Международный договор
Государственный стандарт от 01 января 2001 года № ГОСТ 30196-94

Головки колонные. Типы, основные параметры и присоединительные размеры

Утвержден
Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации
04 октября 1996 года,
Государственным комитетом Российской Федерации по стандартизации и метрологии
26 марта 1999 года
Разработан
Азербайджанским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом нефтяного машиностроения
01 января 2001 года
    Предисловие
    1 РАЗРАБОТАН Азербайджанским научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом нефтяного машиностроения (АзинМАШ) Государственной компании «АЗНЕФТЕХИММАШ» Азербайджанской Республики
    ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации
    2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 10 от 4 октября 1996 г.)
    За принятие проголосовали:
    Наименование государства Наименование национального органа по стандартизации
    Азербайджанская Республика Азгосстандарт
    Республика Беларусь Госстандарт Беларуси
    Республика Казахстан Госстандарт Республики Казахстан
    Киргизская Республика Киргизстандарт
    Республика Молдова Молдовастандарт
    Российская Федерация Госстандарт России
    Туркменистан Главная государственная инспекция Туркменистана
    Республика Узбекистан Узгосстандарт
    Украина Госстандарт Украины

    Настоящий стандарт соответствует стандарту Американского нефтяного института (США) API Spec 6A «Спецификация на устьевое оборудование и фонтанную арматуру», Издание 16, 1989 г., раздел 906 и 907 в части типов, основных параметров и присоединительных размеров колонных головок
    3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 26 марта 1999 г. № 93 межгосударственный стандарт ГОСТ 30196-94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 2001 г.
    4 ВЗАМЕН СТ СЭВ 4353-83
    Введение
    Настоящий межгосударственный стандарт предусматривает идентификацию основных параметров и присоединительных размеров колонных головок с принятыми в международной практике.
    В отличие от ранее действовавших стандартов аналогичного содержания (ОСТ 26-02-775-73 и СТ СЭВ 4353-83) настоящий стандарт предусматривает расширение номенклатуры типоразмеров колонных головок и состава гармонизированных параметров в качестве нормативного обеспечения разработки, производства и эксплуатации колонных головок, в том числе и для целей сертификации.
    Дата введения 2001-01-01
    1 Область применения
    Настоящий стандарт распространяется на колонные головки - составные части устьевых колонных обвязок нефтяных и газовых скважин.
    Стандарт не распространяется на колонные головки скважин с подводным расположением устья, а также на колонные головки, разработанные до введения настоящего стандарта, если их техническая документация не соответствует настоящему стандарту.
    Требования настоящего стандарта гармонизированы со стандартом Американского нефтяного института (США) API Spec 6A. Объем гармонизации требований стандарта приведен в приложении А.
    Стандарт пригоден для целей сертификации.
    Обязательные требования к качеству продукции, обеспечивающие ее безопасность для жизни, здоровья и имущества населения, охраны окружающей среды, изложены в 4.2.2 - 4.2.3.1; 4.3.3.1; 4.3.4; 4.3.6 и 4.3.7 и должны рассматриваться совместно с требованиями ГОСТ 12.2.132.
    2 Нормативные ссылки
    В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
    ГОСТ 12.2.132-93 Система стандартов безопасности труда. Оборудование нефтепромысловое устьевое добычное. Требования безопасности
    ГОСТ 632-80 Трубы обсадные и муфты к ним
    ГОСТ 633-80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним
    ГОСТ 28919-91 Фланцевые соединения устьевого оборудования. Типы, основные параметры и размеры
    ГОСТ 28996-91 Оборудование нефтепромысловое устьевое. ТЪрмины и определения.
    3 Определения и обозначения
    3.1 В настоящем стандарте применяют термины и определения, касающиеся устьевого оборудования, по ГОСТ 28996 со следующими дополнениями:
    3.1.1 Верхний уплотнитель: устьевой уплотнитель обсадной колонны, закрепляемой в трубодержателе колонной головки.

    Примечание - Верхний уплотнитель конструктивно может быть объединен с трубодержателем.


    3.1.2 нижний уплотнитель: Устьевой уплотнитель обсадной колонны, конец которой входит в нижнюю часть двухфланцевой колонной головки.
    3.1.3 диаметр стволового прохода: Диаметр самого узкого участка стволового прохода, ограничивающего возможность пропуска через него скважинного оборудования - приборов, инструмента, приспособлений.
    3.1.4 обсадная колонна в основании колонной головки: Колонна обсадных труб, на которой установлена однофланцевая колонная головка или которая уплотняется нижним уплотнителем двухфланцевой колонной головки.
    3.1.5 полнопроходная колонная головка: Колонная головка, диаметр стволового прохода которой соответствует условию прохождения через него шаблона для проверки внутреннего диаметра труб обсадной колонны в основании колонной головки.
    3.1.6 неполнопроходная колонная головка: Колонная головка, диаметр стволового прохода которой меньше диаметра, соответствующего условию прохождения через него шаблона для проверки внутреннего диаметра труб обсадной колонны в основании колонной головки.
    3.2 В настоящем стандарте применяют следующие обозначения:
    Dу - условный проход;
    Pр - рабочее давление;
    Dc - диаметр стволового прохода;
    D1 - наибольший диаметр расточки верхнего стволового фланца;
    D2 - наибольший наружный диаметр трубодержателя;
    D3 - наибольший диаметр расточки нижнего стволового фланца.
    4 Требования
    4.1 Классификация
    4.1.1 Колонные головки классифицируются:
    а) по виду стволовых подсоединений корпуса:
    - с фланцевым соединением;
    - с хомутовым соединением (в настоящем стандарте не рассматриваются);
    б) по количеству стволовых фланцев (рисунок 1):
    - однофланцевая - тип ГК1;
    - двухфланцевая - тип ГК2;
    в) по виду трубодержателя:
    К - клиньевая;
    Р - резьбовая;
    г) по количеству трубодержателей в одном корпусе;
    - с одним трубодержателем (рисунок 1);
    - с двумя и более трубодержателями (в настоящем стандарте не рассматриваются);
    д) по соответствию стволового прохода внутреннему диаметру обсадной трубы в основании колонной головки:
    - полнопроходная;
    - неполнопроходная;
    е) по виду элементов подсоединения к боковым отводам:
    - с резьбовыми боковыми отводами;
    - с фланцевыми боковыми отводами;
    ж) по элементу подсоединения нижнего присоединительного конца корпуса однофланцевых колонных головок:
    - с резьбовым присоединительным концом корпуса;
    - с присоединительным концом корпуса, выполненным под приварку к обсадной колонне;
    и) по конструкции резьбового присоединительного конца корпуса:
    - с внутренней резьбой;
    - с наружной резьбой;
    к) по конструкции присоединительного конца корпуса, выполненного под приварку к обсадной колонне:
    - с приваркой внутри корпуса;
    - с приваркой снаружи корпуса (в настоящем стандарте не рассматривается);
    л) по соотношению значений рабочих давлений стволовых фланцев двухфланцевых колонных головок:
    - с равными значениями рабочих давлений;
    - с разными значениями рабочих давлений;
    м) по соотношению размеров стволовых фланцев двухфланцевых колонных головок:
    - с одноразмерными фланцами;
    - с разноразмерными фланцами.

    1 - корпус; 2 - верхний уплотнитель; 3 - трубодержатель; 4 - нижний уплотнитель
    Рисунок 1

    Примечание - Колонные головки с одинаковыми условными проходами стволовых фланцев, но с разными значениями их рабочих давлений классифицируются как головки с разноразмерными фланцами.


    4.2 Основные параметры
    4.2.1 Основные параметры однофланцевых колонных головок должны соответствовать приведенным в таблице 1, а двухфланцевых - в таблице 2.
    Таблица 1 - Основные параметры однофланцевых колонных головок
    Размеры в миллиметрах
    Dy Pр, МПа Колонна обсадных труб по ГОСТ 632, на которую устанавливается колонная головка Dс, не менее Условный диаметр труб по ГОСТ 632 обсадной колонны, закрепляемой в трубодержателе
    Условный диаметр Толщина стенки*
    (180) 14 178 5,9 164 114; 127
    21 6,9 162
    35 8,1 159 114
    (230) 14 194 7,6 176 114 - 140
    21 8,3 175
    35 9,5 173 114; 127
    14 219 6,7 204 114 - 146
    21 8,9 199
    35 10,2 197
    280 14 6,7 204
    21 8,9 199
    35 10,2 197
    14; 21 245 8,9 224 114 - 178
    35 12,0 217
    14; 21 273 8,9 252 114 - 194
    35 11,4 247
    350 14; 21 299 9,5 276 140 - 219
    35 12,4 271
    14 324 9,5 302 140 - 245
    21 11,0 299
    35 12,4 296
    14 340 9,7 317
    21 10,9 315
    35 13,1 310
    14 351 10,0 327 140 - 273
    21 11,0 325
    35 13,0 321 140 - 245
    425 14 377 10,0 353 194 - 299
    21 12,0 349 194 - 273
    35 13,0 347
    14 406 9,5 383 194 - 324
    21; 35 12,6 377 194 - 299
    14 426 10,0 406 194 - 340
    21; 35 12,0 398
    (480) 35 406 12,6 377 219 - 299
    426 12,0 398 219 - 340
    473 11,1 447 219 - 377
    540 14; 21; 35 273 - 377
    508 11,1 482
    530 12,0 502 273 - 426
    680 14; 21 560 12,0 531 340 - 426
    630 12,0 601 340 - 530
    660 12,0 631 340 - 560
    760 14 720 12,0 691 406 - 630

    * Наименьшая толщина стенки колонн обсадных труб, которая соответствует параметрам колонной головки. Примечание - В ГОСТ 632 не предусмотрены обсадные трубы с условным диаметром более 508 мм, а также с условными диаметрами 351 и 377 мм и толщиной стенки 13 мм.


    Таблица 2 - Основные параметры двухфланцевых колонных головок
    Размеры в миллиметрах
    Фланец колонной головки Колонна обсадных труб по ГОСТ 632, уплотняемая нижним уплотнителем Dс, не менее Условный диаметр труб по ГОСТ 632 обсадной колонны, закрепляемой в трубодержателе
    верхний нижний
    Dy Pр, МПа Dy Pр, МПа Условный диаметр Толщина стенки*
    280 14 280 14 178 5,9 164 114; 127
    194 7,6 176 114 - 140
    350 219 6,7 204 114 - 146
    245 8,9 224 114 - 178
    273 252 114 - 194
    425 299 - 351 - 252**
    21 280 21 178 6,9 162 114; 127
    194 7,6 176 114 - 140
    350 14 219 6,7 204 114 - 146
    245 8,9 224 114-178
    273 8,9 252 114 - 194
    21 219 8,9 199 114 - 146
    245 8,9 224 114 - 178
    273 8,9 252 114 - 194
    425 14 299 - 351 - 252**
    21 299 - 340
    280 35 280 21 178 6,9 162 114; 127
    194 8,3 175 114 - 140
    35 178 8,1 160 114; 127
    194 9,5 173
    350 21 219 8,9 199 114 - 146
    245 224 114 - 178
    273 8,9 252 114 - 194
    35 219 10,2 197 114 - 146
    245 12,0 217 114 - 178
    425 21 299-340 - 247** 114 - 194
    35 273; 299
    70 280 178 8,1 159 114
    194 9,5 173 114; 127
    70 10,9 170
    350 35 219 10,2 197 114 - 146
    245 12,0 217 114 - 178
    70 219 11,4 194 114 - 146
    245 13,8 214 114 - 168
    425 35 273 - 299 - 247** 114 - 194
    (480) 324 - 377
    105 280 70 178 10,4 155 114
    194 10,9 170 114; 127
    105 178 13,7 148 114
    194 13,7 164 114; 127
    350 70 219 11,4 194 114 - 146
    245 13,8 214 114 - 168
    105 219 14,2 189 114 - 140
    245 13,8 214 114 - 168
    425 70 273 242 114 - 178
    299 - 245** 114 - 194
    (480) 70 324 - 377
    140 280 105 178 13,7 148 114
    194 164 114; 127
    140 178 148 114
    194 164 114; 127
    350 105 219 14,2 189 114 - 140
    245 13,8 214 114 - 168
    350 14 350 14 219 6,7 204 127 - 146
    245 8,9 224 127 - 178
    273 252 127 - 194
    21 21 219 199 127 - 146
    245 224 127 - 178
    273 252 127 - 194
    425 14 299 9,5 276 140 - 219
    324 302 140 - 245
    340 9,7 317
    351 - 312**
    21 299 9,5 276 140 - 219
    324 11,0 299 140 - 245
    340 10,9 315
    540 14 377 - 426 - 312**
    21 351 - 426
    35 350 35 219 10,2 197 127 - 146
    245 12,0 217 127 - 178
    425 21 299 9,5 276 140 - 219
    324 11,0 299 140 - 245
    340 9,7 317
    35 273 11,4 247 140 - 194
    299 12,4 271 140 - 219
    (480) 324 296 140 - 245
    340 13,1 310
    351; 377 - 310**
    540 21 351 - 426
    70 425 35 273 11,4 247 140 - 194
    299 12,4 271 140 - 219
    70 273 13,8 242 140 - 178
    299 12,4 271 140 - 219
    (480) 35 324 296 140 - 245
    340 - 377 - 310**
    70 324 12,4 296
    340 - 377 - 310**
    540 35 324 12,4 296
    340 - 406 - 310**
    105 425 70 273 13,8 242 140 - 178
    299 12,4 271 140 - 219
    (480) 324 296 194 - 273
    340 - 406 - 310**
    425 21 540 14 377 10,0 353 194 - 299
    406 9,5 383 194 - 324
    426 - 390**
    680 473 - 560
    35 540 21 351 11,0 325 194 - 273
    377 12,0 349
    406 12,6 377 194 - 299
    426 - 385** 194 - 324
    680 473 - 560
    70 540 35 324 12,4 296 194 - 245
    340 13,1 310
    351 13,0 321
    377 347 194 - 273
    406 12,6 377 194 - 299
    (480) 35 21 351 11,0 325 219 - 273
    377 12,0 349
    406 12,6 377 219 - 299
    426 12,0 398 219 - 340
    680 473 - 560 - 446** 219 - 377
    70 540 35 406 12,6 377 219 - 299
    426 12,0 398 219 - 340
    540 21 680 14 473 -11,1 447 273 - 377
    508 482
    530 - 560 - 482**
    760 14 600 - 630
    35 680 21 473 -11,1 447 273 - 377
    508 482
    530 - 560 - 495** 273 - 426
    680 21 760 14 600 12,0 571 340 - 508
    630 601 340 - 530

    * Наименьшая толщина стенки колонн обсадных труб, которая соответствует параметрам колонной головки.
    ** Размеры неполнопроходных колонных головок рекомендуемые.


    Примечание - В ГОСТ 632 не предусмотрены обсадные трубы с условным диаметром свыше 508 мм, а также с условными диаметрами 351 и 377 мм, толщиной стенки 13 мм и с условными диаметрами 178 и 194 мм, толщиной стенки 13,7 мм.


    Примечания
    1 Размеры, указанные в скобках, менее предпочтительны.
    2 В таблицах 1 и 2 приведены параметры полнопроходных колонных головок. Неполнопроходные двухфланцевые колонные головки, параметры которых приведены в таблице 2, могут использоваться, например, при исключении в процессе строительства нефтяной или газовой скважины одной из предусмотренных в ее проекте промежуточных обсадных колонн.
    3 Условия назначения диаметра стволового прохода Dс полнопроходных колонных головок приведены в приложении Б.


    4.2.2 Корпуса колонных головок, включая их боковые отводы, должны быть рассчитаны на опрессовку пробным давлением Pпр в соответствии с таблицей 3 - в зависимости от значения рабочего давления Pр верхнего фланца. Исключение составляет нижняя часть корпуса двухфланцевых колонных головок с разными значениями рабочих давлений Pр для верхнего и нижнего фланцев. В этом случае полость корпуса ниже нижнего уплотнителя должна быть рассчитана на опрессовку пробным давлением Pпр, соответствующим в таблице 3 рабочему давлению Pр нижнего фланца.
    Таблица 3
    Условный проход стволовых фланцев колонной головки, мм Пробное давление Рпр при рабочем давлении Pр, МПа
    14 21 35 70 105 140
    До 350 2Pр 1,5Pр
    Св. 35 1,5Pр 2Pр

    4.2.3 Трубодержатель колонной головки должен быть рассчитан на нагрузку, передаваемую обсадной колонной, закрепленной в трубодержателе, а в случае его конструктивного объединения с верхним уплотнителем - также и на восприятие усилий от давления скважиной среды на верхний уплотнитель.
    При этом вызываемая им деформация, приводящая к уменьшению внутреннего диаметра обсадной трубы, закрепленной в трубодержателе, не должна препятствовать прохождению через нее шаблона для проверки ее внутреннего диаметра.
    4.2.3.1 Нагрузка, передаваемая обсадной колонной на трубодержатель, может определяться по одному из следующих методов:
    а) от полной массы обсадной колонны;
    б) от веса обсадной колонны с наибольшей толщиной стенки для рассматриваемого условного диаметра, за вычетом выталкивающей силы гидростатического столба жидкости в скважине;
    в) по другой методике, используемой изготовителем.
    4.2.4 Условные обозначения колонных головок - по приложению В.
    4.3 Присоединительные размеры
    4.3.1 Фланцы колонных головок должны соответствовать ГОСТ 28919.
    4.3.2 Резьба нижнего присоединительного резьбового конца корпуса однофланцевой колонной головки должна соответствовать короткой треугольной резьбе обсадных труб по ГОСТ 632.
    По требованию заказчика может быть изготовлена резьба другого типа (другое соединение) по ГОСТ 632 или по иному стандарту.
    4.3.3 Корпуса колонных головок должны иметь по два соосных боковых отвода, имеющих присоединительные элементы в виде резьбы по ГОСТ 633 или в виде фланцев.
    4.3.3.1 Во фланцевых боковых отводах должна быть предусмотрена возможность подсоединения устройства для смены запорных устройств под давлением.
    4.3.4 Наибольшие диаметры расточки верхнего стволового фланца D1 и трубодержателя D2 приведены в таблице 4.
    Таблица 4 - Диаметры расточки верхнего фланца
    Размеры в миллиметрах
    Dy Pр, МПа D1 D2
    180 14; 21; 35 181,8 178,05
    230 14; 21; 35 229,4 226,90
    280 14; 21; 35; 70; 105; 140 280,2 277,32
    350 14; 21; 35; 70; 105 346,9 343,48
    425 14; 21; 35; 70 426,2 422,28
    480 35; 70 477,0 473,08
    540 14; 35 540,5 536,58
    21 527,8 523,88
    680 14; 21 680,2 (676,28)
    760 14 762,8 (758,88)

    Примечание - Значения, приведенные в скобках, следует рассматривать как ориентировочные.


    4.3.5 Рекомендуемые диаметры расточки D3 нижнего стволового фланца под нижний уплотнитель приведены в таблице 5.
    Таблица 5 - Диаметры расточки нижнего фланца
    Размеры в миллиметрах
    Нижний фланец D3
    Dy Pр, МПа
    280 14; 21 242,8
    35 231,8
    70; 105; (140) 217,5
    350 14; 21 296,9
    35; 70; (105) 283,5
    425 14; 21 354,0
    35; 70 346,1
    480 35; 70 425,5
    540 14; (35) 443,0
    (21) (431,8)
    680 (14; 21) (558,8)
    760 (14) (635,0)

    Примечания
    1 Для значений рабочих давлений, приведенных в скобках, значения D3 следует рассматривать как ориентировочные.
    2 Диаметры D3 под нижние уплотнители колонных головок приведены для колонных головок, верхний фланец которых имеет значение рабочего давления (Pр по таблице 3) на ступень выше, чем нижний.


    4.3.6 Нижний присоединительный конец корпуса однофланцевой колонной головки, выполненный под приварку к обсадной колонне, должен иметь радиальное отверстие с резьбовой пробкой для возможности опрессовки сварных швов.
    4.3.7 В нижнем фланце двухфланцевых колонных головок должно быть предусмотрено устройство для возможности опрессовки фланцевого соединения.