【国家标准(GB)】 石油天然气工业 水下生产系统的设计与操作 第3部分：过出油管（TFL）系统

ICS 75.180.10
中华人民共和国国家标准
GB/T 21412.3—2009/ISO13628-3:2000石油天然气工业
水下生产系统的设计与操作
第3部分：过出油管（TFL）系统Petroleum and natural gas industries-Design and operation of subsea production systems-Part 3 : Through flowline(TFL)systems(ISO 13628-3:2000,IDT)
2009-03-16发布
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
2009-10-01实施
规范性引用文件
术语、定义及缩略语·
TFL系统
TFL上部设施
TFL管线系统
水下采油树、油管挂、换向器与选择器完井设备及工具
功能总结
附录A（规范性附录）
附录B(资料性附录）
附录C（资料性附录)
附录D（资料性附录）
参考文献
TFL管线
TFL操作压力
TFL完井
TFL功能
GB/T21412.3—2009/ISO13628-3:2000N
GB/T21412.3—2009/ISO13628-3:2000GB/T21412《石油天然气工业水下生产系统的设计与操作》分为九个部分第1部分：一般要求和推荐做法；第2部分：用于海底和海上挠性管系统；第3部分：过出油管（TFL)系统；第4部分：水下井口和采油树；
一第5部分：水下控制管缆；
第6部分：水下生产控制系统；
第7部分：修井/完井立管系统；第8部分：水下生产系统的水下机器人（ROV)接口；第9部分：遥控操作工具（ROT)维修系统。本部分为GB/T21412的第3部分。本部分等同采用ISO13628-3：2000《石油天然气工业水下生产系统的设计和操作》（英文版）。为了便于使用，本部分做了下列编辑性修改：“ISO13628的本部分”改为“GB/T21412的本部分”或“本部分”；用小数点“，”代替作为小数点的逗号“，”；删除国际标准的前言。
本部分的附录A为规范性附录，附录B、附录C和附录D为资料性附录。本部分由中国石油天然气集团公司提出。本部分由全国石油天然气标准化技术委员会归口。本部分起草单位：海洋石油工程股份有限公司本部分主要起草人：刘培林、王峰、倪浩、陈思维，应当注意，在标准中，有一些内容可能涉及专利权。本标准的发布机构将不负责确认哪些内容属于专利内容。
GB/T21412.3—2009/ISO13628-3:2000本部分基于APIRP17C：1991[5]。引
这里描述的TFL系统和工具适用于水平运送和垂直进人井筒。采用本部分的用户应注意，对于特定的应用场合可能会有不同于该标准的要求，或者是比标准中规定内容更深人的要求。本部分无意禁止卖方提供产品或买方去接受供应商所提供的产品，对于特定的应用场合，尤其是在技术上存在革新和发展的情况下，可选择替代的设备或工程办法。当采用替代做法时，供应商应当对不同于本部分的做法进行标识并提供详细说明。V
1范围
GB/T21412.3—2009/ISO13628-3:2000石油天然气工业
水下生产系统的设计与操作
第3部分：过出油管（TFL）系统GB/T21412的本部分规定了过出油管（TFL)系统及设备的设计、制造和操作要求，并给出了相应的推荐做法。
本部分涉及的程序和要求适用于井下设备、水下采油树及油管挂、出油管（包括管线内设备）的液压作业。
本部分主要阐述了TFL系统在海上及水下的应用，同时它也可用于其他场合，如大斜度井和水平井。
本部分不涉及水下分离、增压、计量和井下泵送的相关内容，2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T21412的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
ISO3183-1石油天然气工业钢质管线技术提交条件第1部分：等级A管线的要求（Petroleum and natural gas industries-Steel pipe for pipelines—Technical delivery conditions-Part l:PipesofrequirementclassA)
ISO11960石油天然气工业作为套管和油管的钢质管线（PetroleumandnaturalgasindustriesSteel pipes for use as casing or tubing for wells)ISO13628-4：1999石油天然气工业水下生产系统的设计和操作第4部分：水下井口和采油树(Petroleum and natural gas industries—Design and operation of subsea production systems—Part 4 :Subsea wellhead and tree equipment)APIRP14E海洋生产平台管线系统的设计和安装（Design and installationof OffshoreProductionPlatformPiping System)
APIStd1104管线与相关设施的焊接（WeldingofPipelinesandRelatedFacilities）3术语、定义及缩略语
下列术语、定义和缩略语适用于GB/T21412的本部分。3.1术语和定义
弯曲半径bend radius
曲线所在圆的半径，即弯管所在圆的圆心至管道中心线的距离。3.1.2
循环控制阀circulation controlvalve通常安置于循环点的阀，用于在生产过程中隔离油管柱或者隔离油管和套管。1
GB/T21412.3—2009/ISO13628-3:200C3.1.3
循环点circulationpoint
TFL工作流体的进人和返回循环通道的位置。3.1.4
换向器diverter
在分支连接中起导向作用的设备。注：通常指的是一类设备的总称，如导流器、换向器、选择器等3.1.5
通径规drift
用于检查弯管的最小曲率半径以及环路弯管、出油管、接头等的最小内径的量规，3.1.6
H型短节
5H-member
为井下的油管柱之间提供流体交汇和循环的工作筒。3.1.7
环路弯管loop
管道弯曲的部分，在TFL管线中起变向的作用。3.1.8
防喷管lubricator
用于将工具串送入/移出带压系统的管段及阀门。3.1.9
止动系统
parkingsystem
经过较大尺寸的出油管向并下较小尺寸的油管下人工具或设备时，通过止动系统，将运送工具或设备的活塞工具串滞留在井外，其携带的工具或设备可以继续下人油管中。3.1.10
剖面profile
用于座放工具的接管（接头）的内部构造3.1.11
凹槽recess
管道中的扩径部分，其与管道同心。3.1.12
Esealingbore
密封腔
用于坐人封隔设备的管道抛光部分。3.1.13
出油管flowline
作业管线service line
平台或地面设施与水下设施之间用于TFL作业的连接管线。注：也可用于井的生产和其他测试作业。3.1.14
flowline signature
出油管指示器
作业管线指示器
service linesignature
当泵送工具经过出油（作业）管线或井下时，通过在地面读取或记录压力脉冲（峰值）来确定工具在作业/出油管线或油并中的准确位置的专用装置。2
水下采油树
subseatree
安装在海底的采油树。
TFL管线系统TFLpiping system
GB/T21412.3—2009/IS013628-3:2000包括上部防喷管、出油管、油管直至能够循环TFL工具达到的井下最深点的所有管线。3.1.17
油管回收安全阀
tubing-retrievable safetyvalve安装于油管上的并下安全阀。Www.bzxZ.net
注：该装置通常为井上控制，其孔径接近于油管内径因而不会妨碍工具的下入和起出。3.1.18
Y型短节
wyespool
环路弯管与垂直油管通道相连接的管线3.2缩略语
4TFL系统
4.1系统描述
井底压力
循环控制阀
外加厚扣型
侧开孔节流阀
井上控制的井下安全阀
安全阀内的坐落接头
过出油管
油管回收安全阀
总测量深度
实际垂直深度
TFL方法是指利用流体来运送工具经过出油管和回路弯管进出油管柱来实现各种油井作业。通J，TFL工具串如图1所示。
过工具串两端的流体压差为各种TFL作业提供动力Ap
—工具；
2—--活塞。
图1压差（△p）
GB/T21412.3—2009/ISO13628-3：20004.2TFL的组件
典型的TFL系统如图2所示。其基本组件包括上部设备、出油管、水下采油树、TFL作业工具及相应的井下设备。主要用于运送和控制TFL工具。运送工具靠泵压来完成，而这些工具的控制则是通过泵、仪表以及TFL控制管汇来实现。TFL系统的基本要求为：系统要有合适的压力等级；
为满足TFL作业需要应提供足够的流量；按照操作规程控制设备。
一水面；
2—罐：
防喷管；
管汇及仪表；
压力变送器；
出油管/作业管线：
水下采油树；
TFL弯管；
水下井口；
循环点（H型短节）；
井简；
泥线：
平台。
图2典型的海上TFL系统
4.3系统/设备设计
TFL工具已经设计用于多种尺寸的油管中，广泛应用于水下井（见图3）。TFL工具的设计取决于油管的内径和弯管最小弯曲半径。TFL系统的设计应考虑接管和接头的内径以及作业管线和油管的GB/T21412.3—2009/IS013628-3:2000压力等级。作业管线的内径应和并下油管柱的内径一致，否则应使用止动系统。如果作业管线的内径太大，流体将从运送工具串的活塞单元与管线内壁间的缝隙流过，导致工具串上作用力减小，同时也无法精确定位工具的位置。反之，如果作业管线的内径太小，将阻碍工具串的通过，从而导致过度的拖电力，引起工具、密封、活塞单元的破坏和磨损。附录A规定了对TFL管线的要求，表A.1列出了不同尺寸油管所对应的TFL管线内径。1—-活塞单元；
2——加速器；
3———杆件；
4—液压震击器；
5—牵引工具。
图3典型的TFL作业串
4.4压力等级
TFL系统的压力等级应大于安装寿命期内进行TFL操作所遇到的最大压力。作为指导性的原则，应考虑下列情况的组合：
井底最大静压力减去TFL系统中流体的静水压力；克服循环流体和工具串摩擦损失的压力；一对所有TFL设备进行操作所需要的压力，这不仅包括作业工具，还包括井下隔离和堵塞设备；作业（如震击)时系统中可能发生的压力冲击；使用TFL系统向产层中输送压并液时所需要的压并压力。对于多井系统，应考虑系统中高压井的影响。有关系统压力等级和TFL流体的其他内容参见第9章和附录B。5TFL上部设施
5.1概述
TFL上部设施（见图4)包括作业泵、TFL控制管汇、TFL控制台、防喷管、流体储存设备、分离器及管线系统。泵的压力等级和额定流量应与系统的设计保持一致，并应考虑第9章中的参考工具输送速度（见表1）、工具串驱动压力以及TFL操作过程中可能发生的流体旁流。罐和油管柱（见5.6）应有足够的容量以确保所有的操作能有效的进行。上部设施（见图5)应提供足够的空间以容纳TFL设备，并且设备的布置应考虑到控制台、泵、管汇和防喷管的相对位置及距离并预留空间以便送入和移出加长的工具串。如果设备位于钻并/生产平台上，平台上的设备（如大排量的泥浆泵或压井泵）可替代部分TFL专用设备。