ICS 75.180.10 SY E 92 备案号：57613—2017 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T5211—2016 代替SY/T5211--2009 石油天然气钻采设备 压裂成套装备 The equipment of drilling and production for petroleum and natural gas- Technical specification for fracturing packages 2017－05－01实施 2016-12－05发布 国家能源局 发布 SY/T5211—2016 目 次 前言 I1 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 型号、 参数及组成 5 配套设备要求 6 联机试验 7 检验规则 附录A（规范性附录） 接口主要配合尺寸 附录B（资料性附录） 压裂泵送设备总功率计算方法 附录C（资料性附录） 高压管汇件最大流量推荐表 SY/T 5211—2016 前言 本标准按照GB/T1.1--2009《标准化工作导则 」第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准代替SY/T5211--2009《压裂成套装备》。 本标准与SY/T5211-2009相比，主要变化如下： 增加了压裂成套装备、功率储备系数等术语和定义（见第3章）； -增加了成套装备的型号、参数及组成（见第4章）； -增加了成套装备配套设备要求（见第5章）； 增加了成套装备的联机试验（见第6章）； 删除了原标准中单机设备的设计、设计验证、材料要求、焊接要求、质量控制等内容； 删除了原标准中单机设备的相关要求； 删除了原标准中的资料性附录B、附录C。 本标准由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（SAC/TC96）提出并归口。 本标准主要起草单位：中石化石油工程机械有限公司第四机械厂、四机赛瓦石油钻采设备有限公 司、中石油宝鸡石油机械有限责任公司、中石化石油工程机械有限公司机械研究院、南阳二机石油装 备（集团）有限公司、中石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司、中石化中原石油工程有 限公司井下特种作业公司、中原特种车辆有限公司、胜利油田高原石油装备有限责任公司、烟台杰瑞 石油服务集团股份有限公司。 本标准主要起草人：李莉莉、吴汉川、王庆群、陈新龙、李佳玲、唐军、乔春、许亚彬、彭平 生、雷刚、岳刚、邓广渊、王来智、焦伟刚、白明伟、刘祖林、王敏、朱恒、张树立。 本标准代替了SY/T5211--2009。 SY/T5211-2009的历次版本发布情况为： SY/T5211-1987,SY/T52I1-1993,SY/T5211-2003。 II SY/T5211—2016 石油天然气钻采设备 压裂成套装备 1范围 本标准规定了压裂成套装备的术语和定义，型号、参数及组成，配套设备要求，联机试验和检验 规则。 本标准适用于石油天然气开采压裂成套装备配备。 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 3096 5声环境质量标准 GB 8978 污水综合排放标准 SY/T6270 石油钻采高压管汇的使用、维护、维修与检测 SY/T6698 油气井用连续管作业推荐作法 ANSI B1.5 美国 标准梯形螺纹 ANSI B1.8 美国 标准短齿梯形螺纹 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 压裂成套装备fracturingpumpingunit 由压裂泵送设备、混砂设备、仪表设备、管汇设备、配液设备、供砂设备等组成，能完成压裂施 工中的支撑剂、添加剂与工作液的混合、泵注、控制、数据采集存储等工作。 3.2 最高工作压力 Jmaximumworkingpressure 压裂泵送设备在对应柱塞直径下流体的最高排出压力。 3.3 额定工作压力 ratedworkingpressure 满足压裂泵送设备正常工作需求下的最大排出压力。 3.4 设计总功率 totaldesignpower 压裂施工设计限压下达到设计最大排量时压裂泵送设备的理论输出功率。 3.5 设计最大流量 maximum design flow 压裂施工中要求混砂设备输出的最大流量。 SY/T5211—2016 3.6 功率储备系数powerreservingfactor 压裂泵送设备总功率与设计总功率的比值。 3.7 压裂泵送设备总功率 total power offracturing pumping unit 压裂泵送设备的总输出功率。 4型号、参数及组成 4.1型号 压裂成套装备型号表示方法如下： Z YL XXXX 主参数代号：压裂泵送设备额定输出功率，单位为马力（hp） 用途特征代码：压裂 字母“Z”表示成套装备 示例：某油气田专用车制造厂设计生产的压裂成套装备，压裂泵送设备额定输出功率为1490kW（2000hp），其型 号为ZYL2000。 4.2参数 压裂成套装备主要工作参数如下：最高工作压力等级为70MPa，105MPa，140MPa。 4.3组成 压裂成套装备包括： a）压裂泵送设备。 b）混砂设备。 c）仪表设备。 d）管汇设备。 e）配液设备。 f）供砂设备。 g）专用工艺配套设备。 h）其他辅助设备。 i）由上述两种或两种以上的装置进行组合的多功能集成设备。 不同作业工况对应的压裂成套装备应根据要求进行选择或组合。一般常规压裂作业工况配置压裂 泵送设备、混砂设备、仪表设备、管汇设备、供液设备、供砂设备等。大型的压裂作业工况配置压裂 泵送设备、混砂设备、仪表设备、管汇设备、供液设备、供砂设备等。酸化作业工况配置压裂泵送设 备、混酸供酸设备、仪表设备、管汇设备等。 5 配套设备要求 5.1基本要求 配套设备的基本要求包括： 2 SY/T5211—2016 a）设备配置应满足压裂施工工艺要求。 b）各设备及其之间的连接管线接口数量及接口型式应配套，接口主要配合尺寸见附录A。 c）成套装备之间的通信接口应一致。 d）各设备选用高压管汇元件时应遵循其压力等级不小于设备额定工作压力的原则。 5.2压裂泵送设备 5.2.1压裂泵送设备单车使用功率不宜超过额定输出功率的80%。 5.2.2压裂泵送设备单车连续工作时间不宜超过8h。 5.2.3施工设计限压80MPa及以下时，压裂泵送设备的功率储备系数确定原则如下： a）单井施工允许在单段施工结束后停机检修的情况下，功率储备系数不低于1.3。 b）单井施工不允许中途停机检修，总施工时间低于或等于4h的情况下，功率储备系数不低于 1.3。 c）单井施工不允许中途停机检修，总施工时间超过4h的情况下，功率储备系数不低于1.5。 5.2.4施工设计限压80MPa以上时，压裂泵送设备的功率储备系数确定原则如下： a）单井施工允许在单段施工结束后停机检修的情况下，功率储备系数不低于1.5。 b）单井施工不允许中途停机检修，总施工时间低于或等于4h的情况下，功率储备系数不低于 1.5。 c）单井施工不允许中途停机检修，总施工时间超过4h的情况下，功率储备系数不低于1.8 5.2.5压裂泵送设备总功率的计算方法参见附录B。 5.2.6在计算压裂泵送设备数量时，应以单车实际最大输出功率为准。 5.2.7压裂泵送设备液力端压力等级应符合设计要求 5.2.8 压裂泵送设备应配备超压保护装置。 5.2.9 压裂成套设备应配备三种以上超压保护装置。 5.3混砂设备 5.3.1混砂设备长时间工作流量不宜超过其额定流量的70%。 5.3.2 设计连续施工时间超过4h的压裂作业，宜备用一台混砂设备。 5.3.3 混砂设备性能参数应满足施工设计要求。 5.3.4 混砂设备根据现场施工排量、管线连接情况，保证排出混合液的压力在0.25MPa～0.4MPa 之间。 5.4仪表设备 5.4.1 仪表设备应能控制压裂泵送设备。 5.4.2 仪表设备应能监测混砂设备。 5.4.3 仪表设备应能采集、记录压裂成套装备的作业数据。 5.4.4 仪表设备应能对施工关键区域进行视频监视。 5.4.5 仪表设备应配备无线对讲指挥系统。 5.5 管汇设备 5.5.1 高压管汇 高压管汇配置要求如下： 3 SY/T5211—2016 a）压裂成套装备所用高压管江应满足SY/T6270的要求。 b）高压管汇最高工作压力应高于最高施工压力。 c）高压管汇应配备压力采集日。 d）压裂泵送设备与管汇之间的高压管汇上必须使用旋塞阀，保证每台压裂泵送设备与井口隔离开。 e）每根通向井[1的高用注人管线应安装相应的旋塞阀、安全阀等阀件，保证安全。 f）在高压注人管线上应连接安全阀。 9）高压管线应配置垫木及安全防脱索具。 h）单根高压注人管线通过流速不宜超过12.2m/s，最高流量参见附录C。 i）按照施工设计要求准备足够数量相应压力级别的高压管件。 j）高压管线接II规格参见附录A，两端采用M（内扣）和F（外扣），便于压裂成套装备接口连 接的标准化。应统一各装备高压接口规格，压裂泵送设备排出采用M（内扣），高压管汇采用 F（外扣)。 5.5.2 2低压管汇 低压管汇配置要求如下： a）低压管汇应配备取样采集口。 b）吸入软管接型号为FIG206，两端采用M（内扣）和F（外扣），便于压裂成套装备接口连 接的标准化，应统一各装备低压接口规格，参见表1。 c）吸入软管连接数量为所需最少数量的1.5～2倍，保证充足的供液能力。 表1 设备接口型号 设备 用裂泵送设备吸人 混砂设备吸人及排出 低压管江设备 液罐及其他 型