标准规范下载简介
NB／T 14020.3-2022 页岩气 工具设备 第3部分：趾端压裂滑套.pdfICS 75.020 CCS E14
中华人民共和国能源行业
页岩气工具设备 第3部分：趾端压裂滑套
NB/T 14020.32022
[广东]高层住宅地下室基坑支护(锚杆)施工方案本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起阜规则》的 规定起草。 本文件是NB/T14020《页岩气工具设备》的第3部分。NB/T14020已经发布了以下部分： 一第1部分：复合桥塞； 一第2部分：大通径桥塞； 一 第3部分：趾端压裂滑套。 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专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中石化石油工程技术研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气 田分公司、中国石油集团工程技术研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司、中 中 国石油化工股份有限公司华东油气分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中国石油天然气股 份有限公司勘探开发研究院。 本文件主要起草人：曾义金、魏辽、刘奔、朱玉杰、李明、帅春岗、周小金、曲从锋、刘斌辉、 姚强梁辰、房大志、王俊方、王娟、潘勇、沈泽俊、童征。
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起阜规则》的 规定起草。 本文件是NB/T14020《页岩气工具设备》的第3部分。NB/T14020已经发布了以下部分： 一第1部分：复合桥塞； 一第2部分：大通径桥塞； 一一第3部分：趾端压裂滑套。 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专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中石化石油工程技术研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气 田分公司、中国石油集团工程技术研究院有限公司、中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司、中 中 国石油化工股份有限公司华东油气分公司、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中国石油天然气股 份有限公司勘探开发研究院。 本文件主要起草人：曾义金、魏辽、刘奔、朱玉杰、李明、帅春岗、周小金、曲从锋、刘斌辉、 姚强梁辰、房大志、王俊方、王娟、潘勇、沈泽俊、童征。
NB/T14020《页岩气工具设备》分为以下三个部分： 第1部分：复合桥塞； 一 第2部分：大通径桥塞； 第3部分：趾端压裂滑套。 本文件为NB/T14020的第3部分。 趾端压裂滑套技术是页岩气开发的新兴技术，可实现页岩气井深井、长水平段首段免射孔压裂， 压后管内与套管通径保持一致，大大降低了现场作业成本，缩短了作业周期。该技术的成功应用为国 内规模日益扩大的页岩气开发奠定了更加坚实的技术基础和保障。 目前，国内外均没有相关标准及对趾端压裂滑套的具体要求。为规范应用，制定本文件，规范产 品的规格尺寸、技术要求、性能评价方法、运输存储等，可有效提高趾端压裂滑套针对不同井况条件 的应用可靠性，为趾端压裂滑套施工提供可靠的技术支撑。
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页岩气工具设备 第3部分：趾端压裂滑套
本文件规定了页岩气井用趾端压裂滑套的分类与型号、基本参数、技术要求、试验方法、检 志、1 包装、运输和贮存。 本文件适用于页岩气井用趾端压裂滑套，其他油气井用趾端压裂滑套可参照本文件执行
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 牛，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T196普通螺纹基本尺寸 GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法 GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T231.1金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法 GB/T528硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T529硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定（裤形、直角形和新月形试样） 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/T567.1爆破片安全装置第1部分：基本要求 GB/T6400金属材料线材和铆钉剪切试验方法 GB/T7759.1硫化橡胶或热塑性橡胶压缩永久变形的测定第1部分：在常温及高温条件下 GB/T9253.2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/T19830石油天然气工业油气井套管或油管用钢管 NB/T47013.3承压设备无损检测第3部分：超声检测
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 趾端压裂滑套toeslidingsleeve 预置在套管串底部，通过套管内加压开启，建立井筒与地层沟通通道的一种井下压裂工具。 3.2 爆破阀burstingdisc 安装至趾端压裂滑套设定位置处的阀件，内含金属薄片在设定压力下破裂。
下列术语和定义适用于本文件。 .1 趾端压裂滑套toeslidingsleeve 预置在套管串底部，通过套管内加压开启，建立井筒与地层沟通通道的一种井下压裂工具。 .2 爆破阀burstingdisc 安装至趾端压裂滑套设定位置处的阀件，内含金属薄片在设定压力下破裂。
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击破爆破阀或剪断剪钉的绝对压力。 注：绝对压力是井口压力与静液柱压力之和
4.1.1 趾端压裂滑套按功能分为延时型趾端压裂滑套和非延时型趾端压裂滑套。 4.1.2 趾端压裂滑套的开启方式主要有爆破阀式和剪钉式
趾端压裂滑套的型号表示方法如下：
趾端压裂滑套公称尺寸、外径、内径、长度和耐压等级、开启压力等技术参数优先从表1 敏
表1 趾端压裂滑套技术参数
5.1趾端压裂滑套开启
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6.1.1，针对非延时型趾端压裂滑套，开启压力主要由滑套入井时最高绝对压力、固井施工时最高绝对 压力及压裂试压时最高绝对压力三者的最大值作为计算值，计算值不高于压裂时井口及套管限压。 计 算值具体计算方法见公式（1）：
P开=max{P人，P固，P试}+△
式中： P开一滑套开启压力，单位为兆帕（MPa）； P人一滑套入井时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； P固固井施工时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa)； P试一压裂试压时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； △p一一压力附加值，单位为兆帕（MPa)，一般选取5MPa～10MPa。 6.1.2针对延时型趾端压裂滑套，开启压力主要由滑套人井时最高绝对压力、固井施工时最高绝对压 力及压裂试压时减去安全阈值后的最高绝对压力三者的最大值作为计算值，计算值不高于压裂时并口 及套管限压。计算值具体计算方法见公式（2）：
式中： P开一滑套开启压力，单位为兆帕（MPa）； P人—滑套入井时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； 固井施工时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； P试 压裂试压时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； P安 试压压力安全阔值，单位为兆帕（MPa)，一般为10MPa～20MPa； △p压力附加值，单位为兆帕（MPa），一般选取5MPa～10MPa。
式中： P开一滑套开启压力，单位为兆帕（MPa）； P人一—滑套入井时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； P圃 固井施工时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； P试 压裂试压时最高绝对压力，单位为兆帕（MPa）； P安 试压压力安全阔值，单位为兆帕（MPa)，一般为10MPa～20MPa； △p压力附加值，单位为兆帕（MPa），一般选取5MPa～10MPa。
趾端压裂滑套内压达到开启压力后，开始计时，当滑套完全开启时，延时时间不低于30min
6.3趾端压裂滑套抗外挤性能
趾端压裂滑套在外压达到最高工作压力时，稳压15min，压降小于0.2MPa。
6.4.1加工用的材料应符合图样要求，或不低于图样要求的其他材料代替。 6.4.2趾端压裂滑套所用的钢材应符合GB/T19830中的规定，其力学性能应达到现场使用套管钢级 要求。 6.4.3用于常温环境下的产品，其密封件耐温不应低于120℃；用于高温环境下的产品，其密封件耐 温不应低于200℃，且密封件材料物理性能应符合表2的规定。
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表2密封件材料物理性能
7.1.1普通螺纹的加工应符合GB/T196的规定。 7.1.2油套管螺纹的加工应符合GB/T9253.2的规定。 7.1.3热处理件和锻件应进行100%的无损检测，滑套主要受力零件在粗车和调质后，应进行超声波 无损检测，质量等级应达到NB/T47013.3中的Ⅱ级要求。 7.1.4趾端压裂滑套密封、配合位置表面粗糙度应达到Ra1.6um及以上。
7.2.1组装趾端压裂滑套的零部件应是检验后的合格件。 7.2.2零件应清理干净，连接螺纹应进行防粘扣处理并涂密封脂，但延时趾端压裂滑套液压腔各部件 的内壁、密封面应无残留密封脂、杂屑等，防止堵塞延时机构。 7.2.3趾端压裂滑套两端的油管/套管螺纹应装有螺纹保护器。 7.2.4趾端压裂滑套压裂孔眼内应填充耐高温硬质油脂或可在井内条件下自行溶解的聚合物，防止井 内污物进人滑套移动部件间隙内。
8.1.2试验步骤和要求
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试验步骤和要求如下： a）趾端压裂滑套上端连接试压装置，下端连接堵头后，将其置于高温高压试验装置的试验腔 中； b）启动高温高压试验装置温控系统，将试验腔加温至设定温度后，启动高温高压试验装置压力 控制系统，施加滑套围压，压力范围35MPa～70MPa； c）趾端压裂滑套连接专用试压装置，注人液体、加压至滑套打开，记录剪钉剪断或爆破阀击破 压力，此压力值为滑套打开压力； d）将试验数据记录至表A.1内。
试验温度：90℃～150℃（根据趾端压裂滑套现场使用温度选择） 试验介质：硅油。
8.2.2试验步骤和要求
试验步骤和要求如下： a）趾端压裂滑套上端连接试压装置，下端连接堵头后，将其置于高温高压试验装置的试验腔中 b）启动高温高压试验装置温控系统，将试验腔加温至设定温度，恒温4h； c）启动高温高压试验装置压力控制系统，滑套内部加压至现场试压时滑套位置处的绝对压力， 并开始计时； d）当滑套完全开启时，延时结束，记录延时时间，此时间为高温条件下趾端压裂滑套延时打开 时间； e）将试验数据记录至表A.1内。
试验温度：常温 试验介质：清水。
8.3.2试验步骤和要求
试验步骤和要求如下： a）趾端压裂滑套置于外挤压装置内，外挤压装置连接试压泵； b）启动试压泵，压力升至最高工作压力，稳压15min后放压； c）将试验数据记录至表A.1内。
4000立方米球罐焊接施工方案NB/T14020.3—2022
的剪切试验值与图样或技术文件的要求相符时，方可用该材料加工该批产品的剪钉。 8.4.2采用爆破阀的趾端压裂滑套，爆破阀选材和试验应按GB/T567.1的要求进行。 8.4.3趾端压裂滑套主要受力零件应按GB/T228.1对原材料按批次进行力学性能试验。 8.4.4冲击试验应按GB/T229中的有关规定进行。 8.4.5金属件硬度检测应按GB/T231.1或GB/T230.1中的有关规定进行；橡胶件硬度检测应按GB/T 531.1中的有关规定进行。 8.4.6橡胶材料拉伸强度、拉断伸长率和拉断永久变形检测应按GB/T528中的有关规定进行，撕裂 性能检测应按GB/T529中的有关规定进行，压缩永久变形检测应按GB/T7759.1中的有关规定进行。 8.4.7超声波无损探伤检测应按NB/T47013.3中的有关规定进行。 8.4.8油套管连接螺纹的检测应按GB/T9253.2中的有关规定进行。
产品应经制造商质量检验合格并附有产品合格证书后才能出厂，出厂检验项目包括 a） 连接螺纹的检验； b）剪钉的剪切试验/爆破阀的破裂试验； c）整体密封性能试验
9.2.1有下列情况之一时，应进行型式检验： a）样机试制； b）正式投产后在产品结构、材料、工艺有重大变化时； c）停产两年以上，又重新恢复生产时； d）国家或行业质量监督机构提出进行型式检验。
c）停产两年以上，又重新恢复生产时； d）国家或行业质量监督机构提出进行型式检验。 .2.2型式检验项目包括： a）连接螺纹的检验； b）主要受力零件材料的力学性能试验； c）主要受力零件无损检验； d）主要受力零件硬度检验； e）产品性能的检验，即9.1所列的所有项目
9.2.2型式检验项目包括
9.3.1出厂检验判定规则：按9.1规定的各项逐一进行检验，如有一项不合格，则判定该件产品不合格。 9.3.2型式试验判定规则：产品进行型式检验时，随机抽取不少于1件地铁工程正线轨道、隧道内给排水管及弱电电缆支架安装施工实施性施工组织设计，按9.2.2规定的项目进行检 验，如有一项不合格，则判定型式检验不通过。
9.3.1出厂检验判定规则：按9.1规定的各项逐一进行检验，如有一项不合格，则判定该件产品不合格。 9.3.2型式试验判定规则：产品进行型式检验时，随机抽取不少于1件，按9.2.2规定的项目进行检 验，如有一项不合格，则判定型式检验不通过。