Решение для управления процессами
производственной безопасности

ПНСТ 527-2021



ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Нефтяная и газовая промышленность

СИСТЕМЫ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ

Контроль выноса песка и эрозии. Методические указания

Petroleum and natural gas industry. Subsea production systems. Managing sand production and erosion. Methodology guide



ОКС 75.020

Срок действия с 2021-08-01
до 2024-08-01



Предисловие

     

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Газпром 335" (ООО "Газпром 335")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 023 "Нефтяная и газовая промышленность"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 марта 2021 г. N 24-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: inf@gazprom335.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение


Создание и развитие отечественных технологий и техники для освоения шельфовых нефтегазовых месторождений должно быть обеспечено современными стандартами, устанавливающими требования к проектированию, строительству и эксплуатации систем подводной добычи. Для решения данной задачи Министерством промышленности и торговли Российской Федерации и Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии реализуется "Программа по обеспечению нормативной документацией создания отечественной системы подводной добычи для освоения морских нефтегазовых месторождений". В объеме работ программы предусмотрена разработка национальных стандартов и предварительных национальных стандартов, областью применения которых являются системы подводной добычи углеводородов.

Целью разработки настоящего стандарта является установление общих принципов и методических указаний в части организации контроля за выносом механических примесей (песка) из скважин систем подводной добычи для обеспечения снижения негативного влияния пескопроявления на нефтегазопромысловое оборудование.

     1 Область применения


Настоящий стандарт определяет основные принципы и методические указания по организации контроля выноса песка из продуктивного пласта нефти и газа, применяемые на стадиях проектирования и эксплуатации морских месторождений углеводородов, обустраиваемых с применением систем подводной добычи, в целях снижения влияния эрозионных процессов на нефтегазопромысловое оборудование.

Эти принципы основаны на практическом опыте проектирования и эксплуатации нефтепромыслового оборудования, анализе возникающих в нем неполадок и отказов, связанных с эрозионными и коррозионными процессами, и промышленно опробованных методах применения систем контроля и управления выносом песка.

     2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 29234.3 Пески формовочные. Метод определения среднего размера зерна и коэффициента однородности

ГОСТ 32504 (ISO 17824:2009) Нефтяная и газовая промышленность. Оборудование скважинное. Фильтры противопесочные. Общие технические требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

углеродистая сталь (carbon steel): Сплав железа и углерода, содержащий до 0,8% углерода и до 0,8% марганца, а также остаточные количества других элементов, за исключением намеренно добавляемых в определенных количествах для раскисления (обычно кремний и/или алюминий).

[ГОСТ Р 53679-2009, пункт 3.15]

3.2

коррозия металлов: Разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой.

[ГОСТ 5272-68, статья 1]

3.3

коррозионная среда: Среда, в которой происходит коррозия металла.

[ГОСТ 5272-68, статья 2]

3.4 кавитационная эрозия (cavitation erosion): Эрозия материала в результате воздействия кавитации.

3.5 кавитация (cavitation): Физическое явление, наблюдающееся в зонах разрыва сплошности жидкости и характеризующееся образованием и последующим захлопыванием парогазовых пузырьков.

Примечание - Кавитация сопровождается шумом и вибрацией, при этом могут происходить изменения гидравлических характеристик системы и эрозия материалов.

3.6 капельная эрозия (droplet erosion): Эрозия материла* в результате воздействия удара капель жидкости.

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

3.7 эрозия (erosion): Разрушение материала в результате воздействия на него потоков жидкости или газа, движущихся с большими скоростями или под влиянием механических примесей.

3.8 эрозия-коррозия (erosion-corrosion): Совместное действие эрозии и коррозии.

3.9 приведенная скорость (superficial velocity): Скорость течения одной фазы в трубопроводе, равная отношению ее объемного расхода к площади сечения трубопровода.

3.10 скорость смеси (mixture velocity): Сумма приведенных скоростей всех фаз.

3.11

трубопроводная система (pipeline system): Взаимосвязанная система подводных трубопроводов, их райзеры, опоры, запорная арматура, все несъемные соединительные детали, связанные с ней защитные системы и система защиты от коррозии.

Примечание - Если не оговорено иное, границы трубопроводной системы включают в себя:

- узел запуска/приема очистных устройств на установке. Если узел запуска/приема очистных устройств отсутствует, трубопроводная система заканчивается на первом кране (задвижке) включительно;

- на подводной установке (объекте) трубопроводная система обычно заканчивается в месте соединения с фонтанной арматурой или дроссельной заслонкой. Фонтанная арматура не считается частью трубопроводной системы. На подводной установке (объекте), к которой приведенное выше определение неприменимо, трубопроводная система заканчивается в месте соединения с подводной установкой (объектом). Соединение является частью подводного трубопровода;

- трубопроводная система на участке подхода к берегу заканчивается первым фланцем/краном (задвижкой).


[ГОСТ Р 54382-2011, пункт 3.69]

3.12 нержавеющая сталь (stainless steel): Сплав стали с содержанием хрома более 12% (по весу).

3.13 стальной каркас (steel carcass): Внутренняя стальная часть гибких труб, используемая в гибких трубах для транспортировки углеводородов, выполненная в виде гофры или замкнутых друг с другом звеньев.

     4 Обозначения и сокращения


В настоящем стандарте применены следующие обозначения и сокращения:

A, B, C, k

-

коэффициенты;



-

площадь, подвергаемая эрозии, м;



-

площадь поперечного сечения трубы, м;



-

соотношение площадей поперечных сечений до и после конфузора;

b

-

параметр, зависящий от числа Рейнольдса (Re);



-

номинальная пропускная способность дросселя, м/мин;



-

коэффициент поправки на геометрические параметры трубопровода;



-

коэффициент поправки на размер частиц;

с

-

параметр, зависящий от числа Рейнольдса (Re);



-

коэффициент преобразования единиц измерения из м/с в мм/год;

D

-

диаметр поперечного сечения трубы, м;



-

диаметр поперечного сечения трубы до конфузора, м;



-

диаметр поперечного сечения трубы после конфузора, м;



-

средний диаметр частицы, м;



-

критический диаметр частицы, мм;

Е

-

фактическая потеря толщины стенки, мм;



-

фактическая скорость потери материала, кг/с;



-

удельная скорость потери материала, кг/кг;



-

фактическая скорость потери толщины стенки, м/с;



-

удельная потеря толщины стенки, м/кг;



-

ежегодная потеря толщины стенки, мм/год;



-

измеренная потеря толщины стенки, мм/год;



-

функция, характеризующая пластичность материала;



-

хрупкого материала;



-

пластичного материала;

G

-

коэффициент поправки на диаметр частицы;

GF

-

геометрический поправочный коэффициент;

GOR

-

газовый фактор при стандартных условиях, м/см;

h

-

высота усиления сварного шва, м;

    K

-

постоянная эрозии материала (размерность зависит от показателя степени n), (м/с);



-

массовый расход газа в трубопроводе, кг/с;



-

массовый расход жидкости в трубопроводе, кг/с;



-

масса песка, кг;



-

массовый расход песка, кг/с;



-

массовый расход многофазного потока, кг/с;

MW

-

молекулярный вес газа, кг/моль;

P

-

давление, бар;



-

давление на входе в дроссель, бар;



-

давление на входе из дросселя, бар;



-

давление при стандартных условиях, бар;



-

поток газа (стандартные условия), м/сут;



-

фактический объем многофазного потока, м/с;



-

поток воды (стандартные условия), м/сут;



-

поток нефти (стандартные условия), м/сут;



-

радиус кривизны изгиба трубопровода (галереи дросселя), м;

R

-

универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К;

Re

-

число Рейнольдса;

Т

-

температура, К;



-

температура при стандартных условиях, К;



-

скорость частиц при ударе, м/с;



-

скорость частиц до конфузора, м/с;



-

скорость частиц после конфузора, м/с;



-

скорость потока в каналах дросселя, м/с;



-

скорость многофазного потока, м/с;



-

приведенная скорость газообразной фазы в трубе, м/с;



-

приведенная скорость жидкой фазы в трубе, м/с;



-

фактическая скорость многофазного потока в трубопроводе, м/с;

WC

-

обводненность месторождения (стандартные условия), м/см;

Z

-

коэффициент сжимаемости газа;



-

угол удара частицы, рад.;



-

соотношение плотностей частиц и флюида;



-

отношение диаметра частицы к геометрическому диаметру;



-

ненормированный критический диаметр частиц;



-

вязкость газовой фазы, кг/мс;



-

вязкость жидкой фазы, кг/мс;



-

динамическая вязкость смеси (многофазного потока), кг/мс;



-

вязкость нефти (стандартные условия), кг/мс;



-

вязкость воды (стандартные условия), кг/мс;



-

кинематическая вязкость смеси (многофазного потока), м/с;

v

-

показатель степени в степенной функции скорости;



-

плотность газовой фазы, кг/м;



-

плотность жидкой фазы, кг/м;



-

плотность смеси (многофазного потока), кг/м;



-

плотность частиц, кг/м;



-

плотность материала трубопровода (мишени), кг/м;



-

плотность воды при стандартных условиях, кг/м;



-

плотность нефти при стандартных условиях, кг/м;



-

плотность потока на входе в дроссель, кг/м;



-

плотность потока на входе из дросселя, кг/м;

НКТ

-

насосно-компрессорная труба;

ТНПА

-

телеуправляемый необитаемый подводный аппарат;

ppmw

-

массовая доля компонента, млн (1·10);

ppmv

-

объемная доля компонента, млн (1·10).

Доступ к полной версии документа ограничен
Этот документ доступен в системах «Техэксперт» и «Кодекс».