ГОСТ Р ИСО 13628-4-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация подводных эксплуатационных систем. Часть 4. Подводное устьевое оборудование и фонтанная арматура

6.2. Задвижки устьевой елки

6.2.1 Коренные задвижки устьевой елки вертикального типа

Любую задвижку на вертикальном проходном стволе устьевой елки между устьевым оголовком и боковым отводом устьевой елки следует определять как коренную (главную) задвижку. Подводная устьевая елка вертикального типа должна иметь одну или несколько коренных задвижек в вертикальном эксплуатационном (нагнетательном) канале и вертикальных кольцевых пространствах (если применимо). Как минимум одна задвижка в каждом вертикальном канале должна быть приводной нормально закрытой.

6.2.2 Коренные задвижки устьевой елки горизонтального типа

Задвижку, установленную на устьевой елке горизонтального типа, расположенную между корпусом елки и трубодержателем НКТ и эксплуатационным (нагнетательным) каналом флюида (стволом), следует определять как эксплуатационную коренную (главную) задвижку. Задвижку, установленную на проходном стволе в кольцевом пространстве ниже трубодержателя НКТ, следует определять как кольцевую коренную (главную) задвижку. Подводная устьевая елка горизонтального типа должна иметь одну или несколько коренных задвижек на каждом из вышеперечисленных каналов. Как минимум одна задвижка на каждом из каналов должна быть приводной нормально закрытой.

6.2.3 Боковые задвижки устьевой елки вертикального типа

Боковой задвижкой является задвижка в компоновке подводной устьевой елки, контролирующая эксплуатационные (нагнетательные) или кольцевые потоки и не находящаяся на вертикальном стволе устьевой елки. Боковой отвод для добычи (нагнетания) должен иметь как минимум одну боковую задвижку. При отсутствии второй кольцевой коренной задвижки кольцевой проходной канал подводной устьевой елки должен иметь как минимум одну боковую задвижку (в зависимости от конфигурации устьевой елки) в соответствии с эксплуатационными/технологическими требованиями и/или требованиями к проведению внутрискважинных работ.

6.2.4 Боковые задвижки устьевой елки горизонтального типа

Подводная устьевая елка горизонтального типа должна иметь боковую задвижку после (до - для нагнетания) коренной задвижки как в эксплуатационном (нагнетательном) канале, так и в кольцевом канале в соответствии с эксплуатационными/технологическими требованиями и/или требованиями к проведению внутрискважинных работ.

6.2.5 Проходные запорные элементы устьевых елок вертикального и горизонтального типов

Канал, проходящий через компоновку подводной устьевой елки, который может использоваться для ремонтных операций в скважине, должен быть оборудован как минимум двумя проходными запорными элементами. Проходной запорный элемент является устройством, обеспечивающим вертикальный доступ в устьевую елку, но не открытым в процессе эксплуатации скважины. Проходными запорными элементами могут быть колпаки, стыковочные устройства, трубные пробки или задвижки. Удаление или открытие проходного запорного элемента не должно приводить к какому-либо ограничению диаметра эксплуатационного канала устьевой елки или трубодержателя НКТ.

Допустимо применение коронных задвижек как с ручным управлением, так и приводных коронных задвижек. Приводные задвижки должны управляться только от системы ремонта скважины.

Задвижки доступа в кольцевое пространство и/или ремонтные задвижки рассматриваются как формы проходных запорных элементов.

6.2.6 Перепускные задвижки

Перепускная задвижка является опциональной, которая в открытом положении обеспечивает связь между кольцевыми и эксплуатационными каналами елки, которые, как правило, изолированы.

6.2.7 Запорные элементы компоновки устьевой елки

В область применения настоящего стандарта входят требования только к запорным элементам, включенным в компоновку подводной устьевой елки. Другие запорные элементы, спроектированные в соответствии с отраслевыми общепризнанными нормами, содержащиеся в общей системе, такие как SCSVV или задвижки выкидных трубопроводов, не входят в область применения настоящего стандарта. Многочисленные требования к запорным элементам подводной компоновки устьевой елки не предполагают отмены использования других системных запорных элементов.

6.2.8 Эксплуатационные (нагнетательные) и кольцевые проходные каналы

Минимальным требованием к расположению задвижек в эксплуатационных (нагнетательных) и кольцевых проходных каналах для поддержания подводной устьевой елки в качестве барьерного элемента является наличие одной приводной нормально закрытой коренной (главной) задвижки в эксплуатационном (нагнетательном) канале и одной приводной нормально закрытой коренной задвижки в кольцевом канале. Допустимо также включение иных задвижек, описанных в 6.2, если это обусловлено требованиями законодательства или проектными требованиями в соответствии с эксплуатационными/технологическими требованиями и/или требованиями к проведению внутрискважинных работ.

Кольцевые проходные каналы следует проектировать для обеспечения возможности управления давлением в обсадной колонне в эксплуатационном кольцевом пространстве и возможности циркуляции в процессе ремонтных работ в скважине и в случаях необходимости контроля скважины с целью уменьшения риска закупоривания.

Принципиальная схема типовой двухствольной подводной устьевой елки вертикального типа представлена на рисунке 1. На рисунке 2 представлены устьевые елки вертикального типа с устьевыми трубными головками. На рисунке 3 показаны подводные устьевые елки горизонтального типа.

6.2.9 Проходки эксплуатационных и кольцевых каналов

Для проходок (пенетраций), ведущих в проходной канал устьевой елки или устьевой трубной головки, должны быть предусмотрены как минимум два нормально закрытых запорных элемента на давление, один из которых должен быть нормально закрытой приводной задвижкой. Допустимо использование коренной задвижки в качестве одного из барьеров для трубопроводных проходок (пенетраций), расположенных после коренной задвижки. Должен быть как минимум один контролепригодный запорный элемент на давление между устьевым оголовком и любой проходкой, ведущей в кольцевой канал устьевой елки или устьевой трубной головки.

Герметизированные сенсорные устройства с двумя или более уплотнительными барьерами, работающими под давлением, могут быть напрямую соединены с проходкой без дополнительных барьерных устройств при условии, что это сенсорное устройство имеет как минимум те же проектные номинальные показатели, что и корпус устьевой елки или трубной головки, к которому оно подсоединено.

Фланцы, хомутовые бугели или другие концевые соединения, соответствующие требованиям раздела 7, в зависимости от применимых требований следует использовать для обеспечения соединений пенетраций с устьевой елкой или устьевой трубной головкой.

На рисунке 4 показана минимальная конфигурация, отвечающая требованиям 6.2.9.

Примечание - Пунктирные присоединения являются опциональными. Если имеется два запорных элемента, возможно применение заглушки устьевой елки, не работающей под давлением.

 

 

1 - заглушка устьевой елки; 2 - ASV (ручная или нормально

закрытая, или опциональная пробка); 3 - PSV (ручная

или нормально закрытая, или опциональная пробка); 4 - AWV;

5 - PWV; 6 - кольцевое пространство; 7 - эксплуатация;

8 - XOV; 9 - опционально; 10 - AMV; 11 - PMV;

12 - опциональная коренная задвижка (ручная

или гидравлическая); 13 - устьевой трубодержатель НКТ;

14 - устьевой оголовок; 15 - SCSSV

 

Рисунок 1 - Пример двухствольной устьевой елки,

смонтированной на подводном устьевом оголовке

 

 

 

 

1 - заглушка устьевой елки; 2 - ASV (ручная или нормально

закрытая, или опциональная пробка); 3 - PSV (ручная

или нормально закрытая, или опциональная пробка); 4 - AWV;

5 - PWV; 6 - кольцевое пространство; 7 - эксплуатация;

8 - XOV; 9 - опционально; 10 - AMV; 11 - PMV;

12 - опциональная коренная задвижка (ручная

или гидравлическая); 13 - устьевой трубодержатель НКТ;

14 - устьевая трубная головка;

15 - устьевой оголовок; 16 - изоляция кольцевого

пространства; 17 - опциональная ASV (WOV или AAV) (ручная

или гидравлическая); 18 - опциональная XOV; 19 - PSV;

20 - к шлангокабелю или сервисной линии; 21 - задвижки

кольцевого пространства; 22 - устьевой оголовок;

23 - эксплуатационная линия

 

Примечание - Пунктирные присоединения являются опциональными. Если имеется два запорных элемента, возможно применение заглушки устьевой елки, не работающей под давлением.

 

Рисунок 2 - Пример устьевых елок вертикального типа,

смонтированных на устьевых трубных головках

 

 

 

 

1 - ASV (WOV или AAV); 2 - XOV; 3 - заглушка устьевой елки;

4 - AWV; 5 - устьевой трубодержатель НКТ; 6 - AWV

(гидравлическая или ручная); 7 - AMV; 8 - PMV; 9 - PWV;

10 - корпус устьевой елки; 11 - устьевой оголовок;

12 - SCSSV

 

Рисунок 3 - Примеры устьевых елок горизонтального типа

 

 

 

 

a) Примеры проходок (пенетраций) эксплуатационных каналов

 

Рисунок 4 - Примеры проходок (пенетраций) каналов, лист 1

 

 

 

 

b) Примеры проходок (пенетраций) кольцевых каналов

 

Рисунок 4 - Примеры проходок (пенетраций) каналов, лист 2

 

6.2.10 Проходки управляющей линии SCSSV

Как минимум один запирающий элемент, регулирующий давление, следует применять на всех проходках (пенетрациях) управляющих линий SCSSV, которые проходят через устьевую елку или устьевую трубную головку. Приемлемыми запирающими устройствами являются задвижки с ручным управлением (приводимые в действие водолазом/ДУА).

Любое запирающее устройство с дистанционным приводом, включая соединительные муфты управляющих линий, которые предусматривают для предупреждения проникновения морской воды, используемые в контуре управляющей линии SCSSV, следует проектировать таким образом, чтобы не влиять на запирающий элемент SCSSV. Запрещаются резьбовые соединения напрямую в корпус или блок боковой задвижки для проходок управляющей линии SCSSV.

Недопустимо применение обратной арматуры в контуре SCSSV, если ее закрытие может препятствовать сбросу управляющего давления.

На рисунке 5 показано типовое расположение задвижек подводной устьевой елки для контуров SCSSV, удовлетворяющее требованиям 6.2.

 

 

1 - CID; 2 - PSV; 3 - PWV; 4 - PMV; 5 - изоляция SCSSV;

6 - SCSSV

 

Примечание - Линия SCSSV проектируется для предупреждения открытия гидравлического затвора SCSSV при отсоединении.

 

Рисунок 5 - Примеры расположения задвижек устьевой елки

для нагнетания химических реагентов в скважину и SCSSV

 

6.2.11 Проходки линии нагнетания химических реагентов в скважину

Линии нагнетания химических реагентов, проходящие через устьевую трубную головку должны содержать две нормально закрытых задвижек. Для линий диаметром 25,4 мм (1,00 дюйм) или менее допустимо использование обратной арматуры, перекрывающей поток, в качестве одной из нормально закрытой задвижки. Как минимум одна из нормально закрытых задвижек должна быть с приводом. На левой части рисунка 5 показано типовое расположение задвижек устьевой елки с учетом вышесказанного. Допустимо применение встроенной или внешней нормально закрытой обратной арматуры. Фланцы, хомутовые бугели или OEC, удовлетворяющие требованиям раздела 7, в соответствии с применением следует применять для обеспечения соединения проходок (пенетраций) с устьевой елкой. Запрещены к применению резьбовые соединения напрямую в корпус или блок боковой задвижки для проходок нагнетательных линий при размещении внутри двух запирающих устройств.

6.2.12 Линии испытания/контроля давления и внутренние управляющие линии

В линиях испытания/контроля давления, проходящих в или через устьевую елку или устьевую трубную головку должен быть установлен как минимум один запирающий элемент, регулирующий давление.

Номинальное рабочее давление гидравлических управляющих линий, имеющих потенциальную возможность сообщения со скважиной, должно быть равно или более рабочего давления устьевой елки. Запрещено применение резьбовых соединений напрямую в корпус или блок боковой задвижки для проходок нагнетательных линий при размещении внутри двух запирающих устройств.

В испытательных линиях соединительных полостей в качестве запирающих устройств допускается применение ручной запорной арматуры.

6.2.13 Компенсационный барьер

Размер компенсационного барьера, используемого для предотвращения попадания морской воды к приводному механизму и компенсации гидростатического давления, должен соответствовать не менее 120% вытесняемого объема. Для предупреждения образования гидравлической пробки необходимо включать в контур такие средства, как обратную арматуру. В этот контур следует включить разгрузочное устройство для предотвращения случаев, при которых разрушение уплотнения приводного механизма в состоянии повлиять на эксплуатационные характеристики остальной арматуры. Изготовитель должен документально оформить процедуру.

6.2.14 Проходки скважинных гидравлических управляющих линий для интеллектуальных систем заканчивания скважин

В гидравлических управляющих линиях, проходящих через устьевую елку или устьевую трубную головку и используемых для управления интеллектуальными системами заканчивания скважин, следует применять не менее одного запирающего элемента, регулирующего давление.

Задвижки с ручным управлением (приводимые в действие водолазом/ДУА/ДУИ) или дистанционно управляемые нормально закрытые задвижки являются приемлемыми запирающими устройствами для интеллектуальных систем заканчивания скважин, управляемых источником гидравлической мощности, который соединен с устьевой елкой только с помощью водолаза/ДУА/ДУИ, в процессе проведения внутрискважинных операций.

Дистанционно управляемые нормально закрытые задвижки являются приемлемыми запирающими устройствами для интеллектуальных систем заканчивания скважин, управляемых дистанционно с помощью эксплуатационного управляющего шлангокабеля.

Запирающие устройства должны находиться в закрытом положении, за исключением периода функционирования интеллектуальной системы управления скважиной. При применении дистанционного управляемого подводного манифольда для управления интеллектуальной системой заканчивания скважины управляющие функции должны подаваться через гидравлический контур, отличный от контура, используемого для сброса флюида/давления от других управляющих функций на устьевой елке, включая SCSSV.

В конструкции и эксплуатации интеллектуальных систем заканчивания скважин необходимо учитывать температурное расширение гидравлического флюида в управляющих линиях интеллектуальной системы заканчивания скважины. Контуры управляющих линий интеллектуальных скважин необходимо проектировать с RWP выше давления в закрытой скважине.

Для обеспечения соединения проходок с устьевой елкой при управлении интеллектуальной скважиной следует использовать фланцы, хомутовые бугели или OEC, если применимо, удовлетворяющие требованиям раздела 7. Запрещаются резьбовые соединения напрямую в корпус устьевой елки или блок боковой задвижки для проходок управляющих линий интеллектуальной скважины.

Недопустимо применение обратной арматуры в управляющем контуре интеллектуальной скважины в случае препятствования надлежащему функционированию интеллектуальной системы управления скважиной.