GB/T 21267-2017 石油天然气工业 套管及油管螺纹连接试验程序

ICS 75. 180.10
GB  E 92
中华人民共和国国家标准
GB/T 21267- -2017代替GB/T 21267- 2007
石油天然气工业
套管及油管
螺纹连接试验程序
Petroleum and natural gas industries- - Procedures for
testing casing and tubing connections
2017-05-12发布
2017-12-01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

前言
本标准按照GB/T 1.1- -2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 21267- 2007《石油天然气工业套管及油管螺纹连接试验程序)。 与GB/T 21267- 2007相比,主要技术变化如下:
一增加 了两个次级试验(CAL 1E级和CAL川室温A级)(见5.1)1
修改了全部的试验矩阵.试验加载路径和加载点VME(见5.2,7.3)1
删除了三个极限载荷试验(外乐失效、低内压拉伸失效、外压下的压缩失效)(见5.2);
对密封批漏检测仪器.方法和判定做了更明确规定(见5.7.5.8);
对保证试验与实际使用条件的一.致性作出了规定(见4.2);
一对判定 粘扣.泄露等的量化指标加以明确(见5.6.8.1);
对试验记录表和报告提出了新要求(见6.1及第9章)。
对应于这些主要技术变化.标准内容作了相应调整,与GB/T 21267- 2007 内容差异参见附录K.
本标准参考IS0/FDIS 13679 :20110石油天然气工业套管 及油管螺纹连接试验程序).
本标准由全国石油天然气标准化技术委员会石油专用营材分技术委员会(SAC/TC355/809)归口。
本标准起草单位,中国石油集团石油管工程技术研究院.宝山钢铁股份有限公司、中国石油长庆油田分公司.宝鸡石油钢管有限责任公司。.
本标准主要起草人:解学东.李东风、杨鹏.韩军、方佛、王荔娄琦.王琳、苑清英。田青。

引言
本标准是为石油天然气工业提供可靠的.满足使用目的的油管和套管的评价程序的--部分,以APIRP5C5和专用试验程序为基础，以世界各地的-些技术领先的用户.生产商和试验咨询人员提供的资料为参考面制定。本标准汲取了多年成功的试验与评价经验。
石油天然气工业用油管及套管螺纹连接的试验载荷包络线和极限载荷与设计相关。油管，套管所受载荷包括内压.外压,轴向拉伸和压缩.弯曲.扭转檳向力及温度变化。这些不同量級的载荷及其复合作用导致了管体及螺紋连接的不同失效模式。对管体而言，试验和极限载荷容易理解但对螺纹连接却不易说明。螺紋连接的失效模式及载荷与管体不同,且失效輯街通常比管体小因此需要试验确认。
优良的接头设计使得油气井环境下螺纹连按与管体的承齪能力相同,并有一定可靠度的余量。试验载荷和极限载荷的确认要在与这些载荷相应的设计参数取极限值的情况F进行试验。这种试验可保证相应参数在极限之内的产品其性能达到或超过试验试样。螺纹接头设计参数有尺寸公差,力学性伯、表面处理，上扣扭矩和螺紋脂的类型与数量。对典型的特殊接头,本标准规定了试样的板限公差。对其他按头设计,需要进行分析来确定其极限公差配合。
本标准用户须知道,具体到每次试验,或许需要更高的或不同的要求。本标准无意阳止实际使用时卖主提供.或买主接收不同的设备或工程的做法。这样做会特别有利于技术的创新和发展。在提出替代方案时,卖主应注明与本标准的不同之处,并提供细节说明。
本标准由以下几个主要部分组成:基于附录A里生产商提供的数据和/或附录B中的计算公式,可根据4章到8章要求进行试验,按照附录C给出的表格予以记录。附录D列出了需在線合试验报告中提供的所有信息。附录E提侯了曾体载商包络线.试验载荷包烙线和试验较荷点的计算方法及示例。
附录日给出了主机机架标定示例。附最G给出了接头产品系列认证应考虑的事项。附最H提供了可能用于特殊应用的附加试验指南。附录I给出了本标准的设计原则，附最J给出了同时包括金属对金属密封和弹性密封(分别经过试验)连接的要求。附录K是对GB/T 21267- -2007 的修改说明。
对干本标准中的试验不能评价的特定应用,附加试验是适用的。用户和制造商衢讨论油气井应用和所考虑连接的极股条件。
鼓励用户代表或/和其他第三方人员对这些试验进行监督。本标准涵叠了最常见油气井条件用螺纹连接的试验。未包括所有可能的服役条件。例如,存在可能影响连接使用性能的腐蚀性液体的情况就没有考虑。
本标准包括各种性质的条款。这些条款通过特定的动间形式加以区别:
-座:用于表示声明符台标准需要满足的要求。
-宜:用于表示在几种可能性中推荐特别适合的一种,不提及也不排除其他可能性,或表示某个行动步骤是首选的但未必是所要求的，成(以否定形式)表示不赞成但也不禁止某种可能性成行动步骤。
可:用于表示在标准的界限内所允许的行动步骤。
一館:用于陈述由材料的、生理的或某种原因导致的儋力或可能性。
此外,对于s1单位,千位分隔符是一-空格 ,小数分隔符是一返号。对于USC单位。千位分隔符是一一逗号,小数分隔符是一点。
经委员会同意的对按本标准前--版生产的产品的性能或技术条件有影响的修改(增加、修改和/或删除)内容示于资料性附最K“修改识别系统中的灰色突出显示”和“修改一览”。
本标准起草努力确保修改识别系统应用的准确性和一致性。敷励本标准的用户考虑本标准的全部技术内容,而不仅是标识的那些修改内容.并最终负责识别本标准与前-版的所有差异。
本标准发布机构不承担因“修改识别”系统的不准确性面致不当使用本标准造成的任何损失或损害责任。

1范围
本标准规定的试验目的是评价油管及套管螺纹连接的粘扣趋势、密封性能和结构完整性。油管和套管根据用途而不是外径来区分。
本标准适用于套管和油管的螺纹连接试验。
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/T9711一2011石油天然气工业管线输送系统用钢管(IS03183:2007,MOD)
GB/T19830一2011石油天然气工业油气井套管或油管用钢管(IS011960:2004,IDT》
GB/T20657一2011石油天然气工业套管、油管、钻杆和用作套管或油管的管线管性能公式及
计算(IS0/TR10400:2007,IDT)
ISO3l83石油天然气工业管线输送系统用钢管(Petroleum and natural gas industries-一Steel
pipe for pipeline transportation systems)
IS0/TR10400:2007石油天然气工业
套管、油管、钻杆和用作套管或油管的管线管性能公式及
Petroleum and natural gas industries-Equations and calculations for the properties of casing,
tubing,drill pipe and line pipe used as casing or tubing)
ISO 11960石油天然气工业套管和油管用钢管(Petroleum and natural gas industries-一Steel
pipes for use as casing or tubing for wells)
IS013680石油天然气工业套管、油管和接箍毛坯用耐腐蚀合金无缝管交货技术条件
(Petroleum and natural gas industries-Corrosion-resistant alloy seamless tubes for use as casing,
tubing and coupling stock-Technical delivery conditions)
API TR5C3套管、油管及用作套管或油管的管线管性能公式和计算及套管和油管使用性能表技
(Technical report on equations and calculations for casing,tubing,and line pipe used as casing or tubing;and performance properties tables for casing and tubing)

3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
100%管体载荷包络线100%pipe body load envelope
管体实际的极限性能曲线。

注：管体性能指VME屈服强度，见GB/T20657、ISO/TR10400(API TR5C3)之挤毁，
3.1.2
室温ambient temperature
试验时试验室里实际的环境温度。
3.1.3
轴向力-压力载荷图axia-pressure load diagram
表示管体和/或螺纹连接试验载荷包络线或极限载荷的压力与轴向载荷复合作用图。
3.1.4
螺纹接头connection
一个外螺纹与其相连接箍的组合或一个完整接箍。
3.1.5
接头泄漏connection leak
通过接头螺纹连接的泄漏。
注：见8.2压力密封性接收准则。
3.1.6
直径过盈量diametrical interference
内连接件的外径诚去外连接件的内径。
3.1.7
失效载荷·failure load
使管体或接箍发生轴向分离、破裂、大的永久性变形（例如屈曲和挤毁）或密封完整性丧失的载荷。
3.1.8
粘扣galling
金属材料接触表面在滑动或旋转过程中由于冷焊撕裂所产生的金属表面损伤形态。
注：修复和报告时涉及的几类粘扣程度见81定义。

4.一般要求
4.1接头数据表
试验前，制造商应提供接头产品的数据表（见表A.1),说明接头的评价级别、几何尺寸以及拉伸、压缩、内压、外压、弯曲和扭矩性能参数。接头几何尺寸和性能数据表。制造商还须提供接头的纵向剖面图和下列载荷包络线(VME曲线)：100%管体载荷包络线、95%管体载荷包络线（或用户与制造商同意的其他包络线)，并声明试验载荷包络线和极限载荷（见7.4和7.5）。制造商宜使用自己的方法计算接头的试验载荷包络线和试验载荷，也可使用附录B里的数据或方法计算。
附录B为制造商或用户提供了使用基于接头临界横截面的性能参数来估计试样试验载荷包络线的方法。
制造商宜尽可能完整地说明每一个接头的极限载荷。用户也可以自行评估极限载荷。极限载荷应大于试验包络线载荷。
由试验载荷包络线描述的复合加载性能应严格满足条件：接头的危险载荷可以从压力向轴向力和/或弯曲转换，反之亦然。
油管、套管接头的设计性能和实际性能参数很多，因此对管材数据表里的数据的最少数目没有全面的要求。然而，可以预期的是，在每个象限内大约取10个加载点便足以测定试验载荷包络线和极限载荷了。如果设计接头显示出载荷敏感性变化，那么应提供在敏感性变化发生时的载荷。
在计算接头和管体承载性能时，本标准要求对试样施加尽可能高的安全实用的载荷或复合载荷。

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