Випробування колонних головок
3.4.1 Підприємство-виробник повинно проводити наступні випробування: на міцність і щільність корпусних деталей колонної головки (корпусів нижньої, середньої та верхньої секцій головки) пробним тиском згідно таблиці 3.1; на утримуючу здатність клинових підвісок обсадних труб; на герметичність пакерних ущільнень та з’єднань складо-вих частин колонної головки тиском, рівним робочому. 3.4.2 Після спуску і цементування чергової обсадної коло-ни та її обв’язки колонною головкою необхідно [42]: опресувати міжпакерний простір шляхом закачування ущільнюючої пасти спеціальним нагнітачем у міжпакерний простір на тиск не більший 70 % від критичного зовнішнього тиску обсадної колони, на якій установлено ущільнення, але не більше робочого тиску колонної головки; опресувати разом з проміжною (експлуатаційною) обсадною колоною тиском, що відповідає максимальному тиску опресування колони на усті згідно плану робіт на кріплення свердловини, але не більше робочого тиску колонної головки; опресувати міжколонний простір повітрям на тиск, який вказаний в плані робіт, але не більший 60 % від тиску опресування попередньої обсадної колони. 3.4.3 Наведені в п. 3.4.2 нормативи є регламентованими для підприємств ДК "Укргазвидобування" і можуть змінюватися залежно від умов спорудження свердловин, розміщених в інших регіонах, а також від вимог національних стандартів інших країн.
3.5 Випробування посудин, що працюють під тиском
3.5.1 Гідравлічне випробування посудин, що працюють під тиском (за винятком литих), повинно проводитись пробним тиском рпр, що визначається за формулою [39]
де р – робочий тиск посудини, МПа; [ σ;] 20, [ σ;] t – допустимі напруження для матеріалу посудини відповідно при 20 0С і розрахунковій температурі, МПа. 3.5.2 Гідравлічне випробування литих посудин прово-диться пробним тиском рпр
3.5.3 Час витримки посудин під пробним тиском повинен бути не менше за значення, вказані в табл. 3.3.
Таблиця 3.3 – Час витримки посудин під тиском
3.5.4 Для гідравлічного випробування посудин повинна застосовуватися вода з температурою не нижче 5 0С і не вище 40і0С. 3.5.5 За погодженням з Держнаглядохоронпраці гідравлічні випробування посудини можуть бути замінені пневматичними випробуваннями стисненим повітрям або інертним газом за умови контролю такого випробування акустичною емісією. 3.5.6 Манометри для випробувань посудин повинні відпо-відати наступним вимогам: клас точності – не менше 1,5; шкала манометра повинна бути такою, щоб межа вимірювань при випробуванні знаходилася у її другій третині.
3.6 Випробування пружинних запобіжних клапанів посудин, що працюють під тиском 3.6.1 Запобіжні пружинні клапани посудин, що працюють під тиском відносяться до запобіжних клапанів прямої дії. Запобіжні клапани прямої дії – клапани, що працюють без використання стороннього джерела енергії. Для керування такими клапанами використовується енергія тиску, потоку робочого середовища. Запобіжні клапани непрямої дії керуються зовнішнім джерелом енергії (електроприводом, пневмо-приводом тощо). 3.6.2 Залежно від пропускної здатності зазначені клапани класифікуються на малопідйомні з ходом золотника 0,05∙Dc і повнопідйомні з ходом золотника (0,25÷0,40)∙Dc, де Dc – діаметр отвору сідла в найвужчому перерізі. Збільшення ходу золотника в повнопідйомних клапанах забезпечується відповідною конструкцією запірного органа, в якому використовується принцип "поршневого ефекту" або реактивної дії потоку газу на золотник. 3.6.3 Запобіжні клапани повинні регулюватись на тиск початку відкриття рпв (на установочний тиск) – тиск на вході в запобіжний клапан, при якому контактні навантаження в запірному органі дорівнюють нулю. На практиці регулювання проводиться по "хлопку", тобто по звуку, який виникає при відкритті клапана, коли тиск досягає величини рпв. 3.6.4 Регламентовані [9] значення тиску рпв початку відкриття запобіжних клапанів, що працюють на посудинах під тиском, наведені в табл. 3.4.
Таблиця 3.4 – Регламентовані значення початку відкриття пружинних запобіжних клапанів
3.6.5 Згідно вимог [39] пропускна здатність запобіжного клапана після його регулювання повинна бути така, щоб у посудині не міг утворитися тиск, який перевищує робочий тиск на: 0,05 МПа – для посудин з тиском до 0,3 МПа; 15 % – для посудин з тиском від 0,3 до 6 МПа; 10 % – для посудин з тиском понад 6 МПа.
Якщо працюють запобіжні клапани, то допускається перевищення тиску в посудині не більше ніж на 25 % робочого за умови, що це перевищення передбачене в паспорті посудини.
3.7 Випробування на статичні навантаження бурових веж і щогл підйомних установок для ремонту свердловин 3.7.1 Максимальне статичне навантаження при випробу-ванні бурових веж і щогл підйомних установок повинно складати 120 % їх максимальної вантажопідйомності [38]. 3.7.2 Навантаження в процесі випробування слід прикла-дати плавно в три етапи. Значення випробувальних статичних навантажень у відсотках від паспортної максимальної вантажо-підйомності повинно складати: - на першому етапі навантаження - 60 %; - на другому етапі навантаження - 100 %; - на третьому етапі навантаження - 120 %. 3.7.3 Всі випробувальні навантаження повинні витриму-ватися протягом 10 хвилин. При цьому кожний раз повинні замірятися відхилення наголовника щогли по горизонталі і вертикалі як в стані навантаження, так і після його зняття. 3.7.4 Після кожного етапу навантаження щогла повністю розвантажується. 3.7.5 Критерій оцінки технічного стану щогли або вежі: залишкова деформація елементів щогли після вибору зазорів не допускається. В противному разі встановлюються причини залишкових деформацій і, усунувши їх, приймають рішення про можливість подальшої експлуатації щогли (вежі).
3.8 Випробування заглибних якорів для кріплення відтяжок підйомних установок для ремонту свердловин
3.8.1 До початку підземного або капітального ремонту свердловини необхідно встановити і випробувати на статичні навантаження заглибні якори для кріплення відтяжок підйомної установки. Кількість і місце розташування якорів повинні відповідати вимогам технічної документації на установку. 3.8.2 До початку наступних ремонтів свердловини якори повинні бути перевірені зовнішнім оглядом на предмет цілісності, відсутності тріщин та деформацій і випробувані статичним навантаженням з обов’язковою реєстрацією випробу-вальних навантажень на картограмі [38]. 3.8.3 Випробування якорів проводяться статичним наван-таженням величиною 70 ÷ 100 кН (залежно від вимог технічної документації на підйомну установку). 3.8.4 Перед створенням випробувального навантаження на якір необхідно його попередньо 2-3 рази короткочасно наван-тажити з метою перевірки справності вимірювально–реєстра-ційних приладів. Значення попередніх навантажень не повинні перевищувати 60 ÷ 70 % від випробувального навантаження. 3.8.5 Якір витримується під випробувальним наванта-женням на протязі 15 хв. 3.8.6 Позитивним результатом випробування вважається такий, якщо після зняття навантаження якоря встановлені відсутність: переміщення якоря в ґрунті; деформацій і тріщин в деталях кріплення якоря до відтяжки.
3.9 Випробування обсадних труб і колон
3.9.1 Обсадні труби з муфтами випробуються внутрішнім гідростатичним тиском на підприємствах-виробниках, а також на трубних базах перед спуском в свердловину. 3.9.2 Обсадні труби з муфтами, а також труби безмуфтові повинні витримувати випробувальний тиск, що визначається за формулою [20]
де S – номінальна товщина стінки, мм; D – номінальний зовнішній діаметр труби, мм; R – допустиме напруження, МПа. 3.9.3 Для труб виконання А (ГОСТ 632-80) умовним діаметром 273 мм і більше допустиме напруження R приймають рівним 0,6∙ σT min, а для інших труб – рівним 0,8∙ σT min (σT min – мінімальна границя текучості матеріалу труби). 3.9.4 Для труб виконання Б допустиме напруження R приймають: для труб умовним діаметром до 219 мм включно рівним 0,8∙ σT min; для труб умовним діаметром більше 219 мм – 0,6∙ σT min. 3.9.5 Величини випробувальних тисків для обсадних труб, що виготовляються згідно ГОСТ 632-80 приведені в [20]. Тривалість випробування повинна бути не менше 10 с. 3.9.6 Обсадні труби експлуатаційних і відповідальних проміжних колон до спуску в свердловину випробуються на бурових підприємствах або трубних базах гідростатичним тиском, який визначається за формулою р ≥ 1,05∙рк, (3.4) де рк – тиск випробування на герметичність спущеної в свердловину колони. Час витримки труб під тиском повинен бути не менше 30 с. Зниження тиску не допускається. 3.9.7 Для всіх випадків тиск гідравлічного випробування обсадних труб не повинен бути меншим ніж мінімальний внутрішній тиск рmin при випробуванні колони на герметичність. Значення рmin наведено в табл. 3.5.
Таблиця 3.5 – Значення мінімальних випробувальних тисків для обсадних труб
3.9.8 Після спуску в свердловину і цементування обсадна колона випробується на герметичність тиском рк рк = 1,1∙рz, (3,5) де рz – максимальний внутрішній тиск в колоні на глибині z при спорудженні, освоєнні, експлуатації і ремонті свердловини. 3.9.9 Величини випробувальних тисків для обсадних труб зарубіжного виробництва наводяться у відповідних національ-них стандартах на обсадні труби. 3.9.10 Спущена обсадна колона вважається герметичною якщо протягом 30 хвилин відсутнє зниження тиску або тиск знижується не більше ніж на [40]: 0,3 МПа при тиску опресування до 7 МПа; 0,5 МПа при тиску опресування до 7 ÷ 25 МПа; 1,0 МПа при тиску опресування до 25 ÷ 40 МПа; 1,5 МПа при тиску опресування до 40 ÷ 50 МПа; 2,5 МПа при тиску опресування понад 50 МПа і відсутності його подальшого падіння. Спостереження за зміною тиску необхідно починати через 5 хвилин після створення випробувального тиску.
3.10 Критерії вибору манометрів для гідропневмовипробувань
3.10.1 Нормальний ряд діапазонів показу тиску манометрів [27], МПа:
0 – 1 0 – 6 0 – 40 0 – 250 0 – 1,6 0 – 10 0 – 60 0 – 400 0 – 2,5 0 – 16 0 – 100 0 – 600 0 – 4 0 – 25 0 – 160 0 – 1000
3.10.2 Технічними умовами на виготовлення манометрів [27] регламентуються наступні співвідношення між діаметром панелі корпуса манометра і його точністю (табл. 3.6).
Таблиця 3.6 – Співвідношення між діаметром панелі корпуса манометра і його точністю
3.10.3 При проведенні випробувань манометри повинні мати клас точності: не нижче 2,5 при випробуваннях тиском до 2,5 МПа; не нижче 1,5 при випробувальних тисках понад 2,5 МПа. 4 Контрольні завдання Загальні вказівки до виконання контрольних завдань
В процесі виконання контрольних завдань студенти працюють над вирішенням технічних задач, що стосуються: обґрунтування параметрів режиму випробування облад-нання; розроблення принципових схем випробувального облад-нання; розроблення технічних засобів для створення навантаження на випробувальні об’єкти; підбір стандартних або типових і розроблення оригіналь-них вимірювальних та реєстраційних засобів для контролю за параметрами процесу випробування; розроблення методик випробування; формування вимог безпеки до випробувальних робіт і розроблення відповідних організаційно-технічних заходів; виконання інженерних розрахунків, пов’язаних з випробу-вальними роботами. Контрольне завдання оформляється у вигляді проекту технічного документа "Методика випробування" ("Програма і методика випробування", "Інструкція з випробування"). При-чому, випробування, за погодженням з викладачем, можуть бути приймальними, експлуатаційними, типовими, сертифікаційними тощо. Оформлення текстових та графічних матеріалів вказаних проектів технічних документів повинні відповідати вимогам чинних нормативних документів. Розроблена і оформлена програма і методика випробувань захищається студентом. При захисті оцінюються: технічний рівень запропонованих рішень, їх аргументація, виявлені знання студента, якість оформлення документа. Необхідні для обґрунтування режимів випробування розрахунки, схеми, ілюстрації тощо наводяться в додатках до методики випробування. В залежності від відведеного обсягу часу на вивчення дисципліни студенти можуть виконувати одне або декілька контрольних завдань.
|
, (3.1)
. (3.2)
, (3.3)
