等级。本标准提供七个标准设计确认等级（V6一~VO），见5.5。
4.8质量控制
用户或者采购商应说明所需质量等级。本标准提供三个质量控制等级（Q3、Q2和Q1），见6.4。
3 GB/T20970—2015
5技术要求
5.1总则
供方或制造商应提供与功能规范要求相对应的技术规范，如技术规范不能完全满足功能需求，供方或制造商应为用户或采购商标识出区别。供方或制造商还应为用户或采购商提供如6.2.3所规定的产品数据清单 5.2技术特性
应满足以下要求：
封隔器或桥塞应在预定位置坐封和封隔，并持续工作直到进行其他预定作业。套管损坏的情况除外；
一在坐封和工作期间，封隔器或桥塞应能执行功能要求的各项工作：一封隔器或桥塞在使用中不应妨碍其他井下作业。
5.3设计要求
5.3.1设计文件
设计输人文件内容应包括设计需求，确认等级，设计方案分析方法，参照同类产品的已有设计和操作过程记录等资料；设计输出文件包括设计计算、加工图纸及技术规范、设计评审和（或）室内试验结果（如设计确认测试）。
5.3.2材料 5.3.2.1总则
供方或制造商应说明并提供适用的服务和规定环境的产品材料（金属和非金属）。供方或制造商应为所有材料建立规范文件，产品材料也应符合供方或制造商的文件规范
用户或采购商可在适用要求中指明用于特定用途和腐蚀环境的材料。如果供方或制造商提出使用另一种材料，则应说明该材料的性能符合规定的技术指标要求。
5.3.2.2 金属材料
5.3.2.2.1要求
供方或制造商建立的规范文件至少应包含以下内容：
化学成分限制； b） 热处理条件： c） 机械性能限制：
a)
-拉伸强度；一屈服强度；伸长率；
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