APIspec11D1 第3版版中文Word格式.docx
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如果需要复制或翻译本标准的全部或部分内容，也请与标准部主任联系。
通常，API标准最长每隔五年就要复审一次，复审的结果是修订、确认或撤销。
该五年复审周期可以延期一次，但延期最长不超过两年。
可以从API标准部查询某项出版物的状况，电话是（202）682-8000。
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引言
在全球石油和天然气行业中，井下封隔器和桥塞的用户或采购商和供应商或制造商使得这一国际标准得到发展。
此国际标准能为双方在封隔器和桥塞的选择、制造、测试和使用上提供要求和参考，并明确了供应商或制造商必须遵守的国际标准最低要求，从而符合本国际标准的要求。
该国际标准的制定允许在质量控制和设计确认上增加要求的等级。
这些确认允许用户或采购商选择要求特定应用的等级。
三个质量等级给用户或采购商提供要求选择，以满足特定偏好或应用。
质量等级Q3是本产品标准提供的最低质量等级。
质量等级Q2提供了附加的检查和验证步骤，质量等级Q1为提供的最高等级。
附加的质量要求可以作为补充要求由用户或采购商指定。
七个标准设计确认等级（V0-V6）提供给用户或采购商要求选择，以满足特定的偏好或应用。
设计确认等级V6是最低等级，代表确认方法已由供应商或制造商规定的设备。
确认测试的复杂性和严重程度随着等级数的降低而增加。
本版本现包含高压高温环境用设备要求、高压高温环境用操作工具以及外部流量试验附录。
本标准的用户有必要知道再本国际标准中的那些概要之上的要求可用于个人应用。
本国际标准不是为了抑制供应商或制造商、用户或采购者接受替代设备或工程解决方案。
特别对于创新或开发技术，如果提供了一个替代设备，供应商或制造商有必要确认任何和本标准不同的变更。
石油天然气工业-井下工具-封隔器和桥塞
1范围
本标准规定了石油天然气行业用封隔器和桥塞的要求和指南、本标准规定了功能规格和技术规范的要求，包括设计、设计验证和确认、文件和数据控制、维修、运输和储存。
此外，本标准仅适用于导管内使用的产品，不包括这些产品的安装和维修。
本标准包含以下附件：
附录A：
持证者对API会标的使用
附录B：
高压高温环境用设备的要求
附录C：
高压高温用操作工具的要求
附录D：
外部流量试验要求
2规范性引用
下列参考文件对本标准的应用不可或缺。
凡是注日期的引用文件，只有引用版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括任何修订）适用于本标准。
APISpecQ1,石油和天然气工业制造组织的质量管理体系要求规范
APISpec5CT,套管和油管规范
APISpec20A,石油和天然气工业用碳钢、合金钢、不锈钢及镍基合金铸件，第1版
ANSI/NACEMR0175/ISO1515620091,石油和天然气工业-油气开采中含硫化氢环境中使用的材料-第3部分：
抗裂防腐蚀合金（CRAs）和其他合金
ASME锅炉和压力容器规范2，第Ⅴ卷：
无损检测
ASME锅炉和压力容器规范，第Ⅷ卷：
压力容器建造规则；
第1部分，2013年版
第2部分：
替代规则，2013年版
第3部分：
高压容器建造的替代规则，2013年版
ASME锅炉和压力容器规范，第Ⅸ卷，焊接、钎焊和熔融的评定标准
ASTMD2973,橡胶产品标准试验方法-化学分析
ASTMD395-03,橡胶特性标准试验方法-压缩形变
ASTMD412,硫化橡胶及热塑性橡胶标准试验方法-拉伸
ASTMD429,橡胶性能的标准试验方法-刚性基底粘附性
ASTMD624,传统硫化橡胶和热塑性橡胶撕裂强度的标准试验方法
ASTMD638-10,塑料拉伸性能的标准试验方法
ASTMD1414-94,O型橡胶密封圈标准试验方法
ASTMD1415,橡胶性能标准试验方法-国际硬度
ASTMD1708-13,使用微型拉伸试样测试塑料拉伸特性的方法
ASTMD2240,橡胶性能标准试验方法-计示硬度
ASTME21-09,金属材料高温拉伸试验的标准试验方法
ASTME94,射线探伤标准指南
ASTME111-04,杨氏弹性模量、正切模量和弦向模量的标准试验方法
ASTME165,液体渗透探伤标准试验方法
ASTME709,磁粉检验标准指南
ISO34-24,橡胶、硫化或热塑性-撕裂强度测定-第2部分：
小试样
ISO2859-1,计数抽样检验程序-第1部分：
按接收质量限检索的逐批检验抽样计划
ISO3601-1,流体动力系统-O型密封圈-第1部分：
内径、横截面、公差和尺寸识别编码
ISO3601-3,流体动力系统-O型密封圈-第3部分：
质量验收标准
ISO9000,质量控制体系-基础和术语
ISO9712,无损检测-无损检测人员的资格鉴定与认证
ISO10893-5,钢管的无损检测：
用于表面缺陷探测的无缝和焊接铁磁性钢管的磁粉检查
ISO23936-2:
2011,石油、石化和天然气工业-与油气生产中相关介质接触的非金属材料-第2部分：
人造橡胶
3术语和定义
下面给出的术语和定义适用于本标准。
3.1assembly总成
由一个以上零件和（或）部件组成的产品。
3.2bridgeplug桥塞
安装在导管内，而非安装在事先设定的承座上，用以隔断导管内流体（液体或气体）混合的机械装置。
3.3casing套管
从地表下入已钻井眼作衬壁的管子。
3.4casingsize套管尺寸
套管的公称外径（OD），详见API5CT。
3.5Component零件
组成总成的单个部分。
3.6Conduit导管
由金属或非金属制成的套管、油管和尾管。
3.7designvalidation设计确认
通过试验证明产品与设计要求一致性的过程。
注：
在5.5中规定了七个标准设计确认等级（V6-V0）
[ISO/TS29001]
3.8designverification设计验证
审查给定设计或开发活动的结果与指定条件保持一致性的过程。
这些活动在5.4中描述。
3.9driftdiameter通径
封隔器的最小内径（ID），在部件检测中，可用塞规外径表示，如6.4.11中的描述。
3.10endconnection端部连接
使封隔器或桥塞与导管相连的螺纹或其他机构。
3.11exposedcomponent外露部件
润湿元件（3.13）、内润湿元件（3.18）和/或与密封元件下端井液接触的元件。
3.12extrusiongap挤压间隙
套管最大内径与相邻的封隔件最小外径间的径向间隙。
3.13flow-wettedcomponent润湿元件
在液流中直接与动态流动的井液相接触的部件（3.5）。
3.14gaugeOD规格外径
产品规定的最大外径。
3.15grade等级
根据质量或设计确认的不同要求确定的分类或级别。
3.16heat-traceable热处理可追踪性
对一种特殊的材料热处理过程（加热）的追踪。
3.17inflatablepackingelement膨胀封隔件
在液体压力直接作用于构件的条件下，形成密封的封隔器或桥塞的密封件。
3.18internallywettedcomponent内润湿元件
润湿元件（3.13）和任何流体通过的元件，但该元件通过孔道或其他通道的井液接触到可浸润区域。
3.19joblot批量
经过一次或一系列相同加工工序的一批材料或部件。
3.20job-lottraceable批量追踪
源于批量过程中特指已加热的零部件的确认。
3.21liner尾管
不延伸到地面，衬隔钻井井壁的管子。
3.22mandrel中心管
封隔器的零件或部件，带有端部连接并提供一个穿过封隔器的通道。
3.23manufacturing制造
设备供应商或制造商完成必须的生产过程和活动，提供制成的零件、组件和相关文件,以满足用户或采购者的需要，并符合供应商的标准。
供应商或制造商从接到订单后开始制造，并在零件、组件和相关文件交付运输者后结束。
3.24NACEserviceNACE规范
封隔器和桥塞的1类零件（3.41）的生产应符合ISO15156的资料（所有部分）。
3.25non-conformance不合格
未满足规定要求。
3.26packer封隔器
安装在导管内，而非安装在事先设定的承座上，封隔导管间的环形空间，阻止环形空间内流体（液体或气体）流动的带有密封元件（3.27）的机械装置。
3.27packingelement密封元件
封隔器（3.26）或桥塞（3.2）的密封件，密封导管的内径来堵塞流体流动。
3.28performanceenvelope性能范围
图示阐述在额定温度下，不同压力和轴向载荷对封隔器或桥塞的综合影响。
3.29permanentpacker永久型封隔器
permanentbridgeplug永久型桥塞
桥塞（3.2）或封隔器（3.26）不具有完整的从导管中取出的功能，只有破坏后才能取出。
3.30pressurereversal压力反转
从密封元件上部到下部压差方向的改变，反之亦然。
3.31qualifiedperson资格人员
通过培训或经验或两者兼之而具有以下特征或能力的个人，即根据既定的衡量要求，如标准或测试，使个人能够有效地执行所需的功能。
3.32repositionablepacker可调整式封隔器
repositionablebridgeplug可调整式桥塞
满足可回收型封隔器（3.26）或桥塞（3.2）定义，具有能够在导管中（不需起出）重新安置而重新形成封隔功能这一设计特征的桥塞或封隔器。
3.33retrievablepacker可回收型封隔器
retrievablebridgeplug可回收型桥塞
具有容易从导管中完整回收这一设计特征的封隔器（3.26）或桥塞（3.2）。
3.34Seal密封件
对于液体或气体流道起封隔作用的装置。
3.35sheardevice剪切装置
在预定载荷下，可断开的装置。
3.36standardservice标准服务
封隔器（3.26）或桥塞（3.2）的组件，在制造过程中符合或不符合ISO15156资料（所有部分）标准的要求。
3.37substantivedesignchange实质设计更改
由供应商或制造商确认的改变设计，可影响产品在预期使用条件下的性能。
3.38temperature-cyclerange温度循环范围
对产品设计的工作温度规定的波动范围。
产品温度循环范围可在产品的工作范围任一区间。
3.39temperaturerange温度范围
对产品设计的工作温度规定的范围。
3.40Tubing油管
下入井中，用作生产或注射导管。
3.41type1component1类零件
（焊接）隔离压力和/或可承受张力的零件，此张力是指封隔器或桥塞在下井，坐封、定位、回收过程或其他原因所产生的轴向载荷。
3.42type2component2类零件
（焊接）不符合1类零件（焊接）的零件。
4符号和缩略语
AQL接收质量限
COC合格证
ID内径
MTR材料检验报告
NDE无损检测
OD外径
QC质量控制
5功能规范
5.1总则
用户或采购商应提供一个订购产品的功能规范，该产品应遵从本标准，并且要和供应商或制造商的具体产品一致，特别是在应用时遵从下列要求和操作条件。
这些要求和操作条件可以通过设计尺寸、数据清单和其他相关的文件来表示。
5.2类型描述
为保证适用性，用户或采购商应详细注明下列类型：
——封隔器或桥塞
——永久型、可回收型、可调整型
5.3井身参数
为保证适用性，用户或采购商应详细列明下列井身参数：
——油管和套管的尺寸、材料、钢级；
——封隔器或桥塞上下端部的连接；
——封隔器或桥塞的安装位置与垂直方向的井斜角度；
——封隔器或桥塞所要通过的限制和偏差；
——应通过或旁通封隔器的油管（单管柱或多管柱）和其他管线（电器或液压）的结构；
——封隔器或桥塞与其他油井装置、油管或套管的连接关系，宜用油井示意图表示出来（需要时）；
——最小和最大生产和注入压力、压差、温度、温度变化和流速；
——任何其他与井身相关的参数。
5.4操作参数
为保证适用性，用户或采购商应详细注明下列操作参数：
——安装方法，包括下井方法和座封方法；
——坐封深度；
——回收或重新定位的方法和重新定位的数量（需要时）；
——封隔器或桥塞在安装前、安装时、使用时和回收时的预计载荷，包括复合载荷（压力、拉伸或压缩）和扭矩；
——油井操作过程中的预设温度和预期循环温度；
——通过封隔器装置的尺寸、型号以及结构（需要时）：
——任何其他相关的操作参数。
5.5环境的适用性
5.5.1总则
如果用户或采购商基于历史数据和/或研究了解了操作环境的腐蚀性能数据，则应向供应商或制造商指明哪些材料具备在腐蚀环境中工作的工作性能，如5.5.3中的要求，如适用性。
否则，材料的兼容性应按照5.5.2规定。
5.5.2井身环境
因封隔器或桥塞在整个寿命期限内都在液态介质中工作，故用户或采购商应确认工作介质的密度、化学或物理成分及组成、流体状况和/或其成分，包括固体（含砂量、颗粒大小等）、液体或气体。
5.5.3产品材料要求
5.5.3.1如果用户或采购商选择注明材料，可使用下面名称：
——供应标准（3.36）
——NACE规范（3.24）
5.5.3.2材料的选择宜作为一组元件并使用下列名称组：
——润湿元件（3.13）
——内润湿元件（3.18）
——外露元件（3.11）
——其他元件。
5.6井下设备的适用性
在适用情况下，用户和采购商应详细说明接口连接的设计、材料要求、自由管要求，符合预期应用要求的内部和外部尺寸限制。
在使用中，用户或采购商应明确以下内容：
——顶部和底部的导管连接形式及其连接件的材质和尺寸；
——内剖面、孔径、外径、内径以及它们各自的定位；
——其他产品以及和这些产品相连接的导管的尺寸、型式和结构。
5.7设计确认
用户或采购商应说明设计确认等级，本标准提供了七个标准设计确认等级（V6-V0），见6.5。
此外，附录B中提供了设计确认等级V0-H以及V3-H，可供用户或采购商选择。
5.8质量控制
用户或采购商应说明质量控制等级。
本标准提供三个质量控制等级（Q3,、Q2和Q1），见7.4。
6技术规范
6.1总则
供应商或制造商应提供与功能规范要求相对应的技术规范。
如果技术规范没有满足功能的要求，供应商或制造商应向用户或采购商明确差异，还应为用户或采购商提供如7.2.3所规定的产品数据。
6.2技术特性
应遵循以下原则：
——封隔器或桥塞应在预定位置坐放和密封，并持续工作直到进行其他预定作业。
套管损坏的情况除外；
——在坐放和工作期间，封隔器或桥塞应能执行功能要求的各项工作；
——封隔器或桥塞在使用中不能对油井的介入作业妥协。
6.3设计要求
6.3.1总则
符合本标准的产品，应根据图纸和规格制造，并在本质上与经过验证的尺寸、类型和典型产品一致。
6.3.2设计文件
符合本标准的产品的设计应包括设计文件。
而设计文件应包括如适用性、设计要求、设想、分析方法、与以前同类产品的设计或操作历史的对比、计算、生产图纸和规格、设计审查和/或物理试验结果（如设计确认试验）。
6.3.3材料
6.3.3.1总则
材料（包括金属和非金属）和/或所提供的规范应由供应商或制造商指定，应适应功能规格说明书中的规范等级和环境等级。
供应商或制造商应具备所有材料的文件明细单，且所有使用的材料应符合供应商或制造商的文件明细单。
用户或采购商可在功能规范中指明用于特殊用途和腐蚀环境中的材料。
如果供应商或制造商提出使用另一种材料，则应说明该材料的性能特性符合所有具体参数和生产、注入参数。
6.3.3.2金属
6.3.3.2.1规范
供应商或制造商的规范应规定下列事项：
a）化学成分限制；
b）热处理条件；
c）力学性能限制：
——拉伸强度；
——屈服强度：
——延伸率；
——硬度。
6.3.3.2.2力学性能验证
当有质量等级要求时，1类金属零件的力学性能应通过对取自相同热材料制成的金属样品进行试验验证。
该材料样品应经过与零件要求相同的热处理过程。
然后应对材料进行硬度试验以确认符合该供应商或制造商的规格要求。
该硬度结果将通过材料的力学性能试验符合指定性能的文件记录的相关性得到验证。
热处理过程中应规定热处理工艺参数。
应力消除之后，硬度试验是唯一要求的力学性能试验。
由材料供应商或制造商提供的材料试验报告通过验证后可作为接受文件。
6.3.3.3非金属
供应商或制造商提供的非金属化合物的文件规范应包括操作、存储和标签，标签上有修复日期、批号、化合物识别和使用寿命，适合每一化合物的标签应确定这些材料性能的关键特征，如：
a）化合物类型；
b）力学性能，至少包括：
——拉伸强度（断裂时）；
——拉伸率（断裂时）；
——拉伸模量（50%或100%的适用）；
c）压缩形变
d）肖氏硬度（计示硬度）。
6.3.4性能等级评定
供应商或制造商应说明产品适应的压力、温度和轴向工作等级。
对V4至V0等级的封隔器或桥塞需验证，要提供性能图。
图1是性能图实例。
被包围的区域就是额定工作区。
形成边界的线表示了封隔器或桥塞的最大操作极限。
确定工作等级时，要考虑金属力学性能超过温度范围的情况。
图例：
X1压力，MPaa上
X2压力，psib下
Y1力，10Nc压缩
Y2力，lbd拉伸
标有“A”的点为两个或更多失效形式的交叉点。
图1-额定性能包络图（安全包线图）
额定工作范围应符合以下原则：
——载荷性能图应表示供应商或制造商的最大载荷值；
——压力坐标轴上的“上”和“下”表示产品上压力和下压力，而不是产品的内压力。
如果图线包括以产品内压力为基础的额定值，应特别标出或附加图线；
——如果性能图上没有特别注明，那么产品内径指的是不被堵塞的内径；
——剪切装置应标明100%的最小剪切值；
——不应包括端部连接装置的等级；
——图上应标明套管或油管的最小内径和最大内径，该图应适用于整个指定的内径范围；
——坐标轴和符号规则应按图1所示；
——如果包括解释图线，可通过多个图形表示，图2给出了不同的剪切装置；
——性能图涉及的产品应在图中指明。
X1压力，MPa320000daN（44964lb）剪切环包络线
X2压力，psi425000daN（56205lb）剪切环包络线
Y1力，10Na上
Y2力，lbb下
110000daN（22482lb）剪切环包络线c压缩
215000daN（33723lb）剪切环包络线d拉伸
图2剪切装置选择示例图
6.4设计验证
设计验证应确保每个封隔器或桥塞的设计符合供应商或制造商的技术规范，包括传输和拆除方法或工具。
设计验证包括如设计审查、设计计算、类似设计的比较以及规定的操作条件的历史记录。
验证结果应经资格人员核准，并将结果记录作为设计文件的一部分。
6.5设计确认要求
6.5.1总则
本标准为产品规定了七个设计确认等级。
产品应至少满足一种设计确认等级。
供应商或制造商应记录确认试验程序和结果，并将显示进行确认试验的产品中所有零件的适用尺寸和公差的材料规范和图纸存档。
由供应商或制造商确定的关键操作区试验前和试验后的尺寸检验应由供应商或制造商实施、记录和维持。
确认试验结果和尺寸检验结果应经资格人员核准，而非执行确认试验和尺寸检验的人，结果记录应作为设计文件的一部分。
设计确认等级：
——V6：
供应
升级会员 