钻通设备 旋转防喷器(RCD)的工作性能试验

2022-08-29 0 编辑:永利402com线路检 | 试验机

今天给大家带来的分享是关于钻通设备 旋转防喷器(RCD)的工作性能试验的内容。

1、总则

1.1 要求

所有试验应符合表 1 的规定。

表 1 工作性能试验和按比例换算的验收方法

试验RCD
密封性能PD,S2
额定静压PS,S2
额定动压PD,S2
承压起下钻额定压力PST,S2
疲劳 aPS,S2
温度验证PS,S3
胶芯拆装PS,Sb

本试验不适用于被动型 RCD。

仅关闭机构功能相似的设计可以换算。

注:PS 表示验证所有不高于被试产品额定静压的产品是合格的。如当具有相同尺寸和材料的胶芯有多个额定压力时,只需测试最大压力;PD 装示验证所有不高于被试产品额定动压的产品是合格的;PST 表示验证所有不高于被试产品起下钻额定压力的产品是合格的;S2 表示验证被试产品所有规格的其他产品都是合格的,S3 表示仅验证被试规格的产品是合格的。

1.2 程序

所有工作性能试验应在环境温度下用水模拟井内流体。除非另有说明,活塞的关闭压力应为制造商推荐的压力,且不应超过液压控制系统的设计工作压力。

1.3 验收准则

除承压起下钻试验外,所有验证压力完整性的试验的验收准则应为无泄漏。若试验介质是气体,不可能直观地看到泄漏,应采用适当的气体监控装置。

1.4 比例换算

如尺寸和工作压力可以按比例换算,则比例换算应符合表3的规定。制造商应将其技术合理性形成文件。

2、RCD

2.1 被动系统

2.1.1 额定静压试验

本试验应验证 RCD 的静压额定值。文件记录应包括井压、试验芯轴尺寸、轴承总成的型号和零件号,以及承受井压的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等。

2.1.2 额定动压试验

本试验应验证 RCD 的动压额定值。文件记录应包括井压、试验芯轴尺寸、试验芯轴和轴承总成的旋转速度、轴承总成的型号和零件号,以及承受井压的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等。

2.1.3 胶芯拆装试验

本试验用于验证被动型 RCD 在经过胶芯和轴承总成反复更换的情况下而不影响其操作性能的能力。本试验包括拆装胶芯和每拆装 20 次进行一次额定静压试验。文件应包括失效时的拆装循环数或 200 次装拆循环数,取其首先达到者。

2.1.4 承压起下钻额定压力试验

本试验用于验证在制造商所规定的起下钻额定压力下起下 400 个钻具接头时,特定型式的 RCD 密封胶芯承压起下钻额定压力值。文件记录应包括井口压力和温度、芯轴尺寸和钻具接头直径、试验流体以及胶芯型式和零件编号。

2.1.5 承压起下钻寿命试验

本试验用于验证试验用芯轴和钻具接头通过关闭的胶芯时,在渗漏量不超过提起钻具时所带的液体量(由芯轴几何体积决定)的情况下被动胶芯控制井压的能力。承压起下钻试验应根据最大井口压力(制造商规定的额定起下钻压力)进行,以验证胶芯适应特定的承压起下钻压力。文件内容包括:

a)试验期间的井内压力。

b)试验期间的井内流体。

c)芯轴尺寸、长度和钻具接头的几何尺寸。

d)起下钻速度记录。

e)通过的钻具接头数或通过 1000 个钻具接头数,取其首先达到者。

f)试验期间实测的从井内带出的液体量。

g)试验期间温度情况记录(芯轴周围环境温度和表面温度)。

2.1.6 疲劳试验

被动型 RCD 胶芯不要求做疲劳试验。

2.2 主动系统

2.2.1 额定静压试验

本试验应验证 RCD 的额定静压值。文件记录应包括井口压力、试验芯轴的尺寸、轴承总成的型号和零件编号,以及承受井压的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等。

2.2.2 密封性能试验——主动型

本试验应验证在井压增至额定动压的情况下,为保持主动型 RCD 密封所需的实际关闭压力和最大允许转速。本试验应分别在有钻杆芯轴和空井的情况下(非旋转)进行,有钻杆芯轴试验的钻杆外径尺寸应按制造商规定,且为密封胶芯所用的最小尺寸。主动密封胶芯试验包括以下 4 部分:

a)恒井压试验:本试验应确定有试验芯轴时保持井压密封所需的实际关闭压力,文件应包括井压及对应的关闭压力记录。

b)恒关闭压力试验:本试验应确定在给定关闭压力下,主动型 RCD 维持对试验芯轴的关闭所能承受的最大井压。文件应包括井压及对应的关闭压力记录。

c)全封闭压力试验:要求对所有制造商规定具有 CSO 能力的 RCD 进行本试验。本试验用于确定在 50% 的额定工作压力下,全封闭井口所需的关闭压力。文件记录应包括井压及对应的关闭压力。

d)额定动压试验:本试验应验证 RCD 的额定动压值。文件记录应包括井压、试验芯轴尺寸、试验芯轴和轴承总成的旋转速度、轴承总成的型号和零件编号,以及将承受井压的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等。

2.2.3 疲劳试验

本试验应验证在主动型 RCD 反复关闭和开启后保持加 0.69MPa?0.82MPa(50psi-120psi)压力和额定静压密封的能力。文件应包括:

a)每完成 20 次开关循环,30min 后胶芯的内径。

b)密封失效时的循环数或 364 次开关循环和 52 次压力循环,取其首先达到者。

2.2.4 胶芯拆装试验

本试验用于验证主动型RCD在胶芯经过反复更换的情况下而不影响其操作性能的能力。本试验包括拆装胶芯和每拆装 20 次进行一次井压试验。文件应包括失效时的循环数或 200 次装拆循环,取其首先达到者。

2.2.5 承压起下钻额定压力试验

本试验用于验证在制造商所规定的起下钻额定压力下起下钻至少超过 400 个钻具接头时,特定型号 RCD 密封胶芯的起下钻额定压力值。文件应包括井口压力和温度、芯轴尺寸和钻具接头直径、试验流体以及胶芯型号和零件编号等有关的记录。

2.2.6 承压起下钻寿命试验

本试验用于验证试验用芯轴和钻具接头通过关闭的胶芯时,在渗漏量不超过提起钻具时所带的液体量(由芯轴几何体积决定)的情况下被动胶芯控制井压的能力。承压起下钻试验应根据最大井口压力(制造商规定的额定起下钻压力)进行,以验证胶芯适应特定的承压起下钻压力。文件内容包括:

a)试验期间的井内压力。

b)试验期间的井内流体。

c)芯轴尺寸、长度和钻具接头的几何尺寸。

d)起下钻速度记录。

e)通过的钻具接头数或通过 1000 个钻具接头数,取其首先达到者。

f)试验期间实测的从井内带出的液体量。

g)试验期间温度情况记录(芯轴周围环境温度和表面温度)。

2.3 混合系统

本标准范围内的混合系统是一个由被动型密封胶芯与一个需要外部提供液压关闭压力从而维持井压密封的胶芯组合在一起的 RCD。两种密封胶芯应能独立地维持直至 RCD 最大额定的压力时的井口压力密封。

2.3.1 额定静压试验

本试验应验证 RCD 的额定静压。文件包括井口压力、试验芯轴的尺寸,还应包括轴承总成的型号/部件编号,以及将承受井压的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等内容的记录。混合系统中每一个密封胶芯都应分别进行本试验。

2.3.2 承压起下钻试验

本试验用于验证在制造商所规定的起下钻额定压力下起下钻至少超过 400 个钻具接头时,RCD 密封胶芯的承压起下钻额定压力值。文件应包括井口压力和温度、芯轴尺寸和钻具接头直径、试验流体以及胶芯型号和零件编号等有关的记录。

2.3.3 额定动压试验

本试验应验证 RCD 的额定动压。文件包括井口压力、试验芯轴的尺寸,还应包括承压总成的型号/部件编号,以及将承受井压的符合制造商书面规范的所有内密封件和外密封件等内容的记录。混合系统中的每一个密封胶芯都应单独进行本试验。

如果每个胶芯都与一个单独的轴承相连,则混合系统中的每一个轴承都应单独进行本试验。

2.3.4胶芯拆装试验

本试验用于验证混合型 RCD 在胶芯经过反复更换的情况下而不影响其操作性能的能力。本试验包括拆装胶芯和每拆装20次进行一次井压试验。文件应包括失效时的循环数或 200 次装拆循环,取其首先达到者。

2.3.5 承压起下钻寿命试验

本试验应验证试验用芯轴和钻具接头通过关闭的胶芯时,在渗漏量不超过通过的芯轴和钻具接头体积(由芯轴体积决定)的情况下,被动型和主动型胶芯控制井压的能力。承压起下钻试验根据很大井口压力(制造商规定的额定起下钻压力)来设定元件的起下钻压力。混合系统中的每一个轴承都应单独进行本试验。文件内容包括如下:

a)试验期间的井内压力。

b)试验期间的井内液体。

c)芯轴尺寸、长度和钻具接头几何尺寸。

d)起下钻速度记录。

e)钻具接头数或 1000 个钻具接头数,取其首先达到者。

f)试验期间通过井内液体的容积.

g)试验期间温度情况记录(芯轴周围环境温度和表面温度)。

2.3.6 密封性能试验——主动型

本试验应验证在井压增至额定动压的情况下,为保持主动型 RCD 密封所需的实际关闭压力和最大允许转速。本试验应分别在有钻杆芯轴和空井的情况下(非旋转)进行,有钻杆芯轴试验的钻杆外径尺寸应按制造商规定,且为密封胶芯所用的最小尺寸。主动密封胶芯试验包括以下 3 部分:

a)恒井压试验:本试验应确定有试验芯轴时保持井压密封所需的实际关闭压力,文件应包括井压及对应的关闭压力记录。

b)恒关闭压力试验:本试验应确定在给定关闭压力下,主动型 RCD 维持对试验芯轴的关闭所能承受的最大井压。文件应包括井压及对应的关闭压力记录。

c)全封闭压力试验:要求对所有制造商规定具有 CSO 能力的 RCD 进行本试验。本试验用于确定在 50% 的额定工作压力下,全封闭井口所需的关闭压力。文件记录应包括井压及对应的关闭压力。

2.3.7 疲劳试验

本试验应验证在混合——主动型 RCD 反复关闭和开启后保持加 0.69MPa?0.82MPa(50psi?120psi)压力和额定静压密封的能力。文件应包括:

a)每完成 20 次开关循环,30min 后胶芯的内径。

b)密封失效时的循环数或 364 次开关循环和 52 次压力循环,取其首先达到者。

混合——被动型 RCD 密封胶芯不要求做疲劳试验。

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