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
8.3. Постоянная направляющая плита
8.3.1 Общие положения
PGB крепится к корпусу устьевой колонной головки направления и обеспечивает направление для бурового оборудования и оборудования для заканчивания скважины (первая технологическая обсадная колонна, BOP, эксплуатационная устьевая елка, спуско-подъемный инструмент). PGB обеспечивает вход в скважину до установки корпуса устьевого оголовка и BOP. После монтажа устьевого оголовка PGB обеспечивает направление BOP, подводной устьевой елки или устьевой трубной головки на устьевом оголовке с использованием методов с направляющими канатами или без направляющих канатов. Это основание может обеспечить структурную опору и окончательное выравнивание системы устьевого оголовка, а также обеспечивает посадку и запирание для корпуса устьевой колонной головки направления. PGB можно монтировать как отдельный узел или разделить на два узла для облегчения погрузочно-разгрузочных работ и установки. Дополнительно PGB может включать в себя технические возможности для удержания кондуктора, извлечения и передачи нагрузок выкидных трубопроводов. PGB может быть извлечена после завершения бурения и заменена на PGB, несущую оборудование соединений выкидных трубопроводов/манифольдов. Альтернативно PGB, установленная для бурения, может служить несущей опорой для оборудования соединений выкидных трубопроводов/манифольдов. В любом случае оборудование не должно мешать установке превенторных блоков. Необходимо обеспечить доступ для требуемых ДУА и удаления шлама.
PGB, использующая раструб повторного ввода для направления оборудования без направляющих канатов, часто относится к блоку повторного ввода без направляющих канатов или GRA. Раструб повторного ввода может быть на корпусе GRA с направлением вверх (раструбом вверх) или может иметь конфигурацию в согласовании с сопрягаемым раструбным оборудованием на подводном оборудовании, впоследствии устанавливаемом в GRA (раструбом вниз). Геометрия раструба, как правило, содержит один (или более) диагональный конус(ы) и центральную цилиндрическую раму для обеспечения точности центровки между сопрягаемыми компонентами/конструкциями. Наибольший диаметр диагонального конуса должен быть не менее 1,5 диаметра захватываемого компонента. Рекомендуется угол диагонального конуса не менее 40° относительно горизонтали. Как правило, угол конуса составляет 45°. Конус(ы) и внутренний цилиндр следует проектировать таким образом, чтобы после захвата оборудование можно было повторно вводить под углом наклона до 3° от вертикали при любой ориентации и соответственно выравнивать захваченный компонент в вертикальном положении.
Части конуса повторного ввода могут быть вырезаны для облегчения повторного ввода прилегающего оборудования без направляющих тросов, захватывающие раструбы которых могут пересекать основной раструб(ы) из-за пространственных ограничений. Это приемлемо, хотя и снижает характеристики повторного ввода раструба в его вырезанной части. Эту практику следует применять с проведением тщательной инженерной экспертизы, сравнивая потери, связанные с эксплуатационными ограничениями, с преимуществами по размерам и весу. Использование вырезанных раструбов следует минимизировать или использовать их там, где это практически целесообразно.
GRA также могут иметь технические возможности для удержания кондуктора. Для обеспечения этой возможности, а также учитывая, как правило, цилиндрическую и коническую форму GRA, следует включать в конструкцию рамы горизонтальные монтажные опоры или балочную конструкцию для обеспечения прочной плоской поверхности, которую возможно твердо устанавливать на спайдерных балках.
При необходимости пространственной ориентации направленные вверх раструбы и захватывающее оборудование также могут быть снабжены Y-пазом и ориентирующими штырями. Верхнюю часть Y-паза необходимо выполнять достаточно широкой для захвата сопрягаемых штырей в пределах +/- 7,5° от истинной ориентации. Y-паз необходимо выполнять конусом вниз с шириной, соответствующей штырю, для обеспечения ориентации в пределах +/- 0,5° (аналогично угловой ориентации, обеспечиваемой направляющими стойками и раструбами). Как правило, имеются два или четыре ориентирующих штыря, каждый из которых имеет минимальный диаметр 101,6 мм (4,0 дюйма). Также возможны другие методы ориентации, такие как ориентирующие спирали или устройства индексации (храповые механизмы, т.д.). Вне зависимости от применяемого ориентирующего метода в конструкции необходимо соблюдать требование к обеспечению 3° наклона для повторного ввода с достаточным зазором для обеспечения свободного поворотного эффекта.
Размещение Y-пазов и ориентирующих штырей в раструбах, направленных вниз, довольно затруднительно, поэтому не исключена возможность необходимости применения альтернативных методов ориентации, таких как ориентирующие спирали или устройства индексации.
Следует не допускать создания препятствий со стороны PGB/GRA в циркуляционных проходах для цементирования, гидромониторных операций, т.д.
Положения по проектированию и соответствующим испытаниям под нагрузкой должны удовлетворять требованиям 5.1.3.6.
8.3.2 Конструкция
8.3.2.1 Нагрузки
При проектировании PGB (см. рисунки 11 и 12) изготовитель должен рассмотреть и документально оформить нагрузки от:
- веса кондуктора;
- веса корпуса устьевой колонной головки направления;
- подвешенного груза;
- веса гидромониторной колонны при подвешивании ее на спайдерных балках;
- натяжения направляющего каната;
- натяжения соединения и монтажа выкидного трубопровода;
- соединения при доступе к кольцевому пространству;
- окружающей среды;
- реакции TGB;
- монтажа (включая подвешивание кондуктора на спайдерных балках);
- случайного зацепления;
- BOP;
- крепления на дне моря (при удержании на спайдерных балках).
PGB или GRB должны быть способны к выдерживанию статической нагрузки, равной как минимум 780 кН, на сопряжении с корпусом колонной головки направления при опоре PGB в четырех точках, равномерно расположенных через 90° +/- 2° друг от друга и как минимум на расстоянии 1 575 мм (60 дюймов) от центра (радиальное измерение).
8.3.2.2 Размеры постоянной донной направляющей плиты
Требования к размерам PGB следующие:
a) размеры PGB должны соответствовать размерам, показанным на рисунке 9, a);
b) направляющие стойки должны быть изготовлены из трубы или трубной продукции с НД 219 мм (8 5/8 дюйма). Раструбы направляющих стоек, как правило, изготавливают из трубы или трубной продукции с НД и толщиной 273 мм x 13 мм (10 3/4 дюйма x 0,5 дюйма);
c) длина направляющей стойки [элемент (1 на рисунке 9, a)] должна составлять минимум 2 440 мм (8 футов) для целей бурения. Длина направляющей стойки может быть увеличена для обеспечения направления для подводной устьевой елки, LWRP и/или заглушки устьевой елки.
1 - нагрузка от натяжения райзера; 2 - приложенные моменты;
3 - нагрузка от натяжения направляющего каната; 4 - нагрузка
от соединения выкидного трубопровода; 5 - нагрузки
от окружающей среды (течение, волны, воздействие, т.д.);
6 - реакция грунта; 7 - тепловая нагрузка
Рисунок 11 - Внешние нагрузки и реакции опор
на подводную устьевую елку и устьевой оголовок
F - усилие от направляющего каната; M1 - крутящий изгибающий
момент; M2 - изгибающий момент; T - растяжение; 
- угол,
при котором действует усилие от направляющего каната
Рисунок 12 - Нагрузки на постоянную донную
направляющую плиту
8.3.2.3 Размеры узла повторного ввода без направляющих канатов
Раструб повторного ввода может быть расположен на корпусе GRA с направлением вверх (раструбом вверх) или может иметь конфигурацию в согласовании с сопрягаемым раструбным оборудованием на подводном оборудовании, впоследствии устанавливаемом в GRA (раструбом вниз). Геометрия раструба обычно имеет один (или более) диагональный конус(ы) и центральную цилиндрическую раму для обеспечения точности центровки между сопрягаемыми компонентами/конструкциями. Наибольший диаметр диагонального конуса должны быть не менее 1,5 диаметра захватываемого компонента. Рекомендуется угол диагонального конуса не менее 40° относительно горизонтали. Как правило, угол конуса составляет 45°. Конус(ы) и внутренний цилиндр после захвата должен позволять оборудованию повторно входить под углом наклона до 3° от вертикали при любой ориентации и соответственно содействовать выравниванию захваченного компонента в вертикальном положении.
Части конуса повторного ввода могут быть вырезаны для облегчения повторного ввода прилегающего оборудования без направляющих тросов, захватывающие раструбы которых могут пересекать основной раструб(ы) из-за пространственных ограничений. Это приемлемо, хотя и снижает характеристики повторного ввода раструба в его вырезанной части. Эту практику следует применять с проведением тщательной инженерной экспертизы, сравнивая потери, связанные с эксплуатационными ограничениями, с преимуществами по размерам и весу. Использование вырезанных раструбов следует минимизировать или использовать там, где это практически целесообразно.
GRA также могут иметь технические возможности для удержания кондуктора. При этом, учитывая, что GRA, как правило, имеют цилиндрическую и коническую форму, следует включать в конструкцию рамы горизонтальные монтажные опоры или балочную конструкцию для обеспечения прочной плоской поверхности, которую можно твердо устанавливать на спайдерных балках.
В случае необходимости пространственной ориентации см. 7.15.2.1.
8.3.2.4 Функциональные требования
Предъявляются следующие функциональные требования:
a) при применении TGB, PGB (GRA) допускается минимальная угловая несоосность 5° между кондуктором 762 мм (30 дюймов) и TGB. Для других размеров кондукторов изготовитель должен документально оформить значение возможной несоосности;
b) направляющие стойки должны обеспечивать возможность замены на месте в условиях эксплуатации без сварки с помощью водолаза, ДУА или ДУИ. В качестве запорного механизма необходимо использовать механизм, не допускающий самопроизвольного освобождения вследствие зацепления тросами, кабелями, т.д.;
c) существуют направляющие стойки с канавками или без них. Направляющие стойки с канавками требуются для использования с TGB, в случае если направляющие канаты не должны отсоединяться от TGB. Для направляющих стоек с канавками необходимо обеспечить условия для ввода направляющих тросов с НД, равным как минимум 19 мм (3/4 дюйма), в стойку с зажимными устройствами в верхней и в нижней части или близко к нижней части стойки;
d) необходимо предусмотреть устройства для крепления направляющих тросов к верхней части направляющих стоек. Эти устройства должны иметь возможность освобождения и повторной установки. Выполнение данной процедуры возможно с участием водолаза, ДУА или ДУИ;
e) на PGB (GRA) следует предусмотреть устройство для облегчения ориентации между PGB (GRA) и корпусом устьевой колонной головки направления. Ориентирующее устройство может позволить устанавливать направляющую плиту с многосторонней ориентацией для обеспечения соответствия направлению буровой установки. Ориентирующее устройство может также выполнять функцию устройства предотвращения вращения для сопротивления нагрузкам, определенным в 8.3.2.1;
f) при необходимости PGB (GRA) могут содержать заливочные воронки для доливки цементного раствора;
g) при необходимости PGB (GRA) могут содержать уплотнения и конструкцию для отвода придонных газов и газов цементных портов (которые могут образовывать гидраты) от проникновения к BOP, подводной устьевой елке или соединителю устьевой трубной головки;
h) оборудование без направляющих канатов не должно уменьшать угол освобождения BOP, подводной устьевой елки или соединителя устьевой трубной головки. Оборудование без направляющих канатов должно позволять установку и извлечение оборудования до угла 3° без повреждения уплотнительных поверхностей устьевого оголовка или контакта с установленными прокладками устьевого оголовка;
i) необходимо использовать запирающий или нагрузочный торец с фиксатором для подвешивания кондуктора в PGB (GRA);
j) должны быть предусмотрены специальные точки подъема;
k) недопустимо создание препятствия для циркуляционных проходов со стороны PGB (GRA);
l) возможен спуск PGB (GRA) совместно с корпусом устьевой колонной головки направления и отдельно, с использованием спуско-подъемного инструмента.
Подписаться на обновления