ICS 75.180.10 E 92
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5066—2020 代替 SY/T 5066—2008
石油天然气钻采设备 地层测试器 Petroleum drilling and production equipmentFormation tester
2021－02－01实施
2020一10—23 发布
国家能源局 发布 SY/T 5066—2020
目 次
1
前言 范围
规范性引用文件分类、型号编制与基本参数
2
3
3.1　产品分类 3.2　产品型号编制 3.3 基本参数 4技术要求 4.1 设计安全系数
.
....
....
4.2 当量应力 4.3 通用要求 4.4 特殊表面处理要求 5试验方法及验收准则 5.1 试验方法 5.2 验收准则 6检验规则 6.1 出厂检验 6.2型式检验 7标志、包装、贮存 7.1 标志 7.2 包装 7.3 贮存
%
8
9
9
9 SY/T 5066—2020
前言
本标准按照 GB/T 1.1一2009《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。 本标准代替 SY/T 5066—2008《地层测试器》。本标准与 SY/T 5066—2008 相比，除编辑性修改
外，主要技术变化如下：
增加或删除了部分规范性引用标准文件（见第2章，2008 年版的第2章）；增加了地层测试器的主参数规格（见表1）；增加了地层测试器工作压力级别（见3.3.2）； -增加了地层测试器工作温度类别（见表2）； -增加了当量应力的内容（见4.2）；增加了恶劣环境的定义及处理方法，删除了寿命要求（见 4.3.3）；增加了密封表面的粗糙度要求（见4.3.4）；增加了密封件的选用内容（见4.3.5）； -增加了特殊表面处理要求（见4.4）； -增加了“验收准则”（见5.2）；更改了装破裂盘处的试验压力（见5.2.3.3和5.2.3.4）；增加了压控测试阀试验验收要求的验收前提（见表6）；增加了出厂检验和型式检验的判定规则（见6.1.3、6.2.3和表10）；修改了标志方法（见7.1）；增加了随机文件（见7.2.3）。
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。 本标准由全国石油钻采设备和工具标准化委员会（SAC/TC96）提出并归口。 本标准起草单位：宝鸡石油机械有限责任公司、长城钻探工程有限公司测试公司、南阳市南石力
天石油设备有限公司、宝鸡市元亨石油设备有限责任公司。
本标准主要起草人：董毅军、王德贵、贾秉彦、王立军、张沛、刘从军、郭钢、严敏肖、张宏桥、 惠坤亮。
本标准代替了 SY/T 5066—2008。 SY/T 5066—2008 的历次版本发布情况为：
-SY/T 5066—1991、SY/T 5066—1997。 -SY/T 5152—1987。
II SY/T 5066—2020
石油天然气钻采设备 地层测试器
1 范围
本标准规定了地层测试器的分类、型号编制与基本参数，技术要求，试验方法及验收准则，检验规则和标志、包装、贮存。
本标准适用于石油、天然气裸眼井测试和套管井测试用地层测试器
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 3077合金结构钢 GB/T 3864 工业氮 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 1271660°密封管螺纹 GB/T 20970 石油天然气工业 并下具 封隔器和桥塞 GB/T 20972.1　石油天然气工业　油气开采中用于含硫化氢环境的材料　第1部分：选择抗裂材
料的一般原则（GB/T 20972.1一2007，ISO 15156-1:2001，IDT)
GB/T 20972.2 石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料第2部分：抗开裂碳钢、低合金钢和铸铁（GB/T 20972.2- 2008， ISO 15156-2:2003，MOD)
GB/T 20972.3　石油天然气工业 油气开采中用于含硫化氢环境的材料 ，第3部分：抗开裂耐蚀合金和其他合金（GB/T 20972.3—2008， ，ISO 15156-3 :2003，MOD)
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 NB/T 47013.3 承压设备无损检测 第3部分：超声检测 NB/T 47013.4 承压设备无损检测 第4 4部分：磁粉检测 SY/T 5106 5石油天然气钻采设备 封隔器规范 ASME B1.1统一英制螺纹（Unified inch screw threads） ASME B1.5梯形螺纹（Acme screw threads） ASME B1.8短齿梯形螺纹（Stub acme screw threads)
3分类、型号编制与基本参数 3.1　产品分类 3.1.1地层测试器按井下测试阀的操作方式不同，可分为机械式、压控式和电动式三类。机械式又分为提放式和旋转式两种。 3.1.2地层测试器按结构类型可分为全通径型和非通径型两类 3.1.3地层测试器按封隔器的操作方式不同，可分为机械压力式和液压膨胀式两类。
1 SY/T 50662020
3.2产品型号编制
地层测试器的型号编制方法如下： DC
防H,S以“S"表示，不防H,S不标记工作温度标记代号，见表2
工作压力（用MPa数值表示），35MPa不表示结构类型代号，全通径以“T"表示，非通径型不标记封隔器操作方式代号，液压膨胀式以P"表示机械压力式不标记测试阀操作方式代号，提放式以“J1"表示，旋转式以"J2"表示，电动式以“D"表示，压控式以"Y"表示主参数（用测试阀公称外径的毫米数表示) 产品代号
示例：测试阀公称外径 95mm、提放式操作、封隔器操作方式为液压膨胀式、非通径型、工作压力 70MPa、可防H2S、
工作温度（121≤t<149）℃的地层测试器：DC95J1P-70GS。
测试阀公称外径127mm、压控式操作、封隔器操作方式为机械压力式、全通径型、工作压力为105MPa、不防 H2S、工作温度（149≤t<204）℃的地层测试器：DC127YT-105C。 3.3基本参数 3.3.1 地层测试器的主参数见表 1。
表1地层测试器的主参数
主参数测试阀公称外径
80 80
95 95
99 99
108 108
127
140 140
127
mm
3.3.2 2地层测试器工作压力分为四个级别：
a) 35MPa。 b）70MPa。 c） 105MPa。 d) 140MPa。
3.3.3 3地层测试器的工作温度见表2。
表2地层测试器的工作温度
温度类别工作温度t
IV 204 ≤ t < 260
ⅢI
1
ⅡI
t< 121
121 ≤ t< 149
149 ≤ t < 204
℃ 标记代号
G
cC
J
2 SY/T 5066—2020
4　技术要求
4.1设计安全系数 4.1.1设计安全系数分为2.0、1.5、1.25三个等级。 4.1.2安全系数为2.0适用于失效将导致井眼或人员严重事故的重要构件。 4.1.3安全系数为1.5适用于失效不导致井眼事故或人员伤害，但较为重要的构件。 4.1.4　安全系数为1.25适用于4.1.2和4.1.3之外的一般构件。 4.2 当量应力
强度分析应以弹性理论为依据。按照Von Mises 理论计算，由设计载荷引起的名义当量应力不应超过公式（1）计算的最大许用应力 ASmax：
YS min
ASmax SFD
(1)
式中： YSmin— 规定的最小屈服强度； SFp——设计安全系数。
4.3通用要求 4.3.1↑ 合金结构钢制造的零件，其材料应符合 GB/T 3077 的规定。 4.3.2工作环境防 H2S，选用材料应符合 GB/T 20972.1 ～GB/T 20972.3 的分区规定。具体分区由生产商与用户协商确定。 4.3.3在H,S 分压大于或等于 0.0003MPa， 或 CO2分压大于0.21MPa 的恶劣环境下，每次使用后宜按5.2.1.1的规定进行检查，符合要求方可继续使用。 4.3.4密封表面的粗糙度要求：
a）动态密封表面的粗糙度不应大于 Ra0.8 b）静态密封表面的粗糙度不应大于 Ral.6。 c）地层测试器各延时机构中缸体内柱面的粗糙度不应大于 Ra0.8。
4.3.5地层测试器在温度类别I时密封件材料宜选择丁腈橡胶，Ⅱ类宜选择氢化丁腈橡胶，Ⅲ类宜选择氟橡胶，IV类宜选择全氟醚橡胶。当井下处于 4.3.3规定的恶劣环境时， 不宜选择丁腈橡胶。 4.3.6受力件的超声检测和磁粉检测应按照NB/T 47013.3和NB/T 47013.4的规定进行。 4.3.7部件之间连接用的钻杆接头螺纹或油管螺纹应符合 GB/T 22512.2 和GB/T 9253.2 的规定；零件之间连接用的螺纹应符合 ASME B1.1、ASME B1.5、 ASME B1.8、GB/T 12716 的规定；气体密封螺纹应符合制造商自身的相关技术标准规定。 4.3.8采用梯形螺纹连接时，外螺纹应去除扣头（1/4～1/3）圈。 4.3.9 氮气室充入的高压氮气应符合GB/T 3864 的规定。 4.3.10破裂盘标示的破裂压力应是在标定温度下，实验获得的平均破裂压力（平均破裂压力是由每批抽10%数量的破裂盘在标定温度下实际破裂的平均压力值）。破裂压力允差 ±3%。每批次破裂盘应提供破裂压力温度校正曲线或校正表。 4.3.11封隔器应符合 GB/T 20970 和 SY/T 5106的规定。 4.4特殊表面处理要求 4.4.1动密封表面进行化学镀镍处理时，镀层厚 0.03mm ～0.10mm，表面硬度 60HRC ～ 69HRC。
3 SY/T 5066—2020
4.4.2 动密封表面进行镀硬铬处理时，镀层单边厚 0.05mm ～ 0.3mm，表面硬度 66HRC ～ 70HRC. 不应出现脱层现象。镀后去氢处理
3表面进行离子渗氮处理时，应符合表3的规定。
4.4.3
表3离子渗氮处理技术条件
渗氮层深度
序号 1 2 3 4 5 6
材料 20Cr 40Cr 35CrMoA 42CrMoA 40CrNiMoA 38CrMoAl
表面硬度 HV5
mm 0.2 ~ 0.5 0.2 ~ 0.5 0.2 ~ 0.5 0.2 ~ 0.5 0.2 ~ 0.5 0.3 ~ 0.6
≥550 ≥500 ≥550 ≥ 550 ≥550 ≥ 900
5试验方法及验收准则 5.1 试验方法 5.1.1 ，提放式非通径地层测试器性能试验规定如下
a）试验设备：额定拉伸（压缩）负荷在800kN及以上，负荷读数精度不低于10kN 的液压试验
装置。 b）试验介质：合成液压油。 c）试验温度：20℃ ±5℃。 d）按表 4 和表 5 规定的轴向拉力、试验程序进行试验
表 4延时性能试验要求
轴向负荷 kN
公称外径 mm 80 95 108 127 140 95 108 127 140 127 152 178
延时时间
延时行程 mm 155
部件名称
s
90 135 180 210
测试阀
120 ～ 300
229
127
裸眼旁通阀
135
120 ～ 300
82
安全密封
90
25
120 ～ 300
4