ГОСТ Р ИСО 13628-3-2013 Нефтяная и газовая промышленность. Проектирование и эксплуатация систем подводной добычи. Часть 3. Системы проходных выкидных трубопроводов (TFL)
6.2 Конструкция
6.2.1 Трубопроводы
6.2.1.1 Общие положения
В качестве труб системы TFL следует использовать жесткие металлические или гибкие трубы. При изготовлении гибких труб используют композиционные материалы, состоящие из металлических и неметаллических слоев, комбинации металлических и неметаллических материалов.
6.2.1.2 Материалы
Для трубопроводов системы TFL используют различные группы металлов, включая углеродистую сталь (см. ИСО 3183-1 и [2]), аустенитно-ферритную ("дуплексную") нержавеющую сталь, мартенситную нержавеющую сталь ("13-хром") и другие.
Более подробную информацию по рекомендуемым к применению материалам для управляющих систем подводной добычи см. в [3] и [4], для гибких труб - в [5].
6.2.1.3 Диаметры
За исключением указанного ниже, выкидные линии и другие прямые участки трубопроводной системы должны иметь одинаковый со скважинным трубопроводом (трубопроводами) (см. таблицу 1) минимальный и максимальный внутренний диаметр. Такая практика минимизирует количество флюида, проходящего между поршнями системы TFL и стенкой трубы, а также улучшает управление позиционированием инструмента. Однако, в некоторых случаях, внутренний диаметр выкидной линии должен быть более, чем внутренний диаметр скважинного трубопровода. Данная ситуация возникает в особо протяженных выкидных линиях, когда большие внутренние диаметры необходимы для уменьшения потерь давления вдоль этих линий. Для таких случаев следует использовать систему паркинга, как это показано на рисунке 9. Держатель инструмента системы TFL большего диаметра перемещает скважинную сервисную инструментальную колонну к подводному устью скважины и освобождает или захватывает скважинную инструментальную колонну меньшего диаметра.
1 - колонка-носитель; 2 - захват паркинга; 3 - сервисная инструментальная колонна
Рисунок 9 - Система паркинга
6.2.1.4 Расчетное давление
Трубопроводы системы TFL должны иметь рабочее давление, совместимое с расчетным давлением системы TFL. При выборе толщины стенок и прочности материала необходимо, чтобы все компоненты трубопроводных систем соответствовали установленным нормам проектирования или тем нормам, которые были указаны оператором.
6.2.1.5 Боковые впускные каналы
На прямых участках трубопроводных систем пересечение боковых впускных каналов с выкидной линией системы TFL следует осуществлять под углом 90°. В случае невозможности выполнения данного требования, угол должен быть не менее 45° к продольной оси выкидной линии системы TFL, для обеспечения необходимого угла раскрытия бокового впускного канала. Пересечение следует выполнять выше продольной оси выкидной линии системы TFL. Для предотвращения создания препятствий прохождению инструмента системы TFL или повреждения его компонентов все кромки пересекающегося отверстия следует скашивать, как показано на рисунке 10.
1 - направление перемещения инструмента
Рисунок 10 - Конфигурация соединения каналов при пересечении трубы, не относящейся к системе TFL, с трубопроводом системы TFL
6.2.1.6 Устройства определения местоположения
Наличие сужений в выкидной линии или насосно-компрессорном колонне, являющихся причиной кратковременного увеличения давления в момент прохода поршней системы TFL, можно использовать при определении местоположения сервисной колонны системы TFL. Данные сужения могут быть выполнены преднамеренно, как специально изготовленные, короткие толстостенные секции труб либо могут быть сужения, которые обычно присутствуют в любых выкидных трубопроводах (сигнатура выкидного трубопровода). При нормальной скорости перемещения инструмента рассматриваемые сужения обычно приводят к увеличению давления от 1,4 до 2,1 МПа (от 200 до 300 фунт/дюйм). Для этих целей успешно использовались предохранительные патрубки и циркуляционные муфты.
При специальной установке сужающих устройств в скважине для определения местоположения инструментальной колонны следует предусмотреть надлежащее расстояние между данными устройствами и любым посадочным ниппелем для обеспечения возможности вовремя идентифицировать местоположение инструмента и снизить его скорость движения до момента достижения инструментом посадочного ниппеля. Требуемое расстояние между суживающим устройством и посадочным ниппелем зависит от производительности насоса, объема флюида и инерционности насоса при смене производительности (т.е. данные параметры определяют возможность снижения скорости движения инструмента до надлежащей скорости для выполнения соответствующей операции). Так как импульс давления во флюиде распространяется со скоростью звука, то скорость обнаружения зависит от свойств флюида, температуры и давления, а также от расстояния между датчиком давления и ограничивающим устройством. Следует предусмотреть расположение ограничивающих устройств таким образом, чтобы элементы поршня не располагались в пределах устройства при вводе в действие инструмента или создания усилия, что необходимо для предотвращения осложнений при ловильных работах из-за уменьшения прохода флюида.