ISO 17824:2009
(Main)Petroleum and natural gas industries — Downhole equipment — Sand screens
Petroleum and natural gas industries — Downhole equipment — Sand screens
ISO 17824:2009 provides the requirements and guidelines for sand control screens for use in the petroleum and natural gas industries. Included are the requirements for design, design validation, functional evaluation, manufacturing, storage and transport. The requirements of ISO 17824:2009 are applicable to wire-wrap screens, pre-pack screens and metal-mesh screens as defined herein. The following items are outside the scope of ISO 17824:2009: expandable sand screens, slotted liners or tubing and accessory items such as centralizers or bull plugs; shunt screen technology, inflow control devices, downhole sensors and selective isolation devices, even though they can be an integral part of the sand control screen; screen filtration performance criteria, including test methods or analysis for sand retention efficiency; and end connections of the basepipe.
Industries du pétrole et du gaz naturel - Equipement de fond de puits - Tamis de contrôle de sable
General Information
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17824
First edition
2009-08-15
Petroleum and natural gas industries —
Downhole equipment — Sand screens
Industries du pétrole et du gaz naturel — Equipement de fond de
puits — Tamis de contrôle de sable
Reference number
ISO 17824:2009(E)
©
ISO 2009
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ISO 17824:2009(E)
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Published in Switzerland
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ISO 17824:2009(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Abbreviated terms . 6
5 Functional specification. 6
5.1 General. 6
5.2 Product type . 7
5.3 Sand screen parameters . 7
5.4 Well parameters . 7
5.5 Operational parameters . 7
5.6 Environmental compatibility. 8
5.7 Compatibility with related well equipment. 8
5.8 Design validation grades . 8
5.9 Quality grades . 8
5.10 Special quality requirements. 8
6 Technical specification . 9
6.1 General. 9
6.2 Technical characteristics. 9
6.3 Design criteria . 9
6.4 Design verification. 9
6.5 Design validation . 10
6.6 Design changes . 10
6.7 Design validation by scaling . 11
7 Supplier/manufacturer requirements. 13
7.1 General. 13
7.2 Documentation and data control. 13
7.3 Product identification. 14
7.4 Quality control. 14
8 Storage and transport . 23
8.1 Storage. 23
8.2 Product protection. 23
8.3 Transport . 23
Annex A (normative) Collapse pressure test . 24
Annex B (normative) Burst pressure test. 27
Annex C (informative) Sized-bead test method. 30
Annex D (informative) Sand control screen illustrations. 32
Annex E (informative) Wire-wrap screen illustrations. 34
Annex F (informative) Pre-pack screen illustrations . 35
Annex G (informative) Metal-mesh screen illustrations. 36
Annex H (informative) Increased wire-wrap slot size inspection . 37
Bibliography . 38
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ISO 17824:2009(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 17824 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and offshore structures
for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 4, Drilling and production
equipment.
iv © ISO 2009 – All rights reserved
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ISO 17824:2009(E)
Introduction
This International Standard has been developed by user/purchasers and supplier/manufacturers of sand
control screens intended for use in petroleum and natural gas wells. This International Standard provides
requirements and information to both parties regarding the manufacture, mechanical properties and testing of
sand control screens. Further, this International Standard addresses supplier/manufacturer requirements that
set the minimum parameters with which it is necessary that supplier/manufacturers comply to claim conformity
with this International Standard.
This International Standard is structured with grades of increased requirements for both design validation and
quality control. Three design validation grades (V1, V2 and V3) and three quality grades (Q1, Q2 and Q3)
provide the user/purchaser the choice of requirements to meet a specific preference or application. Design
validation grade V3 and quality grade Q3 represent equipment designed and manufactured consistent with
minimum industry practice.
Included within this International Standard are normative annexes A and B specifying test methods for
determining the collapse and burst strength of sand control screens. Informative annexes C, D, E, F, G and H
include measurement criteria for sand control screen filter media, illustrations of the three types of sand
control screens, and increased wire-wrap slot size inspection requirements.
It is necessary that users of this International Standard be aware that requirements above those outlined in
this International Standard can be needed for individual applications. This International Standard is not
intended to inhibit a supplier/manufacturer from offering, or the user/purchaser from accepting, alternative
equipment or engineering solutions. This can be particularly applicable where there is innovative or
developing technology. Where an alternative is offered, it is the responsibility of the supplier/manufacturer to
identify any variations from this International Standard and provide details.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17824:2009(E)
Petroleum and natural gas industries — Downhole
equipment — Sand screens
1 Scope
This International Standard provides the requirements and guidelines for sand control screens for use in the
petroleum and natural gas industries. Included are the requirements for design, design validation, functional
evaluation, manufacturing, storage and transport. The requirements of this International Standard are
applicable to wire-wrap screens, pre-pack screens and metal-mesh screens as defined herein.
The following items are outside the scope of this International Standard:
⎯ expandable sand screens, slotted liners or tubing and accessory items such as centralizers or bull plugs;
⎯ shunt screen technology, inflow control devices, downhole sensors and selective isolation devices, even
where they can be an integral part of the sand control screen;
⎯ screen filtration performance criteria, including test methods or analysis for sand retention efficiency;
⎯ end connections of the basepipe.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. The way in which
these referenced documents are cited determines the extent (in whole or part) to which they apply. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10414-1:2008, Petroleum and natural gas industries — Field testing of drilling fluids —
Part 1: Water-based fluids
ISO 11960, Petroleum and natural gas industries — Steel pipes for use as casing or tubing for wells
NOTE ISO 11960 has been back adopted by API as API SPEC 5CT. Therefore, for the purposes of the provisions of
this International Standard which cite ISO 11960, API SPEC 5CT is equivalent to ISO 11960.
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO 9000, Quality management systems — Fundamentals and vocabulary
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code BPVC — Section II: Materials: Part D: Properties
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code BPVC — Section VIII: 1998, Div. 1, Appendix 8: Methods for Liquid
Penetrant Examination (PT)
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code BPVC — Section IX: Welding and Brazing Qualifications
ASTM E11, Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes
ASTM E165, Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination
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ISO 17824:2009(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9000 and the following apply.
3.1
annular gravel pack
sized sand or synthetic proppant placed in the annulus outside the sand control screen during gravel packing
3.2
basepipe
tubulars that have perforations or slots to allow fluid flow through the screen jacket
NOTE See Figures E.1, F.1 and G.1.
3.3
box handling length
axial length of blank basepipe on a sand control screen, measured between the end of the box connection
and the nearest component along the basepipe
NOTE See Figures D.4 and D.5.
3.4
center break
axial length of blank pipe between two screen jackets on a sand control screen
NOTE See Figure D.5.
3.5
component
individual part of an assembly
3.6
design family
group of sand control screens wherein the configuration, materials, and functionality are the same and the
design stress levels in relation to material mechanical properties are based on the same criteria
3.7
design validation
process of proving a design by testing to demonstrate conformity of the product to design requirements
[ISO/TS 29001]
3.8
design verification
process of examining the result of a given design or development activity to determine conformity with
specified requirements
[ISO/TS 29001]
3.9
direct-wrap screen
sand screen in which the screen jacket rib wires are in direct contact with the base pipe along the axial length
NOTE See Annexes E and F.
3.10
direct-wrap pre-pack screen
pre-pack screen in which the inner screen, which may be wire-wrap or metal-mesh, is a direct-wrap screen
NOTE See Annex F.
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3.11
downhole sensor
device incorporated into the sand control screen to measure various downhole conditions
3.12
drainage or support layer
component used in metal-mesh screens to provide structural support and/or to facilitate flow between the
basepipe perforations and metal mesh
NOTE See Figure G.1.
3.13
drift OD
minimum ID of the drift tool utilized to verify screen assembly OD clearance
3.14
end ring
component used to seal the annular gap between the ends of the screen jacket and basepipe
3.15
filter media OD
〈metal-mesh screens〉 metal-mesh OD
〈wire-wrap screens〉 wrap-wire OD
〈pre-pack screens〉 outermost wrap-wire OD
NOTE See Figures D.1, D.2 and D.3.
3.16
fluid-loss control pill
fluid with a concentration of a wide array of sized particles that forms a filter cake that seals off a screen
surface with little or no leak-off through the screen's slot openings or pores
3.17
gravel packing
well completion method used for the purpose of excluding formation sand from entering the well bore and
including a sand control screen, sized sand or synthetic proppant
3.18
inflow control device
device incorporated into a sand control screen that regulates the flow into or along the basepipe
3.19
informative
information that is meant to enlighten the user/purchaser or supplier/manufacturer, without containing
requirements
3.20
job-lot traceable
ability for parts to be identified as originating from a job lot which identifies the included heat(s)
3.21
joint overall length
maximum axial length of the screen measured from the outer end of the box connection to the end of the pin
thread on the basepipe
NOTE See Figures D.4 and D.5.
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ISO 17824:2009(E)
3.22
metal-mesh
metal fabric designed to filter solids, provide structural support and/or distribute flow
NOTE See Figure G.1.
3.23
metal-mesh roll
single, continuous spooling of mesh by the woven mesh manufacturer
3.24
metal-mesh screen
sand control screen that consists of one or more layers of metal-mesh as the filter media
NOTE See Annex G.
3.25
normative
instructions or procedures that shall be implemented by the user/purchaser or supplier/manufacturer in order
to comply with this International Standard
3.26
pin handling length
axial length of blank basepipe on a sand screen assembly, measured between the last scratch of the pin
thread and the nearest component along the OD of basepipe
NOTE See Figures D.4 and D.5.
3.27
pore size
supplier/manufacturer determined metal-mesh filter opening; typically expressed in microns
NOTE See Figure G.1.
3.28
pre-pack screen
sand control screen consisting of two concentric screen jackets with the annulus in between containing a
sized distribution of sand or synthetic proppant used as the filter media
NOTE See Annex F.
3.29
qualified person
individual with demonstrated skills or abilities gained through training or experience or both as measured
against established requirements, such as standards or tests that enable the individual to perform a required
function
3.30
sand control screen
mechanical filtration device used to retain the formation sand or annular gravel pack while allowing the
passage of fluids into the production tubing
3.31
screen jacket
sub-assembly of the sand control screen that includes filter media and associated support components and
which is secured to the basepipe
NOTE The screen jacket may include end rings, a drainage or support layer and/or a shroud.
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3.32
screen jacket length
axial length of the screen jacket, including any end rings
NOTE See Figures D.4 and D.5.
3.33
screen size
OD designation of the basepipe
3.34
selective isolation device
device that controls flow into the production string from selected zone(s) in a well
3.35
shroud
perforated cylindrical component typically forming the outermost concentric layer of a screen and used to
provide support and protection
NOTE See Figure G.1.
3.36
shunt screen technology
additional flow conduits assembled onto the sand control screen to allow the gravel packing slurry to bypass
blockages in the annulus between the well bore and the screen OD during gravel packing operations
3.37
slip-on screen
sand screen where the screen jacket is manufactured separately and later installed over the perforated
basepipe
NOTE See Annexes D and E.
3.38
slot
opening between two consecutive wrap-wires in a wire-wrap screen
NOTE See Figures E.1 and F.1.
3.39
slot size
width of the opening in a wire-wrap screen expressed in gage, with one gage equal to 25,4 µm (0,001 in)
3.40
support rib
several parallel, longitudinal supports in a wire-wrap screen jacket that are spaced apart to form the structure
around which the wrap-wire is wrapped and welded
NOTE See Figures E.1 and F.1.
3.41
wire-wrap screen
sand control screen consisting of a wrap-wire helically wrapped and welded to a cylindrical array of internal
support ribs positioned in the axial or long direction of the cylinder and used as the filter media
NOTE See Annex E.
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ISO 17824:2009(E)
3.42
wrap-wire
continuous wire in a wire-wrap screen jacket that is helically wrapped around and welded to longitudinal
support ribs
NOTE See Figures E.1 and F.1.
3.43
wrap-wire reel
single continuous spooling of a formed wire
4 Abbreviated terms
⎯ CB centre break
⎯ COC certificate of compliance
⎯ FEA finite element analysis
⎯ FLC fluid loss control
⎯ ga gage
⎯ ID inside diameter
⎯ LB box handling length
⎯ LDP liquid dye penetrant
⎯ LP pin handling length
⎯ LS screen jacket length
⎯ MTR material test report
⎯ NDE non-destructive examination
⎯ OD outside diameter
⎯ ppf pounds per foot
⎯ PSD particle size distribution
⎯ QC quality control
5 Functional specification
5.1 General
The user/purchaser shall provide a functional specification to order products that conform to this International
Standard. The specification shall include the following requirements and operating conditions as the
user/purchaser deems appropriate, and/or may identify the supplier/manufacturer's specific product. These
requirements and operating conditions may be conveyed by means of a dimensional drawing, data sheet, or
other suitable documentation.
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ISO 17824:2009(E)
5.2 Product type
The user/purchaser shall specify the sand control screen type (wire-wrap screen, pre-pack screen or metal-
mesh screen) as defined by the filter media. It is recognized that there are screens that utilize one or more of
these screen types in their construction; however, the product type is defined by the primary filter media.
5.3 Sand screen parameters
The user/purchaser shall specify the following sand screen parameters, as applicable:
a) screen jacket length(s) and pin and box handling lengths;
b) required slot size or pore size for sand retention of the annular gravel pack and/or formation sand;
c) flow area of the screen for passage of fluids during well clean up, production and any stimulation
activities;
d) nominal basepipe size, mass, grade, alloy and end connections;
e) drift OD;
f) metallurgy requirements of screen jacket, rings, shrouds or other components;
g) filter media type and size;
h) centralization: type, quantity, material, maximum OD and location;
i) joint length: R1, R2, R3 in accordance with ISO 11960, or other length as required;
j) required collapse, burst and tensile ratings.
5.4 Well parameters
The user/purchaser shall specify, as applicable, the following well parameters:
a) drift ID of the casing or open hole ID, and any minimum restrictions through which it is necessary for the
sand control screen to pass;
b) IDs and ODs of tubing or casing sizes, the well's true vertical depth (TVD) and measured depth (MD), and
a directional survey of the well, typically shown in a schematic;
c) producing or perforation interval length.
5.5 Operational parameters
The user/purchaser shall specify, as applicable, the following operational parameters:
a) chemical treatment, including the chemical components, pressure, temperature, pump rate and exposure
time;
b) fracturing/gravel packing, including proppant/gravel description, pumping rate, annular fluid velocity,
proppant/fluid ratio, maximum anticipated pressure;
c) fluid/mud type (chemical components, solids loading, solids size) and density that the screens can
encounter;
d) well intervention service equipment, such as wash tools, electric line, slick line, braided line, coiled tubing
or snubbing equipment;
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ISO 17824:2009(E)
e) installation methods and limitations;
f) loading conditions: anticipated loading conditions (pressure, temperature, collapse, burst, tensile,
compression and compaction loads, etc.) that can be applied to the sand control screen during
deployment, gravel packing process, well clean up and/or production.
5.6 Environmental compatibility
5.6.1 General
Where the user/purchaser has material selection and/or corrosion expertise, the user/purchaser shall state
which material(s) have the ability to perform as required within the corrosive environment. Otherwise, material
compatibility shall be specified in accordance with 5.6.2.
5.6.2 Well environment
The following shall be provided to ensure environmental compatibility, as applicable:
a) minimum and maximum anticipated values of the temperatures, flow rates (production and/or injection)
and reservoir pressure;
b) production/injection fluid, density, chemical/physical composition and the condition of the fluid and/or its
components, being solid (sand, scale, etc.), liquid and/or gaseous, to which the product is exposed during
its full life cycle;
c) rock properties, such as particle size distribution, mineralogy and clay content;
d) scaling tendencies of reservoir fluids that result in inorganic and organic solid precipitates, such as scale,
paraffin, asphaltenes, etc. that can plug the screen.
5.7 Compatibility with related well equipment
The following information shall be provided, as applicable:
a) size, type, material, configuration and interface dimensions of the connection between the product and
other well equipment;
b) size, type and configuration of other products or tools that are passed through or over the product;
c) size, type and configuration of other products that are used in conjunction with this product.
5.8 Design validation grades
This International Standard specifies three grades of design validation (V1, V2, or V3 as detailed in 6.5) for
which the product may be supplied. The user/purchaser shall select the design validation grade for each
product to be provided.
5.9 Quality grades
The user/purchaser shall select the quality grade (Q1, Q2, or Q3 as detailed in 7.4) for each product that is
provided.
5.10 Special quality requirements
The user/purchaser may select increased slot-size inspection requirements as covered in Annex H for
applications that require additional slot inspection.
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ISO 17824:2009(E)
6 Technical specification
6.1 General
The supplier/manufacturer shall prepare a technical specification that conforms to the requirements defined in
the functional specification. If the technical specification does not fully meet the functional requirements, the
supplier/manufacturer shall identify the differences to the user/purchaser.
6.2 Technical characteristics
The sand control screen shall perform in accordance with the functional specification as stated in Clause 5
and/or within the specifications defined in the product-specific data sheet.
6.3 Design criteria
6.3.1 Materials
Materials shall be stated by the supplier/manufacturer and shall be suitable for the operational parameters and
the environment specified in the functional specification. The supplier/manufacturer shall have documented
specifications for all materials used in the manufacture of sand control screens.
The user/purchaser may specify materials for the specific corrosion environment in the functional specification.
If the supplier/manufacturer proposes to use another material, the supplier/manufacturer shall provide
documented certification to the user/purchaser for acceptance that this material has performance
characteristics suitable for all requirements specified for the well, including any production/injection
parameters.
Basepipe material shall conform to the requirements of ISO 11960 unless otherwise specified in the functional
specifications.
6.3.2 Performance rating
The supplier/manufacturer shall establish ratings for the collapse, burst and tensile strength of each screen
design, considering any temperature effects and excluding end connections. As applicable, the performance
ratings shall
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17824
Première édition
2009-08-15
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Equipement de fond de puits — Tamis de
contrôle de sable
Petroleum and natural gas industries — Downhole equipment — Sand
screens
Numéro de référence
ISO 17824:2009(F)
©
ISO 2009
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ISO 17824:2009F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2009
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Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité
membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Web www.iso.org
Version française parue en 2014
Publié en Suisse
ii © ISO 2009– Tous droits réservés
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ISO 17824:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Abréviations . 6
5 Spécification fonctionnelle . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Type de produit . 7
5.3 Paramètres des tamis de contrôle de sable . 7
5.4 Paramètres du puits . 8
5.5 Paramètres d'exploitation . 8
5.6 Compatibilité environnementale . 8
5.7 Compatibilité avec les équipements de puits connexes . 9
5.8 Niveaux de validation de la conception . 9
5.9 Niveaux de qualité . 9
5.10 Exigences particulières relatives à la qualité . 9
6 Spécification technique . 9
6.1 Généralités . 9
6.2 Caractéristiques techniques . 9
6.3 Critères de conception. 9
6.4 Vérification de la conception . 10
6.5 Validation de la conception . 10
6.6 Modifications de la conception . 11
6.7 Validation de la conception par extrapolation . 11
7 Exigences relatives au fournisseur/fabricant . 13
7.1 Généralités . 13
7.2 Maîtrise des documents et des données . 13
7.3 Identification du produit . 14
7.4 Contrôle de la qualité . 14
8 Stockage et transport. 24
8.1 Stockage . 24
8.2 Protection du produit . 24
8.3 Transport . 24
Annexe A (normative) Essai de pression d'écrasement . 25
Annexe B (normative) Essai de pression d'éclatement . 28
Annexe C (informative) Méthode d'essai aux billes calibrées . 31
Annexe D (informative) Illustrations de tamis de contrôle de sable . 33
Annexe E (informative) Illustrations de crépines à fil enroulé . 35
Annexe F (informative) Illustrations de crépines prégravillonnées . 36
Annexe G (informative) Illustrations de tamis à toile métallique . 37
Annexe H (informative) Contrôle renforcé de la dimension des fentes d'un fil enroulé . 38
Bibliographie . 39
© ISO 2009 – Tous droits réservés iii
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ISO 17824:2009(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation Internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes Internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations Internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique Internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes Internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes Internationales. Les projets de Normes
Internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes Internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 17824 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en mer
pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 4, Équipement de forage et de
production.
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 17824:2009(F)
Introduction
La présente Norme Internationale a été élaborée par les utilisateurs/acheteurs et les fournisseurs/fabricants
de tamis de contrôle de sable destinés à être utilisés dans les puits de pétrole et de gaz naturel. La présente
Norme Internationale fournit des exigences et des informations aux deux parties en ce qui concerne la
fabrication, les propriétés mécaniques et les essais des tamis de contrôle de sable. La présente Norme
Internationale traite en outre des exigences applicables aux fournisseurs/fabricants qui fixent les paramètres
minimaux auxquels les fournisseurs/fabricants doivent satisfaire pour être en conformité avec la présente
Norme Internationale.
La présente Norme Internationale est structurée par niveaux croissants d'exigences tant en matière de
validation de la conception que de maîtrise de la qualité. Trois niveaux de validation de la conception (V1, V2
et V3) et trois niveaux de qualité (Q1, Q2 et Q3) permettent à l'utilisateur/acheteur de choisir les exigences
répondant à une préférence ou une application spécifique. Le niveau de validation de la conception V3 et le
niveau de qualité Q3 représentent un équipement conçu et fabriqué conformément à des pratiques
industrielles minimales.
Les Annexes A et B normatives incluses dans la présente Norme Internationale spécifient des méthodes
d'essai permettant de déterminer la résistance à l'écrasement et la résistance à l'éclatement des tamis de
contrôle de sable. Les Annexes C, D, E, F, G et H informatives contiennent les critères de mesure relatifs aux
milieux filtrants des tamis de contrôle de sable, des illustrations des trois types de tamis de contrôle de sable
et les exigences accrues de contrôle des dimensions des fentes des crépines à fil enroulé.
Il est nécessaire que les utilisateurs de la présente Norme Internationale soient conscients du fait que des
exigences supérieures à celles énoncées dans la présente Norme Internationale peuvent être nécessaires
pour des applications particulières. La présente Norme Internationale n'a pas pour intention d'empêcher un
fournisseur/fabricant de proposer, ou un utilisateur/acheteur d'accepter, un équipement ou une solution
technique différente. Cela peut notamment s'appliquer dans le cas d'une technologie innovante ou en cours
de développement. Lorsqu'une solution de remplacement est proposée, le fournisseur/fabricant est tenu
d'identifier tout écart par rapport à la présente Norme Internationale et de fournir des détails.
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NORME INTERNATIONALE ISO 17824:2009(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de fond
de puits — Tamis de contrôle de sable
1 Domaine d'application
La présente Norme Internationale spécifie les exigences et fournit les lignes directrices relatives aux tamis de
contrôle de sable destinés à être utilisés dans les industries du pétrole et du gaz naturel. Elle contient les
exigences relatives à la conception, à la validation de la conception, à l'évaluation fonctionnelle, à la
fabrication, au stockage et au transport. Les exigences de la présente Norme Internationale sont applicables
aux crépines à fil enroulé, aux crépines prégravillonnées et aux tamis à toile métallique, tels que définis dans
le présent document.
Les éléments suivants ne relèvent pas du domaine d'application de la présente Norme Internationale :
tamis à sable extensibles, colles perdues perforées ou tubes crépinés à fentes, et accessoires tels que
centreurs ou bouchons de grande dimension ;
technique de tamis en dérivation, dispositifs de contrôle de la venue, capteurs de fond et dispositifs
d'isolement sélectifs, même s'ils peuvent faire partie intégrante du tamis de contrôle de sable ;
critères de performance de filtration des tamis, y compris les méthodes d'essai ou l'analyse de l'efficacité
de rétention du sable ;
raccordements d’extrémité du tube de base.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. La façon
dont ces documents de référence sont cités détermine l'étendue (en totalité ou en partie) de leur application.
Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 10414-1:2008, Industries du pétrole et du gaz naturel — Essais in situ des fluides de forage —
Partie 1 : Fluides aqueux.
ISO 11960, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tubes d'acier utilisés comme cuvelage ou tubes de
protection dans les puits.
NOTE L'ISO 11960 a été adoptée par l'API en tant que API SPEC 5CT. Par conséquent, dans le cadre des
dispositions de la présente Norme Internationale qui citent l'ISO 11960, l'API SPEC 5CT est équivalente à l'ISO 11960.
ISO/CEI 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais.
ISO 9000, Systèmes de management de la qualité — Principes essentiels et vocabulaire.
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code BPVC — Section II: Materials: Part D: Properties
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code BPVC — Section VIII: 1998, Div. 1, Appendix 8: Methods for Liquid
Penetrant Examination (PT)
ASME, Boiler and Pressure Vessel Code BPVC — Section IX: Welding and Brazing Qualifications
ASTM E11, Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes
ASTM E165, Standard Test Method for Liquid Penetrant Examination
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ISO 17824:2009(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 9000 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
matériau de gravillonnage annulaire
gravier calibré ou agent de soutènement synthétique placé dans l'espace annulaire à l'extérieur du tamis de
contrôle de sable pendant le gravillonnage
3.2
tube support
matériel tubulaire comportant des perforations ou des fentes pour laisser circuler le fluide à travers l'écran du
tamis
NOTE Voir Figures E.1, F.1 et G.1.
3.3
longueur de raccordement à filetage femelle
longueur axiale du tube support à paroi pleine d'un tamis de contrôle de sable, mesurée entre l'extrémité de la
connexion femelle et le composant le plus proche le long du tube support
NOTE Voir Figures D.4 et D.5.
3.4
interruption centrale
longueur axiale de tube à paroi pleine entre deux crépines d'un tamis de contrôle de sable
NOTE Voir Figure D.5.
3.5
composant
partie individuelle d'un assemblage
3.6
famille de conception
groupe de tamis de contrôle de sable dont la configuration, les matériaux et la fonctionnalité sont identiques et
dont les niveaux de contrainte de calcul en rapport avec les propriétés mécaniques des matériaux sont fondés
sur les mêmes critères
3.7
validation de la conception
processus permettant de vérifier une conception par des essais afin de démontrer la conformité du produit
aux exigences de conception
[ISO/TS 29001]
3.8
vérification de la conception
processus permettant d'examiner le résultat d'une activité de conception ou de développement donnée afin de
déterminer la conformité à des exigences spécifiées
[ISO/TS 29001]
3.9
crépine à enroulement direct
tamis de contrôle de sable dans lequel les fils enroulés des écrans sont en contact direct avec le tube support
le long de l'axe longitudinal
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ISO 17824:2009(F)
NOTE Voir les Annexes E et F.
3.10
crépine à enroulement direct prégravillonnée
crépine prégravillonnée dans laquelle l'écran intérieur, qui peut être à fil enroulé ou à toile métallique, est une
crépine à enroulement direct
NOTE Voir Annexe F.
3.11
capteur de fond
dispositif incorporé dans le tamis de contrôle de sable pour mesurer diverses conditions en fond de trou
3.12
couche de drainage ou de support
composant utilisé dans les tamis à toile métallique pour assurer le support de la structure et/ou pour faciliter
l'écoulement entre les perforations du tube support et la toile métallique
NOTE Voir Figure G.1.
3.13
diamètre extérieur calibré
diamètre intérieur minimal du calibre utilisé pour vérifier le dégagement sur le diamètre extérieur du tamis
3.14
bague d’extrémité
composant utilisé pour sceller l'espace annulaire entre les extrémités de l'écran de tamis et le tube support
3.15
diamètre extérieur du milieu filtrant
tamis à toile métallique diamètre extérieur de la toile métallique
crépines à fil enroulé diamètre extérieur de l'enroulement
crépines prégravillonnées diamètre extérieur de l'enroulement extérieur
NOTE Voir Figures D.1, D.2 et D.3.
3.16
bouchon de contrôle des pertes de fluide
fluide ayant une concentration d'une vaste gamme de particules calibrées qui forme un gâteau de filtration
colmatant la surface d'une crépine et ne laissant que peu ou pas de fluide à travers les fentes ou trous de la
crépine
3.17
gravillonnage
méthode de complétion des puits utilisée dans le but d'empêcher le sable de formation de pénétrer dans le
puits de forage et faisant appel à un tamis de contrôle de sable, du gravier calibré ou un agent de
soutènement synthétique
3.18
dispositif de régulation de la vitesse d'écoulement
dispositif incorporé dans un tamis de contrôle de sable pour réguler l'écoulement dans ou le long du tube
support
3.19
informatif
informations données pour éclairer l’utilisateur/acheteur ou le fournisseur/fabricant, sans contenir d’exigences
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3.20
traçabilité d'un lot de produits
aptitude à identifier des pièces comme provenant d'un lot de produits donné qui renvoie sans équivoque à la
(aux) coulée(s) incluse(s)
3.21
longueur totale du joint
longueur axiale maximale du tamis, mesurée de l'extrémité extérieure de la connexion femelle à l'extrémité du
filetage mâle sur le tube support
NOTE Voir Figures D.4 et D.5.
3.22
toile métallique
toile métallique conçue pour filtrer les solides, assurer le support de la structure et/ou distribuer l'écoulement
NOTE Voir Figure G.1.
3.23
rouleau de toile métallique
bobinage simple et continu d'une toile métallique par le fabricant de toiles métalliques tissées
3.24
tamis à toile métallique
tamis de contrôle de sable constitué d'une ou plusieurs couches de toile métallique comme milieu filtrant
NOTE Voir Annexe G.
3.25
normatif
instructions ou procédures qui doivent être mises en œuvre par l'utilisateur/acheteur ou par le
fournisseur/fabricant pour se conformer à la présente Norme Internationale
3.26
longueur de raccordement à filetage mâle
longueur axiale du tube support à paroi pleine d'un tamis de contrôle de sable, mesurée entre la dernière strie
du filetage mâle et le composant le plus proche le long du tube support
NOTE Voir Figures D.4 et D.5.
3.27
dimension des pores
ouverture de maille d'un filtre à toile métallique, déterminée par le fournisseur/fabricant ; généralement
exprimée en microns
NOTE Voir Figure G.1.
3.28
crépine prégravillonnée
tamis de contrôle de sable constitué de deux écrans concentriques, l'espace annulaire entre les deux écrans
contenant une distribution granulométrique définie de gravier ou d'agent de soutènement synthétique utilisé
comme milieu filtrant
NOTE Voir Annexe F.
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ISO 17824:2009(F)
3.29
personne qualifiée
individu qui dispose de compétences ou d'aptitudes démontrées, acquises grâce à la formation et/ou à
l'expérience, mesurées en référence à des exigences établies telles que des normes ou des essais, et qui lui
permettent d'exécuter la fonction requise
3.30
tamis de contrôle de sable
dispositif de filtration mécanique utilisé pour retenir le sable de formation ou le matériau de gravillonnage
annulaire tout en permettant le passage des fluides dans le tube de production
3.31
écran de tamis
sous-ensemble du tamis de contrôle de sable comprenant un milieu filtrant et les éléments de support
associés, qui est fixé sur le tube support
NOTE L'écran de tamis peut contenir des bagues d'extrémité, une couche de drainage ou de support et/ou une
enveloppe.
3.32
longueur de l'écran de tamis
longueur axiale de l'écran de tamis, y compris les bagues d'extrémité
NOTE Voir Figures D.4 et D.5.
3.33
dimension du tamis
désignation du diamètre extérieur du tube support
3.34
dispositif d'isolement sélectif
dispositif qui régule le débit dans la colonne de production à partir d'une (de) zone(s) sélectionnée(s) dans un
puits
3.35
enveloppe
élément cylindrique perforé formant généralement la couche concentrique extérieure d'un tamis et utilisé pour
assurer le support et la protection
NOTE Voir Figure G.1.
3.36
technique de tamis en dérivation
conduits d'écoulement supplémentaires assemblés sur le tamis de contrôle de sable pour permettre à la
suspension épaisse de contourner les obstructions dans l'espace annulaire entre le puits de forage et le
diamètre extérieur du tamis pendant les opérations de gravillonnage
3.37
tamis à emmancher
tamis de contrôle de sable dans lequel l'écran du tamis est fabriqué séparément et mis en place
ultérieurement sur le tube support perforé
NOTE Voir Annexes D et E.
3.38
fente
ouverture entre deux spires consécutives du fil enroulé dans une crépine à fil enroulé
NOTE Voir Figures E.1 et F.1.
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ISO 17824:2009(F)
3.39
dimensions des fentes
largeur d'ouverture dans une crépine à fil enroulé, exprimée en unités d'écartement, une unité étant égale à
25,4 µm (0,001 in)
3.40
génératrice
supports longitudinaux et parallèles dans une crépine à fil enroulé, espacés les uns des autres, pour former la
structure autour de laquelle est enroulé et soudé le fil
NOTE Voir Figures E.1 et F.1.
3.41
crépine à fil enroulé
tamis de contrôle de sable constitué d'un fil métallique enroulé en spirales et soudé sur un réseau cylindrique
de génératrices internes positionnées dans la direction axiale ou longitudinale du cylindre et utilisé comme
milieu filtrant
NOTE Voir Annexe E.
3.42
fil enroulé
dans une crépine à fil enroulé, fil métallique continu qui est enroulé en spirales et soudé sur des génératrices
longitudinales
NOTE Voir Figures E.1 et F.1.
3.43
bobine de fil enroulé
bobinage simple continu d'un fil formé
4 Abréviations
CB interruption centrale
COC certificat de conformité
FEA analyse par éléments finis
FLC contrôle des pertes de fluide
ga unité d'écartement
ID diamètre intérieur
LB longueur de raccordement à filetage femelle
LDP contrôle par ressuage
LP longueur de raccordement à filetage mâle
LS longueur de l'écran de tamis
MTR rapport d'essai de matériau
CND contrôle non destructif
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ISO 17824:2009(F)
OD diamètre extérieur
ppf livres par pied (pounds per foot)
PSD distribution granulométrique
CQ contrôle de la qualité
5 Spécification fonctionnelle
5.1 Généralités
L'utilisateur/acheteur doit fournir une spécification fonctionnelle pour commander des produits conformes à la
présente Norme Internationale. La spécification doit contenir les exigences et conditions de service suivantes,
jugées appropriées par l'utilisateur/acheteur, et/ou permettant d'identifier un produit spécifique du
fournisseur/fabricant. Ces exigences et conditions de service peuvent être exprimées au moyen de plans
côtés, de fiches techniques ou de toute autre documentation appropriée.
5.2 Type de produit
L'utilisateur/acheteur peut spécifier le type de tamis de contrôle de sable (crépine à fil enroulé, crépine
gravillonnée ou tamis à toile métallique), tel que défini par le milieu filtrant. Il est reconnu que certains tamis
utilisent un ou plusieurs types d'écran dans leur construction ; toutefois, le type de produit est défini par le
milieu filtrant principal.
5.3 Paramètres des tamis de contrôle de sable
L'utilisateur/acheteur doit spécifier les paramètres suivants du tamis de contrôle de sable, selon le cas :
a) longueur(s) d'écran de tamis et longueurs de raccordement à filetage mâle et femelle ;
b) dimension des fentes ou des pores requise pour la rétention du sable par le matériau de gravillonnage
annulaire et/ou le sable de formation ;
c) section d'écoulement du tamis pour le passage des fluides pendant le récurage du puits, la production et
toutes les activités de stimulation ;
d) dimension nominale, masse, classe, alliage et raccordements d’extrémité du tube support ;
e) diamètre extérieur calibré ;
f) exigences métallurgiques relatives à l'écran de tamis, aux bauges, aux enveloppes et aux autres
composants ;
g) type et dimensions des milieux filtrants ;
h) centralisation : type, quantité, matériau, diamètre extérieur maximal et position ;
i) longueur des joints : R1, R2, R3 conformément à l'ISO 11960, ou autre longueur requise ;
j) caractéristiques nominales requises de résistance à l'écrasement, à l'éclatement et à la traction.
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5.4 Paramètres du puits
L'utilisateur/acheteur doit, selon le cas, spécifier les paramètres suivants du puits :
a) diamètre intérieur calibré du cuvelage ou diamètre intérieur du puits ouvert, et toutes restrictions
minimales à travers lesquelles le tamis de contrôle de sable doit passer ;
b) diamètres intérieurs et diamètres extérieurs de la colonne de production ou du cuvelage, profondeur
ramenée à la verticale (TVD) et profondeur mesurée (MD) du puits, et mesure de déviation du puits,
généralement représentée sur un schéma ;
c) longueur des intervalles de production ou de perforation.
5.5 Paramètres d'exploitation
L'utilisateur/acheteur doit, selon le cas, spécifier les paramètres d'exploitation suivants :
a) traitement chimique, y compris les composés chimiques, la pression, la température, le débit de la pompe
et la durée d'exposition ;
b) fracturation/gravillonnage, y compris la description de l'agent de soutènement/gravier, le débit de
pompage, la vitesse annulaire du fluide, le rapport agent de soutènement/fluide, la pression maximale
prévue ;
c) masse volumique et type de fluide/boue (composés chimiques, charge en solides, granulométrie des
solides) que les tamis peuvent rencontrer ;
d) équipements d'intervention/entretien du puits, tels qu'outils de lavage, ligne électrique, câbles lisses,
câbles tressés, tubes enroulés ou équipement d'intervention sous pression ;
e) méthodes d'installation et limites ;
f) conditions de charge : conditions de charge prévues (pression, température, charges d'écrasement,
d'éclatement, de traction, de compression et de tassement, etc.) qui peuvent être appliquées au tamis de
contrôle de sable pendant le déploiement, le processus de gravillonnage, le récurage du puits et/ou la
production.
5.6 Compatibilité environnementale
5.6.1 Généralités
Lorsque l'utilisateur/acheteur possède une expertise en matière de choix des matériaux et/ou de corrosion
des matériaux, il doit indiquer le(s) matériau(x) qui ont la capacité de fonctionner comme il se doit dans
l'environnement corrosif. Dans le cas contraire, la compatibilité des matériaux doit être spécifiée
conformément au 5.6.2.
5.6.2 Environnement du puits
Les informations suivantes doivent être fournies pour assurer la compatibilité environnementale, selon le cas :
a) valeurs minimale et maximale prévues des températures, débits (production et/ou injection) et pression
dans le réservoir ;
b) masse volumique, composition physico-chimique et état du fluide de production/injection et/ou de ses
constituants, qu'ils soient solides (sable, dépôts, etc.), liquides et/ou gazeux, auxquels le produit est
exposé au cours de son cycle de vie ;
c) propriétés de la roche, telles que distribution granulométrique, minéralogie et teneur en argile ;
d) tendance à l'entartrage des fluides du gisement entraînant la formation de précipités inorganiques et
organiques, tels que des dépôts de minéraux, de paraffine, d'asphaltènes, etc., susceptibles de colmater
le tamis.
© ISO 2009 – Tou
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.