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

9.2. Конструкция

9.2.1 Общие положения

НД системы трубодержателя НКТ должен быть совместимым с ВД применяемого превенторного блока и системы морского райзера. Особое внимание следует уделять конструкции запорных и уплотнительных механизмов для минимизации риска их застревания в процессе установки или извлечения. В конструкции следует придерживаться концепции минимальных диаметров и минимизировать длину наибольших диаметров для облегчения процесса спуска и извлечения системы трубодержателя НКТ через шаровое/гибкое соединение. Необходимо установить предельный угол при рабочих процедурах для шарового/гибкого соединения для спуска и извлечения системы трубодержателя НКТ. Конструкция системы трубодержателя НКТ должна соответствовать требованиям 5.1. Независимо от типа ориентирующей системы недопустимо соединение уплотнений с уплотнительным каналом до завершения ориентации. Типовыми ориентирующими устройствами являются шпонки, соединяемые с пазами в соединителе BOP, ориентирующие втулки/кулачки, временно установленные в соединителе BOP, ориентирующие втулки/кулачки, постоянно установленные в устьевой трубной головке или корпусе устьевой елки горизонтального типа и выдвинутые штыри в превенторном блоке, используемые совместно с кулачковым профилем на спускаемом инструменте или ориентирующем соединении.

Ориентирующее соединение не входит в область применения настоящего стандарта.

На концентричных системах трубодержателей НКТ и устьевых елках горизонтального типа возможно осуществление доступа к кольцевому пространству через выходы ниже трубодержателя НКТ в устьевой трубной головке или корпусе устьевой елки горизонтального типа. При выполнении данной процедуры через трубодержатель или зону полости соединителя устьевой елки необходимо осуществить изоляцию кольцевого канала с использованием обратной арматуры, скользящей втулки или аналогичного устройства.

Спуско-подъемный инструмент трубодержателя НКТ может быть оборудован механическим или гидравлическим приводным механизмом. В конструкциях с гидравлическими приводными механизмами спуско-подъемный инструмент должен быть спроектирован по типу "фактический выход из стоя"; таким образом потеря управляющего давления не приведет к освобождению трубодержателя НКТ из его спуско-подъемного инструмента. Необходимо предусмотреть принудительную индикацию правильного соединения спуско-подъемного инструмента с трубодержателем НКТ перед удержанием веса колонны НКТ. При этом предъявляется требование к выполнению освобождения гидравлического спуско-подъемного инструмента от трубодержателя НКТ при потере гидравлического управляющего давления. Верхняя часть спуско-подъемного инструмента/ориентирующего соединения должна быть сопряжена с райзером для заканчивания скважины, колоннами НКТ или бурильными трубами, как указывается изготовителем. При применении устьевых елок горизонтального типа верхняя часть спуско-подъемного инструмента/ориентирующего соединения должна быть сопряжена с надставочной колонной или подводной устьевой елкой.

9.2.2 Нагрузки

При проектировании системы трубодержателя НКТ изготовитель должен рассмотреть и документально оформить как минимум следующие нагрузки:

- от подвешенного веса;

- от дополнительного натяжения;

- от внутреннего и внешнего давлений;

- разделительные нагрузки трубодержателя НКТ/спуско-подъемного инструмента вследствие испытательного давления;

- тепловые;

- крутящие;

- радиальные;

- ориентированные;

- реакции устьевой елки.

9.2.3 Резьбовые соединения

9.2.3.1 Трубодержатель НКТ

Потребитель должен указать тип резьбы НКТ на трубодержателе. Идентификационные маркировки должны соответствовать ИСО 10423. Для предотвращения задиров на резьбу НКТ необходимо наносить покрытия, если это требуется типом резьбы и применяемого материала.

9.2.3.2 Спуско-подъемный инструмент

Резьбы НКТ или замковые соединения при их применении должны соответствовать API RP 5B, или ИСО 10424-1, или документально оформленным техническим условиям изготовителя. Инструмент должен иметь надлежащий размер для свинчивания машинными ключами.

Несущую способность инструмента не следует определять выбором концевых соединений инструментов.

9.2.4 Уплотнения спуско-подъемного инструмента

Стыковочные переводники и другие уплотнительные элементы должны иметь как минимум одно уплотнение из эластомера. Если используют дополнительные уплотнения, то необходимо учитывать возможность гидравлической блокировки.

9.2.5 Вертикальные проходные каналы

Минимальный проходной канал как с профилями, так и без них должен соответствовать документально оформленным техническим условиям изготовителя. Учет уменьшения толщины стенки вследствие применения пробковых профилей в трубодержателе НКТ должен быть включен в проектный анализ и документально оформлен, как указано в 5.1. Пробковый фиксирующий профиль может быть механически обработан во вставке или напрямую в трубодержателе НКТ. Проходные каналы трубодержателя НКТ следует контролировать оправкой в соответствии с документально оформленными техническими условиями изготовителя. Кольцевой канал должен включать устройство для задержки пробки, которое может быть цельным или соединенным на резьбе с трубодержателем, в таком случае это указывается производителем. Пробковые профили должны быть в ниппелях, соединенных на резьбе с нижней частью трубодержателя, в случае требования потребителя.

На устьевых елках горизонтального типа предусматривают накрывающие втулки для защиты пробковых профилей во время проведения скважинных работ с использованием тросов или гибких НКТ. Дополнительно необходимо применение изоляционной накрывающей втулки для перекрытия боковых отводов трубодержателя НКТ в процессе спуско-подъемных операций в скважине.

9.2.6 Пробки трубодержателя НКТ

Пробки трубодержателя НКТ, используемые в устьевых елках вертикального типа, используют в качестве временного запорного устройства и поэтому они не рассматриваются в настоящем подпункте. Пробки трубодержателя НКТ, используемые в устьевых елках горизонтального типа, называются коронными пробками, их используют в качестве постоянных барьеров давления. Коронные пробки должны удовлетворять общим проектным критериям, требованиям к материалу и испытаниям внутренней заглушки устьевой елки, как указано в 7.12, таблицах 4 и 5.

9.2.7 Номинальное рабочее давление

Трубодержатель НКТ должен быть рассчитан на одно из номинальных рабочих давлений 34,5 МПа (5 000 фунт/дюйм²), 69 МПа (10 000 фунт/дюйм²) или 103,5 МПа (15 000 фунт/дюйм²). Это номинальное значение давления должно исключать соединение (соединения) НКТ нижней части трубодержателя. Рабочий управляющий или нагнетательный проход через корпус трубодержателя НКТ должен иметь минимальное номинальное значение давления, равное от 1,0 RWP до номинального значения давления, равного 1,0 RWP плюс 17,2 МПа (2 500 фунт/дюйм²).

Номинальное рабочее давление трубодержателя НКТ должно быть равно номинальному значению давления устьевой елки или 34,5 МПа (5 000 фунт/дюйм²), 69 МПа (10 000 фунт/дюйм²) или 103,5 МПа (15 000 фунт/дюйм²). Запорный механизм трубодержателя НКТ и кольцевой уплотнительный узел должны быть спроектированы с учетом необходимости удерживать нагрузку от давления, кратную 1,1 RWP, для системы заканчивания скважины с применением устьевой елки вертикального типа. Запорный механизм трубодержателя НКТ и кольцевой уплотнительный узел должны иметь проектную способность удерживать нагрузку под давлением, кратную 1,5 RWP, для системы заканчивания скважины с применением устьевой елки горизонтального типа.

9.2.8 Уплотнительные барьеры

Необходимо предусмотреть как минимум два уплотнительных барьера между эксплуатационными и кольцевыми проходными каналами трубодержателя НКТ и окружающей средой. В ИСО 13628-1 рассмотрены основные принципы и приведены примеры уплотнительных барьеров.

9.2.9 Конструкция SCSSV и стыковочного устройства управляющей линии нагнетания химических реагентов

Необходимо предусмотреть как минимум два уплотнительных барьера между SCSSV и стыковочными устройствами управляющей линии нагнетания химических реагентов трубодержателя НКТ и окружающей средой.

При применении устьевых елок вертикального типа стыковочные устройства управляющей линии SCSSV в трубодержателе НКТ должны быть спроектированы с учетом сброса управляющего давления при демонтаже устьевой елки. Значения номинального давления стыковочных устройств управляющей линии должны быть не меньше значений управляющего давления SCSSV и должны быть выбраны из 9.2.7.

При применении устьевых елок горизонтального типа стыковочное устройство управляющей линии горизонтального SCSSV может содержать интегральную муфту с тарельчатой обратной арматурой или другим типом арматуры с целью изоляции скважинного флюида для заканчивания скважины от внутреннего управляющего флюида управляющей линии. Тем не менее обратная арматура не должна препятствовать выполнению предусмотренных функций SCSSV.

9.2.10 Вспомогательный инструмент

При необходимости должны поставляться вспомогательные инструменты, такие как стеллажи и испытательные стенды, аварийный извлекающий инструмент, контрольные стенды, свинцовые печати, внутренние изоляционные втулки, устанавливаемые на тросе (горизонтальная елка).