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GB／T 22342-2022 石油天然气钻采设备 井下安全阀系统设计、安装、操作、试验和维护.pdf

石油天然气钻采设备井下安全阀系统 设计、安装、操作、试验和维护

油天然气钻采设备井下安全阀系统

L03G323 钢筋混凝土结构抗震构造详图.pdf国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会

规范性引用文件 术语和定义 系统设计 4.1基础数据收集 4.2井下安全阀系统 4.3设计要求 安装. 5.1通用要求 5.2地面控制井下安全阀 5.3 3井下控制井下安全阀和注入型安全阀· 10 10 6.1通则 10 10 6.3地面控制井下安全阀试验 6.4井下控制井下安全阀和注人型安全阀试验 11 维护.. 11 7.1通则 11 7.2井下安全阀 ........ 7.3锁紧心轴和辅助工具 7.4 检验和评价· ··· 12 7.5 重新试验 12 7.6井下安全阀维护文件 其他.… 13 8.1通则 8.2包装、贮存和运输 13 8.3 系统质量控制 14 8.4文件和资料控制 14 附录A（资料性）井下安全阀操作指南· 15 附录B（资料性）井下控制井下安全阀和注人型安全阀的尺寸· 17 附录C（资料性）井下安全阀试验 21 附录D（规范性）故障报告…· 参考文献

规范性引用文件 术语和定义 系统设计 4.1基础数据收集 4.2井下安全阀系统 4.3设计要求 安装. 5.1通用要求 5.2地面控制井下安全阀 5.3 3井下控制井下安全阀和注入型安全阀· 10 10 6.1通则 10 10 6.3地面控制井下安全阀试验 6.4井下控制井下安全阀和注人型安全阀试验 11 维护.. 11 7.1通则 11 7.2井下安全阀 ........ 7.3锁紧心轴和辅助工具 7.4 检验和评价· ··· 12 7.5 重新试验 12 7.6井下安全阀维护文件 其他.… 13 8.1通则 8.2包装、贮存和运输 13 8.3 系统质量控制 14 8.4文件和资料控制 14 附录A（资料性）井下安全阀操作指南· 15 附录B（资料性）井下控制井下安全阀和注人型安全阀的尺寸· 17 附录C（资料性）井下安全阀试验 21 附录D（规范性）故障报告…· 参考文献

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草规则》的规定 起草。 本文件代替GB/T22342一2008《石油天然气工业井下安全阀系统设计、安装、操作和维 护》，与GB/T22342一2008相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： a）更改了井下安全阀通则（见4.3.1.1.1，2008年版的5.2.2.7）； b）增加了插人式井下安全阀结构要求（见4.3.1.1.3）； c）更改了地面控制井下安全阀系统图（见图1，2008年版的图1)； d）增加了井下安全阀辅助工具设计、维护要求（见4.3.3.2、7.3）； e）更改了地面控制井下安全阀安装步骤（见第5章，2008年版5.2.2、附录C）； f）增加了地面控制井下安全阀安装前开关试验、人井时试验、生产过程中开关灵活试验步骤（见 5.2.6.3.3)； g）增加了井下控制安全阀及注人型安全阀试验要求（见6.4)； h）删除了附录A《SSSV维修报告（基本资料要求）》（见2008年版的附录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专利的责任。 本文件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。 本文件起草单位：石油工业井控装置质量监督检验中心、中国石油集团川庆钻探工程有限公司、中 国石油集团油田技术服务有限公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院、中国石油化工股份 有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院、宝鸡石油机械有限责任公司、中国石油天然气股份有限 公司塔里木油田分公司、中国石油集团西部钻探工程有限公司、中石油江汉机械研究所有限公司、中国 石油大学（华东）。 本文件主要起草人：张志东、曾莲、陈章瑞、喻建胜、孙洪祥、刘雪梅、陈俊峰、段文广、贺启强、孙娟、 刘鹏、吴云才、朱再思、彭远春、金雪梅、何天鹏、倪睿凯、李婧、曾*、张福涛、孙宝全、严金林、蔡宝平、 刘辉、曾钟。 本文件于2008年首次发布，本次为第一次修订，

石油天然气钻采设备井下安全阀系统 设计、安装、操作、试验和维护

本文件规定了井下安全阀系统的应用设计、安装、操作、试验、维护等要求 本文件适用于井下安全阀系统的应用，不适用于井下安全阀的制造设计、评定及修理

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 件，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/T9445无损检测人员资格鉴定与认证 GB/T20972.2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/T21410石油天然气工业井下设备锁定心轴和定位接头 GB/T28259石油天然气工业井下设备井下安全阀 SY/T6671石油设施电气设备场所I级0区、1区和2区的分类推荐作法 SY/T7603石油天然气钻采设备井口安全控制系统

安全阀锁紧心轴safetyvalvelockmandrel 用于将井下安全阀相关井下工具固定在井下的装

设计时应收集并的基础数据，包括但不限于下列参数： a） 井位（陆上、平台、海底）； b）套管和油管的尺寸、壁厚、钢级和材质； C） ）下人深度（应用中可以下入的最大深度）和控制系统参数（控制液类型和性质、液压 送管路和连接效率）； d） 预计工作压力、温度、流量； e) 1 工作环境介质，如硫化氢分压、二氧化碳分压、氯离子含量等； f) 1 酸化压裂的泵压、流体温度、排量、规模、化学药剂； g）加砂压裂的支撑剂类型、排量、砂比、化学药剂； h）套管柱和油管柱的结构、轨迹、最大狗腿度； iD 1 需要通过井下安全阀的井下工具尺寸、类型和形状； j) 1 能够通过井下安全阀的极限尺寸及需要通过井下安全阀的井下工具的最大尺寸； k） 需要在井下安全阀与套管之间的环形空间布设管缆的要求； D 采油树及井口装置的规格型号。

设计时应收集井的基础数据，包括但不限于下列参数： a) 井位（陆上、平台、海底）； b）套管和油管的尺寸、壁厚、钢级和材质； C） ）下人深度（应用中可以下入的最大深度）和控制系统参数（控制液类型和性质、液压源压力、输 送管路和连接效率）； d） 预计工作压力、温度、流量； e) 工作环境介质，如硫化氢分压、二氧化碳分压、氯离子含量等； f) 1 酸化压裂的泵压、流体温度、排量、规模、化学药剂； g）加砂压裂的支撑剂类型、排量、砂比、化学药剂； h）套管柱和油管柱的结构、轨迹、最大狗腿度； iD) 1 需要通过井下安全阀的井下工具尺寸、类型和形状； j) 能够通过井下安全阀的极限尺寸及需要通过井下安全阀的井下工具的最大尺寸； k） 需要在井下安全阀与套管之间的环形空间布设管缆的要求； 1) 采油树及井口装置的规格型号。

井下安全阀系统可分为以下三部分（见图1)： a 1 井下设备工具，包括井下安全阀、流动短节、控制管线、控制管线保护器； b） 地面设备，包括控制系统、控制液、井口或油管悬挂器通道和连接装置； C） 配套工具设备，包括锁紧和密封装置、安全阀坐落短节、辅助工具等。

4.2.2.2连接方式

图 地面控制井下安全阀系统

选择井下安全阀连接方式时应确认但不限于以下内容： a) 与油管和油管变*接头、油管内外径和套管通径、有关的永久性井内设备和修井工具尺寸和 构匹配：

与设备接触的控制液或其他流体相适应

4.2.2.3工作参数

井下安全阀的选择应确保满足或超过预期的压力范围、温度范围、最大安装深度、最小或最大流量 及预期的载荷情况

4.3.1井下设备工具

4.3.1.1井下安全阀

4.3.1.1.1.1在井下安全阀的设计选择中，所选择的井下安全阀应与油管、油管变*接头的尺寸、结样 相匹配，与油管、套管的通径尺寸，与井内设备、完井工具等设备工具相适宜，应确认以下内容： a）额定压力大于预计安装深度最大压力； b）额定温度大于预计安装深度最高温度； c）所处的环境预期是否出砂、是否会发生应力腐蚀开裂以及会引起重量损失腐蚀等； d）在酸性环境下所有与井筒流体介质接触的金属材料符合GB/T20972.2的要求，非金属密卦 件符合井内流体介质和工作温度要求； e）预计承受载荷。 4.3.1.1.1.2同时宜选择具有以下功能特性的井下安全阀： a）自平衡式或非自平衡式； b）选择性或非选择性安装机构； c）二次连通； d）临时或永久性锁闭或开启； e）插阀互配性； f）回流装置； g）安装深度能力。 4.3.1.1.1.3确定井下安全阀的工作深度、操作以及试验时，应确认以下内容： a）井垢、石蜡和水合物沉积物等油井产物及特性； b）闭式液压系统的温度变化； ）环空压力及其在设务他用表命内对阀门的影响

4.3.1.1.2安装深度

确定地面控制井下安全阀安装深度时，应确认但不限于以下内容： a） 1 结蜡、水合物、沥青质、井筒流体的流动点等； b） 水下或水上采油树、冻土、邻井情况等； ?） 阀安装深度的预期压力(绝对压力和压差)和温度范围； d） 失效下人深度、允许的最小深度； e) 环空及控制管线流体梯度和压力； fD） 井下安全阀开启和关闭压力； g）设计余量：

h）驱动方式； i）控制系统能力和限制。

h）驱动方式； i）控制系统能力和限制

4.3.1.1.3插入式并下安全阀

插人式井下安全阀总成通常包括锁紧心轴、密封装置、间隔管和钢丝回收式井下安全阀。为便于回 收，可包括平衡装置。 插人式井下安全阀 4.3.3.1时规定

图2插入式井下安全阀总成示例

钢丝回收式井下安全阀应符合GB/T28259的规定。 对于位于锁紧心轴和钢丝回收式井下安全阀之间每个间隔管，应记录并验证其与安装尺寸的兼容 性，以及承受载荷的条件和环境 将插人式地面控制井下安全阀总成安装到已有的油管回收式井下安全阀中，可能会改变油管回收 式井下安全阀的性能等级和/或限制可用于操作液压控制插入式地面控制井下安全阀总成的最大控制 管线压力。应对下列参数进行综合分析，以确定计划操作是否在设备和目标油井作业的能力范围内。 a）最大预期油管压力。 b）油管回收式安全阀的最大预期负载（拉伸和/或压缩）。 c）安装了插人式地面控制井下安全阀总成的情况下油管回收式安全阀外的环空压力。 注：假设零环空压力可能会限制可用于插人式地面控制井下安全阀总成的最大控制管线压力。 d）可用于操作插人式地面控制井下安全阀总成的最大控制管线系统压力。 e）最高预期工作温度和温度变化。 f）所需的设计余量。 g）包括油管回收式安全阀在内的每项受影响设备的能力评级

4.3.1.2流动短节

流动短节长度宜超过油管内径的8倍～10倍，且选择流动短节时应确认以下内容： a) 连接在井下安全阀的上部和下部； b) 与井下安全阀内径相适应； C）

4.3.1.3控制管线

选择控制管线时应确认以下内容：

选择控制管线时应确认以下内容

a) 地面控制井下安全阀所在环境的温度； b） 环空完井液； C） 3 预期操作压力(最大、最小；内部、外部)； d） 地面井口的工作压力； e) 安全阀安装深度； f） 规格尺寸； g） 控制介质，如液压液、气动流体或电力； h） 控制管线接头的设计、材料和额定压力值； i） 控制管线的制造技术； D） 最小弯曲半径； k）井内环境； 1 控制管线的封装或防护

a) 地面控制井下安全阀所在环境的温度； b) 环空完井液； C） 3 预期操作压力(最大、最小；内部、外部)； 地面井口的工作压力； e) 安全阀安装深度； f） 规格尺寸； g） 控制介质，如液压液、气动流体或电力； h） 控制管线接头的设计、材料和额定压力值； i) 控制管线的制造技术； V 最小弯曲半径； k） 井内环境； D 控制管线的封装或防护

连接控制管线后，应安装控制管线保护器，防止控制管线在起、下管柱时发生损伤（如磨损，挤压 等）。宜在每个油管接箍处安装一个接箍（跨接）式控制管线保护器，防正保护器在油管接箍上下移动 控制管线保护器尺寸应和油管及接箍尺寸、控制管线的类型和尺寸、套管内径相匹配。其他绕过井下安 全阀的控制管线也应安装控制管线保护器

4.3.2.1控制系统

宜将地面控制并下安全阀控制系统与地面安全系统集成，以确保可按附录A中建议的顺序操作。 集成系统的设计应允许地面控制并下安全阀提供独立的信号和控制。该功能设置使于并下安全阀的日 常维护和故障检修。 对于多井组完井装置，单井的控制系统管汇应有独立的控制单元。 为避免地面控制井下安全阀在井内流体流动的情况下关闭，进行井下安全阀关闭操作时，应先关闭 采油树阀，再关闭地面控制井下安全阀。生产设备恢复至正常操作状态时JTT1442-2022标准下载，开启顺序应相反。

4.3.2.1.2传感器

宜选定合适的传感器，包括温度传感器、压力传感器、液位传感器和其他传感器。 应将一个高、低液位传感器安置在液压系统的控制油箱上，以便在异常工作状况（如井液从控制管 线渗人或控制管线渗漏）下报警，也可以在泵出口处安装一个低压先导阀。

4.3.2.1.3动力装置

GB／T 32076.10-2018 预载荷高强度栓接结构连接副 第10部分：安装技术条件.pdf选择控制液时应确认以下内容： a) 设备供应商/制造商的建议； b）可燃性； c）闪点； d）润滑性； e）物理/化学兼容性； f） 稳定性： g ）液体清洁度(固相含量)； 泡沫抑制性； i） 毒性(包括环境影响)； j） 低腐蚀性； k) ）氧化稳定性； 1）作业温度下的黏度和密度。

4.3.2.3井口装置

油管悬挂器穿越通道、连接接头的材质和压力应满足控制系统预期最高操作条件， 工作环境相适应。