ПРОМЫШЛЕННОСТЬ НЕФТЯНАЯ И ГАЗОВАЯ.
ОБОРУДОВАНИЕ БУРОВОЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ.
клапаны-отсекатели скважинные
и связанное с ними оборудование.
Petroleum and natural gas industries – Drilling and production
equipment – Subsurface barrier valves and related equipment
Дата введения – __. __._______ г.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на клапаны-отсекатели скважинные и связанное с ними оборудование, предназначенные для автоматического отсечения потока флюида, исходящего из нефтяной и газовой скважины при аварийном разрушении устьевой запорной арматуры или несанкционированном выбросе нефти и ли газа.
Настоящий стандарт устанавливает требования к проектированию, валидации проектов, изготовлению, функциональной оценке, ремонту, восстановлению, транспортировке и хранению клапанов.
Клапан-отсекатель скважинный не является противоаварийным или предохранительным устройствами для безаварийного управления потоком.
Настоящий стандарт не распространяется на монтаж и техническое обслуживание, компьютерные системы и системы управления трубопроводами, не являющиеся частью клапана-отсекателя. Настоящий стандарт не распространяется на оборудование, выпускаемое по [1], [2], [3], [4], [5], а также на скважинные штуцеры, устьевые клапаны, скользящие муфты, клапаны регулятора потока обсадной колонны трубы, инжекционные клапаны, клапаны, активирующие режим и состояние скважины, или технические средства для опробования пласта, спущенном на колонне бурильных труб испытателем в открытом стволе. Настоящий стандарт не распространяется на соединения обсадной колонны скважины.
___________________________________________________________________________
Проект, RU (первая редакция)
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 9012–59 (ISO 410–82, ISO 6506–81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 9013–59 (ISO 6508–86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на территории государства по соответствующему указателю стандартов (и классификаторов), составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку
Примечание – Национальным органам по стандартизации, заинтересованным в принятии стандарта, рекомендуется обеспечить действие ссылочных документов на территории своих государств.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 базовый проект (base design): Проект клапана-отсекателя скважинного определенного размера, типа и модели, соответствующий требованиям Приложения B и настоящего стандарта.
3.2 валидация проекта (design validation): Подтверждение выполнения требований проекта на основе испытаний, демонстрирующих соответствие продукции требованиям проекта (п. 3.1.7 [6]).
3.3 верификация проекта (design verification): Проверка результатов проектирования и разработки для определения соответствия установленным требованиям (п. 3.1.8 [6]).
3.4 взаимозаменяемость (interchangeability): Свойство независимо изготовленных деталей (или узлов) занимать свое место в узле (или машине) без дополнительной обработки их при сборке и выполнять свои функции в соответствии с техническими требованиями к работе данного узла (или машины)
3.5 взаимозаменяемый (interchangeable): Детально соответствующий посадке и функциям, но не обязательно по форме, обеспечивающих безопасность узла в определенных допустимых пределах.
3.6 внешние средства (external means): Устройство или метод, с помощью которого человек приводит в действие клапан-отсекатель.
3.7 водопроводная вода (city water): Вода из местного бытового водопровода, не обрабатываемая впоследствии.
3.8 диапазон рабочих температур (operating temperature range): Диапазон от минимальных до максимальных рабочих температур изделия, предусмотренных поставщиком/производителем.
3.9 инжекционный клапан (injection valve): Скважинный клапан, который обычно открывается и закрывается закачиваемым потоком жидкости в первичном трубопроводе и используется для долгосрочной скважинной закачки и предотвращения обратного потока.
3.10 инструменты клапана-отсекателя скважинного (subsurface-barrier-valve tool): Инструменты, используемые с клапанами-отсекателями скважинными для выполнения их основной функции или другой функции, предусмотренной устройством.
3.11 испытатели пластов, спущенные на бурильной колонне (drill-stem test tools): Скважинные инструменты, временно установленные с целью оценки производительности эксплуатированного пласта.
3.12 испытательный сосуд (test vessel): Испытательный аппарат, в который помещается клапан-отсекатель скважинный.
3.13 клапан-отсекатель скважинный (subsurface barrier valve): Глубинные (под подвеской лифтовой колонны) клапаны, открывающиеся и/или закрывающиеся с помощью внешних средств.
Примечание – В закрытом состоянии клапан-отсекатель скважинный под давлением создает помеху сверху и/или снизу и является средством изоляции пласта или создания барьера в трубе. Это не противоаварийное и не предохранительное устройство для безаварийного управления потоком.
3.14 клапан, приводимый в действие состоянием скважины (well-condition-activated valve): Внутрискважинный клапан, который не приводится в действие вмешательством или намеренными действиями.
Пример – Химические или тепловые методы активации.
3.15 клапаны регулятора потока обсадной колонны (casing-mounted flow-control valves): Скважинные клапаны, установленные как компонент обсадной колонны или хвостовика.
3.16 комнатная температура (room temperature): Температура, как правило, от +15°C (+60°F) до +26°C (+80°F).
3.17 компетентное лицо (qualified person): Человек или люди, обладающие знаниями и умениями, полученными в результате обучения и/или опыта в соответствии с установленными требованиями, такими как стандарты или тестирование, позволяющие человеку выполнять необходимую функцию.
3.18 контрольное испытание (proof test): Испытание, определенное изготовителем, которое проводится с целью подтверждения соответствия клапана-отсекателя
3.19 концевое соединение (end connection): Соединение, предназначенное для крепления клапана-отсекателя скважинного и трубы.
3.20 коэффициент нагрузки (stress factor): Отношение фактической нагрузки, к пределу текучести в определенной детали.
3.21 модель (model): Клапаны-отсекатели скважинные с особыми деталями и эксплуатационными характеристиками, которыми они отличаются от других клапанов-отсекателей скважинных такого же типа.
3.22 номинальное давление (rated pressure): Максимальный предел давления клапана-отсекателя скважинного, определенный поставщиком/изготовителем для внешнего, внутреннего и барьерного перепадов давления.
3.23 оборудование общего применения (common hardware): Обычные гайки, болты, зажимные винты, распорные втулки.
3.24 обсадная колонна (casing): Колонна труб, имеющая выступающий над устьем скважины участок и предназначенная для крепления стенок ствола скважины.
3.25 обязательный (normative): Информация или меры, обязательные для соответствия пользователя/покупателя или поставщика/изготовителя настоящему стандарту.
3.26 окружающая среда (environment): Совокупность условий, воздействующих на изделие.
3.27 особая функция (special feature): Определенная дополнительная функциональная возможность, не подтвержденная проверочным испытанием в соответствии с Приложением B.
3.28 отслеживаемая партия плавки (heat-lot traceable): Материал или детали, прошедшие один и тот же процесс или ряд процессов, по которым отслеживается материал одной плавки.
3.29 перед добычей/закачкой (pre-production/injection): Период времени перед добычей/закачкой.
3.30 посадка (fit): Характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки.
[ГОСТ 25346–82, пункт 1.1.25]
Примечание – Это касается также критериев допустимых пределов, используемых при проектировании какой-либо детали и сопрягаемых с нею деталей, в том числе уплотнений, устанавливаемых или изготавливаемых для таких деталей.
3.31 после добычи (post-production): Период времени после начала добычи/закачки.
3.32 преграда (barrier): Препятствие для потока и/или давления.
3.33 проверочное испытание (validation test): Испытание с целью определения размера, типа и модели клапана-отсекателя скважинного для определенных условий работы.
3.34 изготовление (manufacturing): Процессы и действия, которые выполняет поставщик/изготовитель с целью создания готовых деталей и сборок в соответствии с документацией, удовлетворяющих запросы потребитель/заказчик и соответствующих стандартам поставщика/изготовителя.
Примечание – Изготовление начинается в момент получения поставщиком/изготовителем заказа и завершается в момент сдачи деталей и сборок с документацией перевозчику.
3.35 прослеживаемая партия продукции (batch-lot-traceable): Материал или детали, прошедшие один и тот же процесс или ряд процессов и имеющие прослеживаемую связь с одной партией материала.
3.36 прослеживаемость с отдельной партией товара (job-lot traceable): Партия материалов или деталей, прошедших один и тот же процесс или ряд процессов.
Примечание – Сюда могут относиться материалы и детали с разной степенью нагрева.
3.37 профиль (profile): Деталь, разработанная для приема запорного механизма.
3.38 проходной диаметр (drift diameter): Минимальный внутренний диаметр клапана-отсекателя скважинного, равный внешнему диаметру штанги, используемой при проверке сборки.
3.39 размер (size): Соответствующие размерные характеристики (номинальные размеры лифтовой колонны/обсадной колонны) изделия, определенные поставщиком/изготовителем.
3.40 руководство по эксплуатации (operating manual): Издание, выпущенное изготовителем, которое содержит подробную информацию и инструкции по устройству, установке, эксплуатации и техническому обслуживанию клапанов-отсекателей скважинных.
3.41 сборка (сущ.) (assembly): Образование соединений составных частей изделия.
[ГОСТ 3.1109–82, пункт 39]
3.42 сброс (resetting): Приведение инструмента в его первоначальное состояние без восстановления или ремонта.
3.43 скважинный штуцер (downhole choke): Скважинное устройство, используемое для ограничения расхода жидкости через внутренний диаметр и не предназначенное для изоляции в качестве преграды.
3.44 скользящая муфта (sliding sleeve): Устройство на подъемной трубе, служащее для открытия и закрытия сообщения с кольцевым пространством между лифтовой и обсадной колоннами посредством перемещения муфты.
3.45 снятие напряжений (stress relieving): Контролируемое нагревание материала до определенной температуры с целью снижения остаточных напряжений.
3.46 справочный (informative): Информация, предназначенная для ознакомления пользователя/покупателя или поставщика/изготовителя, но не содержащая какие-либо требования.
3.47 срезное устройство (shear device): Деталь, предназначенная для разъединения при заданной нагрузке.
3.48 срок службы (life cycle): Календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или ее возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние
[ГОСТ 27.002–2009, пункт 4.6]
3.49 существенное изменение (substantive change): Изменение устройства изделия, которое расценивается поставщиком/изготовителем как влияющее на его работу.
3.50 температура окружающей среды (ambient temperature): Преобладающая температура на испытательном участке.
3.51 термическая обработка (heat treаtment): Процесс тепловой обработки металлических изделий, с целью изменение структуры и механических свойств в заданном направлении.
3.52 тип (type): Клапан-отсекатель скважинный с особыми характеристиками, по которым он отличается от других клапанов-отсекателей скважинных.
3.53 устьевая пробка (wellhead plug): Устройство управления потоком, расположенное на устье скважины.
3.54 уплотнительный элемент (sealing element): Деталь, предотвращающая пропуск (т.е. утечку) жидкости и/или газа за пределы емкости, в которую она/он помещен(а).
3.55 функциональная спецификация (functional specification): Особенности, характеристики, режим процесса, границы и исключения, определяющие производительность и эксплуатационные требования изделия.
3.56 функциональные испытания (functional test): Испытания, проводимые с целью определения значений показателей назначения объекта.
[ГОСТ 16504–81, пункт 75]
3.57 функционирование (function): Работа изделия при эксплуатации.
3.58 хрупкий створчатый клапан (frangible flapper): Механизм типа клапана-отсекателя с комбинацией заслонка/седло, который срабатывает путем разрушения заслонки под давлением или иным воздействием.
4 Сокращения
ДУК (AQL) – допустимый уровень качества
ЧБС (BPD) – число баррелей в сутки
НК (NDE) – неразрушающий контроль
ВнД (OD) – внешний диаметр
ВД (ID) – внутренний диаметр
ПИМ (MTR) – протокол испытаний материалов
СС (COC) – сертификат соответствия
5 Функциональные требования
5.1 Общие положения
5.1.1 Функциональные требования
Потребитель/заказчик должен подготовить функциональную спецификацию для заказа изделий, которые соответствуют требованиям настоящего стандарта, и указать необходимые требования из настоящего стандарта и/или определить особое изделие поставщика/изготовителя с помощью соответствующего идентификатора. Данные требования и эксплуатационные условия могут быть предоставлены в виде письменного документа, чертежа в указанном масштабе, спецификации и другой подходящей документации.
5.1.2 Типы изделия
5.1.2.1 Потребитель/заказчик должен выбрать один тип изделия из таблицы 1. Требования к проверочным испытаниям указаны в Приложении B, а требования к функциональным испытаниям – в Приложении C.
Примечание – Применение и типы изделия указаны в Приложении A.
Таблица 1 – Типы клапана-отсекателя скважинного
|
Преграда сверху
|
Преграда снизу
|
Преграда сверху и снизу
|
Клапан-отсекатель скважинный, используемый перед добычей и/или закачкой
|
Тип А
|
Тип В
|
Тип С
|
После добычи и/или закачкиа)
|
Тип АА
|
Тип ВВ
|
Тип СС
|
а) Клапаны, используемые после добычи/закачки, обладают функциями клапана-отсекателя, используемого перед добычей/закачкой; например, клапаны типа AA включают возможности клапанов типа А.
|
5.1.2.2 Клапаны типов A, B и C должны использоваться в процессе заканчивания скважины, после чего отключаться:
– тип A: клапан-отсекатель должен использоваться в качестве преграды сверху для контроля потерь жидкости или защиты коллектора и испытываться давлением сверху вниз;
– тип B: клапан-отсекатель должен использоваться в качестве преграды снизу для контроля скважины или защиты коллектора и испытываться давлением снизу вверх;
– тип C: двусторонний клапан-отсекатель должен использоваться в качестве преграды сверху и снизу и испытываться давлением в обоих направлениях.
5.1.2.3 Клапаны типов AA, BB и CC должны использоваться перед и после добычи/закачки и многократно приводиться в действие благодаря соответствующему устройству:
– тип AA: клапан-отсекатель должен использоваться в качестве преграды сверху для контроля потерь жидкости или защиты коллектора и испытываться давлением сверху вниз. Клапан должен работать в открытом и закрытом положениях и сохранять свою герметичность в течение всего установленного срока службы;
– тип BB: клапан-отсекатель должен использоваться в качестве преграды снизу для контроля скважины или защиты коллектора и испытываться давлением снизу вверх. Клапан должен работать в открытом и закрытом положениях и сохранять свою герметичность в течение всего установленного срока службы;
– тип CC: двусторонний клапан-отсекатель должен использоваться в качестве преграды сверху и снизу и испытываться давлением в обоих направлениях. Клапан должен работать в открытом и закрытом положениях и сохранять свою герметичность в течение всего установленного срока службы.
Примечание – Значения верхнего и нижнего номинального давления для двусторонних клапанов-отсекателей могут быть разными.
5.1.3 Уровни валидации проекта
Потребитель/заказчик должен определить один уровень валидации из таблицы 2 для каждой конструкции изделия. Это является подтверждением оценок проекта, выполняемых по базовому проекту. Подробные требования для каждого уровня валидации приведены в Приложении B.
Таблица 2 – Краткое описание уровней валидации клапанов-отсекателей скважинных
V1: расширенная валидация проектов
(V1 включает требования V2)
|
Валидация и верификация проектов требуются для подтверждения номинальных пределов поставщиком/ изготовителем. Сюда входят диапазон номинального давления, диапазон температур, функциональность приведения в действие и все другие установленные характеристики, а также диапазон рабочих параметров согласно Приложению E. Изделия должны соответствовать критериям приемки V1, указанным в Приложении B.
|
V2: валидация проектов
|
Также как в V1 (см. выше) за исключением того, что данные изделия соответствуют критериям приемки V2, указанным в Приложении В.
|
V3: Подтверждение проектов поставщика/изготовителя и динамика работы на местораждении
|
Оценки проектов указываются поставщиком/изготовителем и должны отвечать требованиям стандарта. Документальное подтверждение результатов испытания или результаты оценки в соответствии с критериями приемки, определенными поставщиком/изготовителем, должны отвечать данному требованию.
В дополнение документирования динамики успешной работы изделий в условиях, подобных тем, что указаны в функциональных требованиях изделия такого же размера, типа и модели (см. B.3.2.3.2)
|
5.1.4 Уровни качества
Потребитель/заказчик должен определить один уровень качества из таблицы 3 для каждой конструкции изделия и дополнительные требования к качеству. Изделия должны соответствовать уровню Q2, если не указывается иное. Краткое описание требований уровней качества приведено в таблице 4, а подробные требования к каждому уровню указаны в пункте 7.
Таблица 3 – Уровни качества клапанов-отсекателей скважинных
Q1: Расширенные требования к качеству
(Q1 включает требования Q2)
|
Включает сертификаты на материалы, документацию по НК, записи о единстве измерений, документацию по функциональным испытаниям и СС на покрытия, перекрытие, сварку, пайку и термообработку.
Q1 включает требования по НК всех образцов деталей.
|
Q2: Стандартные требования к качеству
|
Требования к качеству кратко изложены в таблице 4.
Q2 позволяет проводить проверки по плану выборочного НК в соответствии с указаниями изготовителя.
|
5.2 Функциональные характеристики
Функциональные характеристики клапанов-отсекателей скважинных и сопутствующих инструментов должны включать, но не ограничиваться следующим:
a) тип системы контроля и ее пределы;
б) методы приведения в действие (с дистанционным управлением с поверхности и внутрискважинное управление);
в) тип закрывающего механизма клапана-отсекателя скважинного (шарик, заслонка, соединительная муфта и др.);
г) фиксация клапана-отсекателя скважинного в открытом положении без применения основного приводного механизма (временные или постоянные системы фиксации клапана в открытом состоянии);
д) способность прокачки насоса;
е) независимая запасная приводная система;
ж) определенное количество циклов, срабатываний;
з) процедура аварийного открытия/закрытия независимо от 5.2 е);
и) условия и/или механизмы, приводящие клапан в действие, и условия, при которых клапан должен открываться и закрываться;
к) требования для восстановления и/или ремонта;
л) возможность попадания обломков пород в ствол скважины при срабатывании клапана.
5.3 Параметры скважины
Должны указываться следующие параметры скважины в требуемых случаях:
a) местонахождение скважины (суша, платформа и подводная платформа);
б) размер, масса (вес), качество и материал обсадной колонны и труб;
в) структура обсадных и насосно-компрессорных труб, траектория, отклонения, максимальное искривление скважины;
г) глубина установки (максимально необходимая для применения), тип/свойства жидкости для управления давлением в скважине, давление в линии нагнетания и всасывания, номинальная мощность соединения;
д) сужения, через которые должен проходить скважинный клапан-отсекатель и сужения/профили, через которые должны проходить сопутствующие инструменты клапана-отсекателя скважинного;
е) тип и состав бурового раствора.
5.4 Эксплуатационные характеристики
Эксплуатационные характеристики для клапана-отсекателя скважинного и сопутствующих инструментов должны включать, но не ограничиваться следующим:
a) максимальное номинальное давление для внешнего, внутреннего и барьерного перепадов давления;
б) номинальный диапазон температуры для максимальных и минимальных температур при статических и рабочих условиях;
в) максимально допустимый перепад давлений при максимальной скорости потока через клапан-отсекатель скважинный;
г) условия нагрузки, в том числе комбинированной нагрузки (давление, натяжение/сжатие, вращающий момент, изгиб, импульсные состояния, такие как испытание давлением с помощью временных испытательных пробок) и соответствующие предполагаемые температурные пределы;
д) любые действия по откачке скважины, в том числе такие параметры, как тип кислоты (например: состав кислоты), тип песка/расклинивающего наполнителя, скорость потока жидкости, процентное содержание расклинивающего наполнителя/жидкости, или размер песка/жидкости, давление, температура, длительность воздействия и другие химические условия.
5.5 Экологическая совместимость
Чтобы обеспечить экологическую совместимость для клапана-отсекателя и сопутствующих инструментов должно быть определено следующее:
a) ожидаемый химический и физический состав предполагаемой межтрубной жидкости для добычи/закачки, в том числе твердые частицы (песок, отложения, и т.д.), воздействию которых подвергается клапан-отсекатель скважинный в течение его эксплуатации;
б) в тех случаях, когда имеются данные о свойствах коррозии и/или исследования, относящиеся к функциональным спецификациям, потребитель/заказчик должен определить требуемый материал для изготовления;
в) в тех случаях, когда потребитель/заказчик должен выбирать материал, предложенный поставщиком, он должен применять изделие в условиях, соответствующих этому материалу;
г) при установлении глубины клапана: минимальные, максимальные и средние значения давлений и температур добычи/закачки при ожидаемых скоростях потока;
д) условия окружающей среды при транспортировке, хранении и на поверхности до и во время установки.
5.6 Совместимость со скважинным оборудованием
Для обеспечения совместимости скважинного запорного клапана и сопутствующих инструментов со скважинным оборудованием должна быть определена следующая информация:
a) размер клапана-отсекателя скважинного и внешнее соединение со скважинными трубами, конфигурация внешних интерфейсных соединений (данные соединения не включены в оценку комбинированной нагрузки);
б) данные о любых инструментах, проходящих через клапан-отсекатель скважинный (размер, тип, конфигурация сопутствующих инструментов);
в) профиль(и) внутреннего гнезда, необходимый(ые) в клапане-отсекателе скважинном для подсоединения смежного скважинного оборудования, в том числе уплотнительный элемент, размеры его профиля, эксцентриситет и расположение;
г) требование(я) для обеспечения неразрывности потока и/или прохождения потока через ствол скважины (размер, длина и др.), к прохождению потока через трубу (электрические/гидравлические клапаны и др.) между ВнД клапана и ВД обсадной колонны и/или сужениями ВД необсаженного ствола скважины.
5.7 Дополнительные требования
5.7.1 Альтернативные критерии приемки испытаний утечки жидкости через запасную преграду
Потребитель/заказчик может выбрать альтернативные критерии приемки испытаний утечки жидкости в соответствии с Приложением F.
5.7.2 Диапазон режимов технических данных для V2
Потребитель/заказчик может запросить диапазон рабочих параметров для получения представления об объединенном воздействии давления, температуры и осевых нагрузок на клапаны-отсекатели (см. приложение E).
5.7.3 Дополнительное валидационное испытание
Потребитель/заказчик может выбрать дополнительное валидационное испытание, выполняемое в соответствии с Приложением G и/или Приложением H.
5.7.4 Дополнительные требования к качеству
Потребитель/заказчик может потребовать проведения дополнительных процедур по проверке качества.
6 Технические требования
6.1 Общие требования
Поставщик/изготовитель должен предоставить потребителю/заказчику технические условия, соответствующие требованиям, указанным в функциональной спецификации, или подробное описание предлагаемого(ых) отклонения(ий). Поставщик/изготовитель должен также предоставить потребителю/заказчику технические и производственные данные, указанные в п. 7.2.
6.2 Технические характеристики
Клапан-отсекатель скважинный и сопутствующие инструменты должны эксплуатироваться в соответствии с функциональной спецификацией, указанной в пункте 5, в пределах ограничений, предусмотренных в руководстве по эксплуатации к изделию и в критериях проектирования.
6.3 Критерии проектирования
6.3.1 Общие требования
Конструкция клапана-отсекателя скважинного должна позволять прогнозировать и повторять условия, необходимые для открытия и/или закрытия. Конструкции клапанов-отсекателей должны конструироваться таким образом, чтобы соответствовать требованиям валидации проекта и требованиям функциональной спецификации. Окончательное утверждение проекта должно осуществляться и документироваться компетентным(и) лицом (лицами), но не тем(и) лицом (лицами), которое(ые) создало(и) сам проект.
6.3.2 Требования к объекту
6.3.2.1 Общие требования
Поставщик/изготовитель должен определить предел текучести, внутреннее разрушающее давление и номинальное значение предела прочности на растяжение/сжатие (включая концевые соединения), геометрические размеры и эксплуатационные характеристики, необходимые для соответствия требованиям настоящего стандарта.
Значения наружного давления, предела прочности на растяжение/сжатие и внутреннего диаметра должны определяться компетентным лицом (лицами) на основе проектных расчетов или полномасштабного испытания с помощью методов, утвержденных поставщиком/изготовителем.
Поставщик/изготовитель должен определить все необходимые инструменты для обеспечения полной функциональности клапана-отсекателя скважинного. Требования к конструкции клапанов-отсекателей скважинных и сопутствующих инструментов должны соответствовать требованиям функциональной спецификации.
Сопутствующие инструменты клапанов-отсекателей скважинных должны разрабатываться и изготавливаться согласно требованиям Q2, определенными для клапанов-отсекателей в соответствии с настоящим стандартом.
При определении номинального давления и потенциальных нагрузок должны учитываться: температура, среда, свойства материалов и воздействие комбинированной нагрузки на все материалы, используемые в производстве клапанов-отсекателей скважинных. Объект должен предусматривать устойчивость к воздействию давления и к нагрузкам, вызванным давлением. Если необходимо, в объекте должны учитываться специальные и/или временные требования, такие как испытания давлением с помощью временных опрессовочных пробок.
Допустимые отклонения размеров не должны оказывать влияние на надлежащую эксплуатацию клапанов-отсекателей скважинных. Клапаны-отсекатели скважинные и их детали, соответствующие настоящему стандарту, должны изготавливаться согласно чертежам и спецификациям, и не должны иметь значительных отклонений размеров от тех клапанов-отсекателей скважинных и их деталей, которые прошли испытание на подтверждение соответствия конструкции.
6.3.2.2 Рассмотрение
Конструкция клапана-отсекателя скважинного должна учитывать воздействие температуры на все детали. Верхний температурный предел должен быть равен минимальной высокой температуре любой детали клапана-отсекателя скважинного. Нижний температурный предел должен быть равен максимальной низкой температуре любой детали клапана-отсекателя скважинного. Снижение механических свойств металлов должно осуществляться в соответствии с [7].
Конструкция клапана-отсекателя скважинного должна учитывать влияние внешнего воздействие и/или удерживаемых флюидов, указанных в функциональной спецификации для всех деталей. При проектировании клапана-отсекателя скважинного должно учитываться воздействие песка, хлоридов, ингибиторов коррозии и других химически активных сред, встречающихся обычно в нефтяной и газовой промышленности.
6.3.2.3 Взаимозаменяемость
Проектирование, установление допусков и изготовление деталей клапана-отсекателя скважинного должны выполняться таким образом, чтобы обеспечить возможность взаимозаменяемости деталей и/или сборочных узлов отдельно изготавливаемых изделий без влияния на эксплуатацию собранного изделия, которое должно отвечать заданным требованиям.
6.4 Материалы
6.4.1 Общие положения
Поставщик/изготовитель должен указывать материалы для каждой детали, которые должны быть пригодными к применению в условиях окружающей среды, предусмотренных в функциональной спецификации. Поставщик/изготовитель должен документально оформить спецификации для всех материалов, и материалы должны соответствовать таким спецификациям.
Изготовитель должен документально оформить процедуры, подтверждающие, что используемый материал подходит для необходимых конфигураций, условий окружающей среды и применения. Данные процедуры должны учитывать требования к давлению, температуре, параметрам скважины и внешним условиям применения материала:
a) Потребитель/заказчик должен указать в функциональной спецификации материалы для определенной коррозионной среды. По согласованию с потребителем/заказчиком поставщик/изготовитель может использовать альтернативный материал. Это относится к металлическим и неметаллическим деталям.
б) Замена материала, используемого в изделиях скважинных клапанов-отсекателей, прошедших испытания на соответствие проекту, допускается без прохождения дополнительного испытания. Критерии отбора изготовителя для замены должны документироваться, а замененный материал соответствовать требованиям конструкции, функциональным и техническим требованиям настоящего стандарта. Замена материала должна подтверждаться компетентным(и) лицом (лицами),. Подтверждающая документация должна включаться в проектные данные.
в) Существенные изменения материалов (металлических и неметаллических), которые могут повлиять на работу изделия, должны рассматриваться в соответствии с пунктом 6.9.
6.4.2 Металлы
6.4.2.1 Общие положения
Металлические материалы, используемые в изготовлении клапанов-отсекателей скважинных, должны соответствовать требованиям пп. 6.4.2.2 – 6.4.2.4.
6.4.2.2 Спецификации
Спецификации материалов должны включать:
a) пределы содержания элементов химического состава;
б) требования/условия термической обработки;
в) пределы механических свойств, включая,
1) предел прочности на растяжение,
2) предел текучести (поперечный и/или продольный),
3) относительное удлинение,
4) твердость,
5) ударная вязкость(если необходимо и по усмотрению поставщика/изготовителя).
6.4.2.3 Испытание механических свойств термообработанных материалов
Параметры процесса термообработки должны определяться в ее процедуре. Протоколы испытания материала, предоставленные поставщиком материала и одобренные поставщиком/изготовителем, или протоколы испытаний механических свойств материалов, предоставленные поставщиком/изготовителем, являются необходимой документацией.
Испытание на твердость – минимальное испытание механических свойств, которое требуется после снятия остаточных напряжений в металле.
6.4.2.4 Снятие напряжений сварных соединений
Каждая сварная деталь должна пройти процедуру снятия остаточных напряжений согласно документально оформленных спецификаций изготовителя или в соответствии с [8]. Испытание на твердость требуется проводить после снятия остаточных напряжений.
6.4.3 Неметаллы
Документально оформленные спецификации поставщика/изготовителя для неметаллических соединений должны предусматривать требования к погрузочно-разгрузочным работам, хранению и маркировке, включая дату изготовления, номер партии, идентификационные данные и срок хранения для каждого соединения, также определять те характеристики, которые являются критическими:
a) тип соединения;
б) механические свойства, включая,
1) предел прочности при растяжении (в момент разрыва),
2) относительное удлинение (в момент разрыва),
3) модуль упругости на растяжение (при 50 или 100 %, в зависимости от обстоятельств);
в) остаточная деформация при сжатии;
г) твердость по дюрометру.
6.5 Режимы диапазонов рабочих пареметров
Режимы диапазонов рабочих параметров для клапанов-отсекателей скважинных V1 должны определеляться, как указано в Приложении Е. Режимы диапазонов рабочих параметров для клапанов-отсекателей скважинных V2 должны определеляются в соответствии с функциональной спецификацией. Поставщик/изготовитель определять режимы диапазонов рабочих параметров давления, температуры и осевых нагрузок для корпуса каждого изделия, исключая торцевые детали. Режимы диапазонов рабочих параметров должны основываться на показателях испытаний и/или расчетных данных. Пример приведен в Приложении Е.
6.6 Проектная документация
Проектная документация для каждого типа, модели и размера изделия должна включать требования к проектированию и функциональные и технические спецификации, методы испытаний, допуски, сравнительный анализ с предыдущей конструкцией (где это применимо), расчеты конструкции, проектную экспертизу и валидацию анализа/процедуры испытаний, критерии приемки и их подтверждающие результаты, необходимые для подтверждения соответствия проектным требованиям. В требованиях к проектированию должны указываться давление, рабочая нагрузка, материал, условия окружающей среды и другие соответствующие требования, на которых основывается проектирование.
Чертежи, производственные спецификации, спецификации материала и сертификаты материала, идентификация концевых соединений, а также результаты испытаний на валидацию проекта должны сохраняться согласно п. 7.2.1.
Инструкции, представляющие методы для безопасного монтажа и демонтажа изделия и устанавливающие процессы, для предотвращения несоответствия функциональным и техническим требованиям, должны сохраняться. Процедуры, предусматривающие методы для безопасного полевого использования изделия, должны определяться в инструкции по эксплуатации (см. п.7.2.2).
6.7 Верификация проекта
Верификация проекта должна проводиться с целью утверждения соответствия каждого клапана-отсекателя скважинного техническим спецификациям. Верификация проекта должна включать обзор проекта, проектные расчеты, физические испытания, сравнение с аналогичными проектами и архивными документами определенных эксплуатационных условий.
6.8 Валидация проекта
6.8.1 Общие положения
Конструкции клапанов-отсекателей скважинных, изготовленные в соответствии с настоящим стандартом должны проходить необходимые процедуры подтверждающих испытаний в соответствии с требованиями функциональной спецификации и Приложения В для определения размера, типа и модели Успешное прохождение процедуры валидации квалифицирует другие клапаны-отсекатели скважинные такого же типа, размера и модели, как испытанная основная конструкция клапана-отсекателя скважинного.
Примечание – Параметры скважины настоящего стандарта могут не указываться для подтверждающих испытаний.
6.8.2 Требования к поставщику/изготовителю
Перед проверочным испытанием клапан-отсекатель скважинный должен проходить контрольное испытание или оценку для подтверждения соответствия клапана требованиям технических условий и уровня безопасности, указанному изготовителем.
Изготовитель должен предоставить организации, проводящей проверочное испытание, клапаны-отсекатели скважинные каждого размера, типа и модели, а также методику испытаний, соответствующую требованиям настоящего стандарта. Базовая конструкция каждого изделия должна соответствовать всем критериям приемки изложенным в Приложении В.
Перед испытанием и после проверочного испытания должен проводиться и документально оформляться контроль критических размеров, определенных поставщиком/изготовителем. Для успешного прохождения испытания все результаты должны отвечать установленным критериям приемки, утверждаться компетентным лицом (лицами) и содержаться в проектных данных.
6.8.3 Валидация индивидуальных характеристик
Индивидуальные характеристики должны испытываться согласно их номинальным пределам, либо оцениваются в соответствии с документированными процедурами, включая критерии приемки. Процедуры и результаты должны утверждаться в соответствии с п. 4.9 и содержаться в проектных данных. Валидация индивидуальных характеристик должна осуществляться поставщиком/изготовителем.
6.9 Изменения проекта
6.9.1 Общие положения
Изменения проекта должны оформляться документально, пересматриваться и утверждаться компетентным лицом (лицами) перед принятием.
Изменения проекта и проектной документации должны подвергаться таким же проверкам и утверждениям, которые применяются к проекту в соответствии с настоящим стандартом.
Проектные изменения должны пересматриваться поставщиком/изготовителем в отношении документации по валидации и верификации проекта для определения значимости изменения.
Проект, подвергающийся значительному изменению, должен становиться новым проектом, требующим валидацию и верификацию проекта. Снижение номинальных значений может допускаться согласно 6.9.2. Все изделия, со значительными изменениями, должны соответствовать требованиям испытаний базовой конструкции для валидации и верификации проекта.
Поставщик/изготовитель должен учитывать для каждого проектного изменения следующее:
– уровни напряжений модифицированных или изменяемых деталей по сравнению с уровнями напряжения базового проекта;
– возможные функциональные или эксплуатационные изменения, вызванные изменением проекта;
– взаимозаменяемость с существующими деталями или ранее произведенными сборками.
6.9.2 Требования к снижению номинальных рабочих характеристик
6.9.2.1 Общие положения
Снижение номинальных рабочих характеристик клапанов-отсекателей скважинных одинакового номинального размера, типа и модели может допускаться, если изделие (базовый образец) успешно прошло проверочное испытание и соответствует требованиям пункта 6.9.2. При увеличении номинальных рабочих характеристик необходимо проводить проверочное испытание в соответствии с пунктом 6.8.
Номинальное давление измененного изделия может быть ниже максимум на 50 % по сравнению с его значение базовой конструкции. Для каждого изделия с пониженными номинальными рабочими характеристиками должны требоваться оценка, обоснование и проектные документы изменений от базового проекта. Документы должны оформляться в соответствии с пунктом 6.6 и включаться в отчеты проекта нового изделия.
6.9.2.2 Процесс снижения номинальных рабочих характеристик
В новом проекте со сниженными номинальными значениями, изготовитель должен определить детали базовой конструкции, подвергающиеся критическим нагрузкам и установить максимальные коэффициенты напряжения при максимальных номинальных условиях для данных деталей. Должны использоваться минимально допустимое свойство материала, минимально допустимый предел текучести материала и воздействия максимальной и минимальной температуры на свойства материала. Изготовитель должен установить максимальные коэффициенты напряжения в эквивалентных деталях в рамках измененного проекта. К определенным деталям изделия обоих проектов должны применяться идентичный метод расчета/оценки и способ нагрузки
Коэффициенты нагрузки измененного проекта для каждой детали не должны превышать максимальные коэффициенты нагрузки компонентов базовой конструкции.
Изменения толщины материала или пределов текучести не должны превышать максимальные значения коэффициентов нагрузки. Изготовитель должен гарантировать, что измененное изделие отвечает требованиям проекта.
6.10 Функциональное испытание
Каждое изготовленное изделие должно испытываться в соответствии с требованиями п. 7.10.1 и отвечать всем критериям приемки, указанным в требованиях функциональных испытаний в Приложении C.
7 Требования к поставщику/изготовителю
7.1 Общие положения
|
