HGT 2702-2016 扩张式封隔器胶筒.docx

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1、ICS 83. 140. 50 G 43 备案号 ： 53237 2016 HG 中华人民共和国化工行业标准 HG/T 2702 2016 代替 HG/T 2702 1995 扩张式封隔器胶筒 Inflatable rubber element for packer 2016-0卜 15发布 20 1 6-07-0 1 实施 中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T 2702 2016 丨， JU. 刖 S 本标准按照 GB/T 1. 1 2009给出的规则起草。 本标准代替 HG/T 2702 1995油气田用扩张 （ KZ)式封隔器胶筒。与 HG/T 2702 1995相 比，除编辑性修

2、改外主要技术变化如下： 名称修改为现名称 （ 见封面 修改了主题内容，扩大了适用范围（见 1， 1995年版的 1); 对规范性引用文件进行了更新，并删除 GB/T 5721，代之以 GB/T 20739 2006 (见 2, 1995年版的 2); 修改了部分术语名称，并增加了一部分术语（见 3, 1995年版的 3); 按骨架结构将扩张式封隔器胶筒分为 3种型式（见 4. 1. 1); - 补充了扩张式封隔器胶筒的尺寸（见表 4、表 5， 1995年版的表 2); 增加了以钢带为骨架材料的扩张 （ KZ-D)式胶筒结构、橡胶材料的物理机械性能、胶筒的 要求（见 4、 5)。 本标准由中国石

3、油和化学 T:业联合会提出。 本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会密封制品分技术委员会 （ SAC/TC35/SC3) 归口。 本标准负责起草单位：濮阳市博德石油设备有限公司。 本标准参加起草单位：西北橡胶塑料研究设汁院有限公司、四川新为橡塑有限公司、成都盛帮密 封件股份有限公司、咸阳海龙密封复合材料有限公司、辽宁省 铁岭橡胶 T业研究设计院、北京华德广 研密封件有限公司。 本标准主要起草人：王宁、王红梅、高静茹、周永国、王冬明、祝海峰、史艳玲、王伟、王吉 庆、贺松涛、乔乔。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： HG 4 1421 81; HG/T 2702 1995。 (25) I

4、 HG/T 2702 2016 扩张式封隔器胶筒 1范围 本标准规定了油田、煤气田、页岩气田用扩张式封隔器胶筒的术语和定义，结构、代号，要求， 检验规则以及标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于油田分层测试、注水、酸化和压裂，煤层气测试压裂，页岩气测试压裂等用扩张式 封隔器胶筒及完井用扩张式封隔器胶筒（以下均简称胶筒）。 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 528 2009硫化橡胶和热塑性橡胶拉伸性能的测定 GB/T 531. 1 2008

5、硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第 1部分：邵氏硬度计法（邵 尔硬度 ） GB/T 1690 2010硫化橡胶或热塑性橡胶 GB/T 3512- 2014硫化橡胶或热塑性橡胶 GB/T 7759 1996硫化橡胶、热塑性橡胶 耐液体试验方法 热空气加速老化和耐热试验 常温、高温和低温下压缩永久变形测定 GB/T 20739 2006橡胶制品贮存指南 HG/T 2701 2016压缩式封隔器胶筒 3术语和定义 HG/T 2701 2016第 3章界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 1 扩张压力 expansion pressure 胶筒于自由状态（不加套管）下其外径扩张至规定尺寸的压力。

6、 4结构、代号 4. 1结构 4. 1. 1胶筒按其骨架结构分为以下 3种型式： KZ-D代表钢带式骨架的胶筒； KZ-B代表帘布式骨架的胶筒； KZ-S代表钢丝式骨架的胶筒。 4. 1.2 KZ-D型胶筒结构示意图见图 1; KZ-B型、 KZ-S型胶筒结构示意图见图 2。 (27) 1 学兔兔 HG/T 2702 2016 L 说明 : L - -胶筒长度； 1 胶筒头； L l - -密封长度； 2 - 外胶筒； D -胶筒外径； 3一一钢带骨架层 Di -胶筒内径； 4 -内胶筒； 5 一 螺纹（螺纹型号用 D2表示）。 图 1 KZ-D型胶筒结构示意图 L 胶筒长度 ; Li 密封

7、长度 ; D 一 -一胶筒外径 ; Di 胶筒内径 ; a - 倒角； 1 金属管头； 2 骨架层； 3 胶层； 4一 -螺纹（螺纹型号用表示）。 图 2 KZ-B型、 KZ-S型胶筒结构示意图 4.2代号 胶筒代号由代表结构的字母和 3组数字组成， 3组数字分别代表胶筒外径 （ mm)、 最高工作温度 ( C)和最大工作压力 （ MPa)。 示例如下。 不例： KZ_D XX-XX-XX 2 (28) 学兔兔 HG/T 2702 2016 5要求 5. 1橡胶材料 KZ-D型胶筒釆用丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶， KZ-B型、 KZ-S型胶筒釆用丁腈橡胶，橡胶材料物 理机械性能要求及试验方法应符

8、合表 1的规定。 表 1 KZ-D型、 KZ-B型、 KZ-S型胶筒橡胶材料物理机械性能要求及试验方法 KZ-D 型 序号 项 目 内胶筒 外胶筒 KZ-B 型、 KZ-S 型 试验方法 丁腈橡胶 氢化 丁腈橡胶 丁腈橡胶 氢化 丁腈橡胶 1 硬度（邵尔 A) 65 士 5 7 5 5 705 80 士 5 70 士 5 GB/T 531. 1 2008 2 拉伸强度 /MPa 最小 11 13 12 15 11 GB/T 528 -2009, 3 拉断伸长率 /% 最小 500 500 550 550 350 1型试样 热空气老化 90 C X 24 h 拉伸强度变化率 /% 最大 -25

9、拉断伸长率变化率 / % 最大 -30 4 120 C X24 h 拉伸强度变化率 /% 最大 -20 一 25 - 一 GB/T 3512 2014 拉断伸长率变化率 /% 150 C X24 h 最大 -35 -40 拉伸强度变化率 /% 最大 -20 - -20 一 拉断伸长率变化率 /% 最大 一 35 一 35 GB/T 1690 2010, 耐酸混合液（常温 X 24 h) 5 + 8 5 + 8 5 +8 5 -h8 -5 +8 酸混合液成分 5 体积变化率 / % 及配制方法见 HG./T 2701 2016 附录 B 耐一 10#柴油 120 C X24 h 拉伸强度变化率

10、/% 最大 -25 -30 一 30 6 拉断伸长率变化率 /% 150 C X24 h 最大 -30 -40 -50 按 GB/T 1690 2010 拉伸强度变化率 /% 最大 -25 -25 拉断伸长率变化率 /% 最大 30 -30 7 压缩永久变形 （ 90 CX22 h)./% 最大 50 GB/T 7759 1996, B型试样， 压缩率 25 % 5.2胶筒 5. 2. 1外观 目视法检查。 KZ-D型胶筒的外观要求见表 2, KZ-B型、 KZ-S型胶筒的外观要求见表 3。 (29) 3 学兔兔 HG/T 2702 2016 表 2 KZ-D型胶筒的外观要求 缺陷名称 缺陷

11、要求 脱层、分层 橡胶材料与钢带之间不允许脱层；内胶筒与外胶筒表面不允许分层。 裂纹、裂口 不允许。 杂质 长度不大于 2 mm， 宽度不大于 1mm， 深度不大于 0.5 mm， 在胶筒表面积 350 mm2之内不多于 2处。 气泡 直径不大于 3 mm， 高度或深度不大于 0.5 mm， 在胶筒表面积 350 mm2之内不多于 3处。 橡胶接头痕迹 表面接头痕迹深度不大于 .5mm， 宽度不大于 1mm,不多于 3处。 表 3 KZ-B型、 KZ-S型胶筒的外观要求 缺陷名称 缺陷要求 脱层 不允许。 裂纹 不允许。 裂口 不允许。 露织物 不允许。 孔眼 不允许。 杂质 长度不大于 2

12、mm， 宽度不大于 1mm， 高度或深度不大于 0.5 mm,在胶筒表面积 350 mm2之 内不多于 2处。 气泡 长度不大于 2 mm， 髙度或深度不大于 0. 5 mm.在胶筒表面积 350 mm2之内不多于 3处。 橡胶接头痕迹 内表面接头痕迹深度不大于 .5mm， 宽度不大于 1mm， 长度不限。 缺胶 两头缺胶不允许露出骨架材料，斜面以内缺胶深度不大于 1mm， 总面积不大于 40 mm2。 5. 2. 2 尺寸 直径用分度值为不大于 05 mm的卡尺进行计量，长度用分度值为 1 mm的钢板尺进行计量。 KZ-D型胶筒的尺寸要求见表 4, KZ-B型、 KZ-S型胶筒的尺寸要求见表

13、 5。 4 (30) 学兔兔 HG/T 2702 2016 表 4 KZ-D型胶筒尺寸 胶筒代号 (D1.0) / mm (认 0. 5) / mm Dz /mm (L3) /mm (13) /mm 适应井径 / mm KZ-D39-X X-30 39 12 Tr36 X 3 500 320 48 55 KZ-D56-X X-25 56 28 M48X2 800 600 76 86 KZ-D70-X X-35 70 42 IM60X2 860 600 86 102 KZ-D80-X X-45 80 50 M68X2 1 500 1 200 86 102 KZ-D90-X X-50 90 56

14、 M76X3 1 500 1 200 101 108 KZ-D99-X X-55 99 61 M85X3 1 000 1 200 _ 600 102 121 KZ-D99-X X-35 99 61 M85X3 1 000 1 200 400 600 102 m KZ-D105-X X-70 105 63 M90X3 丄 000 1200 400 600 121 124 KZ-D105-X X-40 105 63 M90X3 1 000 1 200 400 600 121 124 KZ-D110-X X-75 110 63 M90X3 1 000 1 500 400 900 121 124 KZ

15、-D114-X X-75 114 75 M95X2 1 000 1 500 _ 900 124 132 KZ-D114-X X-50 114 75 M95X2 1 000 1 500 400 900 124 132 KZ-D128-X X-75 128 75 M110X3 1 600 1 080 132 U6 KZ-D138-X X-75 138 75 M120X3 1 600 1 080 U6 154 KZ-D140-X X-80 140 91 M125X3 1 600 1 080 U6 154 KZ-D142-X X-80 142 93 M125X3 1 000 1 500 320 900

16、 154 160 ICZ-D150-X X-75 150 96 M130X3 1 600 900 154 162 KZ-D160-X X-75 160 102 M135X4 1 600 900 165 178 KZ-D178-X X-50 178 108 M155X4 1 600 900 194 203 KZ-D185-X X-50 185 116 M165X4 1 600 900 205 226 KZ-D196-X X-45 196 129 M170X4 1 600 1 100 226 238 KZ-D210-X X-45 210 129 Trl88X6 1 600 1 100 238 25

17、4 胶筒代号一栏中的 “ X X ” 为最高工作温度，其值为 120或 150,分别代表 120 C: 、 150 C 。 表 5 KZ-B型、 KZ-S型胶筒尺寸 胶筒代号 (D1.0) /mm (D! 士 0. 5) /mm D2 /mm (丄 3) /mm a士 3) /mm a./() 适应套管 /mm KZ-B(或 S) 90-50-30 90 61 M72X3 490 240 45 101 107 KZ-B(或 S)90-50-40 90 51 M60X3 490 240 45 101 107 KZ-B(或 S) 94-50-12 94 74 M85X3 500 270 45 10

18、1 107 KZ-B(或 S) 110-70-15 110 74 M85X3 500 230 45 124 127 KZ-B(或 S) 113-50-50 113 74 M85X3 500 225 45 122 132 KZ-B(或 S) 113-90-25 113 74 M85X3 560 305 45 122 127 KZ-B(或 SH13-90-50 113 74 M85X3 560 305 45 122 124 KZ-B(或 S) 139-50-50 139 74 M85X3 580 280 45 146 154 (31) 学兔兔 HG/T 2702 2016 5.2.3密封性能 按

19、附录 A规定的方法进行试验。试验过程中不应有泄漏，试验后胶筒不应有损坏。 5.2.4扩张性能、耐压性能及疲劳性能 按附录 A规定的方法进行试验。 KZ-D型胶筒的扩张性能、耐压性能及疲劳性能应符合表 6的规 定，KZ-B型、 KZ-S型胶筒的扩张性能、耐压性能及疲劳性能应符合表 7的规定。 表 6 KZ-D型胶筒性能指标 扩张性能 耐压性能 疲劳性能 胶筒代号 扩张外径 / mm 扩张压力 /MPa 工作压力 /MPa 偏心距 /mm 突出量 / mm 残余变形 /% 疲劳次数 套管内径 /mm 不大于 不大于 不大于 不大于 KZ-D39-X X-30 62 0 6 30 6 18 15 5

20、 55 KZ-D56-X X-25 124 0, 6 25 6 16 16 5 86 KZ-D70-X X-35 124 0 6 35 6 18 15 5 102 KZ-D80-X X-45 132 0. 7 45 6 15 12 5 102 KZ-D90-X X-50 132 0 7 50 4 12 7 5 108 KZ-D99-X X-55 144 0. 7 55 6 13 7 6 121 KZ-D99-X X-35 144 0. 7 35 6 13 7 15 121 KZ-D105-X X-70 158 0. 8 70 4 15 7 6 124 KZ-D105-X X-40 158 0.

21、 8 40 4 15 7 15 124 KZ-D110-X X-75 165 0 8 75 4 15 7 6 124 KZ-D114-X X-75 170 1. 1 75 4 15 7 6 132 KZ-D114-X X-50 170 1. 1 50 4 15 7 15 132 KZ-D128-X X-75 194 1. 2 75 4 15 7 5 146 KZ-D138-X X-75 203 1. 3 75 4 16 7 5 154 KZ-D140-X X-80 206 1. 3 80 4 15 7 5 154 KZ-D142-X X-80 216 1. 3 80 4 15 7 5 160

22、KZ-D150-X X-75 225 1. 4 75 4 13 7 5 162 KZ-D160-X X-75 240 1. 5 75 4 15 7 5 178 KZ-D178-X X-50 249 1. 6 50 4 15 8 5 203 KZ-D185-X X-50 259 1. 7 50 6 15 8 5 226 KZ-D196-X X-45 274 1. 9 45 6 15 8 5 238 KZ-D210-X X-45 294 2. 0 45 6 15 8 5 254 6 (32) 学兔兔 HG/T 2702 2016 表 7 KZ-B型、 KZ-S型胶筒性能指标 扩张性能 耐压性能

23、疲劳性能 胶筒代号 扩张外径 扩张压力 /MPa 工作压 -力 /MPa 偏心距 /mm 突出量 /mm 残余变形 1% 疲劳次数 套管内径 /mm / mm 不大于 不大于 不大于 不大于 KZ-B(或 S) 90-50-30 120 0. 7 30 3 13 3 4 107 KZ-B(或 S.) 90-50-40 120 1. 8 40 4 10 4 5 丄 07 KZ-B(或 S)94-50-24 135 0. 6 24 3 8 2 15 107 KZ-B(或 S) 110-70-30 145 0. 75 30 3 8 2 15 127 KZ-B(或 S) 113-50-50 138 1

24、. 3 50 6 15 3 2 132 KZ-B(或 S) 113-90-45 135 1， 1 45 2 12 3 15 127 KZ-B(或 S)113-90-50 145 1. 3 50 3 15 4. 5 3 124 KZ-B(或 S) 139-50-50 170 2 50 6 25 4 2 154 6检验规则 6. 1橡胶材料 6. 1. 1同班、同机台生产的不多于 10辊为一批。 6. 1.2每批混炼胶随机抽取一辊，按照表 1的要求逐批进行全项检验。当检验结果有一项不合格时， 应取双倍样品进行复检，若复检仍不合格，允许对混炼胶修炼一次，修炼后应进行全项检验，若其中 仍有一项不合格，

25、则该批混炼胶不合格，同时应对未检验的混炼胶逐辊进行全项检验，直到稳定合格 后方可恢复正常检验。 6.2胶筒 6. 2. 1胶筒以不多于 300件为一批。 6.2.2胶筒的外观、尺寸和密封性能应逐件检验，如有不合格，则该胶筒不合格。 6.2.3每批抽取 3件样品进行扩张性能、耐压性能试验。在 3件样品中，允许有 1件样品的扩张压 力高于规定指标，但不应超过规定指标的 20 %;允许有 1件样品的偏心距大于规定指标，但不应大 于指标1mm;允许有 1件样品的突出量大于规定指标，但不应大于规定指标 3 mm。 若有两项指标 不合格，则应取双倍样品对不合格项目进行复试，若仍不合格，则该批胶筒不合格。

26、6.2.4对经扩张性能试验和耐压性能试验合格的 3件样品进行疲劳性能试验。如 3件样品均合格， 则该批胶筒合格；如 3件样品均不合格，则该批胶筒不合格；如 3件样品中有 1件或 2件 样品不合 格，则相应再取 2件或 4件样品进行复试，复试的样品全部合格则该批胶筒合格，如有 1件不合格则 该批胶筒不合格。 7标志、包装、运输和贮存 7. 1 标志 在胶筒中间胶层上用白色涂料喷涂胶筒代号及生产厂家。在 KZ-D型胶筒两端金属外表面还应打 上生产日期及批次；在产品包装箱上标注产品名称、胶筒代号、产品编号、生产厂名、厂址、生产日 (33) 7 学兔兔 HG/T 2702 2016 期、本标准编号。

27、 7.2包装 胶筒采用木箱或纸箱单独包装，对尺寸较小的胶筒也可几支用一个包装箱包装。随箱附带装箱清 单、使用说明书及产品合格证。 注： 在提供胶筒的同时向用户提供的胶筒使用说明书中应包含安全内容。 7.3运输 胶筒在装卸和运输过程中严禁磕碰，不可堆放，避免雨淋、日晒。 7.4贮存 胶筒应按 GB/T 20739 2006的要求进行贮存。 胶筒从生产之日起贮存期为 2年。 8 (34) HG/T 2702 2016 附录 A (规范性附录 ） 扩张式胶筒成品性能试验方法 A. 1试验仪器 A. 1. 1试压泵及相应的封隔器钢体。 A.1_ 2压力表：精度为 1.5级，量程根据试验压力选择。 A.

28、 1.3卡尺与钢板尺。 A.2试样 试样为 1件扩张式封隔器胶筒。 A. 3试验条件 A. 3. 1试验前，试样应在室温 18 C 28 C 下停放 4 h以上。 A. 3. 2扩张性能试验、密封性能试验、耐压性能试验的温度为室温 加压介质为清水。 A. 3. 3疲劳性能试验，在规定的温度和工作压力下，在 0=或 10轻柴油中进行。 A. 4试验程序 A. 4. 1密封性能试验 A. 4. 1.1取一个与胶筒等长的套管。对于外径不小于 56 mm的 KZ-I)型胶筒，套管内径 =胶筒外 径 + 60 mm;对于外径小于 56 mm的 KZ-D型胶筒，套管内径 =胶筒外径 + 20 mm;对于

29、KZ-B型、 KZ-S型胶筒，套管内径 =胶筒外径 + 30 mm。 A. 4. 1.2向胶筒内施加表 6、表 7规定的扩张压力，稳压 2 min后泄压，反复 5次。 A. 4. 1.3检查有否泄漏。 A.4. 1.4另取一个与胶筒等长的套管。对于 KZ-D型胶筒，套管内径 =胶筒外径十 20 mm;对于 1： -；6型、 1-3型胶筒，套管内径 =胶筒外径 + 1 111111。 A. 4. 1.5 向套管内施加 20 MPa压力，稳压 5 min。 A. 4. 1.6检查试验过程中有否泄漏，试验完成后检查胶筒有否损坏。 A. 4. 2扩张性能试验 A. 4. 2. 1组装封隔器，测量记录胶

30、筒的内径 （ DO、 外径 （ D)及长度 （ L)。 A. 4. 2. 2以小排量由中心管加压，当胶筒外径扩张至表 6、表 7规定的扩张外径时记录其扩张压力。 A. 4. 3耐压性能试验 A. 4. 3. 1 偏心试验 将与胶筒等长的套管端正地套在封隔器上，套管的内径见表 6、表 7。以清水为介质，向中心管 (35) 9 HG/T 2702 2016 内施加表 6、表 7规定的工作压力，稳压 10 min， 于套管两端测量胶筒与套管间最大间隙 及最小间 隙 ,2。 胶筒偏心距 zy按公式 （ A. 1)计算： M = 1-1 . (A. 1) 式中： AZ- 偏心距的数值，单位为毫米 （ m

31、m); h 最大间隙的数值，单位为毫米 （ mm); h- 最小间隙的数值，单位为毫米 （ mm)。 A. 4. 3. 2残余变形试验 封隔器组装前，测量胶筒外径和。以清水为介质，向中心管内施加表 6、表 7规定的试验压力， 稳压 10 mhi后放压，取下套管，恢复 2 h后，再测量胶筒肩部的最大直径 f 胶筒残佘变形 A彡按公式 （ A. 2)计算： . (A. 2) 式中： - 残余变形，以表示； 令 胶筒试验后的肩部外径的数值，单位为毫米 （ mm); h 胶筒试验前的肩部外径的数值，单位为毫米 （ mm)。 A. 4. 4疲劳性能试验 A. 4. 4.1胶筒经密封性能试验和扩张性能试验

32、、耐压性能试验合格后，端正地套上套管，套管内径 见表 6、表 7,套管的长度不小于封隔器的长度。 A. 4.4. 2向中心管内施加表 6、表 7给出的工作压力。 A.4.4.3由套管一端施加表 6、表 7给出的工作压力，稳压 4 h后，放掉压力至零，再从套管另一端 施加同样的工作压力，仍稳压 4 h后，放掉压力。 A_ 4. 4_ 4最后放掉中心管压力。 A. 4. 4. 5从 A. 4. 4. 2至 A. 4. 4, 4的过程即为一次疲劳，如此反复至表 6、表 7规定的疲劳次数，每 次疲劳性能试验间隔 5 min。 A. 4. 4. 6检查有否卡、漏、串现象。 10 (36) HG/T 2702 2016 参考文献 1 SY/T 6222 2012套管外封隔器 2 SY/T 5404 2011扩张式封隔器 (37) 11