GB/T 21412.4-2008石油天然氣工業(yè)水下生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與操作第4部分：水下井口裝置和采油樹設(shè)備

犐犆犛７５．１８０．１０

犈９２

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２１４１２．４—２００８／犐犛犗１３６２８４：１９９９

石油天然氣工業(yè)

水下生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與操作

第４部分：水下井口裝置和采油樹設(shè)備

犘犲狋狉狅犾犲狌犿犪狀犱狀犪狋狌狉犪犾犵犪狊犻狀犱狌狊狋狉犻犲狊—犇犲狊犻犵狀犪狀犱狅狆犲狉犪狋犻狅狀狅犳狊狌犫狊犲犪

狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿—犘犪狉狋４：犛狌犫狊犲犪狑犲犾犾犺犲犪犱犪狀犱狋狉犲犲犲狇狌犻狆犿犲狀狋

（ＩＳＯ１３６２８４：１９９９，ＩＤＴ）

２００８０２２１發(fā)布２００８０７０１實(shí)施

中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局

發(fā)布

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

書

犌犅／犜２１４１２．４—２００８／犐犛犗１３６２８４：１９９９

目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅴ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３術(shù)語、定義、符號(hào)和縮略語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．１術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

３．２符號(hào)和縮略語!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８

４使用條件和產(chǎn)品規(guī)范級(jí)別!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

４．１使用條件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

４．２產(chǎn)品規(guī)范級(jí)別ＰＳＬ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９

５系統(tǒng)一般要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

５．１設(shè)計(jì)和性能要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

５．２材料!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

５．３焊接!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１８

５．４質(zhì)量控制!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１９

５．５設(shè)備標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２０

５．６貯存和發(fā)運(yùn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

６特定要求———水下采油樹總成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

６．１設(shè)計(jì)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２１

６．２水下采油樹總成的試驗(yàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

６．３標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

６．４貯存和發(fā)運(yùn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

７特定要求———水下采油樹有關(guān)的設(shè)備和分總成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

７．１法蘭式端部和出口連接!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２８

７．２ＩＳＯ卡箍轂式連接!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３９

７．３螺紋式連接!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３９

７．４其他端部連接裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３９

７．５螺柱、螺母和螺栓!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３９

７．６墊環(huán)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４４

７．７采油樹連接裝置和油管懸掛器四通!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４５

７．８采油樹對(duì)扣接頭和密封接頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４８

７．９閥、閥組和驅(qū)動(dòng)器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４８

７．１０ＴＦＬＹ形短節(jié)和轉(zhuǎn)向器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５３

７．１１再入四通!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５４

７．１２水下采油樹帽!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５５

７．１３采油樹帽送入工具!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５７

７．１４采油樹導(dǎo)向架!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５９

７．１５采油樹送入工具!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５９

７．１６采油樹管路!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６３

Ⅰ

書

犌犅／犜２１４１２．４—２００８／犐犛犗１３６２８４：１９９９

７．１７出油管線連接裝置系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６４

７．１８液壓中轉(zhuǎn)控制盒送入工具!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６７

７．１９出油管線連接裝置支架送入和（或）回收工具和相關(guān)的系統(tǒng)接口!!!!!!!!!!!!６７

７．２０采油樹安裝的液壓和（或）電氣控制接口!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６８

７．２１水下節(jié)流閥和驅(qū)動(dòng)器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７０

７．２２其他設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７９

８特定要求———水下井口裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８０

８．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８０

８．２臨時(shí)導(dǎo)向基座!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８１

８．３永久導(dǎo)向基座!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８１

８．４導(dǎo)管頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８３

８．５井口頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８５

８．６套管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８７

８．７環(huán)空密封總成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８９

８．８孔保護(hù)裝置和耐磨襯套!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

８．９防腐帽!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

８．１０送入、回收和試驗(yàn)工具!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

９特定要求———水下油管懸掛器系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

９．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

９．２設(shè)計(jì)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９１

９．３材料!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９２

９．４試驗(yàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９３

１０特定要求———常規(guī)泥線懸掛設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９３

１０．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９３

１０．２泥線懸掛聯(lián)頂和（或）提升環(huán)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９６

１０．３套管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９６

１０．４套管懸掛器送入和回接工具!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９７

１０．５棄井封蓋!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

１０．６回接異徑連接裝置———水下完井泥線轉(zhuǎn)換設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

１０．７油管懸掛器四通———水下完井泥線轉(zhuǎn)換設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

１０．８油管懸掛器系統(tǒng)———水下完井泥線轉(zhuǎn)換設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

１１特定范圍要求———鉆通泥線懸掛設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

１１．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９８

１１．２導(dǎo)管頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９９

１１．３５０８ｍｍ（２０ｉｎ）或４７３ｍｍ（１８ｉｎ）套管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!１００

１１．４井口頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０１

１１．５套管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０２

１１．６環(huán)空密封總成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０４

１１．７孔保護(hù)裝置和耐磨襯套!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０４

１１．８棄井封蓋!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０５

１１．９送入、回收和試驗(yàn)工具!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０５

１２采購指南!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０５

１２．１總則!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０５

Ⅱ

犌犅／犜２１４１２．４—２００８／犐犛犗１３６２８４：１９９９

１２．２典型的井口裝置和采油樹結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０６

１２．３產(chǎn)品規(guī)范級(jí)別!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０６

１２．４額定材料類別!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０６

附錄Ａ（資料性附錄）水下常規(guī)采油樹!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０７

附錄Ｂ（資料性附錄）水下臥式采油樹!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１０

附錄Ｃ（資料性附錄）水下井口裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１４

附錄Ｄ（資料性附錄）水下油管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１６

附錄Ｅ（規(guī)范性附錄）常規(guī)泥線懸掛和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１９

附錄Ｆ（資料性附錄）鉆通泥線懸掛系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２４

附錄Ｇ（規(guī)范性附錄）推薦的法蘭螺栓扭矩!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２６

附錄Ｈ（規(guī)范性附錄）水下井口裝置送入、回收和試驗(yàn)工具的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)!!!!!!!!!!１２８

附錄Ｉ（資料性附錄）涂層系統(tǒng)應(yīng)用程序!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３０

參考文獻(xiàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１３２

圖１采油樹上井下化學(xué)劑注入閥和水面控制的井下安全閥安裝范例!!!!!!!!!!!!１４

圖２水下井口裝置用雙通徑采油樹范例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２４

圖３泥線回接用單通徑采油樹范例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２５

圖４水下井口裝置或鉆通泥線井口裝置用臥式采油樹范例!!!!!!!!!!!!!!!!２６

圖５采油樹孔貫穿范例!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２７

圖６１７ＳＳ型盲板法蘭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３６

圖７１７ＳＳ型和１７ＳＶ型焊頸法蘭的焊端準(zhǔn)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３８

圖８各種張力下的孔壓力與彎曲力矩!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４７

圖９永久導(dǎo)向基座和導(dǎo)柱尺寸和公差!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６０

圖１０節(jié)流閥常用節(jié)流孔結(jié)構(gòu)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７１

圖１１水下完井的載荷和反作用（力）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８２

圖１２永久導(dǎo)向基座載荷!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８３

圖１３導(dǎo)管頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８４

圖１４井口頭!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８６

圖Ａ．１非ＴＦＬ采油樹!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０８

圖Ａ．２ＴＦＬ采油樹!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０９

圖Ｂ．１臥式采油樹———油管懸掛器在采油樹內(nèi)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１１

圖Ｂ．２臥式采油樹———油管懸掛器在井口裝置內(nèi)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１２

圖Ｂ．３鉆通臥式采油樹!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１３

圖Ｃ．１水下井口裝置!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１５

圖Ｄ．１同心油管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１７

圖Ｄ．２多孔油管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１７

圖Ｄ．３臥式采油樹油管懸掛器!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１１８

圖Ｅ．１常規(guī)泥線轉(zhuǎn)換和懸掛設(shè)備!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２０

圖Ｅ．２泥線懸掛構(gòu)件軸對(duì)稱橫截面應(yīng)力分布!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２１

圖Ｅ．３泥線懸掛構(gòu)件極限應(yīng)力值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２３

圖Ｆ．１鉆通泥線懸掛系統(tǒng)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２５

Ⅲ

犌犅／犜２１４１２．４—２００８／犐犛犗１３６２８４：１９９９

表１材料要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

表２ＩＳＯ內(nèi)螺紋式端部或出口連接的額定壓力值!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２

表３性能驗(yàn)證試驗(yàn)附加要求!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１６

表４ＡＰＩ法蘭的額定工作壓力和尺寸范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２９

表５ＡＰＩＳＢＸ型壓力自封墊環(huán)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３１

表６ＡＰＩＳＲＸ型壓力自封墊環(huán)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３３

表７（Ａ）額定工作壓力３４．５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）的１７ＳＳ型法蘭的法蘭和螺栓基本尺寸!!!!!!３４

表７（Ｂ）額定工作壓力３４．５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）的１７ＳＳ型法蘭的孔和轂尺寸!!!!!!!!!!３６

表８ＡＰＩ抗腐蝕環(huán)槽粗加工圖!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３７

表９（Ａ）額定工作壓力３４．５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）的１７ＳＶ型法蘭的孔轂尺寸!!!!!!!!!!４０

表９（Ｂ）額定工作壓力３４．５ＭＰａ（５０００ｐｓｉ）的１７ＳＶ型法蘭的環(huán)和螺栓基本尺寸!!!!!!!４１

表１０（Ａ）額定工作壓力６９．０ＭＰａ（１００００ｐｓｉ）的１７ＳＶ型法蘭的轂尺寸!!!!!!!!!!４２

表１０（Ｂ）額定工作壓力６９．０ＭＰａ（１００００ｐｓｉ）的１７ＳＶ型法蘭的環(huán)和螺栓基本尺寸!!!!!!４３

表１１井口系統(tǒng)———標(biāo)準(zhǔn)尺寸和型式!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４５

表１２閥和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)和操作參數(shù)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４９

表１３水下閥的標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５３

表１４水下閥驅(qū)動(dòng)器的標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５３

表１５水下閥和驅(qū)動(dòng)器總成的標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!５３

表１６ＦＡＴ———裝有液壓操作機(jī)構(gòu)的水下節(jié)流閥的操作試驗(yàn)（裝有液壓操作機(jī)構(gòu)的節(jié)流閥）!!!７３

表１７ＦＡＴ———裝有機(jī)械操作機(jī)構(gòu)和（或）機(jī)械超控裝置液壓操作機(jī)構(gòu)的水下節(jié)流閥的操作

試驗(yàn)———節(jié)流閥和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)節(jié)流閥和裝有手動(dòng)超控裝置的液壓操作機(jī)構(gòu)!!!!!!７３

表１８液壓驅(qū)動(dòng)器ＦＡＴ數(shù)據(jù)表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７６

表１９水下節(jié)流閥ＦＡＴ數(shù)據(jù)表!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７７

表２０水下節(jié)流閥數(shù)據(jù)表標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７７

表２１水下節(jié)流閥手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)表標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７８

表２２水下節(jié)流閥液壓驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)表標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７８

表２３水下節(jié)流閥和驅(qū)動(dòng)器總成的標(biāo)志!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!７９

表２４試驗(yàn)壓力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８７

表２５套管懸掛器和耐磨襯套的最小垂直孔尺寸!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８８

表２６防噴器試驗(yàn)最低額定壓力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!８９

表２７孔保護(hù)裝置的最小垂直孔!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９０

表２８因壓力引起的最大許用應(yīng)力（僅對(duì)泥線設(shè)備）!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!９４

表２９試驗(yàn)壓力!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０２

表３０套管懸掛器和耐磨襯套的最小垂直孔尺寸!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０３

表３１孔保護(hù)裝置的最小垂直孔!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０５

表３２額定材料類別!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０６

表Ｇ．１推薦的法蘭螺栓扭矩!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１２６

Ⅳ

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前言

ＧＢ／Ｔ２１４１２《石油天然氣工業(yè)水下生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與操作》分為九個(gè)部分：

———第１部分：總要求和建議；

———第２部分：水下和海上用軟管系統(tǒng)；

———第３部分：過出油管（ＴＦＬ）系統(tǒng)；

———第４部分：水下井口裝置和采油樹設(shè)備；

———第５部分：水下控制管纜；

———第６部分：水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)；

———第７部分：修井和（或）完井立管系統(tǒng)；

———第８部分：水下生產(chǎn)系統(tǒng)遠(yuǎn)程作業(yè)機(jī)器人（ＲＯＶ）接口；

———第９部分：遠(yuǎn)程作業(yè)工具（ＲＯＴ）維修系統(tǒng)。

本部分為ＧＢ／Ｔ２１４１２的第４部分，對(duì)應(yīng)于ＩＳＯ１３６２８４