ГОСТ 30767-2002 Оборудование для газлифтной эксплуатации скважин. Требования безопасности и методы испытаний

ГОСТ 30767-2002

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ОБОРУДОВАНИЕДЛЯ ГАЗЛИФТНОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

ТРЕБОВАНИЯБЕЗОПАСНОСТИ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

Минск

Предисловие

1РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским и проектно-конструкторскиминститутом нефтяного машиностроения (АООТ «ВНИИнефтемаш»)

ВНЕСЕНГосстандартом России

2ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации(протокол № 21 от 30 мая 2002 г.)

Запринятие проголосовали:

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Республика Беларусь

Госстандарт Республики Беларусь

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Кыргызская Республика

Кыргызстандарт

Республика Молдова

Молдовастандарт

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Таджикистан

Таджикстандарт

Туркменистан

Главгосслужба «Туркменстандартлары»

Узбекистан

Узгосстандарт

3 Настоящийстандарт гармонизирован со стандартом Американского нефтяного института API Spec 11VI «Спецификация на газлифтное оборудование» в части методовконтроля и испытаний

4 ПостановлениемГосударственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологииот 4 декабря 2002 г. № 444-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30767-2002введен в действие непосредственно в качестве государственного стандартаРоссийской Федерации с 1 июля 2003 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Настоящийстандарт, сохраняя все формулировки, положения и ссылки на международные изарубежные стандарты, дополняет их положениями и ссылками на действующиероссийские стандарты и нормативные документы.

Стандарт знакомитроссийских производителей и потребителей оборудования с требованиями стандарта API Spec 11VI и практическими возможностями его применения в странах СНГ.

Настоящийстандарт предназначен для применения расположенными на территории стран СНГтехническими комитетами по стандартизации, предприятиями и объединениямипредприятий, в том числе союзами, ассоциациями, концернами, акционернымиобществами, межотраслевыми, региональными и другими объединениями, независимоот форм собственности подчинения.

Стандартраспространяется на оборудование, независимо от его технических характеристик,размеров, массы и других показателей, времени и места разработки, изготовления,испытаний, проведенных предприятиями всех форм собственности и подчиненности.

ГОСТ 30767-2002

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯГАЗЛИФТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

Требованиябезопасности и методы испытаний

Gas lift well use equipment. Safety requirements andtest methods

Дата введения 2003-07-01

1 Область применения

Настоящий стандартраспространяется на внутрискважинное оборудование для газлифтной эксплуатации,в том числе газлифтные клапаны и скважинные камеры для газлифтных клапанов, атакже на испытательные стенды для предприятий - изготовителей газлифтногооборудования и промысловых лабораторий.

Стандартустанавливает требования безопасности к оборудованию и методам испытаний(проверки) параметров, норм и характеристик продукции.

Целесообразностьприменения положений настоящего стандарта к другим видам газлифтного оборудованияопределяется в нормативных документах на это оборудование.

Требованиянастоящего стандарта, за исключением раздела 5, являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

В настоящемстандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ3242-79 Соединения сварные. Методы контроля качества

ГОСТ5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы,конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 6507-90Микрометры. Технические условия

ГОСТ7512-82 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод

ГОСТ9012-59 (ИСО 410-82, ИСО6506-81) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю

ГОСТ9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу

ГОСТ14782-86 Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые

ГОСТ16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы,конструктивные элементы и размеры

ГОСТ18442-80 Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования

ГОСТ 21105-87Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод

ГОСТ 23706-90(МЭК 51-6-84) Омметры. Общие технические условия

3 Определения

3.1 газлифт: Способдобычи нефти и нефтегазового конденсата, заключающийся в разгазированиижидкости в подъемных трубах и подъеме ее из скважины за счет возникающейразности давлений в подъемных трубах и затрубном пространстве.

3.2 оборудованиегазлифтное: Комплексы подземного и наземного оборудования для газлифтнойэксплуатации скважины.

3.3 скважиннаякамера: Камера эллипсного сечения, входящая в компоновкунасосно-компрессорных труб и обеспечивающая установку и съем газлифтных и др.клапанов в боковой полости камеры с помощью канатной техники, оставляя открытымцентральный проход.

3.4 газлифтныйклапан: Клапан, вставляемый в скважинную камеру и обеспечивающий подачугаза в подъемные насосно-компрессорные трубы.

3.5 ингибиторныйклапан: Клапан, вставляемый в скважинную камеру и обеспечивающий подачуингибитора в подъемные трубы.

3.6 обратныйклапан: Клапан, предназначенный для предотвращения перетока жидкости изколонны подъемных труб через газлифтный клапан в затрубное пространство.

3.7 циркуляционныйклапан: Клапан, входящий в состав колонны насосно-компрессорных труб иобеспечивающий соединение-разъединение внутритрубного и затрубногопространства.

3.8 глухаяпробка: Пробка, вставляемая в боковую полость скважинной камеры вместогазлифтного или др. клапанов.

4 Требования безопасности

4.1 Скважинныекамеры и газлифтные клапаны изготовляют в соответствии с требованиями настоящегостандарта.

4.2 На всематериалы, представленные в спецификации на газлифтные клапаныпроизводителем-поставщиком, должны быть сертификаты производителя, заисключением следующих узлов и деталей:

- медныхуплотнительных прокладок;

- карбидных шараи седла клапана;

- керамическихшара и седла клапана;

- пружинныхзапорных колец;

- припоев;

- эластомерныхматериалов;

- пластмассовыхи полимерных материалов;

- компенсаторовпульсации скважинной жидкости;

- изделийобщепромышленного назначения: гаек, болтов, винтов, срезных штифтов, фитингов,срезных винтов, стопорных винтов.

4.3 Металлы, изкоторых выполнены узлы и элементы конструкции, должны иметь сертификатыпредприятия-изготовителя, в которых должны быть указаны следующиехарактеристики:

- предельноесодержание химических элементов;

- температуратермообработки;

- предельныемеханические свойства;

- пределтекучести, кПа;

- пределпрочности на разрыв, кПа;

- относительноеудлинение, %;

- твердость, НВ(HRC).

4.4 Конструкция деталейи узлов каждого типа, модели и размеры разработанных, изготовленных иидентифицированных скважинных камер и газлифтных клапанов, должна обеспечиватьвзаимозаменяемость с камерами, изделиями и узлами клапанов, произведенныхдругими изготовителями.

4.5Наружные диаметры клапанов всех типов, устанавливаемых в полированные отверстияскважинных камер, должны соответствовать указанным в таблице 1.

Таблица 1

Номинальный наружный диаметр, мм

Диаметр верхнего уплотнения, мм

Диаметр нижнего уплотнения, мм

24,50

26,086 ± 0,127

26,086 ± 0,127

36,75

39,573 ± 0,127

37,984 ± 0,127

4.6Оборудование, изготовленное в соответствии с требованиями настоящего стандарта,должно соответствовать классам условий работы согласно таблице 2.

Таблица 2

Исполнение

Класс

Характеристика среды

Обычное

К1

Работа в среде с низким содержанием СО2 до 6 %

Коррозионно-стойкое

К2

Работа в среде с содержанием H2S и СО2 до 6 % каждого и давлением в скважине, вызывающим коррозионное растрескивание металла

К3

Работа в среде с содержанием H2S до 25 % и СО2 до 16 % и давлением в скважине, вызывающим коррозионное растрескивание металла

4.7 Скважиннаякамера должна выдерживать растягивающую нагрузку подвешенных к нейнасосно-компрессорных труб.

4.8 Скважиннаякамера с установленным в ней клапаном должна быть герметичной.

4.9 Диаметр проходногоканала скважинной камеры должен быть не менее внутреннего диаметра подвешенныхв ней насосно-компрессорных труб.

4.10 Давлениеоткрытия клапана не должно превышать 34,5 кПа.

4.11 Предел прочностии ударная вязкость сварных швов скважинных камер должна быть не менее чем уосновного металла; твердость сварных швов скважинных камер должна быть не болеечем у основного металла.

4.12 Сильфонныекамеры газлифтных клапанов должны быть герметичны при давлении не менее 12,5МПа.

4.13 Скважинныекамеры и газлифтные клапаны должны быть рассчитаны на давление, равноеиспытательному давлению используемых насосно-компрессорных труб, но не менее34,5 МПа.

4.14 Времясрабатывания газлифтного клапана до полного открытия - не более 30 с.

4.15 Приизвлечении газлифтного клапана из скважинной камеры нагрузка на канат не должнапревышать 3900 Н.

4.16 К работе сгазлифтным оборудованием допускаются лица, ознакомленные с инструкцией поэксплуатации оборудования, принципами его работы и прошедшие инструктаж потехнике безопасности [инструкция по технике безопасности, разработанная нанефтегазодобывающем предприятии и утвержденная руководством предприятия(генеральным директором, главным инженером)].

4.17 При монтажеи эксплуатации оборудования необходимо соблюдать требования [1].

4.18 Недопускается работа по спуску газлифтных клапанов при неисправных манометрах,предохранительных и выпускных клапанах устьевого оборудования.

4.19 Спуск иподъем газлифтных клапанов проводят канатной техникой при закрытых задвижках наструнах арматуры.

4.20 Спускгазлифтного оборудования в нешаблонированный ствол скважины не допускается.

4.21 Спускгазлифтного оборудования, не прошедшего испытаний и не имеющего сертификата,подтверждающего результаты испытаний в промысловых лабораториях, недопускается.

4.22 Стендовыеиспытания газлифтного оборудования нагрузкой под давлением проводят вспециально отведенном помещении, обеспечивающем безопасность обслуживающегоперсонала. Наблюдение проводят через специальные окна (щели) с защитнымищитками.

5 Контроль качества и методы испытания

5.1 Газлифтноеоборудование подвергают испытаниям на предприятии-изготовителе и функциональнымиспытаниям в промысловых лабораториях перед вводом в эксплуатацию.

5.2 Скважинныекамеры

Скважинныекамеры подвергают:

- контролюсварных соединений;

- контролютвердости;

- контролюзазоров;

- механическимиспытаниям;

- гидравлическимиспытаниям.

5.2.1 Методыконтроля сварных соединений

5.2.1.1 Контрольсварных соединений включает:

- визуальный иизмерительный контроль;

- радиографию(РГ);

- ультразвуковуюдефектоскопию (УЗД);

- цветной(капиллярный) (ЦД) или магнитопорошковый метод контроля (МПД);

- измерениетвердости;

- механическиеиспытания сварных образцов.

5.2.1.2 КонтрольРГ или УЗД проводят после сварки и термообработки. Контролю ЦД по ГОСТ 18442или МПД по ГОСТ 21105подвергают сварные соединения после окончания работы со сварными швами либопосле механической обработки.

5.2.1.3Визуальный контроль проводят в соответствии с ГОСТ 3242. Передконтролем сварные швы и прилегающую в ним поверхность основного металла ширинойне менее 20 мм по обе стороны шва очищают от шлака, брызг металла, окалины идругих загрязнений.

В сварных соединенияхне допускаются трещины, непровары, подрезы, незаплавленные кратеры. Размерысварных швов должны соответствовать ГОСТ5264 и ГОСТ16037. Визуальному и измерительному контролю подвергают все сварныесоединения.

5.2.1.4Радиографический проводят согласно ГОСТ7512.

5.2.1.5Ультразвуковую дефектоскопию проводят согласно ГОСТ14782.

5.2.1.6 Приконтроле ЦД и МПД наличие протяженных и неодиночных дефектов являетсябраковочным признаком.

5.2.1.7Механическим испытаниям подвергают образцы, изготовленные из контрольныхсварных стыков.

5.2.1.8 Каждый сварщикдолжен сварить контрольные пробы в объеме не менее 1 % общего числа сваренныхим однотипных производственных стыков, но не менее одного стыка.

5.2.1.9 Изконтрольных стыков изготовляют образцы на растяжение (не менее двух),статический (не менее двух) и ударный (не менее трех) изгиб.

5.2.1.10Определяют следующие механические свойства сварных соединений:

- пределпрочности;

- угол загиба, …°;

- ударнуювязкость, KCU, (Шарпи) по шву и зонетермического влияния (ЗТВ).

5.2.1.11 Впоперечном сечении образцов сварных швов проверяют твердость по металлу шва,ЗТВ и основному металлу.

При толщинеметалла менее 13 мм проводят по четыре измерения твердости в указанных участкахсварного соединения.

5.2.2 Методыконтроля твердости

5.2.2.1Твердость поверхности готовых изделий контролируют в соответствии с ГОСТ9012, ГОСТ 9013.

Критерии твердостипринимают в соответствии со спецификацией изготовителя.

Испытанияпроводят на базовых образцах, число которых должно быть не менее 5 % общегочисла изготовленных изделий, но не менее одного изделия.

Если испытуемыеобразцы по твердости не соответствуют контрольным значениям хотя бы по однойскважинной камере, то испытывают 100 % продукции. Не соответствующиенормативной документации изделия бракуют, ремонтируют и подвергают повторнымиспытаниям в соответствии с методом неразрушающего контроля (НРК).

5.2.3 Контрользазоров

Каждуюскважинную камеру контролируют оправкой калибровочного стержня длиной не менее1070 мм и наружным диаметром - в соответствии со спецификацией калиброванныхоправок для труб.

5.2.4Механические испытания

Каждуюскважинную камеру испытывают на собираемость с устанавливаемым газлифтнымклапаном на стенде (рисунок 1).Газлифтный клапан устанавливают в скважинную камеру и извлекают из нее спомощью стандартных приспособлений канатной техники. Нагрузку при извлечениигазлифтного клапана измеряют по индикатору массы.

5.2.5Гидравлические испытания

5.2.5.1Гидравлическим испытаниям подвергают все скважинные камеры после установки вних глухих пробок.

Скважиннуюкамеру устанавливают в стенд (рисунок 2).

К камереприлагают гидравлическое давление, равное полуторократному расчетному давлению,но не менее 35,0 МПа.

Скважинную камерунагружают и выдерживают под давлением не менее 3 мин. Затем давление снижают донуля. Течь и отпотевание не допускаются.

5.2.5.2Измерительное и испытательное оборудование

5.2.5.2.1Параметры измерительного и испытательного оборудования должны быть: диаметрприборной шкалы манометра - не менее 100 мм, точность манометра ±2 % шкалы.

Трансформаторыдавления, самописцы должны быть тарированы с точностью ±0,5 шкалыприбора. Допускается использовать калиброванные системы трансформаторовдавления.

5.2.5.2.2 Дляконтроля присоединительной резьбы используют калибры в соответствии сдокументацией предприятия-изготовителя труб.

Оборудование,необходимое для измерения резьбы по API, калибруют всоответствии с [2].

5.2.6 Испытаниескважинной камеры под нагрузкой.

5.2.6.1Испытания проводят на стенде (рисунок 3).

1 - скважинная камера; 2 - мачта; 3 - направляющая; 4 - комплект стандартныхприспособлений; 5 - лебедка; 6 - индикатор массы

Рисунок 1 -Стенд для испытания скважинной камеры на собираемость

1 - скважинная камера; 2 - пробка; 3 - переводник со штуцерами; 4 - трубопроводы с запорной арматурой;5 - манометр

Рисунок 2 -Стенд для гидравлического испытания скважинной камеры

1 - скважинная камера; 2 - силовая рама; 3 - гидроцилиндр; 4 - обвязка гидроцилиндра; 5 -проушина

Рисунок 3 - Стенд для испытанияскважинной камеры под нагрузкой

5.2.6.2Скважинную камеру устанавливают в стенд. Гидроцилиндром создают растягивающуюнагрузку, равную допускаемой нагрузке на страгивание для присоединительнойрезьбы скважинной камеры. Нагрузку контролируют по показаниям манометра.

5.3 Газлифтныеклапаны

5.3.1 Газлифтныеклапаны подвергают испытаниям на:

- герметичность;

- прочность;

-работоспособность.

5.3.2Измерительное и испытательное оборудование

5.3.2.1 Диаметр манометров, используемых в испытательных стендахдля нагружения газлифтных клапанов гидравлическим давлением, должен быть неменее 216 мм.

Точность манометрадолжна быть не ниже 0,25 % полной шкалы.

5.3.2.2Показатели манометров, используемых на камере давления, должны быть точностьюне ниже 5 % полной шкалы.

5.3.2.3Минимальная погрешность преобразователей (трансформаторов) давления должна бытьтакой же, как и у манометров.

5.3.3 Испытаниена прочность и герметичность

5.3.3.1Испытаниям на прочность и герметичность подвергают основные элементыгазлифтного клапана: сильфонную камеру, основной и обратный клапаны.

5.3.3.1.1Прочность и герметичность сильфонной камеры газлифтного клапана проверяют настенде (рисунок 4).

Газлифтныйклапан устанавливают на стенд, сильфонную камеру медленно заполняют азотом поддавлением 0,7 - 1,0 МПа до касания клапана с седлом, после чего давлениедоводят до 12,5+035 МПа. Давление выдерживают в течение 15 мин.Падение давления не допускается. В случае негерметичности сильфонную камерузаменяют и испытания повторяют.

1 - камера давления; 2 - газлифтный клапан; 3 - пульт управления; 4 - баллон с газом; 5 - баллонс воздухом

Рисунок 4 - Стенд длягидравлических испытаний сильфонной камеры

5.3.3.1.2Герметичность обратного клапана газлифтного клапана проверяют на стенде(рисунок 5).

Газлифтныйклапан с незаряженной сильфонной камерой устанавливают на стенд, постепенноповышают давление воздуха от 1,0 до 5,0; 10,0; 15,0; 21,0 МПа с выдержкой 5 минна каждом значении давления.

Принегерметичности обратного клапана в любом интервале давлений газлифтный клапанснимают со стенда, устраняют повреждения обратного клапана и повторяютиспытания.

5.3.3.1.3Проверка на герметичность основного клапана

Газлифтныйклапан с заряженной азотом до давления 5,0 МПа сильфонной камерой устанавливаютна стенд (рисунок 5), постепенноповышают давление воздуха в камере давления от 1,0 до 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 МПа свыдержкой 5 мин на каждом значении давления.

Принегерметичности основного клапана при любом из значений давления газлифтныйклапан извлекают из стенда, устраняют повреждения основного клапана и повторяютиспытания.

5.3.3.1.4Испытание газлифтного клапана на работоспособность

Газлифтныйклапан с заряженной азотом до давления 5,0 МПа сильфонной камерой устанавливаютна стенд (рисунок 5), плавноповышают давление воздуха в камере давления до 6,0 МПа. Давление открытияклапана Р вычисляют по формуле

Ротк = Рр.отк± (0,05 - 0,1) МПа,

где Ротк - фактическоедавление открытия клапана;

Рр.отк - расчетноедавление открытия клапана.

1 - камера давления; 2 -газлифтный клапан; 3 -пульт управления, 4 - воздушныйресивер

Рисунок 5 - Стенд для испытаниягазлифтного клапана на работоспособность

5.3.4 Протокол испытанийизготовителя должен содержать:

- результатыпроверочных расчетов;

- техническоеописание, технический паспорт изготовителя, перечень использованных материалов,перечень проверочных испытаний газлифтного оборудования и их результаты, датуиспытания оборудования.

5.3.5 Протоколыдолжны храниться не менее пяти лет со дня изготовления оборудования с указаниемтипа, модели, типоразмера, заводского номера газлифтного оборудования.

5.4Функциональные испытания оборудования перед спуском в скважину

5.4.1 Передспуском в скважину газлифтные клапаны подвергают испытаниям на:

- открытие изакрытие клапана давлением управления;

- герметичность;

- определениеперемещения штока газлифтного клапана в зависимости от прикладываемогодавления;

- работоспособностьклапана.

5.4.2Измерительное и испытательное оборудование

5.4.2.1Измерительное и испытательное оборудование в части требований к манометрам ипреобразователям давления должно соответствовать 5.3.2.1 настоящего стандарта.

5.4.2.2Максимальная цена деления датчиков и измерителей температуры (термометров),используемых в устройствах для термостатирования газлифтных клапанов (водяныхваннах), 1 °С, погрешностьизмерения не должна превышать ±1 деление.

5.4.3 Методыиспытания

5.4.3.1Испытания на открытие и закрытие газлифтного клапана давлением управления настенде типа «гильза» (рисунок 6)

5.4.3.1.1Газлифтный клапан с заряженной сильфонной камерой устанавливают в водяную ваннуи выдерживают не менее 15 мин при температуре воды 15,5 °С.

5.4.3.1.2 Клапанизвлекают из водяной ванны и помещают на испытательный стенд (рисунок 6).

5.4.3.1.3Давлением газа открывают клапан. Измеряют и записывают необходимое для открытияклапана давление. Если время открытия клапана более 30 с, клапан снимают состенда, вновь помещают в водяную ванну и выдерживают в течение 15 мин, послечего испытание повторяют.

5.4.3.1.4 Клапанустанавливают в камеру давления стенда типа «внутрикапсульный» (рисунок 7), повышают давление в камере до 34,5МПа и выдерживают его не менее 15 мин.

Понижаютдавление до нуля. Утечка через клапан не допускается.

Полный циклиспытания повторяют три раза с паузой между циклами не более 1 мин.

1 - испытуемый клапан; 2 - манометр; 3 - гильза

Рисунок 6 -Испытательный стенд типа «гильза»

1, 4- манометры; 2 - газлифтный клапан; 3 - камера давления

Рисунок 7 - Испытательный стендтипа «внутрикапсульный»

5.4.3.1.5 Клапанизвлекают из камеры и помещают вновь в водяную ванну не менее чем на 15 мин.

5.4.3.1.6Извлекают клапан из ванны и помещают на стенд. Измеряют открывающее давление.Испытания повторяют до тех пор, пока давление открытия клапана изменится неменее чем на ±34,5 кПа.

Примечание- Испытание клапанас нагрузочной пружиной проводят методом испытания клапана с сильфонной камеройбез термостатирования в водяной ванне.

1 - газлифтный клапан; 2- манометр

Рисунок 8 - Стенд для испытания нагерметичность клапанного узла

5.4.3.2Испытание газлифтного клапана на герметичность

5.4.3.2.1Испытательный стенд для проверки на герметичность клапанного узла (рисунок 8) и газлифтного клапана (рисунок 9) должен быть оснащен приборамиизмерения скорости потока газа, нагнетаемого в клапан при низком давлении.

5.4.3.2.2 Клапаныиспытывают на герметичность при температуре окружающей среды (20,0 ± 2) °С.

1, 2,5 - манометры;3 - камера давления; 4 - газлифтный клапан

Рисунок 9 - Стенд для испытания нагерметичность газлифтного клапана

5.4.3.2.3Измеряют открывающее давление Рот, кПа, и рассчитывают закрывающее давление Рзакпо формуле

Рзак = Рот(1- Ap/Aв),

где Рзак - закрывающеедавление клапана, зависящее от температуры клапана, кПа;

Рот - открывающее давление клапана, зависящее от температуры клапана,кПа;

Ар - эффективная площадь штока и седла клапана, на которую воздействуетдавление зарядки (воздух, азот), мм2;

Ав - нижнее эффективное сечение, на которое воздействует давление газа(воздуха на стенде), мм2.

5.4.3.2.4 Клапанпомещают на стенд (рисунок 8),открывают давлением газа выше открывающего давления Рот,затем снижают давление газа до значения, большего чем закрывающее давление Рзак на 1 кПа. Утечка газа через клапанне должна превышать 1 м3/сут. Испытания повторяют для газлифтногоклапана на стенде (рисунок 9).

5.4.3.3Определение перемещения штока газлифтного клапана - в зависимости отприкладываемого давления.

5.4.3.3.1Испытание проводят на стенде типа «зонд» (рисунок 10), состоящего из:

- манометра сценой деления не менее 1,0 кПа. Погрешность измерения манометра, используемогодля измерения давления, должна быть не более 0,25 % шкалы измерения;

- микрометр сценой деления 0,001 мм по ГОСТ 6507;

- омметр по ГОСТ23706.

Примечание - Стенд для испытания клапана(рисунок 10) приведен в качествепримера и не ограничивает применение других конструкций стенда для проведенияиспытания.

5.4.3.3.2 Газлифтный клапан помещают на стенд, подают давление,постепенно увеличивая его, до момента соприкосновения штока клапана с седломклапана. Этот момент фиксируют по значительному увеличению электрическогосопротивления на омметре. Давление регистрируют по показанию манометра.

1 - омметр; 2- камера давления; 3 - газлифтный клапан; 4 - манометр

Рисунок 10 - Стенд для измеренияпозиции газлифтного клапана

Установивпервоначальное давление с погрешностью ±5 % от зарегистрированного, затемпостепенно повышают давление и регистрируют его значения при перемещении штокаклапана с шагом 0,127 мм, измеряемого микрометром. Измерения проводят для 10перемещений штока клапана.

5.4.3.3.3Снижают давление с шагом изменения давления и погрешностью ±5 % от зарегистрированногопо 5.4.3.3.2. При каждом шагеизменения давления регистрируют показания перемещения штока клапана попоказаниям микрометра. Измерения проводят для 10 перемещений штока клапана. Припоказании электрического сопротивления на омметре «ноль» погрешностьпервоначального показания микрометра должна быть ±0,127 мм.

5.4.3.3.4 Длярегистрации давления и позиции штока следует использовать форму 1 протокола (приложение А).

5.4.3.3.5По результатам испытаний строят диаграмму (рисунок 11).

Рисунок 11 - Диаграммыперемещения штока по результатам испытаний

Не менее пятизарегистрированных позиций штока при повышении давления и пяти позиций припонижении давления должны находиться в прямой части диаграммы участка А.

Наклонная линияучастка А - рядэффективных перемещений клапана.

Наклонная линияучастка В - рядперемещений, где сильфон клапана оказывает повышенное сопротивление иотображает ненормальную работу клапана.

Наклонная линияучастка А начинается отнулевого значения перемещения штока до точки, где наклонная линия нагрузки,характеризующая нормальную работу клапана, круто изгибается вверх. Началоизгиба определяют визуально.

Прямуюхарактеристики проводят по усредненным значениям испытаний увеличением иуменьшением давления (рисунок 12).

Рисунок 12 - Диаграммыперемещения штока в зависимости от коррозии клапана

Значение нормынагрузки сильфона клапана NH, кПа/мм,вычисляют по формуле

где Р1 и Р2крайние значения усредненной линии участка А диаграммы;

dx - максимально эффективное перемещениештока клапана в пределах наклонной линии участка А.

5.4.3.4Испытание клапана на работоспособность

5.4.3.4.1Испытание проводят на стенде (рисунок 13),при этом утяжеленная штанга должна быть длиной (1500 ± 80) мм и номинальнымдиаметром 38,1 мм; стержень механического ясса должен быть длиной (500 ± 50) мми номинальным диаметром 38,1 мм.

Рисунок 13 - Стенд для испытания установки клапана

5.4.3.4.2Скважинную камеру устанавливают в аппарат для измерения открывающего клапандавления.

Посадку клапанав карман скважинной камеры осуществляют при помощи пяти ударов яссом сосвободно падающим утяжеленным стержнем.

Спускнойинструмент освобождают движением ясса вверх.

Измеряют открывающеедавление клапана, вставленного в карман скважинной камеры.

Измеряют ирегистрируют температуру окружающей среды.

Результатыиспытаний регистрируют в протоколе по форме 2(приложение А).

5.4.4.4.3Результаты испытаний оформляют актом, в котором указывают обозначение изаводской номер клапана, дату, результаты испытания с указанием:

- давленияустановки клапана;

- давленияопрессовки;

- диаграммперемещения штока в зависимости от давления на клапан;

- наилучшейнаклонной линии участка А диаграммы;

- нормы нагрузкисильфонной сборки;

- максимальноэффективного перемещения клапана.

ПРИЛОЖЕНИЕА

(справочное)

Форма 1

Форма протокола испытаний

Номер чертежа стенда______________________________________________________

Тип прибора для измерения давления_________________ класс точности___________

Тип клапана_______________________________________________________________

Заводской номер клапана____________________________________________________

Номер чертежа и дата выпуска клапана________________________________________

Показатели испытаний:

Система единиц________________________ мм/кПа

Установочное давление клапана__________________ Рот или Рзак_________________________

Давление испытания/увеличение давления

Позиция штока

Давление испытания/понижение давления

Позиция штока

действительная

откорректированная

действительная

откорректированная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаграмма результатов (номер диаграммы____________________________________ )

Диаграмма наилучшей линии результатов_____________________________________

Уровень нагрузки___________________________________________________ кПа/мм

Максимально эффективное перемещение штока клапана_______________________ мм

Испытания провел______________________ Дата испытаний____________________

Форма 2

Обозначение клапана__________________ Дата 

Заводской номер клапана_______________ Система единиц_____________ кПа/цикл

Серийный номер клапана

Исходные

Результаты испытаний

Изменение

давление

температура

давление

температура

давления

температуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Испытания провел_________________ Дата испытаний____________________

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Библиография

[1] Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности. ГосгортехнадзорРФ

[2] API Spec 11V1. Оборудованиегазлифтное

Ключевые слова: оборудование газлифтное,скважинная камера, газлифтный клапан, ингибиторный клапан, циркуляционныйклапан, обратный клапан, глухая пробка, требования безопасности, квалификация персонала,дефектоскопия, контроль качества, измерительное и испытательное оборудование,функциональные испытания, норма нагрузки клапана, гармонизация

Stroy.Expert
65,81 75,32