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
10. Специальные требования - донное подвесное оборудование
10.1. Общие положения
10.1.1 Введение
10.1.1.1 В данном разделе рассматривается буровое оборудование и оборудование для заканчивания скважин, используемое для подвешивания обсадных колонн на уровне или вблизи морского дна, для обеспечения управления давлением и доступа в кольцевое пространство поверхностного устьевого оборудования. Донное оборудование используется при бурении с буровой установки или платформы, опирающихся на дно, и обеспечивает бурение, оставление скважины и надставку к платформе или подводному оборудованию для заканчивания скважины. Донные посадочные кольца и трубодержатели могут быть применены как часть обсадной колонны ниже подводного устьевого оголовка. Эти детали должны соответствовать требованиям 8.14.
Донные трубодержатели обсадных колонн, спуско-подъемный инструмент трубодержателей обсадных колонн (посадочные переводники), посадочные кольца трубодержателей обсадных колонн и надставочные инструменты (надставочные переводники) являются фактически неотъемлемой частью обсадных колонн. Поэтому они специально исключены из рассмотрения в разделах, содержащих проектные требования и методы оценки номинального давления, предназначенные для аналогичного оборудования в ИСО 10423 и разделе 8, а в 10.1 - 10.5 установлены специальные проектные требования и допустимые напряжения. Данные допустимые напряжения установлены в соответствии с действующей отраслевой практикой в области безопасных рабочих давлений для обсадной колонны.
Для донного оборудования, как правило, применяют фирменные профили/конфигурации и/или стандартные соединения по стандарту ИСО. Инструмент, используемый для монтажа, извлечения и испытаний, как правило, является специализированным и дистанционно управляемым.
10.1.1.2 Техническое содержание данного раздела определяет специальные требования к эксплуатационным характеристикам, конструкции, материалу и испытаниям оборудования. Специальное донное подвесное оборудование, используемое для бурения и/или спуска в составе обсадной колонны, включает следующее; см. рисунок E.1:
- посадочные кольца;
- устьевые трубодержатели обсадных колонн;
- спуско-подъемный инструмент трубодержателя обсадных колонн (посадочные переводники);
- надставочные переводники;
- консервационные колпаки.
10.1.1.3 Большинство компонентов донного подвесного оборудования, используемого в процессе бурения и/или спуска в составе обсадной колонны, рассматривают как оборудование, регулирующее давление, как определено в ИСО 10423. В целях контроля качества эти компоненты должны рассматриваться как компоненты "подвески обсадных труб и НКТ", как это изложено в ИСО 10423.
Специальное донное переходное оборудование для заканчивания скважин с подводным расположением устьев включает следующее; см. рисунок E.2:
- донное переходное оборудование (с регулировкой разноса);
- компоновки устьевых трубных головок.
10.1.1.4 Большинство компонентов донного подвесного оборудования должны быть спроектированы как оборудование, работающее под давлением или регулирующее давление, используя определения, приведенные в ИСО 10423. Компоненты, обозначенные как работающие под давлением, должны рассматриваться как "корпуса" в ИСО 10423.
Райзеры высокого давления и вспомогательный инструмент, используемый с донным оборудованием, такие как щетки и инструмент для очистки, спуско-подъемный инструмент колпаков, т.д., не входят в область применения настоящего стандарта.
10.1.2 Конструкция
10.1.2.1 Общие положения
Общие проектные требования для донного оборудования должны соответствовать требованиям 5.1. Если специальные требования раздела 10 для донного оборудования отличаются от общих требований, указанных в 5.1, то специальные требования имеют преимущество.
10.1.2.2 Номинальное рабочее давление
Для каждого элемента донного оборудования номинальное рабочее давление должно быть определено в соответствии с таблицей 34 и приложением E или путем контрольных испытаний, как указано в ИСО 10423.
Номинальное рабочее давление должно включать в себя предельные давления концевых соединений.
Таблица 34
Максимальное допустимое напряжение от давления <a>, <b>
(только для донного оборудования)
Допустимое напряжение | При номинальном рабочем давлении | При давлении испытаний | |
Подвешиваемое оборудование | Переходное оборудование | Подвешиваемое и переходное оборудование | |
Мембрана | Мембранное напряжение = Sm (где Sm + Sb <= 1 x Syld) | ||
0,8 x Syld | 0,67 x Syld | 0,9 x Syld | |
Мембрана + изгиб | Мембранное + изгибающее = Sm + Sb (где Sm <= 0,67 x Syld) | ||
1,2 x Syld | 1,0 x Syld | 1,35 x Syld | |
Мембранное + изгибающее = Sm+ Sb (где 0,67 x Syld <= Sm <= 0,9 x Syld) | |||
2,004 x Syld - 1,2 x Sm | - | 2,15 x Syld - 1,2 x Sm | |
Sm - расчетное мембранное напряжение; Sb - расчетное изгибающее напряжение; Syld - минимальный указанный предел текучести. -------------------------------- <a> Напряжения, приведенные в данной таблице, должны быть определены в соответствии с определениями и методами, представленными в приложении E. Проектировщик должен учесть влияние напряжений за пределом текучести на безмуфтовые соединения, такие как резьбовые соединения и запорные профили, где возможно возникновение прогрессирующей деформации. <b> Напряжения изгиба в этом методе ограничены более низкими значениями, чем это разрешено методом ASME для дополнительных напряжений, так как этот предельный базовый метод по определению имеет более высокие коэффициенты безопасности. Альтернативный метод включен в приложение E для допущения более высоких дополнительных напряжений, с контролем мембранных напряжений традиционными, более консервативными пределами. | |||
10.1.2.3 Номинальные значения допускаемых нагрузок при подвешивании/спуске-подъеме
10.1.2.3.1 Номинальные значения допускаемых нагрузок при спуско-подъемных операциях
Номинальная допускаемая нагрузка при спуске-подъеме должна быть определена для каждого элемента донного подвесного оборудования на пути нагружения между верхним соединением спуско-подъемного инструмента и нижним соединением трубодержателя, который спускается как составная часть обсадной колонны. Номинальная допускаемая нагрузка при спуске-подъеме определяется как максимальный вес, который можно опускать ниже донного компонента. Номинальная допускаемая нагрузка при спуске-подъеме не равна прочности соединения, пределу прочности на растяжение или нагрузке контрольных испытаний.
Номинальная допускаемая нагрузка при спуске-подъеме включает в себя несущую способность на растяжение концевого резьбового соединения, которое выполнено в донном компоненте, не включая прочность резьбы на срыв для концевого резьбового соединения, так как прочность резьбы на срыв является функцией веса и группы прочности обсадных труб, которые навинчиваются на донный компонент при использовании.
Основные мембранные напряжения в корпусе при номинальной допускаемой нагрузке при спуске-подъеме не должны превышать 80% минимального заданного предела текучести и должны исключать приложенное внутреннее давление и внешние приложенные общие изгибающие нагрузки.
10.1.2.3.2 Номинальные значения допускаемых нагрузок при подвешивании
Номинальные допускаемые нагрузки при подвешивании должны быть определены для каждого элемента донного подвесного оборудования, который удерживает вес обсадных труб. Номинальная допускаемая нагрузка при подвешивании определяется как максимальный вес, который можно подвесить к компоненту в заданной точке.
Для различных точек на компоненте возможно использование различных номинальных допускаемых нагрузок при подвешивании. Каждый расширяемый наружу запор или фиксированное посадочное кольцо и каждый внутренний запорный профиль или внутренний посадочный заплечик (заплечики) имеют номинальную допускаемую нагрузку при подвешивании.
Допустимо превышение предела текучести материала в случае напряжений сжатия на упорных заплечиках при номинальной допускаемой нагрузке подвешивания при условии соблюдения других эксплуатационных требований.
Номинальные допускаемые нагрузки должны учитывать влияние полного номинального рабочего давления. Необходимо учитывать внутреннее и наружное давления. Основные мембранные напряжения в корпусе при номинальных допускаемых нагрузках при подвешивании не должны превышать 80% минимального заданного предела текучести.
Изготовитель должен документально оформить номинальные допустимые нагрузки при подвешивании для заданного комплекта собираемого оборудования в компоновке или для каждого компонента в отдельности.
10.1.2.4 Наружные и внутренние диаметры
Изготовитель должен документально оформить минимальный ВД и максимальный НД для донного оборудования. Эти размеры должны быть основаны на значениях размеров после механической обработки и должны быть указаны в десятичной форме с точностью до 0,02 мм (0,001 дюйма). Данное требование применимо только для ВД, через которые должны проходить другие донные компоненты, и НД, которые должны проходить через другие донные компоненты. Наружные размеры должны исключать условие расширения запоров.
10.1.2.5 Сечения циркуляционных проходов
Для каждой конструкции изготовитель должен документально оформить минимальное сечение циркуляционных проходов и максимальный размер частиц, включая:
- сечение циркуляционных проходов при спуске через обсадные трубы заданного веса;
- сечение циркуляционных проходов при посадке в заданный донный компонент;
- критическую скорость для промывочных портов спуско-подъемного инструмента.
10.1.2.6 Значения номинальной температуры
Каждый компонент должен иметь значение номинальной температуры, как указано в 5.1.2.2.
10.1.2.7 Несоосность
Изготовитель должен документально оформить допустимое отклонение от вертикали для буровых и эксплуатационных надставок.
10.1.3 Материалы
10.1.3.1 Классы материалов
Надлежащими классами материалов для донного оборудования являются классы от AA до CC для общих работ и от DD до HH - для работы в присутствии сернистых соединений, как определено в ИСО 10423.
Примечание - В контексте настоящего положения NACE MR0175 является эквивалентом ИСО 15156 (все части).
Подводное донное оборудование для заканчивания скважин должно соответствовать надлежащим классам материалов AA - HH, приведенным в таблице 1.
10.1.3.2 Требования NACE
Для классов материалов от DD до HH (работа в присутствии сернистых соединений) требования ИСО 15156 (все части) должны быть ограничены внутренними компонентами, работающими под давлением и регулирующими давление, подверженными влиянию скважинных флюидов. Например, донные трубодержатели для работы в присутствии сернистых соединений могут включать внешние запорные механизмы и нагружаемые кольца, не соответствующие требованиям NACE.
Примечание - В контексте настоящего положения NACE MR0175 является эквивалентом ИСО 15156 (все части).
10.1.4 Испытания
10.1.4.1 Валидационные испытания
Изготовители должны проводить и документально оформлять результаты валидационных испытаний в соответствии с 5.1.7.
10.1.4.2 Заводские приемо-сдаточные испытания
10.1.4.2.1 Гидростатические испытания
Проведение гидростатических FAT донного подвесного оборудования не требуется. Давление испытаний не должно превышать значений, указанных в E.2.5 (приложение E), при условии, что данное требование указано в документально оформленных технических условиях изготовителя.
Гидростатические FAT донного переходного оборудования являются обязательными и должны быть проведены в соответствии с 5.4.5.
10.1.4.2.2 Контроль оправкой
Контроль оправкой не входит в область применения настоящего стандарта. При условии включения контроля оправкой в документально оформленные технические условия изготовителя необходимо соблюдать требования ИСО 11960 (раздел 7). Возможно проведение контроля оправкой для отдельного компонента или для компоновки (например, компоновки "трубодержатель - спуско-подъемный инструмент - короткий патрубок обсадной трубы").
10.1.4.2.3 Испытания на плотность посадки и комплексное опробование оборудования
Настоящий стандарт не требует проведения испытаний на плотность посадки и комплексное опробование оборудования. В случае если такие испытания являются частью документально оформленных технических условий изготовителя, то изготовитель должен документально оформить требования для измерений и/или регистрации осевых размеров и размеров смещения, которые должны быть выполнены для подтверждения надлежащей стыковки оборудования.
10.1.5 Маркировка и документация
10.1.5.1 Донное оборудование должно быть промаркировано как минимум следующей информацией:
- наименование изготовителя и торговая марка;
- размер;
- серийный номер компоновки, если применимо;
- номер детали и модификация;
- класс материала и максимальное парциальное давление H2S.
10.1.5.2 В зависимости от предъявляемых требований необходимо указать на оборудовании или представить в системной документации следующую информацию:
- номинальное рабочее давление;
- номинальные значения допускаемых нагрузок при спуске-подъеме;
- номинальные значения допускаемых нагрузок при подвешивании;
- минимальное сечение циркуляционных проходов;
- максимальный размер частиц;
- диаметр оправки;
- максимальное допустимое давление испытаний;
- максимальный крутящий момент свинчивания и развинчивания;
- максимальный расход через промывочный порт.
10.1.5.3 В дополнение к требованиям 10.1.5.1 и 10.1.5.2 донное переходное оборудование должно быть промаркировано в соответствии с требованиями 5.5.
Подписаться на обновления