ISO 10427-1:2001
(Main)Petroleum and natural gas industries — Equipment for well cementing — Part 1: Casing bow-spring centralizers
Petroleum and natural gas industries — Equipment for well cementing — Part 1: Casing bow-spring centralizers
This part of ISO 10427 provides minimum performance requirements, test procedures and marking requirements for casing bow-spring centralizers for the petroleum and natural gas industries. The procedures provide verification testing for the manufacturer's design, materials and process specifications, and periodic testing to confirm the consistency of product performance. This part of ISO 10427 is not applicable to rigid or positive centralizers.
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de cimentation de puits — Partie 1: Centreurs de tubes de cuvelage
La présente partie de l'ISO 10427 donne les exigences de performances minimales, les modes opératoires d'essai et les exigences de marquage des centreurs à lames arquées flexibles des tubes de cuvelage pour les industries du pétrole et du gaz naturel. Les modes opératoires établissent des essais de vérification des spécifications des fabricants en ce qui concerne la conception, les matériaux et les procédés, et des essais périodiques de confirmation de régularité des performances du produit. La présente partie de l'ISO 10427 ne s'applique pas aux centreurs rigides ou fixes.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10427-1
First edition
2001-10-01
Corrected version
2003-10-01
Petroleum and natural gas industries —
Equipment for well cementing —
Part 1:
Casing bow-spring centralizers
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de cimentation de
puits —
Partie 1: Centreurs de tubes de cuvelage
Reference number
©
ISO 2001
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword . iv
Introduction. v
1 Scope. 1
2 Normative reference. 1
3 Terms and definitions. 1
4 Requirements. 2
5 Testing equipment. 3
6 Procedure for starting-force and running-force tests . 5
7 Procedure for restoring-force test. 6
8 Marking. 7
Annex A (informative) Miscellaneous information . 8
Bibliography. 10
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 3.
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 part of ISO 10427 may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 10427-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 67, Materials, equipment and
offshore structures for petroleum, petrochemical and natural gas industries, Subcommittee SC 3, Drilling and
completion fluids, and well cements.
This first edition of ISO 10427-1 cancels and replaces, in part, the first edition of ISO 10427 (ISO 10427:1993),
which has been technically revised.
ISO 10427 consists of the following parts, under the general title Petroleum and natural gas industries —
Equipment for well cementing:
Part 1: Casing bow-spring centralizers
Part 2: Centralizer placement and stop-collar testing
Part 3: Performance testing of cementing float equipment
Annex A of this part of ISO 10427 is for information only.
This corrected version of ISO 10427-1:2001 has undergone a title change to align with ISO 10427-2 and
ISO 10427-3.
iv © ISO 2001 – All rights reserved
Introduction
This part of ISO 10427 is based on API Specification 10D, 5th edition, January 1995.
Users of this part of ISO 10427 should be aware that further or differing requirements may be needed for individual
applications. This part of ISO 10427 is not intended to inhibit a vendor from offering, or the purchaser from
accepting, alternative equipment or engineering solutions for the individual application. This may be particularly
applicable where there is innovative or developing technology. Where an alternative is offered, the vendor should
identify any variations from this part of ISO 10427 and provide details.
In this part of ISO 10427, where practical, U.S. Customary units are included in brackets after SI units for
information.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10427-1:2001(E)
Petroleum and natural gas industries — Equipment for well
cementing —
Part 1:
Casing bow-spring centralizers
1 Scope
This part of ISO 10427 provides minimum performance requirements, test procedures and marking requirements
for casing bow-spring centralizers for the petroleum and natural gas industries. The procedures provide verification
testing for the manufacturer’s design, materials and process specifications, and periodic testing to confirm the
consistency of product performance.
This part of ISO 10427 is not applicable to rigid or positive centralizers.
2 Normative reference
The following normative document contains provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 10427. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 10427 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 11960, Petroleum and natural gas industries — Steel pipes for use as casing or tubing for wells
3 Terms and definitions
For the purposes of this part of ISO 10427, the following terms and definitions apply.
3.1
flexed
condition of a bow spring when a force three times the specified minimum restoring force (± 5 %) has been applied
to it
3.2
holding device
device employed to fix the stop collar or centralizer to the casing
EXAMPLES Set screws, nails, mechanical dogs and epoxy resins.
3.3
holding force
maximum force required to initiate slippage of a stop collar on the casing
3.4
hole size
diameter of the wellbore
3.5
restoring force
force exerted by a centralizer against the casing to keep it away from the wellbore wall
NOTE Restoring force values can vary based on installation methods.
3.6
rigid centralizer
centralizer manufactured with bows that do not flex
3.7
running force
maximum force required to move a centralizer through a specified wellbore diameter
NOTE Running-force values can vary depending on the installation methods.
3.8
standoff
smallest distance between the outside diameter of the casing and the wellbore
3.9
standoff ratio
ratio of standoff to annular clearance
NOTE It is expressed as a percentage.
3.10
starting force
maximum force required to insert a centralizer into a specified wellbore diameter
NOTE Starting-force values can vary depending on the installation methods.
3.11
stop collar
device attached to the casing to prevent movement of a casing centralizer
NOTE A stop collar can be either an independent piece of equipment or integral with the centralizer.
4 Requirements
4.1 Functions of a centralizer
The purpose of a casing centralizer is to facilitate running casing to the desired depth and to assist in centring the
casing in the wellbore. One of the main objectives of centralizing a casing string is to facilitate a good cementing,
thereby isolating fluids from different zones. A bow-spring centralizer can be constructed in various ways, using
various types, shapes and quantities of bow spring.
4.2 Starting force
The maximum starting force shall be less than the weight of 12,19 m (40 ft) of casing of medium linear mass as
defined in Table 1. The maximum starting force shall be determined for a centralizer in new, fully assembled
condition.
4.3 Restoring force
The minimum restoring force for a 67 % standoff ratio shall not be less than the values shown in Table 1. See A.2
for the derivation of the requirements.
2 © ISO 2001 – All rights reserved
Table 1 — Specifications — Casing centralizers
Casing diameter Medium linear mass Minimum restoring force Maximum starting force
casing at 67 % standoff ratio
mm (in) kg/m (lb/ft) N (lbf) N (lbf)
a a
89 14,7 1 761 (396) 1 761 (396)
(3 ½) (9,91)
a a
102 16,9 2 019 (454) 2 019 (454)
(4) (11,34)
114 17,3 2 064 (464) 2 064 (464)
(4 ½) (11,6)
127 (5) 19,3 (13,0) 2 313 (520) 2 313 (520)
140 (5 ½) 23,1 (15,5) 2 758 (620) 2 758 (620)
168 (6 / ) 35,7 (24,0) 4 270 (960) 4 270 (960)
178 (7) 38,7 (26,0) 4 626 (1 040) 4 626 (1 040)
194 (7 / ) 39,3 (26,4) 4 697 (1 056) 4 697 (1 056)
219 (8 / ) 53,6 (36,0) 6 405 (1 440) 6 405 (1 440)
244 (9 /8) 59,5 (40,0) 7 117 (1 600) 7 117 (1 600)
273 (10 ¾) 75,9 (51,0) 4 537 (1 020) 9 074 (2 040)
298 (11 ¾) 80,4 (54,0) 4 804 (1 080) 9 608 (2 160)
340 (13 / ) 90,8 (61,0) 5 427 (1 220) 10 854 (2 440)
406 (16) 96,7 (65,0) 5 783 (1 300) 11 565 (2 600)
473 (18 / ) 130,2 (87,5) 7 784 (1 750) 15 569 (3 500)
508 (20) 139,9 (94,0) 8 363 (1 880) 16 725 (3 760)
NOTE The specifications for starting and restoring forces for bow-type centralizers are based on the centralizer being installed as per
manufacturer recommendations and tested with lugs on the casing. If the centralizer is tested over a casing collar, stop collar, or with an
integral stop collar, the actual results obtained from that test can vary from the specifications. It should be noted on the test report how the
centralizer was installed and the type of holding device used during the test. If a centralizer is tested in this manner, the test can no longer be
considered a specification test and the results may or may not meet the specifications set forth in Table 1.
a
Liner sizes and plain-end weight.
4.4 Frequency of testing
4.4.1 Tests for design and process verification shall be performed for a minimum of six prototype centralizers. All
of the tested centralizers shall conform to the performance requirements of Table 1.
4.4.2 For confirmation of the consistency of product performance, testing shall be performed at least annually for
each size of centralizer manufactured to this part of ISO 10427 in quantities greater than 500 per year. Corrective
action shall be implemented and documented for the centralizer size in question if the tested centralizer does not
conform to the performance requirements of Table 1.
5 Testing equipment
5.1 Test stand
The test stand allows application of vertical loads and is capable of measuring these loads and vertical
displacements. Examples of typical equipment are shown in Figures 1 and 2.
Key
a Casing diameter
1 Inner pipe
2 Outer pipe
b Hole diameter
3 Equally spaced lugs
Figure 1 — Example of casing centralizer starting-force test equipment
Key
1 Inner pipe
2 Outer pipe
Figure 2 — Example of casing centralizer restoring-force test equipment
4 © ISO 2001 – All rights reserved
5.2 Instrumentation
Instrumentation of the test stand shall allow displacement readings of 1,6 mm ( / in) or smaller.
5.3 Accuracy
5.3.1 Accuracy of load measurements shall be within 5 % of the measured value.
5.3.2 Accuracy of displacement measurements shall be within 0,8 mm ( / in).
5.3.3 Calibration of all measuring equipment shall be performed at least annually.
5.4 Test pipe
5.4.1 Inner pipe (see Figures 1 and 2)
The inner pipe shall be longer than the centralizer in the flexed condition and longer than the outer pipe. The
outside diameter of the inner pipe shall be within the tolerances shown in ISO 11960 for non-upset pipe. Burrs or
similar defects shall be removed.
Surfaces on the ends of
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10427-1
Première édition
2001-10-01
Version corrigée
2003-10-01
Industries du pétrole et du gaz naturel —
Équipement de cimentation de puits —
Partie 1:
Centreurs de tubes de cuvelage
Petroleum and natural gas industries — Equipment for well cementing —
Part 1: Casing bow-spring centralizers
Numéro de référence
©
ISO 2001
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Web www.iso.org
Version française parue en 2002
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction. v
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences. 2
5 Appareillage d'essai. 3
6 Mode opératoire des essais de force d'insertion et de force de déplacement. 5
7 Mode opératoire de l'essai de force de réaction. 6
8 Marquage . 6
Annexe A (informative) Informations diverses . 8
Bibliographie. 10
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 3.
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 de la présente partie de l'ISO 10427 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.
La Norme internationale ISO 10427-1 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 3, Fluides de
forage et de complétion, et ciments à puits.
Cette première édition de l'ISO 10427-1 annule et remplace, en partie, la première édition de l'ISO 10427
(ISO 10427:1993), qui a fait l'objet d'une révision technique.
L'ISO 10427 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Industries du pétrole et du gaz
naturel — Équipement de cimentation de puits:
— Partie 1: Centreurs de tubes de cuvelage
— Partie 2: Mise en place des centreurs et essais des colliers d'arrêt
— Partie 3: Mode opératoire des tests des équipements de cimentation des cuvelages
L'annexe A de la présente partie de l'ISO 10427 est donnée uniquement à titre d'information.
Dans cette version corrigée de l’ISO 10427-1:2001, le titre a été changé pour s’aligner avec l’ISO 10427-2 et
l’ISO 10427-3.
iv © ISO 2001 – Tous droits réservés
Introduction
ème
La présente partie de l'ISO 10427 est basée sur la Spécification API 10D, 5 édition, janvier 1995.
Il convient d'informer les utilisateurs de la présente partie de l'ISO 10427 que des exigences différentes ou
complémentaires peuvent être nécessaires pour des applications particulières. La présente partie de l'ISO 10427
n'a pas pour intention d'empêcher un vendeur de proposer, ou un acheteur d'accepter d'autres équipements ou
solutions techniques pour une application particulière. Cela peut notamment s'appliquer dans le cas de
technologies innovantes ou en cours de développement. Lorsqu'une alternative est proposée, il est recommandé
au vendeur d'identifier toutes les différences par rapport à la présente partie de l'ISO 10427, et de fournir une
description détaillée.
Dans la présente partie de l'ISO 10427, pour des raisons pratiques, les unités couramment utilisées aux États-Unis
sont données, pour information, entre parenthèses, après les unités SI.
NORME INTERNATIONALE ISO 10427-1:2001(F)
Industries du pétrole et du gaz naturel — Équipement de
cimentation de puits —
Partie 1:
Centreurs de tubes de cuvelage
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 10427 donne les exigences de performances minimales, les modes opératoires d'essai
et les exigences de marquage des centreurs à lames arquées flexibles des tubes de cuvelage pour les industries
du pétrole et du gaz naturel. Les modes opératoires établissent des essais de vérification des spécifications des
fabricants en ce qui concerne la conception, les matériaux et les procédés, et des essais périodiques de
confirmation de régularité des performances du produit.
La présente partie de l'ISO 10427 ne s'applique pas aux centreurs rigides ou fixes.
2 Référence normative
Le document normatif suivant contient des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 10427. Pour les références datées, les amendements
ultérieurs ou les révisions de cette publication ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords
fondés sur la présente partie de l'ISO 10427 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus
récente du document normatif indiqué ci-après. Pour les références non datées, la dernière édition du document
normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des Normes
internationales en vigueur.
ISO 11960, Industries du pétrole et du gaz naturel — Tubes d'acier utilisés comme cuvelage ou tubes de production
dans les puits
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 10427, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
fléchi
caractéristique du ressort à lames arquées flexibles après trois applications de la force minimale de réaction
spécifiée (± 5 %)
3.2
dispositif de retenue
dispositif utilisé pour fixer le collier d'arrêt ou le centreur sur le tube de cuvelage
EXEMPLES Vis de réglage, clous, crochets mécaniques et résines époxy.
3.3
force de retenue
force maximale nécessaire pour déclencher le glissement d'un collier d'arrêt sur le tube de cuvelage
3.4
diamètre du trou
diamètre du trou de forage
3.5
force de réaction
force exercée par un centreur sur le tubage pour le tenir éloigné de la paroi du trou de forage
NOTE Les valeurs relatives aux forces de réaction peuvent varier en fonction des méthodes d'installation.
3.6
centreur rigide
centreur muni d'arcs qui ne fléchissent pas
3.7
force de déplacement
force maximale nécessaire pour déplacer un centreur dans un trou de forage de diamètre spécifié
NOTE Les valeurs relatives aux forces de déplacement peuvent varier selon les méthodes d'installation.
3.8
distance annulaire
la plus petite distance entre le diamètre extérieur du tube de cuvelage et le diamètre du trou de forage
3.9
rapport de distance annulaire
taux de centrage
rapport de la distance annulaire à l'espace annulaire
NOTE Il est exprimé en pourcentage.
3.10
force d'insertion
force maximale nécessaire pour insérer un centreur dans un trou de forage de diamètre spécifié
NOTE Les valeurs relatives aux forces d'insertion peuvent varier selon les méthodes d'installation.
3.11
collier d'arrêt
dispositif fixé au tube de cuvelage pour empêcher le mouvement du centreur de tubes de cuvelage
NOTE Il peut s'agir d'un équipement indépendant du centreur ou qui en fait partie intégrante.
4 Exigences
4.1 Fonctions d'un centreur
Un centreur de tubes de cuvelage est utilisé pour faciliter la descente du tube de cuvelage à la profondeur désirée
et pour aider à son centrage dans le trou de forage. Un des objectifs principaux du centrage de la colonne de tubes
de cuvelage est de faciliter une bonne cimentation, et par là même l'isolation des fluides de différentes zones. Un
centreur à lames arquées flexibles peut être construit de diverses façons, avec divers types, formes et quantités de
lames flexibles.
4.2 Force d'insertion
La force maximale d'insertion doit être inférieure au poids d'un tube de cuvelage de 12,19 m (40 ft) de masse
linéaire moyenne telle que définie dans le Tableau 1. Elle doit être déterminée pour un centreur nouvellement et
totalement monté.
2 © ISO 2001 – Tous droits réservés
4.3 Force de réaction
La force minimale de réaction pour un rapport de distance annulaire de 67 % ne doit pas être inférieure aux valeurs
données dans le Tableau 1. Se reporter à A.2 pour le calcul du mode de détermination des exigences
correspondantes.
Tableau 1 — Spécifications — Centreurs de tubes de cuvelage
Diamètre du tube de Tube de cuvelage de masse Force minimale de réaction Force maximale d'insertion
cuvelage linéaire moyenne pour un rapport de distance
annulaire de 67 %
mm (in) kg/m (lb/ft) N (lbf) N (lbf)
a a
89 14,7 1 761 (396) 1 761 (396)
(3 ½) (9,91)
a a
102 16,9 2 019 (454) 2 019 (454)
(4) (11,34)
114 (4 ½) 17,3 (11,6) 2 064 (464) 2 064 (464)
127 (5) 19,3 (13,0) 2 313 (520) 2 313 (520)
140 (5 ½) 23,1 (15,5) 2 758 (620) 2 758 (620)
168 (6 5/8) 35,7 (24,0) 4 270 (960) 4 270 (960)
178 (7) 38,7 (26,0) 4 626 (1 040) 4 626 (1 040)
194 (7 5/8) 39,3 (26,4) 4 697 (1 056) 4 697 (1 056)
219 (8 5/8) 53,6 (36,0) 6 405 (1 440) 6 405 (1 440)
244 (9 5/8) 59,5 (40,0) 7 117 (1 600) 7 117 (1 600)
273 (10 ¾) 75,9 (51,0) 4 537 (1 020) 9 074 (2 040)
298 (11 ¾) 80,4 (54,0) 4 804 (1 080) 9 608 (2 160)
340 (13 3/8) 90,8 (61,0) 5 427 (1 220) 10 854 (2 440)
406 (16) 96,7 (65,0) 5 783 (1 300) 11 565 (2 600)
473 (18 5/8) 130,2 (87,5) 7 784 (1 750) 15 569 (3 500)
508 (20) 139,9 (94,0) 8 363 (1 880) 16 725 (3 760)
NOTE Les spécifications relatives aux forces d'insertion et de réaction pour les centreurs à arc sont fondées sur les centreurs installés
conformément aux recommandations du fabricant et soumis aux essais avec les pattes fixées sur le tube de cuvelage. Lorsque le centreur est
testé sur un joint de tube de cuvelage, un collier d'arrêt ou un collier d'arrêt intégré, les résultats réels de l'essai peuvent varier par rapport aux
spécifications. Il convient de noter sur le rapport d'essai la manière dont le centreur a été installé et le type de dispositif de retenue utilisé au
cours de l'essai. Lorsque le centreur est soumis à essai de cette manière, l'essai peut ne plus être considéré comme un essai de spécification
et les résultats peuvent être ou ne pas être conformes aux spécifications établies dans le Tableau 1.
a
Dimensions de colonnes perdues (liners) et poids avec extrémités lisses (plain-ends)
4.4 Périodicité des essais
4.4.1 Les essais de vérification de conception et de procédé doivent être réalisés sur au moins six centreurs
prototypes. Tous les centreurs testés doivent être conformes aux exigences de performance du Tableau 1.
4.4.2 Pour ce qui concerne la con
...
Questions, Comments and Discussion
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