Купить систему ГАРАНТ Получить демо-доступ Узнать стоимость Информационный банк Подобрать комплект Семинары

Свод правил по проектированию и строительству СП 34-106-98 "Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки" (одобрен письмом Госстроя РФ от 15 декабря 1998 г. N 13-669)

2. Правила проектирования

 

Определение расстояния между устьями соседних эксплуатационных скважин бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

2.1 Расстояние между устьями соседних эксплуатационных скважин a, м, следует определять по формуле

 

                    a = 2a  + r(4 + n + k),                           (1)
                          d

 

 где a   -  допустимое отклонение оси скважины от вертикали  на  отметке
      d     кровли выработки-емкости, м;
     r   -  радиус выработки-емкости резервуара *, м;
     n   -  коэффициент,  учитывающий  погрешности    формообразования в
            зависимости от принятой технологической схемы строительства,
            принимаемый равным для схемы растворения соли:
            сверху вниз..............................................0,1;
            снизу вверх..............................................0,5;
            для комбинированных и иных схем..........................0,2;
       k -  коэффициент,  учитывающий  возможную  асимметричность   формы
            выработки-емкости по геологическим условиям, определяемый  по
            таблице 1.

 

Таблица 1

 


Морфологический тип месторождения
Значение коэффициента k при схеме
растворения
сверху
вниз
снизу
вверх
комбинирова-
нной и иной
Пластовый и пластово-линзообразный 0,2 0,7 0,4
Куполо- и штокообразный 0,5 1,5 1

2.2 В мощных соляных залежах расстояние между устьями скважин допускается уменьшать за счет двух- или многоярусного расположения выработок-емкостей резервуаров. При этом величина целика между соседними выработками-емкостями по кратчайшему расстоянию между стенками должна соответствовать требованиям формулы (1), а расстояние от стенки выработки-емкости до соседних скважин должно быть не менее 50 м.

2.3 При необходимости вытеснения продукта из подземного резервуара ненасыщенным рассолом или водой следует произвести расчет увеличения объема выработки-емкости в процессе эксплуатации и определение ее конечной конфигурации. Значение r в формуле (1) принимается в соответствии с конечной конфигурацией. Увеличение объема выработки-емкости должно быть запланировано на стадии проектирования резервуара в соответствии с потребностями в расширении объема хранения.

Определение объема выброса суг, нефти и нефтепродуктов при аварийной разгерметизации устья скважины бесшахтного резервуара в каменной соли

 

2.4 Объем выброса продукта хранения V_e, м3, при аварийной разгерметизации устьевой обвязки скважины допускается определять по формуле

 

ФОРМУЛА 2. СП 34-106-98

 

Примечание: при расчете вместимости обвалования уровень разлившейся жидкости при максимальном объеме излива следует принимать ниже верхней отметки гребня обвалования на 0,2 м. Высота обвалования должна быть не менее 1 м и ширина по верху насыпи не менее 0,5 м.

Определение минимальной глубины заложения кровли выработки-емкости подземного резервуара

 

2.5 Минимальную глубину заложения кровли выработки-емкости подземного резервуара, эксплуатирующегося в условиях избыточного давления, H_min, м, при сооружении резервуаров в непроницаемых породах следует определять по формуле

 

ФОРМУЛА 3. СП 34-106-98

 

ФОРМУЛА 4. СП 34-106-98

2.6 В проницаемых породах глубину заложения кровли выработок-емкостей шахтных резервуаров в породах с положительной температурой следует выбирать с таким расчетом, чтобы величина подпора подземных вод на кровлю выработок-емкостей превышала внутреннее давление в резервуаре не менее чем на 0,05 МПа.

2.7 Глубину заложения кровли шахтных резервуаров в вечномерзлых породах следует принимать, как правило, ниже слоя сезонных колебаний температуры либо по условиям герметичности и устойчивости.

2.8 Оценочная классификация горных пород по экранирующей способности приведена в таблице 2.

 

Таблица 2

 

Экранирующая
способность
горных пород
Давление прорыва
через
водонасыщенную
породу, МПа
Коэффициент
проницаемости по
газу эпсилон х
10(8), мкм2
Коэффициент
водонасыщенно-
сти породы, %
Высокая
Повышенная
Средняя
Пониженная
Низкая
Очень низкая

Примечания.
1 Коэффици
пород определяю
2 Оценку пр
прорыва через в
быть не менее и
Более 7
" 4 до 7
" 1,5 " 4
" 0,5 " 1,5
" 0,1 " 0,5
" 0,01 " 0,1


нты проницаемости
ся при инженерно-ге
годности пород след
донасыщенную породу
быточного давления
Менее 1
Более 10 до 1
" 10(2) " 10
" 10(3) " 10(2)
" 10(4) " 10(3)
" 10(5) " 10(4)


по газу эпсилон и в
логических изыскания
ет производить по ве
при этом давление
выработке-емкости.


85 и более


25 и более


донасыщенности
.
ичине давления
рорыва должно

Оценка экранирующих свойств вечномерзлых пород

 

2.9 Экранирующие свойства массивов вечномерзлых пород, предназначаемых для строительства подземных резервуаров, рекомендуется оценивать по данным опытных наливов светлых нефтепродуктов, подлежащих хранению, в разведочные скважины.

Допускается в качестве испытательной жидкости использовать керосин и реактивное топливо независимо от видов подлежащих хранению светлых нефтепродуктов.

2.10 Испытываемый интервал в разведочной скважине перед наливом испытательной жидкости должен быть проработан буровым инструментом "всухую". Диаметр бурового инструмента должен быть равен или больше диаметра ствола скважины.

2.11 Замеры глубин забоя скважины и уровня жидкости в начальный период следует производить не реже одного раза в сутки, после стабилизации уровня и забоя периодичность измерений может быть увеличена, но не реже одного раза в десять суток.

2.12 Вечномерзлые породы в испытанном интервале глубин считаются пригодными для размещения выработок-емкостей, если средняя за период наблюдений скорость понижения уровня испытательной жидкости в скважине после стабилизации ее забоя не превышает 0,5 см/сут.

2.13 При скорости понижения уровня жидкости более 0,5 см/сут проницаемый пласт следует перекрыть ледяной пробкой путем налива в скважину воды до заданной отметки. Объем подаваемой в скважину воды следует определять расчетом.

2.14 При наличии в геологическом разрезе площадки проницаемых пропластков продолжительность наблюдений за уровнем испытательной жидкости в разведочных скважинах должна быть не менее трех месяцев; при отсутствии таких пропластков - не менее 15 суток после стабилизации скважины.

2.15 По окончании опытных наливов испытательная жидкость из разведочной скважины вытесняется водой, собирается или сжигается на месте.

 

Сроки хранения топлива в подземных резервуарах различного типа, обеспечивающие сохранение качества в пределах требований ГОСТ и ТУ на месте применения

 

Таблица 3

 

Топливо Типы подземных резервуаров Срок хранения,
лет
Авиационные
бензины

Автомобильные
бензины
А-72, А-76





Автомобильные
бензины
АИ-91, АИ-93,
АИ-95





Дизельное топливо
всех марок






Авиационный
керосин
Бесшахтные в каменной соли с
температурой до 25°С
Шахтные в вечномерзлых породах
Бесшахтные в каменной соли с
температурой, °С, до:
25
26-35
36-45
Шахтные в породах с положительной
температурой (неэтилированные бензины)
Шахтные в вечномерзлых породах
Бесшахтные в каменной соли с
температурой, °С, до:
25

26-35
36-45
Шахтные в породах с положительной
температурой
Шахтные в вечномерзлых породах
Бесшахтные в каменной соли с
температурой, °С, до:
25
26-35
36-45
Шахтные в породах с положительной
температурой
Шахтные в вечномерзлых породах
Бесшахтные в каменной соли с
температурой, °С, до:
25
26-35
36-45
Шахтные в породах с положительной
температурой
Шахтные в вечномерзлых породах
8

10


12
9
5
15

15


15

11
6
15

15


15
11
7
15

15


12 *
9 *
7 *
15 *

15 *
* Сроки хранения, обеспечивающие сохранение качества в пределах
норм ГОСТ, но не согласованные с организациями, эксплуатирующими
авиационную технику (согласованные сроки хранения - до 5 лет во всех
типах хранилищ).

Принципиальные объемно-планировочные схемы

 

2.16 Бесшахтные резервуары в каменной соли вертикального типа показаны на рисунках 1 и 2.

 

РИСУНОК 1. СП 34-106-98

 

Рисунок 2. СП 34-106-98

2.17 Шахтные резервуары в породах с положительной температурой и в вечномерзлых породах показаны на рисунках 3-6.

 

Рисунок 3. СП 34-106-98

 

Рисунок 4. СП 34-106-98

 

Рисунок 5. СП 34-106-98

 

Рисунок 6. СП 34-106-98

Оценка длительной устойчивости выработок-емкостей подземных резервуаров в породных массивах, проявляющих реологические свойства

 

Бесшахтные резервуары в каменной соли

 

2.18 Максимально допускаемое эксплуатационное давление р_max, Па, создаваемое в резервуаре на уровне башмака обсадной колонны, определяется по формуле

 

Формула 5. СП 34-106-98

2.19 Минимально допускаемое давление р_min, Па, на уровне кровли выработки-емкости, создаваемое в резервуаре, определяется по формуле

 

Формулы 6 - 13. СП 34-106-98

 

Параметры уравнений (7) и (8), сигма (бесконечность)_i; сигма (бесконечность)_i, E, ню определяются путем обработки результатов длительных испытаний образцов каменной соли, отобранных в интервале предполагаемой кровли выработки-емкости, при всестороннем неравнокомпонентном сжатии в условиях ползучести для постоянной суммы главных напряжений сигма_ню, вычисляемой по формуле

 

Формулы 14 - 15. СП 34-106-98

2.20 Пролет кровли выработки-емкости на уровне кровли l, м, определяется по формуле

 

Формулы 16 - 18. СП 34-106-98

 

Таблица 4

 

Значения параметров альфа и бета

 

h/l дельта альфа х 10(5) бета
3 и более 1,105
1,073
1,04
29,6
19,1
4,9
4,8
5,13
6,19
1 1,105
1,073
1,04
22,3
10,0
1,1
4,63
5,32
7,23
1/3 1,105
1,073
1,04
4,5
1,5
0,72
6,41
7,34
7,37

 

При значениях дельта, отличающихся от приведенных в таблице 4, по формуле (17) вычисляются объемы ОЗД для двух ближайших величин дельта, линейной интерполяцией находится необходимое значение V_r и по формуле (16) определяется пролет выработки-емкости.

На основании опыта эксплуатации бесшахтных резервуаров рекомендуется принимать V_adm = 700 м3. Если вычисленное по формуле (17) значение V_r меньше 1,37 х 10(3), то следует принимать V_r = 1,37 х 10(3).

2.21 Для оценки длительной устойчивости выработки-емкости бесшахтного резервуара в породном массиве выделяется зона ее влияния, для которой строится геомеханическая модель. Элементами модели являются фрагменты массива, выделенные по характерным для них литологическим признакам. Для каждого элемента определяются параметры уравнения состояния. Методами механики сплошных сред рассчитывается напряженно-деформированное состояние в окрестности выработки-емкости заданной формы при пролете кровли l, минимальном эксплуатационном давлении P_e, уравнении состояния пород (7), (8).

Длительная устойчивость выработки-емкости будет обеспечена на весь период эксплуатации, если будут выполнены следующие условия (критерии устойчивости):

не вся поверхность выработки принадлежит ОЗД;

объем ОЗД в кровле не превышает величины V_adm;

максимальный размер ОЗД в кровле в направлении, нормальном поверхности выработки-емкости, не превышает 0,04 l;

растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы при растяжении.

Взаимовлияние выработок-емкостей не учитывается при оценке их устойчивости, если выполняется условие

 

                  b > l + l  + l ,                                   (19)
                           1    2

 

   где b   - кратчайшее    расстояние     между    контурами     соседних
             выработок-емкостей, м;
       l   - максимальный пролет соседних выработок-емкостей, м;
    l , l  - наибольший размер ОЗД вглубь целика по нормали к поверхности
     1   2   для    каждой    из    двух    соседних   выработок-емкостей
             соответственно, м.

 

Если критерии устойчивости не выполняются, то значения минимального эксплуатационного давления увеличиваются и расчет повторяется.

Шахтные резервуары в вечномерзлых породах

 

2.22 Для оценки длительной устойчивости системы горизонтальных протяженных выработок пролетом l, высотой h, целиком b, кровля которых располагается на глубине Н от поверхности земли, используются уравнения состояния мерзлых пород в виде (7) и (8). Методами механики сплошных сред определяется напряженно-деформированное состояние породного массива в окрестности выработки-емкости шахтного резервуара. Устойчивость выработки-емкости будет обеспечена, если выполняются следующие условия:

не вся поверхность выработки принадлежит ОЗД;

максимальный размер ОЗД в кровле в направлении, нормальном поверхности выработки, не превышает 0,03 l;

растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы при растяжении;

максимальное опускание кровли не превышает 0,0175 l.

Технологические схемы строительства бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

2.23 Создание выработок-емкостей бесшахтных хранилищ следует предусматривать, как правило, через одну скважину. Допускается создание выработок-емкостей через несколько скважин.

2.24 При строительстве выработок-емкостей через одну скважину следует принимать одну из следующих технологических схем растворения соли водой:

снизу вверх с перемещением внешней подвесной колонны на каждом этапе (рисунок 7,а);

снизу вверх без перемещения внешней подвесной колонны (рисунок 7,б);

с подачей растворителя через перфорированную подвесную колонну (рисунок 7,в);

сверху вниз без перемещения внешней подвесной колонны с постепенным накоплением нерастворителя в верхней части растворяемой выработки (рисунок 7,г);

"комбинированная" схема, когда нижняя часть выработки создается по схеме "снизу вверх", а верхняя - по схеме "сверху вниз" (рисунок 7,д);

с применением энергии "затопленных струй" с вводом растворителя в нижнюю часть выработки через насадки (рисунок 7,е).

2.25 При строительстве выработок-емкостей через одну скважину допускается создавать подземные выработки одну над другой (двухъярусного типа). Выработки сообщаются друг с другом и с поверхностью земли общей эксплуатационной скважиной.

2.26 При строительстве резервуаров через две скважины (рисунок 7,ж) следует предусматривать как независимую, так и совместную подачу растворителя. Соединение выработок следует предусматривать, как правило, сбойкой гидроврубов или с помощью специальных устройств.

 

Рисунок 7. СП 34-106-98

 

2.27 Выбор схемы создания выработок-емкостей следует производить на основании сравнения вариантов с учетом следующих факторов:

планируемого срока строительства;

формы и вместимости выработок-емкостей;

допустимых размеров выработок-емкостей по условию прочности;

количества нерастворимых включений, вида нерастворителя и его влияния на качество продукта.

2.28 Содержание и форма представления технологического регламента на строительство выработки-емкости бесшахтного резервуара в каменной соли даны в таблицах 5 - 7.

 

Таблица 5

 

Основные расчетные параметры технологического регламента сооружения подземного резервуара

 

Номер
сту-
пени
Уровень
установки
башмака колонн,
м
Уровень
границы
раздела,
нераство-
ритель -
рассол, м
Производитель-
ность
растворения,
м3/ч
Концентрация
выдаваемого рассола,
кг/м3
Количество
выданного
рассола, тыс.
м3
Количество
добытой соли,
тыс.т
  внеш-
ней
колон-
ны ди-
аметр
194 мм
центра-
льной
колонны,
диаметр
127 мм
по
раствори-
телю
по
рассо-
лу
в
начале
ступе-
ни
в
конце
ступе-
ни
сред-
няя
на
ступе-
ни
всего на
ступени
всего
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
                         

 

Объем выработки,
тыс.м3
Время создания, сут
Средняя
температура
процесса
растворения
соли, °С

Режим
работы
на
ступени
всего тexнологическое полное с k =
1,05
чистое,
ч/сут
приподъем
колонн,
контроль
уровня
нерастворителя
локация на
ступени
всего на
ступени
всего
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
                     

 

Примечание - Отметки должны уточняться геофизическими методами измерений.

 

Таблица 6

 

Расчет регламента закачки нерастворителя для создания резервуара

 

Время
растворе-
ния,
сут.
Кол-во на
зарядку
скважины,
м3
Ежесуточ-
ная
закачка,
м3
Объем
нераство-
рителя, м3
Контроль уровня
нерастворителя и положения
башмака рабочих колонн
подбашмачный геофизический
1 2 3 4 5 6
           

 

Таблица 7

 

Прогнозный состав получаемых рассолов при строительстве подземного резервуара

 

Содержание ионов, г/л Содержание
NaCl, г/л
Общая
минерализ.,
г/л
Са(2+) Mg(2+) Na(+) К(+) SО4(2-) СI(-) Br(-)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
                 

Конструкция эксплуатационных скважин бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

2.29 Конструкция эксплуатационной скважины должна выбираться исходя из конкретных горно-геологических условий наличия коррозионно-активных сред и обеспечивать:

условия безопасного ведения работ на всех этапах строительства и эксплуатации скважины и бесшахтного резервуара;

условия охраны недр и окружающей среды, в первую очередь, за счет прочности и долговечности крепи скважины с учетом перекрытия верхних водоносных горизонтов не менее чем двумя обсадными колоннами;

максимальную унификацию по типоразмерам обсадных труб и ствола скважины.

Выбор обсадных труб, количества колонн, типа тампонажного материала и решение других вопросов по строительству скважин следует осуществлять в соответствии с требованиями Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

2.30 Для уточнения конструкции скважины и интервала заложения выработки-емкости следует предусматривать отбор керна и проведение комплекса геофизических исследований. Количество скважин с отбором керна, интервал отбора и состав комплекса исследований определяются в зависимости от сложности геолого-гидрогеологического строения площадки и могут быть уточнены на стадии строительства хранилища.

2.31 При бурении по соленосным породам следует предусматривать промывочную жидкость, исключающую растворение солей (концентрированный хлорнатриевый раствор, концентрированный хлормагниевый раствор при наличии в разрезе калийно-магниевых солей, полимерный раствор и др.).

2.32 Диаметр труб основной обсадной колонны следует определять расчетом исходя из условий строительства и эксплуатации резервуара.

2.33 Основная обсадная колонна должна заглубляться, как правило, в толщу каменной соли. Между кровлей выработки-емкости и башмаком основной обсадной колонны должна оставляться, как правило, необсаженная часть скважины длиной от 5 до 15 м.

2.34 Основные и промежуточные обсадные колонны должны комплектоваться из труб, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 632-80.

2.35 Затрубное пространство всех обсадных колонн должно цементироваться по всей глубине до устья скважины.

В интервале залегания каменной соли для цементирования обсадных колонн следует предусматривать тампонажный раствор на насыщенном растворе хлористого натрия плотностью не менее 1190 кг/м3. При наличии в геологическом разрезе калийно-магниевых солей для цементирования колонн следует подбирать магнезиальный цемент. Для цементирования вышележащих интервалов должны применяться тампонажные растворы, коррозионно-стойкие в присутствии вод перекрываемых водоносных горизонтов.

2.36 Эксплуатационные скважины следует оборудовать подвесными колоннами из обсадных или насосно-компрессорных труб (последние комплектуются в соответствии с требованиями ГОСТ 633-80). Диаметр труб подвесной колонны следует определять из условий равенства гидравлических сопротивлений при движении рассола и хранимого продукта или газа в процессе эксплуатации, а диаметр труб подвесных колонн при создании выработки-емкости - из равенства гидравлических сопротивлений при движении воды и рассола.

Скорости движения жидкостей в подвесных колоннах, не оборудованных специальными демпфирующими устройствами, не должны превышать значений, приведенных в таблице 8.

 

Таблица 8

 

Диаметр подвесных
колонн, мм
Скорость движения жидкости в подвесной
колонне, м/с, при длине свободно висящих труб
в резервуаре, м
100 150 200
114; 127; 140; 146; 168
178; 194; 219; 245
3,5
4,0
2,5
3,0
1,5
2,0

2.37 Глубину спуска в скважину подвесных колонн перед началом сооружения резервуара следует определять в соответствии с выбранным интервалом заложения выработки-емкости и принятой технологической схемой ее создания.

2.38 Для бесшахтных резервуаров СУГ следует предусматривать спуск двух подвесных колонн. При этом башмак центральной колонны необходимо устанавливать ниже башмака внешней колонны. Межтрубное пространство между подвесными колоннами следует использовать для контроля и предотвращения переполнения резервуара. Расстояние между башмаками подвесных колонн определяется расчетом из условия недопущения переполнения резервуара за время срабатывания контрольной системы и автоматического прекращения закачки продукта.

2.39 Основные обсадные колонны резервуаров для газа следует комплектовать из обсадных труб с высокогерметичными соединениями.

Следует предусматривать нанесение на резьбы труб и муфт герметиков, которые должны обладать химической стойкостью по отношению к хранимому продукту и нерастворителю.

2.40 Оборудование устьев скважин бесшахтных резервуаров должно обеспечивать:

при строительстве:

- раздельную закачку в скважины растворителя (воды, промстоков) и нерастворителя, выдачу рассола, возможность изменения направления потоков жидкостей (прямоток - противоток);

при эксплуатации:

- резервуаров для СУГ, нефти и нефтепродуктов - взаимозамещение хранимого продукта рассолом, водой или газом, аварийный сброс на свечу через продуктовую или рассольную линии обвязки (только для резервуаров СУГ);

- резервуаров для газа - вытеснение рассола газом при первоначальном заполнении, закачку и отбор газа за счет изменения давления в резервуаре.

При строительстве и эксплуатации оборудование устьев должно обеспечивать измерение давлений и температур, отбор проб хранимого продукта и вытесняющего агента, осуществление подбашмачного контроля и геофизических исследований.

2.41 В оборудовании устьев скважин резервуаров, отбор продукта из которых осуществляется методом вытеснения газом, следует предусматривать предохранительные клапаны, обеспечивающие сброс паровой фазы из резервуаров при превышении в них рабочего давления более чем на 10%.

2.42 Оборудование устьев скважин должно соответствовать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденных Госгортехнадзором России.

Способы удаления рассола с площадок строительства бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

2.43 Удаление рассола с площадок строительства подземных хранилищ следует предусматривать по согласованию с соответствующими органами государственного надзора одним из следующих способов:

передачей рассола солепотребляющим предприятиям;

сбросом рассола в отработанные горные выработки;

естественной выпаркой рассола;

передачей рассола в системы заводнения нефтяных месторождений;

сбросом рассола в глубокие водоносные горизонты;

сбросом рассола в поверхностные акватории (моря, соленые озера) и, в порядке исключения, в крупные водотоки.

При соответствующем обосновании допускается предусматривать одновременно несколько способов удаления рассола.

2.44 Естественную выпарку рассола следует предусматривать в районах с аридным климатом при наличии малоценных земель (солонцы, солончаки, развеваемые песками, и т.п.) для размещения испарительных карт.

2.45 Сброс рассола в глубокие водоносные горизонты следует предусматривать при невозможности использования иных решений по его удалению.

2.46 Комплекс по удалению рассола включает, как правило, следующие сооружения: рассолопроводы, насосные станции, буферные резервуары, очистные сооружения. В зависимости от способа удаления рассола в комплекс сооружений могут также входить нагнетательные скважины и испарительные карты для рассола.

2.47 Проектирование сооружения по очистке рассола от нерастворимой взвеси следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03 и СН 496.

2.48 Проектирование рассолопроводов должно производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03 и СН 550.

2.49 Для сброса рассола в глубокие водоносные горизонты следует использовать как специально пробуренные, так и существующие (разведочные, отработанные нефтегазовые и др.) скважины.

2.50 Конструкция нагнетательной скважины, предназначенной для сброса рассола в глубокие водоносные горизонты, должна обеспечивать:

надежную изоляцию поглощающего водоносного горизонта от вышележащих водоносных горизонтов с пресными и другими ценными для народного хозяйства подземными водами;

оптимальное вскрытие поглощающего водоносного горизонта;

возможность проведения работ по восстановлению приемистости нагнетательной скважины;

возможность замера устьевого давления и расхода закачиваемого в скважину рассола.

2.51 Для поддержания фактической приемистости нагнетательных скважин на уровне расчетной в проекте по сбросу рассола в глубокие водоносные горизонты следует предусматривать восстановление их приемистости.

Во избежание загрязнения поверхностных и подземных вод и засоления почв у нагнетательных скважин для сброса рассола следует предусматривать проектирование прудов-отстойников с противофильтрационными экранами для сброса рассола, извлекаемого на поверхность при восстановлении приемистости нагнетательных скважин.

2.52 Допускаемое содержание нерастворимой взвеси (НВ) в закачиваемом рассоле рекомендуется определять в зависимости от проницаемости и вида водоносного коллектора поглощающего горизонта в соответствии с данными таблицы 9.

 

Таблица 9

 

Коллектор водоносного
горизонта
Коэффициент
проницаемости, сигма
х 10(12), м2
Допускаемое
содержание НВ с
гидравлической
крупностью до 0,02
мм/с в рассоле, мг/л
Трещинный


Поровый сцементированный

Поровый рыхлый

Всех видов
1,0 и более
0,5-1,0
Менее 0,5
0,5 и более
0,25-0,5
0,5 и более
0,25-0,5
Менее 0,25
150
100
15
50
25
25
15
10

2.53 При выборе способа очистки рассола от НВ следует руководствоваться данными таблицы 10.

 

Таблица 10

 

Содержание НВ с
гидравлической крупностью
до 0,02 мм/с в неочищенном
рассоле, мг/л
Допускаемое содержание
НВ в очищенном
(закачиваемом)
рассоле, мг/л
Рекомендуемый способ
очистки рассола
Св. 200
125-200
125-200
65-125

Менее 65
100-150
50-100
25-50
10-25

Св. 25
15-25
10-15
Отстаивание
"
Коагуляция
Отстаивание с
фильтрацией
Отстаивание
"
Отстаивание с
коагуляцией

2.54 Средняя концентрация минеральной массы (твердая фаза) в уплотненном шламе дельта_m принимается в зависимости от содержания НВ в исходном рассоле по таблице 11.

 

Таблица 11

 

Содержание НВ в исходном
рассоле, мг/л
Средняя концентрация уплотненного шлама,
кг/м, через
24 ч 720 ч
До 100
100-400
400-1000
1000-2500
10
10-20
20-100
100-400
25
25-65
65-25
200-600

2.55 Объем отстойника должен обеспечивать оттаивание рассола продолжительностью не менее 6 ч. Глубина зоны осаждения в отстойниках не должна превышать 1,5 м.

2.56 Очистка рассола коагуляцией производится с помощью поочередного ввода в рассол водных растворов сернокислого закисного железа (FeSО4), силиката натрия (Na2SiO3) и полиакриламида (ПАА), при рН рассола в пределах от 6 до 8. При других значениях рН следует предусматривать нейтрализацию рассола.

2.57 Удельную приемистость одиночной нагнетательной скважины q_s, м3/(ч x MПa), следует рассчитывать по формуле

 

Формула 20. СП 34-106-98

2.58 Допустимый перепад давлений Дельта, Па, при нагнетании рассола в одиночную скважину следует рассчитывать по формуле

 

Формула 21. СП 34-106-98

2.59 При определении расчетного числа нагнетательных скважин в рассолосбросе следует учитывать гидравлическое взаимодействие между ними.

Изменение перепада давлений дельта_ij, Па в скважине i от влияния скважины j следует рассчитывать по формуле

 

Формула 22. СП 34-106-98

 

Расчетное число нагнетательных скважин n в рассолосбросе должно удовлетворять условию

 

Формула 23. СП 34-106-98

 

При n <= 2 следует предусматривать одну резервную нагнетательную скважину.

2.60 Максимально допустимое давление на устье скважины P_h, Па, следует рассчитывать по формуле

 

Формула 24. СП 34-106-98

 

2.61 При проектировании закачки рассола в поглощающие водоносные горизонты, сложенные неустойчивыми горными породами, башмак насосно-компрессорных труб спускается в нижнюю треть рассолоприемной части скважины. В колонне насосно-компрессорных труб следует, как правило, устанавливать муфту-смеситель.

Глубина установки муфты-смесителя определяется расчетом исходя из технической характеристики по давлению компрессорного оборудования, которое предусматривается для восстановления приемистости нагнетательных скважин.

2.62 По окончании строительства подземных резервуаров комплекс сооружений по удалению рассола должен быть передан заказчику или другой заинтересованной организации. При невозможности использования этих сооружений необходимо их ликвидировать и осуществить рекультивацию нарушенных земель.

2.63 Не допускается применение насосов для закачки рассола в глубокие водоносные горизонты с характеристиками по давлению нагнетания, превышающими расчетные более чем на 15%.

Устройство рассолохранилищ

 

2.64 Проектирование рассолохранилищ следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.02, СНиП 2.06.05, СНиП 2.06.06, СНиП 2.06.08 и настоящих правил.

2.65 При проектировании допускается принимать один из следующих типов рассолохранилищ:

открытые наземные - в насыпных дамбах;

полузаглубленные - в полувыемках-полунасыпях;

заглубленные - в выемках;

закрытые - в наземных железобетонных или металлических резервуарах;

подземные - в бесшахтном или шахтном резервуаре в каменной соли.

2.66 Объем рассолохранилища следует предусматривать равным, как правило, объему подземного хранилища. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается уменьшать объем рассолохранилища, но во всех случаях он должен быть не менее объема самого крупного подземного резервуара. При кооперировании подземных хранилищ с рассолопромыслом следует предусматривать буферные рассолохранилища, объем которых определяется на основании технико-экономического анализа.

2.67 Уклон откосов рассолохранилищ открытого типа следует рассчитывать в соответствии со СНиП 2.06.05. При этом уклон внутренних откосов рассолохранилища следует назначить 1:2,5 - 1:3 исходя из технологии укладки пленочного экрана. Внутренние откосы дамб должны защищаться от волнового воздействия в соответствии с требованиями СНиП 2.06.04. Ширину гребня дамбы следует устанавливать в зависимости от условий производства работ и эксплуатации, но не менее 3 м.

2.68 Основные размеры рассолохранилища открытого типа следует определять для каждой конкретной площадки в зависимости от климатических условий.

В районах с превышением испарения над осадками или осадков над испарением более чем в 2 раза необходимо выбирать минимальные размеры в плане за счет увеличения глубины рассолохранилища.

2.69 При определении глубины рассолохранилища следует учитывать объем заиления, а также "мертвый" объем.

2.70 В рассолохранилищах открытого типа следует, как правило, предусматривать отбор разбавленного водой рассола с зеркала его переменного уровня при преобладании осадков над испарением и добавление пресной воды на поверхность зеркала рассола при превышении испарения над осадками.

2.71 При расположении рассолохранилища открытого типа в зоне пустынь или полупустынь для защиты полевых откосов дамб рассолохранилища от ветровой эрозии следует применять специальные технические мероприятия с последующим посевом растительности.

2.72 Рассолохранилища подземного типа следует проектировать аналогично подземным резервуарам для углеводородов в практически непроницаемых породах.

2.73 Рассолохранилища следует оборудовать устройствами, предотвращающими попадание в них нефти, нефтепродуктов и СУГ с рассолом.

2.74 Территория рассолохранилища, как правило, должна быть ограждена.

Подземные выработки шахтных резервуаров в породах с положительной температурой и их обустройство

 

2.75 Площадь поперечного сечения вскрывающих выработок подземных резервуаров должна приниматься минимальной исходя из условий:

размещения постоянного эксплуатационного оборудования;

размещения горно-проходческого оборудования;

пропуска необходимого количества воздуха при скорости его движения не более 8 м/с;

возможности спуска оборудования или его узлов, имеющих наибольшие габариты.

2.76 Сечения вскрывающих выработок при размещении в них стационарного эксплуатационного оборудования следует принимать с учетом:

устройства лестничного отделения для вертикальных и наклонных выработок с углом наклона более 45° или свободного людского прохода для горизонтальных и наклонных выработок с углом наклона до 45° в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом;

устройства грузолюдского подъема в вертикальных и наклонных выработках;

оставления проема для спуска-подъема длинномерных предметов в вертикальных выработках;

прокладки труб принудительной вентиляции;

проведения ремонтно-восстановительных работ;

прокладки продуктовых и других трубопроводов и кабелей.

2.77 В качестве механического грузолюдского подъема на период эксплуатации хранилищ с подземными насосными камерами, как правило, должен применяться лифтовый подъемник. Устройство и ввод в эксплуатацию лифтового подъемника должны согласовываться с местными органами Госгортехнадзора России.

Грузоподъемность лифтового подъемника должна определяться наибольшим весом транспортируемого оборудования или его частей, но не менее 3500 Н.

2.78 Околоствольные (коллекторные) и подходные выработки следует проектировать минимальной длины и сечения с учетом размещения в них эксплуатационного оборудования, а также с учетом прохода людей и транспортирования оборудования.

Площадь поперечного сечения коллекторных выработок должна быть проверена на пропуск необходимого для вентиляции количества воздуха при скорости его движения не более 8 м/с.

2.79 Во вскрывающих, коллекторных и подходных выработках и подземных насосных следует предусматривать системы приточной и вытяжной вентиляции с искусственным побуждением. При этом должно быть предусмотрено резервирование всех приточных и вытяжных вентиляторов.

2.80 В хранилищах, предназначенных для нескольких видов продуктов, объединять между собой вытяжные системы вентиляции, обслуживающие подземные насосные камеры для перекачки различных видов продукта, не допускается.

2.81 Часовую кратность воздухообмена следует принимать:

в подземных насосных камерах и в зонах перемычек - 20;

в стволах и коллекторных выработках - 6.

При хранении этилированных нефтепродуктов указанные кратности воздухообмена должны быть увеличены на 50%.

2.82 Подачу приточного воздуха в подземные насосные камеры следует предусматривать в рабочую зону этих помещений.

В подземных насосных камерах в дополнение к общеобменной вентиляции следует предусматривать устройство местных отсосов в местах возможных утечек паров хранимых продуктов.

2.83 Все вентиляционные установки должны быть сблокированы с эксплуатационным оборудованием с тем, чтобы исключить работу последнего при недействующей вентиляции.

2.84 Для обеспечения проектных тепловлажностных параметров воздуха в подземных выработках хранилищ следует предусматривать системы подогрева и кондиционирования приточной вентиляции.

2.85 Для прокладки дыхательных и эксплуатационных трубопроводов допускается использовать скважины, пробуренные с поверхности земли в выработки.

Продуктовые трубопроводы следует предусматривать внутри обсадных колонн скважин или в трубах большего диаметра, расположенных в стволе.

2.86 Заборные зумпфы должны крепиться монолитным бетоном и облицовываться сварными металлическими обечайками.

В резервуарах СУГ материал обечайки следует выбирать с учетом минимальной температуры, которую приобретает подаваемый СУГ при первом заполнении резервуара.

2.87 Для герметизации выработок-емкостей следует предусматривать следующие конструкции герметичных перемычек:

бетонная с контурным гидрозатвором (рисунок 8);

двойная бетонная с гидрозатвором (рисунки 9 и 10);

двойная металлическая (рисунки 11 и 12);

одинарная металлическая.

В перемычках, как правило, следует предусматривать проем диаметром в свету не менее 600 мм, перекрываемый герметичным люком.

2.88 Бетоны, используемые для сооружения герметичных перемычек, должны иметь:

класс по прочности на сжатие В35;

класс по прочности на осевое растяжение B_t 2,4;

марку по морозостойкости не ниже F100;

марку по водонепроницаемости не ниже W12;

коэффициент проницаемости по газу не более 10(-8) мкм2;

коэффициент агрессивной стойкости к углеводородным средам не ниже 0,8.

2.89 Для тампонажа затрубного пространства скважин, закрепного пространства выработок, трещиноватых зон, контура перемычек следует применять растворы, приготовленные на основе цементов, удовлетворяющие следующим требованиям:

прочность при изгибе в возрасте 2 суток - не менее 2,7 МПа по ГОСТ 1581;

коэффициент проницаемости по газу - не более 10(-7) мкм2;

деформации расширения - не менее 3 и не более 10 мм/м;

коэффициент агрессивной стойкости к углеводородным средам не менее 0,85.

 

Рисунок 8. СП 34-106-98

 

Рисунок 9. СП 34-106-98

 

Рисунок 10. СП 34-106-98

 

Рисунок 11. СП 34-106-98

 

Рисунок 12. СП 34-106-98

Расчет толщины теплоизоляции эксплуатационных скважин шахтных резервуаров в вечномерзлых породах

 

2.90 Минимально допустимую (из условия сохранения породы в мерзлом состоянии) толщину теплоизоляции эксплуатационной скважины d, м, рекомендуется определять согласно уравнению

 

Формулы 25 - 28. СП 34-106-98

2.91 Уравнение рекомендуется решать графоаналитическим способом. Задаваясь значениями d, м, в диапазоне 0,01 - 0,2 м с шагом 0,02 - 0,05 м, расчетным путем определяется правая часть уравнения и строится ее график. Расчетом определяется левая часть уравнения и в виде прямой, параллельной оси абсцисс, наносится на предыдущий график. Точка пересечения графиков левой и правой частей уравнения является его решением, определяющим минимально допустимую толщину теплоизоляции.

3. Правила производства работ

 

Строительство эксплуатационных скважин бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

3.1 В случаях, когда требуется уточнение (по керну, геофизическим исследованиям) интервалов заложения выработок-емкостей по фактическому геологическому разрезу скважин (при наличии в солевой толще многочисленных пропластков нерастворимых пород, при сложном химическом составе каменной соли и т.д.), допускается крепление скважины основной обсадной колонной после проходки ее ствола до конечной отметки скважины. Цементирование основной обсадной колонны в этом случае должно производиться с обязательным принятием мер, исключающих поступление цементного раствора в нижележащую необсаженную часть скважины.

3.2 Смену бурового раствора на промывочную жидкость, исключающую растворение солей, следует проводить, когда забой скважины находится на 50 м выше предполагаемой кровли соли.

3.3 Разгрузка колонн на забой скважины не допускается.

3.4 При использовании сварных основных и промежуточных обсадных колонн сваривание стыков труб должно производиться с использованием агрегатов для автоматической и полуавтоматической сварки. После сваривания должен проводиться контроль качества каждого сварного шва методом дефектоскопии.

3.5 Цементирование скважины следует производить до выхода цементного раствора на устье скважины.

3.6 Сроки ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) при затворении цемента на насыщенном хлорнатриевом растворе должны быть не менее 72 ч.

Тампонажный раствор для цементирования обсадных колонн, независимо от наличия паспорта заводских испытаний, должен подвергаться проверке в соответствии с ГОСТ 1581 в специализированной лаборатории. Партию цемента, не отвечающую требованиям стандарта по технологическим параметрам, применять не допускается.

3.7 При креплении скважины основной обсадной колонной не допускается использование нефти и нефтепродуктов для приготовления промывочных, буферных жидкостей и тампонажных растворов.

3.8 В процессе проходки скважины должен производиться периодический контроль технического состояния ее ствола комплексом геофизических методов, включающих инклинометрию, кавернометрию, профилеметрию и другие методы.

Инклинометрические методы следует проводить через каждые 100 м проходки скважины при расстояниях между точками измерения 10 м.

Кавернометрию и профилеметрию необходимо проводить перед каждым креплением скважины обсадными колоннами и после проходки скважины до конечной глубины.

После цементирования обсадных колонн должно производиться обследование затрубного пространства методом акустической цементометрии (АКЦ) и термометрическим методом отбивки уровня цементного камня (ОЦК).

ОЦК следует осуществлять не позднее, чем через 24 ч после окончания цементирования, а АКЦ - после набора цементным камнем 60 - 70% прочности.

После разбуривания башмака обсадной колонны следует провести отбивку местоположения муфт, центрирующих фонарей и башмака электромагнитным локатором муфт.

В процессе бурения скважины следует производить проверку на герметичность основной обсадной колонны, ее затрубного пространства и незакрепленной части скважины путем гидравлической опрессовки в соответствии с 4.1 - 4.4.

3.9 Отклонение оси скважины от вертикали не должно выходить за пределы конуса средних отклонений, образующая которого составляет угол 1° с вертикалью, проходящей через устье скважины. Допускается искривление скважины на отдельных участках в пределах конуса средних отклонений не более 4°.

3.10 Для уточнения геологического разреза следует проводить комплекс геофизических работ, включающий, как правило:

методы электрического каротажа: метод кажущегося удельного сопротивления (КС), метод естественного электрического поля (ПС), боковой каротаж (БК);

методы радиоактивного каротажа: гамма-каротаж (ГК), гамма-гамма-каротаж (ГГК), гамма-гамма-каротаж плотностной (ГГКП); нейтронный гамма-каротаж (НГК) и нейтронный каротаж (НК);

акустический каротаж (АК);

термометрию;

кавернометрию;

пластовую наклонометрию.

3.11 Спуск подвесных колонн и оборудование устья следует производить после испытания скважины на герметичность, шаблонирования, проработки ствола скважины и получения от проектной организации регламента создания на скважине выработки-емкости.

3.12 Перед началом работ по созданию выработки-емкости необходимо испытать на герметичность основную обсадную колонну, затрубное пространство и внешнюю подвесную колонну нерастворителем в соответствии с 4.5.

Строительство выработок-емкостей бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

3.13 Подземные резервуары сооружаются в соответствии с технологическим регламентом, утвержденным соответствующим образом. Соблюдение регламента обязательно.

3.14 Растворение соли при сооружении выработки-емкости следует начинать независимо от предусмотренного проектом режима работы с подачи воды в центральную подвесную колонну (прямоточный режим).

Переход на режим работы с подачей воды в межтрубное пространство внешней и центральной подвесных колонн (противоточный режим) производится после 10 - 20 мин работы на прямоточном режиме.

3.15 При зашламовании нижней части выработки-емкости нерастворимыми включениями, в случае опасности закупорки колонны следует периодически применять в течение одного-двух часов прямоточный режим работы скважины.

Подъем центральной подвесной колонны труб при зашламовании следует производить на 0,5 - 2 м, предусматривая для этой цели необходимый набор патрубков соответствующей длины.

3.16 Спуск и подъем подвесных колонн следует производить при отсутствии избыточного давления в соответствующей колонне и ее затрубье на устье скважины и при соблюдении мер пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.4.009 и Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

Допускается осуществлять спуско-подъемные операции при наличии избыточного давления в колоннах с использованием специального оборудования (снаббинговые установки).

3.17 В процессе создания выработки-емкости следует производить комплекс замеров и наблюдений, обеспечивающих поэтапное управление формообразованием выработки в соответствии с проектом. При этом необходимо определять:

уровень раздела нерастворитель - рассол и количество нерастворителя;

почасовую производительность подачи в скважину воды и ее количество в смену;

температуру воды;

производительность выхода из скважины рассола, его концентрацию (плотность) и количество в смену;

температуру рассола;

количество выносимых с рассолом нерастворимых включений;

давление в линиях: водяной, рассольной и нерастворителя.

В сроки, предусмотренные технологическим регламентом создания выработки-емкости, должна определяться форма образуемой подземной выработки посредством звуколокации.

При потребности в дополнительных сведениях о влиянии примесей в растворяемом массиве каменной соли на качество нефтепродуктов и получаемого рассола производится отбор проб нерастворителя при закачке и выдаче из скважины и рассола при выдаче для определения основных физико-химических показателей нерастворителя и химического состава рассола (в том числе содержания в строительных рассолах углеводородных газов).

3.18 Уровень раздела нерастворитель - рассол следует определять геофизическими методами (например, гамма-гамма-каротаж плотностной - ГГКП, нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам - ННКТ, импульсный нейтрон-нейтронный каротаж - ИННК, термокаротаж), электроконтактным методом и подбашмачным методом контроля.

Радиометрические методы контроля следует применять при любой схеме создания выработки-емкости, когда в радиальном направлении ширина слоя нерастворителя достигает 0,8 м, а по высоте - не менее 3 м от уровня раздела. Первый радиометрический каротаж следует производить перед началом растворения до и после зарядки скважины нерастворителем.

Для лучшей привязки глубин радиометрические приборы целесообразно совмещать с электромагнитным локатором муфт.

3.19 Количество закачиваемого в скважину нерастворителя следует определять при помощи расходомеров или резервуаров-мерников с учетом температурных поправок.

3.20 Точность замеров температур воды, рассола и нерастворителя должна составить 0,5°С, точность измерения расхода воды и рассола - 1%.

3.21 Для измерения концентрации рассола следует предусматривать концентратомеры либо осуществлять отбор проб рассола на устье скважины через каждые 30 мин.

Точность замеров плотности должна быть не менее 0,001 г/см3. Из отобранных за смену проб составляется средняя проба, по которой определяется среднесменная концентрация рассола, необходимая для расчета объемов выработки. Определение концентрации рассола по замеренной плотности приведено в таблице 12. Если температура проб рассола отличается от 20°С, то для пересчета плотности следует пользоваться справочными таблицами.

 

Таблица 12

 

Определение концентрации по замеренной плотности при 20°С

 

Раствор хлористого натрия в воде
Плот-
ность,
г/см3
Концент-
рация,
г/л
Плот-
ность,
г/см3
Концент-
рация,
г/л
Плот-
ность,
г/см3
Концент-
рация,
г/л
Плот-
ность,
г/см3
Концентра-
ция, г/л
Плот-
ность,
г/см3
Концентра-
ция, г/л
Плот-
ность,
г/см3
Концент-
рация,
г/л
Плот-
ность,
г/см3
Концентра-
ция, г/л


1.002

1.003

1.004

1.005



1.006

1.007

1.008

1.009

1.010



1.011

1.012



1.013

1.014

1.015

1.016

1.017

1.018

1.019



1.020

1.021

1.022

1.023



1.024

1.025

1.026


3.211

5.284

6.570

8.219



9.863

11.507

13.151

14.795

16.439



17.899

19.358



20.818

22.278

23.738

25.197

26.657

28.117

29.576



31.036

32.477

33.928

35.39



36.838

38.299

39.761
1.027

1.028

1.029

1.030



1.031

1.032

1.033

1.034

1.035

1.036

1.037

1.038

1.039

1.040

1.041



1.042

1.043

1.044



1.045

1.046

1.047

1.048

1.049

1.050

1.051

1.052



1.053
41.233

42.694

44.165

45.633



47.138

48.659

50.182

51.705

53.162

54.619

56.076

57.533

58.920

60.447

61.901



63.434

65.018

66.602



67.983

69.421

70.979

72.472

73.957

75.473

76.971

78.469



79.593
1.055

1.056

1.057

1.058

1.059



1.060

1.061

1.062

1.063

1.064

1.065

1.066

1.067

1.068

1.069

1.070



1.071

1.072

1.073

1.074



1.075

1.076

1.077

1.078



1.079

1.080

1.081
81.517

82.450

84.557

86.634

88.711



90.63

92.319

94.004

85.691

97.109

98.517

99.945

101.365

102.906

104.447

105.988



107.535

109.086

110.637

112.388



113.749

115.311

116.373

118.435



119.977

121.504

123.031
1.082

1.083

1.084

1.085



1.086

1.087

1.088

1.089



1.090

1.091

1.092

1.093



1.094

1.095

1.096



1.097

1.098

1.099

1.100

1.101

1.102

1.103

1.104

1.105

1.106

1.107

1.108

1.109
124.576

126.156

127.736

129.318



130.891

132.460

134.029

135.598



137.095

138.629

140.163

141.697



143.307

144.950

146.593



148.266

150.210

152.154

154.098

155.998

157.093

158.598

160.512

161.672

163.792

164.712

166.245

167.775
1.110

1.111

1.112

1.113

1.114

1.115

1.116

1.117

1.118

1.119

1.120

1.121

1.122

1.123

1.124

1.125

1.126

1.127

1.128

1.129

1.130

1.131

1.132

1.133

1.134

1.135

1.136

1.137

1.138

1.139

1.140

1.141
168.305

170.835

172.915

175.835

175.471

177.011

178.560

180.680

181.680

184.790

185.240

186.350

187.910

189.470

191.029

193.129

195.229

197.330

198.930

200.350

202.130

203.670

205.420

207.170

208.920

210.670

212.124

213.578

215.038

216.486

218.100

219.414
1.142

1.143

1.144

1.145

1.146

1.147

1.148

1.149

1.150

1.151

1.152

1.153

1.154

1.155

1.156

1.157

1.158

1.159

1.160

1.161

1.162

1.163

1.164

1.165

1.166

1.167

1.168

1.169

1.170

1.171

1.172

1.173
221.328

222.946

224.970

226.201

227.830

229.460

231.091

232.708

234.350

236.016

237.665

239.314

240.963

242.613

244.274

245.935

247.596

249.450

250.915

253.216

254.256

255.926

257.617

259.306

260.995

262.665

264.354

266.043

267.732

269.427

271.129

272.836
1.174

1.175

1.176

1.177

1.178

1.179

1.180

1.181

1.182

1.183

1.184

1.185

1.186

1.187

1.188

1.189

1.190

1.191

1.192

1.193

1.194

1.195

1.196

1.197

1.198

1.199

1.200
274.543

276.250

277.963

279.676

281.389

283.104

284.568

286.632

287.496

288.980

290.424

291.888

293.352

294.816

296.298

298.837

300.495

302.251

304.008

306.765

307.400

309.275

311.038

312.451

313.864

315.277

316.700

3.22 Количество нерастворимых включений, выносимых рассолом, следует определять по твердому остатку в пробах, а при выносе большого количества нерастворимых включений - также и по мерной емкости (объемом 1 - 2 м3).

3.23 Допускается регулировка производительности подачи воды задвижкой на водяной линии. Задвижки на рассольной линии должны быть всегда полностью открытыми.

3.24 Данные контроля за процессом создания выработки-емкости фиксируются в следующих документах:

сменном рапорте о работе скважины (на скважине по форме, приведенной в таблице 13);

журнале роста выработки-емкости (ведется по результатам работы каждой смены по форме, приведенной в таблице 14);

журнале движения нерастворителя и перемещения подвесных колонн труб (ведется по форме, приведенной в таблице 15);

журнале баланса времени по скважине (ведется по результатам работы за одни сутки по форме, приведенной в таблице 16).

3.25 В процессе создания выработки-емкости расчетом определяются: количество вытесненной на поверхность земли соли; фактический объем выработки; объем выработки при условии полного насыщения растворителя в ней.

Количество соли, выданной с рассолом из выработки на поверхность земли Q, т, определяется по формуле

 

Формулы 29 - 31. СП 34-106-98

3.26 Центральная колонна на период эксплуатации резервуара устанавливается, как правило, не менее чем на 1,5 м выше поверхности осадка, выпавшего на почву выработки-емкости.

 

Таблица 13

 

Форма

 

Сменный рапорт о работе скважины N __________

 

Дата _________________

Смена от 8.00 до 16.00

 

N
п.п.
Время
заме-
ров,
ч/мин
Давление, МПа Режим
работы
"противо-
ток" или
"прямо-
ток"
Температура,
°С
Кол-во
нераство-
рителя,
см3/л
Производите-
льность
скважины,
м3/ч, по:
Плот-
ность
рассола,
г/см3
Примеча-
ние
в
водя-
ной
линии
в
обсадной
колонне
во
внешней
подвес-
ной
колонне
в
централь-
ной
подвесной
колонне
воды рассо-
ла
воде рассолу

 

Примечание - Заполняется сменным оператором на скважине через каждые 30 минут.

Таблица 14

 

Форма

 

Журнал роста выработки по скважине

 

   N  | Дата 
  п.п.|      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
             
     Примечан
 
Время
работы
смены, ч
Чистое время
работы
Количество подаваемой воды в
скважину, м3
Количество полученного из скважины
рассола, м3
Средне-
сменная
концен-
трация,
т/м3
Количество
добытой соли,
т
Вынос
нерастворимых
включений, м3
Объем
выработки,
м3
Положение
подвесных
колонн от
планшайбы
обсадной
колонны, м
  от  | до  
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
            
 е - Заполня
 
   в   |  от  
 смену |начала
       |раст- 
       |воре- 
       | ния, 
       |ч/мин 
       |      
       |      
       |      
       |      
       |      
       |      
              
 тся по резуль
 
в смену от начала
растворения
в смену от начала
растворения
концен-
трация,
т/м3










робы ко
   в   |  от  
 смену |начала
       |раст- 
       |воре- 
       | ния  
       |      
       |      
       |      
       |      
       |      
       |      
       |      
              
 центрации рас
 
   в   |  от   
 смену |начала 
       |раство-
       | рения 
       |       
       |       
       |       
       |       
       |       
       |       
       |       
       |       
               
 ола.          
 
   в  |  от  
 смену|начала
      |раст- 
      |воре- 
      | ния  
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
             
             
 
 внеш-|внут- 
  ней |ренней
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
      |      
             
             
 
в том числе в том числе
всего







атам р
через
подвесную
колонну
всего







смены
через
подвесную
колонну
всего







и пок
через
подвесную
колонну
всего







ров и
через
подвесную
колонну
 внеш-|внут-
  нюю |рен- 
      | нюю 
            
 боты каждой
 
 вне-|внут-
 шнюю|рен- 
     | нюю 
           
 на основан
 
 внеш- |внутре-
  нюю  | ннюю  
       |       
               
 заний расходом
 
 внеш- |внут- 
  нюю  |реннюю
       |      
              
 реднесменной 
 

Таблица 15

 

Форма

 

Движение нерастворителя и перемещение подвесных колонн по скважине
N__________

 

   N  |Дата 
  п.п.|     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
            
     Примеча
 нерастворит
 
Положение
подвесных
колонн от
планшайбы
обсадной
колонны, м
Уровень
нераство-
рителя от
планшайбы
обсадной
колонны, м









яется сме
сле измене
Нерастворитель
(наименование)
  Уровень  |  Общее   | Причина  |Примеча-
 нераство- |количество|изменения |   ние  
  рителя в |нераство- |количества|        
  момент   | рителя в |нераство- |        
  отбивки  |  момент  |  рителя  |        
 контакта, | отбивки  |          |        
     м     |контакта, |          |        
           |    м     |          |        
           |          |          |        
           |          |          |        
           |          |          |        
           |          |          |        
           |          |          |        
           |          |          |        
                                          
 дой  очередной   закачки   или   отбора  
 нн или уровня нерастворителя.            
 
 внеш-|внутре-
  ней | нней  
      |       
      |       
      |       
      |       
      |       
              
 ие  -   Запол
 ля, а также п
 
плот-
ность,
г/см3





ным
ия пол
изменение
количества, м3
  за- |от-  | общее 
 качка|бор  |количе-
      |     | ство  
                    
 астером  после   ка
 жения подвесных кол
 

Таблица 16

 

Форма

 

Журнал баланса времени по скважине N _____

 

   N  |Дата 
  п.п.|     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
      |     
            
      Примеч
 
Продолжительность создания выработки, ч/мин Продолжительность
непредвиденных работ,
ч/мин
Простой, ч Примеча-
ние
  чистое |спус- | подкачка |подбашмач-|геофизи-
  время  |ко-по-|нераство- |   ный    | ческие 
 раство- |дъем- |  рителя  | контроль | работы 
  рения  | ные  |          |          |        
         |опера-|          |          |        
         | ции  |          |          |        
                                               
 ние - Заполняется старшим мастером по результа
 
 спуско-|геофизи-|прочие
 подъем-| ческие |      
   ные  | работы |      
 опера- |        |      
   ции  |        |      
        |        |      
                        
 ам работы за одни сутки
 
 всего|причи-
      |  на  
      |прос- 
      | тоя  
      |      
      |      
             
             
 

Удаление рассола с площадок строительства

 

3.27 Перед началом удаления рассола со строительной площадки подземного хранилища весь технологический комплекс наземных сооружений по удалению рассола должен быть заполнен водой, промыт и проверен на работоспособность. Приемка комплекса наземных сооружений по удалению рассола должна осуществляться рабочей комиссией и оформляться актом.

3.28 Освоение нагнетательных скважин следует производить по окончании их бурения и обустройства, как правило, до начала работ по удалению рассола со строительной площадки подземного хранилища.

3.29 Освоение нагнетательных скважин независимо от типа водоносного коллектора и способа его вскрытия должно начинаться с откачки подземных вод.

3.30 В процессе откачки воды при освоении нагнетательной скважины необходимо:

замерять расход, температуру и плотность откачиваемой воды через час;

замерять количество нерастворимой взвеси в откачиваемой воде через час;

отбирать перед окончанием откачки пробу пластовой воды объемом не менее двух литров для химического анализа;

производить наблюдение за восстановлением статического уровня пластовых вод.

Освоение нагнетательной скважины следует прекращать после достижения полного осветления откачиваемой воды (прекращения выноса минеральных частиц с водой).

Указанные данные должны заноситься в журнал освоения нагнетательной скважины.

3.31 По данным освоения нагнетательной скважины рассчитываются:

параметр проводимости - в м3;

коэффициент проницаемости - в м2;

общий дебит скважины - в м3/ч;

удельный дебит скважины - в м3/ч x МПа.

Материалы расчета указанных показателей отражаются в журнале освоения нагнетательной скважины.

3.32 В процессе закачки рассола в глубокие водоносные горизонты необходимо:

определять содержание нерастворимой взвеси в рассоле на входе и выходе из очистных сооружений не реже одного раза в сутки;

замерять устьевое давление и приемистость каждой нагнетательной скважины не реже одного раза в неделю;

определять температуру и плотность закачиваемого рассола;

рассчитывать общее количество закачанного рассола.

3.33 При изменении давления на выходе из насоса более чем на 0,25 МПа в смену необходимо:

в случае падения давления проверить исправность рассолопроводов от насосной станции до всех работающих нагнетательных скважин; выявленные разрывы рассолопроводов устранить; при исправных рассолопроводах следует замерить давление на устье и приемистость каждой работающей нагнетательной скважины; нагнетательную скважину, увеличившую приемистость, следует отключить и провести ее обследование (в первую очередь проверить на герметичность обсадную колонну);

в случае повышения давления следует проверить исправность рассолопроводов по изменению разности давлений на выходе из насоса и на устьях нагнетательных скважин; выявленную неисправность рассолопроводов - устранить; при исправных рассолопроводах замерить устьевые давления и приемистость каждой работающей нагнетательной скважины; скважину, уменьшившую приемистость, отключить и подключить в работу резервную скважину.

3.34 Восстановление приемистости нагнетательной скважины следует производить после того, как фактическая ее приемистость при максимально допустимом давлении станет меньше расчетной.

3.35 Восстановление приемистости нагнетательной скважины независимо от принятого в проекте способа должно заканчиваться откачкой из нее пластовой воды (рассола) до полного ее осветления.

3.36 При откачке пластовой воды (рассола) в процессе восстановления приемистости нагнетательной скважины необходимо осуществлять комплекс мероприятий и производить обработку данных откачки в соответствии с 3.30 и 3.31.

3.37 При компрессорном способе откачки пластовой воды (рассола) из нагнетательной скважины, вскрывающей неустойчивый водоносный коллектор, башмак насосно-компрессорных труб следует спускать в рассолоприемную часть скважины во избежание образования в ней породной пробки.

3.38 В процессе естественной выпарки рассола на выпарных картах необходимо осуществлять:

замер (расчет) объема и концентрации рассола, закачанного в выпарную карту в течение суток;

замер уровня и концентрации рассола в выпарной карте в сутки;

замер уровня и отбор проб воды из гидронаблюдательных скважин, расположенных у выпарных карт, а также определение других показателей, заданных проектом.

Сооружение наземных рассолохранилищ

 

3.39 Рассолохранилища, рассолоотстойники, выпарные карты следует сооружать в соответствии с требованиями нормативных документов: СНиП 3.02.01, СНиП 2.06.05, СНиП 2.06.06, СНиП 3.04.03 и СН 551.

3.40 Вводы технологических трубопроводов следует устанавливать по окончании земляных работ до укладки гидроизоляционного экрана.

3.41 Внутреннюю грунтовую поверхность рассолохранилища перед укладкой гидроизоляционного экрана из рулонного материала следует планировать, разрыхлять боронованием и протравливать гербицидами (для подавления растительности) и родентицидами (для уничтожения грызунов). Основание рассолохранилища должно быть ровным, без выступов, углублений и выступающих острых частиц, которые могут вызвать проколы гидроизоляционного покрытия.

Для обеспечения устойчивости и долговечности дамб их, как правило, следует выдерживать до укладки экрана не менее одного сезона, в течение которого происходит естественная усадка грунта.

3.42 Необходимо учитывать возможность просадки или пучения грунтов и капиллярного поднятия грунтовых вод. Рассолохранилища на просадочных грунтах сооружают с учетом ВСН П-23-75.

3.43 Подстилающий слой, как правило, должен выполняться из мелкозернистых однородных грунтов, а его поверхность должна быть как можно более ровной. Все посторонние предметы в подстилающем слое, которые могут повредить гидроизоляционный экран, должны быть удалены. В качестве подстилающего слоя гидроизоляционного экрана может быть использован рулонный кровельный материал. Листы подстилающего слоя должны укладываться внахлестку и соединяться холодной мастикой или прикрепляться к основанию временными штырями. Укладка подстилающего слоя допускается только на сухое основание.

3.44 Укладываемый гидроизоляционный экран должен непрерывно перекрываться рулонным кровельным материалом, а также защитным слоем грунта, как правило, в течение той же смены.

3.45 Участок гидроизоляционного экрана, укладываемый в течение одной смены, в зависимости от применяемого материала должен закрываться слоем рулонного кровельного материала и защитным слоем грунта, как правило, в течение той же смены.

3.46 По защитному слою не допускается движение строительных машин.

3.47 После окончания строительства рассолохранилище следует испытать на герметичность водой в течение трех суток с замерами уровней через каждые 4 ч. Изменение уровня воды в рассолохранилище с учетом величин испарения и атмосферных осадков за период испытания должно отвечать требованиям системы стандартов в области охраны природы применительно к утечкам концентрированного рассола.

Геодезическо-маркшейдерское, геологическое и гидрогеологическое обеспечение при строительстве шахтных резервуаров

 

3.48 Геодезическо-маркшейдерское обеспечение работ по строительству подземных выработок должно осуществляться в соответствии с правилами, установленными СНиП 3.02.03, и Инструкцией по производству маркшейдерских работ, утвержденной Госгортехнадзором России.

По окончании проходки выработок-емкостей маркшейдерская служба строительства должна произвести съемку фактического внутреннего очертания выработок-емкостей и составить калибровочные таблицы с интервалами по высоте через каждые 200 мм.

Калибровочные таблицы для шахтных резервуаров в вечномерзлых породах следует составлять до и после намораживания ледяной облицовки на внутренней поверхности выработок-емкостей.

3.49 При проведении геологических и гидрогеологических наблюдений в горных выработках должны устанавливаться случаи несоответствия фактических геологических и гидрогеологических условий проходки проектным данным для внесения корректив в проектную документацию.

В процессе геологических и гидрогеологических наблюдений в выработках следует проводить:

фотодокументацию или зарисовки горных пород в забоях, по стенкам, почве и кровле выработок с описанием этих пород, а также всех нарушений залегания и монолитности пород;

зарисовки источников выхода воды с замером ее дебитов;

систематический замер суммарных притоков воды в каждую выработку и в целом по подземному резервуару;

отбор проб подземных вод и горных пород для лабораторных исследований;

оценку экранирующей способности вечномерзлых пород в процессе проходки горных выработок в соответствии с требованиями 2.9 - 2.15 настоящих правил;

замеры температуры вечномерзлых пород в процессе строительства резервуара вплоть до начала его эксплуатации;

определение мощности трещиноватой зоны по периметру выработки в местах сооружения герметичных перемычек.

3.50 Мощность трещиноватой зоны определяется нагнетанием жидкости или газа в шпуры.

Параллельные парные шпуры пробуриваются на глубину 2 м с расстоянием между их стенками 5-10 см (не менее 4 пар в одном поперечном сечении). Один из парных шпуров (нагнетательный) предназначен для нагнетания в массив жидкого (вода) или газообразного (азот, воздух) флюида, другой - наблюдательный.

Устья наблюдательных шпуров должны быть тщательно загерметизированы. Давление нагнетания должно превышать в 1,5 раза рабочее давление в выработках-емкостях, предусмотренное проектом.

Нагнетание флюида следует производить многократно через пакер при закреплении его в шпуре на различном заглублении в направлении от поверхности выработки в глубь массива.

Одновременно с подачей флюида в нагнетательный шпур в наблюдательном шпуре необходимо регистрировать расход флюида.

Границу трещиноватой зоны следует проводить на глубине, за пределами которой в течение суток не происходит фильтрации между шпурами.

Результаты определения мощности трещиноватой зоны вокруг выработки должны быть зарегистрированы в журнале и оформлены актом.

3.51 В процессе контроля за эффективностью выполнения работ по водоподавлению при проходке горных выработок в породах с положительной температурой геологическая и гидрогеологическая службы должны руководствоваться следующим:

приток воды во вскрывающие выработки, пересекающие водопроницаемые породы, допускается не более 1 м3/ч на каждые 100 м длины;

в горизонтальных горных выработках источники выхода воды с дебитом 0,01 м3/ч и выше должны подавляться методами тампонажа водопроводящих каналов.

Строительство выработок и герметичных перемычек шахтных резервуаров в породах с положительной температурой

 

3.52 При вскрытии толщи пород, вмещающей выработки-емкости, двумя стволами или стволом и специальной скважиной их следует использовать для целей вентиляции при проходке выработок-емкостей. В этом случае, в первую очередь, следует проходить выработки, обеспечивающие создание сквозной вентиляции.

3.53 Буровзрывные работы при сооружении выработок-емкостей следует вести, как правило, методом контурного (гладкого) взрывания. Допускается одновременная проходка параллельных выработок-емкостей с отставанием забоя на величину, не меньшую расстояния между выработками.

Сооружение выработок-емкостей горным способом в отложениях каменной соли следует вести, как правило, с применением проходческих комбайнов.

3.54 Проходка врубов герметичных перемычек, подходных выработок и стволов в зоне примыкания перемычек (по 5 м в обе стороны от места примыкания), а также рассечка околоствольных выработок, если она попадает в эту зону, должны производиться преимущественно без применения взрывчатых веществ, а при высокой крепости пород (7 и выше по шкале М.М.Протодьяконова) - с использованием ослабленных зарядов взрывчатых веществ.

Разработку породы при разделке врубов герметичных перемычек шахтных резервуаров в каменной соли следует осуществлять без применения буровзрывных работ. Для этого следует применять комбайны, отбойные молотки, обуривание врубов короткими скважинами с последующей разработкой соли между ними отбойными молотками.

3.55 Возведение герметичных перемычек в подземных выработках должно выполняться после окончания горно-проходческих работ. Порядок и технология производства работ по сооружению перемычек должны быть определены проектом производства работ.

Возведение кольцевого воротника металлической перемычки в нижней части стволов должно осуществляться одновременно с возведением крепи на этом участке и до начала работ по рассечке околоствольных выработок.

Производство работ по возведению крепи стволов в месте примыкания перемычки должно осуществляться в направлении снизу вверх в следующей очередности:

монтаж стальной изоляции (обечайки) на сварке с проверкой швов на герметичность;

армирование внутренней железобетонной "рубашки" и кольцевого воротника, монтаж тампонажных трубок на стальной обечайке на сварке с проверкой швов на герметичность;

установка опалубки и бетонирование внутренней железобетонной "рубашки";

тампонаж закрепного пространства.

3.56 Монтаж и сварку металлических конструктивных элементов перемычек следует производить в соответствии с Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденными Госгортехнадзором России.

3.57 При сооружении герметичной перемычки размеры врубов, принятые в проекте, должны уточняться по фактической мощности трещиноватой зоны, образующейся по периметру выработок в процессе ведения взрывных работ, из условий перекрытия перемычкой этой зоны.

Мощность трещиноватой зоны следует определять нагнетанием жидкости или газа в шпуры пробуренной по контуру перемычки в месте ее сооружения в соответствии с 3.50.

3.58 В качестве материалов для сооружения герметичных перемычек следует предусматривать бетон, железобетон (в случае необходимости - в комбинации с листовой сталью) и металл.

3.59 Для возведения герметичных перемычек следует, как правило, использовать металлическую опалубку, которую допускается оставлять как часть конструкции перемычки.

Опалубка и поддерживающие ее конструкции должны выдерживать давление свежеуложенной смеси и не допускать вытекания цементного молока через швы между отдельными ее элементами.

Для лучшего сцепления материала перемычки с горной породой перед укладкой бетона поверхность врубов следует очистить от грязи и пыли с помощью сжатого воздуха и промыть водой, но не выравнивать.

Создание непроницаемого контакта тела перемычки с каменной солью обеспечивается за счет образования совместной с солью и бетоном прокладки из затворенного на рассоле торкрет-бетона, который наносится на очищенную поверхность врубов механизированным способом. Бетон в тело перемычки укладывается только после создания прокладки.

3.60 Одновременно с возведением опалубки должны устанавливаться и жестко закрепляться закладные детали и металлические части конструкции перемычки. Отклонение местоположения закладных деталей от проектного положения не допускается.

Для лучшего сцепления материала перемычки с технологическими трубопроводами в месте прохода через тело перемычки их следует очистить от ржавчины, краски, масел и других посторонних покрытий и зачистить до металлического блеска.

3.61 Для приготовления бетона в качестве вяжущего следует применять портландцемент, шлакопортландцемент марки 400, 500.

Допускается применять расширяющийся гипсоглиноземистый цемент и напрягающий цемент марки 400, 500, а также бетоны и растворы, приготовленные на основе или с введением различных химических добавок при соблюдении требований, изложенных в 2.88. Заполнители для бетона должны отвечать ГОСТ 26633.

Для приготовления бетона перемычек в каменной соли в качестве жидкости затворения следует применять насыщенный раствор хлористого натрия плотностью 1190 кг/м3, а в других породах - воду, соответствующую требованиям ГОСТ 26633.

3.62 Все материалы (вяжущие и заполнители) перед началом работ по сооружению герметичных перемычек должны быть подвергнуты лабораторным испытаниям в соответствии с действующими ГОСТ 26633, ГОСТ 310.1, ГОСТ 26798.0, ГОСТ 1581, ГОСТ 8269, ГОСТ 8735 и ТУ 57034-072-02495.336 независимо от наличия паспортов.

ГАРАНТ:

В настоящее время действует ГОСТ 26798.1-96 "Цементы тампонажные. Методы испытаний", введенный в действие с 1 октября 1998 г. постановлением Госстроя РФ от 10 апреля 1998 г. N 18-32

Заполнители для бетона допускается хранить в подземных условиях на бетонных площадках или деревянных настилах.

3.63 Дозирование материалов для бетонной смеси должно производиться по массе с точностью:

цемента и воды +-2%;

заполнителя +-2,5%.

При приготовлении бетонных смесей необходимо осуществлять контроль за их подвижностью в соответствии с ГОСТ 10181.0.

Песчаный бетон (набрызг-бетон) для торкретирования должен характеризоваться подвижностью 6 см, растворная смесь - 4 - 8 см.

Мелкозернистый бетон должен характеризоваться подвижностью 6 см.

3.64 Приготовление бетонной смеси на напрягающем цементе должно производиться методом частичной гидратации в соответствии с требованиями ТУ 57034-072-02495.336.

Допускается также приготовление вяжущего материала непосредственно на строительной площадке. Для его приготовления используется расширяющийся портландцемент, состоящий из гипсоглиноземистого цемента марки 400, 500 с содержанием SO3 в пределах от 11 до 16% и среднеалюминатного портландцемента марки 400, 500 путем тщательного смешивания их в количестве соответственно 75 - 85% (масс.) и 25 - 15% (масс.).

3.65 При производстве работ по сооружению герметичных перемычек и тампонажу следует отбирать контрольные пробы бетонов и растворов для испытания их в соответствии с ГОСТ 10180 и ГОСТ 1581.

Физико-механические свойства бетонов и растворов допускается определять по результатам испытания образцов, выбуренных из тела перемычки.

3.66 Для заполнения полостей гидрозатворов следует применять воду или изолирующие жидкости, как правило, на основе глинистого раствора из бентонитового порошка ПБВ по ТУ 39-01-08-658.

В качестве добавок к изолирующей жидкости допускается применять жидкое стекло, карбоксиметилцеллюлозу, щелочь, гипан и другие добавки, обеспечивающие стабильность раствора.

Реагенты-стабилизаторы следует растворять отдельно и вводить в глинистый раствор после его перемешивания до образования однородной массы.

Для приготовления изолирующей жидкости следует использовать воду из хозяйственно-питьевого водопровода.

В качестве изолирующей жидкости в гидрозатворах перемычек в каменной соли следует использовать насыщенный раствор хлористого натрия плотностью 1190 кг/м3.

Дозировка глины, воды и стабилизирующих добавок должна осуществляться по массе с точностью до 2%.

3.67 Давление изолирующей жидкости в полости гидрозатвора должно превышать на 0,05 - 0,1 МПа давление хранимых продуктов в выработках-емкостях.

3.68 При заполнении полостей гидрозатвора следует отбирать пробы изолирующей жидкости для последующего определения ее водоотдачи, стабильности, условной вязкости и статического напряжения сдвига.

3.69 Испытание бетонных перемычек с гидрозатвором (одинарных и двойных) производится после завершения работ по строительству выработок-емкостей, но не ранее приобретения бетоном проектной прочности.

3.70 Опрессовку полости гидрозатвора следует выполнять под давлением, на 0,1 МПа превышающим рабочее давление продукта.

3.71 Перемычка с гидрозатвором принимается в эксплуатацию, если падение давления в полости гидрозатвора не происходит или происходит незначительное падение давления, позволяющее эксплуатировать перемычку с постоянной или периодической подкачкой изолирующей жидкости.

3.72 При возведении герметичных перемычек должна быть обеспечена непрерывность бетонирования.

При укладке бетона в замковой части стенок герметичных перемычек бетонирование следует проводить одновременно с двух сторон к замку.

Бетон после укладки в конструкцию необходимо содержать во влажном состоянии - закрывать мокрыми рогожками, матами и т.п. и поливать водой в течение 15 - 20 суток после снятия опалубки.

Распалубливать бетонные конструкции герметичных перемычек следует не ранее чем через 14 суток после бетонирования.

3.73 Нагнетание растворов для тампонажа трещиноватых пород следует осуществлять через тампонажные трубки, которые по окончании работ должны зачеканиваться расширяющимся быстротвердеющим цементом, а торцы их - завариваться.

Нагнетание раствора по контуру герметичных перемычек следует производить через шпуры или скважины, пробуренные через тело бетона до контакта его с породой, не раньше, чем бетон в конструкции перемычек достигает 85 - 90% проектной прочности.

3.74 Для тампонажных работ должны применяться насосы, обеспечивающие равномерность режима нагнетания и исключающие резкие пульсации давления.

Нагнетание цементных растворов должно производиться при давлении не ниже 1 МПа и не выше величины давления гидроразрыва пород, определяемого проектом.

Нанесение бетонной и растворной смеси при торкретировании должно производиться механизированно с помощью пневморастворонасосов. Толщина наносимого набрызг-бетона на вертикальные и наклонные поверхности (под углом 40° к горизонтали) составляет 1 - 1,5 см на один слой. Расстояние сопла от рабочей поверхности - 0,6 - 0,8 м.

Строительство шахтных резервуаров в вечномерзлых породах

 

3.75 К проходке выработок следует приступать после промерзания сезонно-талого слоя.

Гидроизоляцию и герметизацию стволов, шурфов и скважин следует завершить до сезонного таяния снега.

3.76 Шурфы и скважины герметизируются путем засыпки песка в закрепное пространство и полного насыщения его водой. Высота слоя засыпки не должна превышать 2 м. Засыпка следующего слоя производится после промерзания предыдущего. Контроль за промерзанием осуществляется по датчикам температуры.

3.77 При проходке выработок следует предусматривать вентиляцию по нагнетательной схеме. Не следует допускать поступление в выработки воздуха с положительной температурой.

3.78 Герметизация устья наклонного ствола производится по окончании проходческих работ и обустройства смотрового шурфа путем установки опорной перемычки с гидроизоляцией и послойной засыпки устья мерзлой породой с последующей ее трамбовкой.

3.79 Герметичные перемычки в подходных выработках, расположенных ниже почвы выработок-емкостей, сооружаются путем послойного намораживания воды или водогрунтовой смеси.

Допускается возведение герметичных перемычек путем послойной укладки в опалубку мелкодробленой мерзлой породы (песка) либо ледяных или ледопородных блоков, пролива водой до полного насыщения и замораживания. Высота отдельного слоя должна быть не более 0,2 м. Вытекание воды через опалубку не допускается.

При намораживании следует применять подачу холодного воздуха в место сооружения перемычки.

Контроль намораживания ведется по датчикам температуры.

3.80 Ледяную облицовку на внутренней поверхности выработок-емкостей следует создавать путем их заполнения пресной водой до появления зеркала воды в стволе на проектной отметке. Воду следует откачать непосредственно по истечении расчетного периода времени тау, с, определяемого в зависимости от предусмотренной в проекте толщины ледяной облицовки, температуры воды и теплофизических свойств по формуле

 

Формула 32. СП 34-106-98

 

Формула 33. СП 34-106-98

 

Максимально допустимую температуру воды тау_max, °С, сливаемой в выработки-емкости для намораживания ледяной облицовки, следует определять по формуле

 

Формула 34. СП 34-106-98

3.81 Продолжительность заполнения выработки-емкости водой для намораживания ледяной облицовки должна быть не более трех суток. Следует предусмотреть меры, исключающие возможность гидравлического разрушения породы.

Откачку воды после намораживания ледяной облицовки следует осуществлять непрерывно.

3.82 При откачке воды после намораживания ледяной облицовки следует произвести тарировку резервуара.

3.83 Для сокращения периода восстановления естественной температуры вечномерзлых пород после намораживания ледяной облицовки, в условиях заполнения резервуара продуктом с положительной температурой, следует обеспечить принудительную вентиляцию выработок-емкостей атмосферным воздухом, как правило, с температурой ниже минус 20°С.

Объем воздуха Q_a, м3, подаваемого в выработки-емкости за период его вентиляции (из условия восстановления естественной температуры вечномерзлых пород), следует определять по формуле

 

Формула 35. СП 34-106-98

3.84 Передвижение техники на площадке строительства должно осуществляться по снежному покрову или по слою отсыпки высотой не менее 1 м.

4. Правила испытаний на герметичность подземных резервуаров

 

Испытание на герметичность эксплуатационных скважин бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

4.1 Испытание на герметичность кондукторов и промежуточных колонн следует проводить в соответствии с Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

4.2 Перед спуском труб основной обсадной колонны в скважину на поверхности следует производить их гидравлические испытания под давлением, на 5% превышающим давление на устье скважины при испытании обсадной колонны на герметичность. Трубы под давлением следует выдерживать не менее 30 с. При этом давление не должно превышать величин, предусмотренных ГОСТ 632.

4.3 Испытания на герметичность основной обсадной колонны производятся по окончании времени ОЗЦ до разбуривания в ней цементного стакана, а ее затрубного пространства - после разбуривания цементного стакана в колонне и породы на 1 - 3 м ниже башмака основной колонны. Испытания незакрепленной части ствола скважины производятся после ее проводки до конечной глубины.

4.4 В качестве испытательной жидкости при испытании основной обсадной колонны следует использовать насыщенный рассол, пресную или минерализованную воду.

При испытании основной обсадной колонны испытательное давление на устье должно быть равным 1,1 эксплуатационного давления и при этом не должно превышать значения, допускаемого по условиям прочности обсадных труб в соответствии с ГОСТ 632 и быть не ниже значений, приведенных в таблице 17.

Основная колонна считается выдержавшей испытания, если по образцовому манометру в течение одного часа не фиксируется падение давления после троекратной доводки его до испытательного.

В скважинах подземных резервуаров, предназначенных для хранения газа, после завершения гидравлических испытаний приустьевую часть основной обсадной колонны следует испытать инертным газом на то же давление.

При зафиксированном падении давления в этот период следует установить место утечки, выполнить ремонтные работы и повторить испытание.

 

Таблица 17

Минимальное давление при испытании на герметичность основных обсадных колонн

 

Наружный
диаметр
колонны, мм
377-508 273-351 219-245 178-194 168 141-146 114-127
Давление,
МПа
6,6 7,5 9 9,5 11,5 12,5 15

4.5 Испытание на герметичность затрубного пространства основной обсадной колонны и незакрепленной части ствола скважины производится концентрированным рассолом.

Величина испытательного давления рассола на устье скважины P_t, Па, определяется по формуле

 

Формула 36. СП 34-106-98

 

Если величина P_ec проектом не задана, то она определяется по формуле

 

Формула 37. СП 34-106-98

 

На всех этапах испытания должна быть исключена утечка испытательной жидкости через соединительные элементы, детали устьевой обвязки, арматуру.

В процессе испытаний определяется соотношение e, м3/Па

 

                    Дельта V
               e = ----------.                                       (38)
                    Дельта P

 

Для этого в подготовленную к испытаниям скважину закачивается порция рассола объемом Дельта V, м3, и измеряется соответствующее изменение давления рассола на устье скважины Дельта P, Па. Закачка рассола производится порциями для определения не менее трех значений е.

В качестве расчетной величины принимается среднее арифметическое.

Допускается определение величины e путем выпуска порции рассола и измерения соответствующего падения давления.

Испытания производятся следующим образом.

В скважину закачивают концентрированный рассол до достижения испытательного давления.

Через 1 ч и 2 ч подкачивают (при необходимости) рассол, и доводят давление до испытательного без разрядки скважины от давления.

Затем фиксируют значение давления в течение суток каждый час.

Расчетную величину утечки Дельта V_d, м3, определяют по формуле

 

                    Дельта V  = e Дельта P ,                         (39)
                            d             d

 

где Дельта P_d - падение давления за сутки, Па.

 

Система "основная обсадная колонна - затрубное пространство основной обсадной колонны - незакрепленная часть ствола скважины" считается выдержавшей испытание на герметичность, если суточная расчетная утечка не превышает 0,02 м3.

4.6 После оборудования скважины для строительства подземной выработки следует проводить испытания на герметичность основной обсадной колонны, ее затрубного пространства и внешней подвесной колонны.

4.7 При использовании жидкого нерастворителя пространство между основной обсадной и внешней подвесной колоннами труб заполняется нерастворителем до башмака внешней подвесной колонны с вытеснением рассола из скважины по межтрубному пространству подвесных колонн. Количество закачанного нерастворителя тщательно замеряется.

После установления контакта нерастворителя с рассолом на уровне башмака внешней подвесной колонны следует зафиксировать давление на устье скважины в межтрубном пространстве основной обсадной и внешней подвесной колонн, а затем давление в указанном пространстве необходимо поднять до значения испытательного, определяемого в соответствии с 4.5, и поддерживать его в течение 48 ч. подкачкой насыщенного рассола в центральную подвесную колонну с измерением его количества.

В период закачки нерастворителя и выдержки скважины под давлением проверяется герметичность внешней подвесной колонны по перетоку нерастворителя из пространства между обсадной и внешней подвесной колоннами в пространство между внешней и центральной подвесной колоннами.

Внешнюю подвесную колонну следует считать герметичной, если переток нерастворителя через нее при испытаниях отсутствует. При негерметичности внешней подвесной колонны негерметичность устраняют и испытания повторяют.

После двухсуточной выдержки скважины под давлением подкачку рассола в центральную подвесную колонну следует прекратить.

Чтобы снизить давление в межтрубном пространстве обсадной и внешней подвесной колонн до гидростатического, т.е. до нулевого значения на устье скважины, следует выпустить рассол из центральной подвесной колонны. Затем необходимо закачать дополнительно в межтрубное пространство основной обсадной и внешней подвесной колонн нерастворитель в количестве V_1 порциями объемом по 0,5 - 1,0 м3 до доведения контакта "нерастворитель - рассол" до башмака внешней подвесной колонны. Объем порций измеряют с точностью не менее 0,005 м3. Измеряют температуру T_1, K, закачиваемой порции. После окончания закачки дополнительной порции выдерживают систему 2 - 4 ч для всплытия нерастворителя через рассол.

Всплывший во внешней подвесной колонне нерастворитель извлекают, вытесняя его при необходимости закачкой рассола в центральную подвесную колонну, а количество отобранного нерастворителя V_2 замеряют с точностью не менее 0,005 м3. Измеряют температуру T_2, K, отобранного нерастворителя.

Разность объемов закачанного и отобранного нерастворителя Дельта V_r, м3, вычисляется по формуле

 

                               V  ро  - V  ро
                                1   1    2   2
                   Дельта V  = ----------------,                     (40)
                           r          ро
                                        3

 

где ро , ро , ро  - плотность нерастворителя при температуре Т_1, Т_2 и в
      1    2    3   скважине соответственно.

 

Основная обсадная колонна и ее зацементированное затрубное пространство считаются выдержавшими испытание, если разность в объемах дополнительно закачанной и отобранной порции нерастворителя за двое суток испытания не превышает 0,04 м3.

4.8 При использовании газообразного нерастворителя испытания скважины на герметичность производятся методом компенсации масс газа над границей раздела "газ - рассол".

В скважину опускается подвесная колонна труб, имеющая в нижней части, на расстоянии 15-20 м от ее башмака, отверстие диаметром около 10 мм. Подвесная колонна труб устанавливается так, чтобы это отверстие находилось ниже башмака основной обсадной колонны. Расстояние до башмака основной обсадной колонны подбирается таким образом, чтобы граница раздела "газ - рассол" при увеличении давления до испытательного оставалась ниже башмака основной обсадной колонны.

Испытательный газ нагнетается в межтрубное пространство, пока он не начнет проходить через отверстие в подвесную колонну.

Переток газа в отверстие указывает, что уровень границы раздела "газ - рассол" установлен на отметке расположения отверстия.

Скважина при испытаниях на герметичность выдерживается под испытательным давлением в течение 48 ч с регистрацией давления на устье скважины через каждый час. Затем в скважину закачивается газ до прежнего уровня (до отверстия), с регистрацией массы закачиваемого и вышедшего через подвесную колонну газа.

Скважина считается выдержавшей испытание на герметичность, если разность масс дополнительно закаченного и отобранного газа после двух суток выдержки скважины под наблюдательным давлением не превышает 100 кг, а темп падения давления в процессе испытаний снижается, стремясь к постоянной величине.

4.9 При невозможности проведения испытаний в соответствии с требованиями 4.8 по обоснованному решению проектной организации испытания следует проводить следующим образом. В межтрубное пространство обсадной и внешней подвесных колонн закачивают сжатый газ с одновременным вытеснением рассола из скважины по межтрубному пространству подвесных колонн и (или) по центральной подвесной колонне. Закачка газа в межтрубное пространство обсадной и внешней подвесной колонн продолжается до тех пор, пока граница раздела "газ - рассол" после увеличения давления до испытательного не окажется на отметке не менее чем на 0,5-1 м ниже башмака основной обсадной колонны.

Момент достижения контактом "газ - рассол" необходимой отметки устанавливается по объему вытесненного рассола, а также геофизическими методами контроля.

Затем выпуск рассола прекращается и осуществляется подкачка газа до достижения на устье скважины давления, равного испытательному.

После этого система выдерживается под испытательным давлением в течение 48 ч с регистрацией давления на устье скважины через каждый час.

Вычисляется темп изменения давления на устье скважины в межтрубном пространстве обсадной и внешней подвесной колонн, равный разности показаний манометра за один час.

Система считается выдержавшей испытание на герметичность, если темп падения давления снижается, стремясь к постоянной величине, а среднее падение давления за час в течение последних 12 ч выдержки не превышает 0,05% испытательного давления.

4.10 Испытания на герметичность оформляются актами.

Испытание на герметичность бесшахтных резервуаров в каменной соли

 

4.11 Испытания бесшахтных резервуаров на герметичность производятся с целью установления их пригодности к эксплуатации после окончания строительства, капитального ремонта или аварийно-восстановительных работ, а также по мере необходимости в период эксплуатации.

4.12 Испытания производятся путем создания избыточного давления испытательной среды, в качестве которой могут быть использованы, в зависимости от продукта, хранимого в резервуаре, жидкие нефтепродукты, газы или рассол.

4.13 При испытаниях проверяется раздельно герметичность подвесных колонн труб, устьевой обвязки скважины с зацементированной обсадной колонной и выработки-емкости.

4.14 Герметичность устьевой обвязки устанавливается по отсутствию утечек испытательной среды в ее элементах в период проведения испытаний. При наличии таких утечек дефектные элементы подлежат замене или ремонту.

4.15 Герметичность подвесных колонн устанавливается по отсутствию перетоков испытательной среды между трубными пространствами в период проведения испытаний. При этом испытательная среда должна быть закачана в скважину на глубину, соответствующую длине испытуемого участка труб.

4.16 После установления герметичности устьевой обвязки и подвесных колонн труб осуществляются испытания на герметичность скважины с зацементированной обсадной колонной и резервуара в целом.

4.17 Для испытания скважины бесшахтного резервуара следует использовать компенсационный метод, основанный на сохранении количества нерастворителя в системе, или метод контроля уровня жидкости в межтрубном пространстве.

Необходимым условием применения указанных методов является освобождение выработки-емкости от нерастворителя или хранимого продукта и отсутствие притока их остатков в скважину.

4.18 Испытание компенсационным методом допускается производить после окончания строительства резервуара перед сдачей его в эксплуатацию, при этом требуется установить внешнюю подвесную колонну таким образом, чтобы отметка башмака колонны была расположена на 0,5-1,0 м ниже башмака обсадной колонны и не менее 1,0 м выше отметки кровли выработки.

Испытание методом контроля допускается производить в период окончания строительства и в процессе эксплуатации, при этом не требуется перемещать внешнюю подвесную колонну в положение выше отметки кровли выработки.

4.19 Скважины бесшахтных резервуаров для хранения нефтепродуктов допускается испытывать жидким нерастворителем или продуктом, подлежащим хранению.

Скважины бесшахтных резевуаров для хранения СУГ следует испытывать бензином прямой гонки или допускается производить испытания хранимым продуктом.

Бесшахтные резервуары для СУГ, нефти и нефтепродуктов в целом следует испытывать рассолом, при этом допускается наличие в межтрубье обсадной и внешней подвесной колонн испытательной среды, используемой для испытания скважины бесшахтного резервуара.

Бесшахтные резервуары для хранения газа следует испытывать газом, подлежащим хранению, допускается производить испытания газом, нейтральным по отношению к хранимому продукту.

4.20 На проведение испытаний на герметичность бесшахтных резервуаров разрабатывается специальный проект.

4.21 При испытаниях бесшахтных резервуаров на герметичность величина испытательного давления в резервуаре на отметке башмака основной обсадной колонны P_tc определяется соотношением

 

                    P   = K P  ,                                     (41)
                     tc    1 ec

 

     где K - коэффициент превышения испытательного давления, равный 1,05.
          1

 

Величина испытательного давления, измеряемая на устье скважины,

вычисляется по формуле

 

                    P  = P   - ро gL,                                (42)
                     t    tc     f

 

     где ро - средняя по скважине плотность испытательной среды, кг/м3.
           f

4.22 Испытательное давление на устье скважины не должно превышать значения, допустимого по условиям прочности элементов устьевой обвязки и обсадных труб в соответствии с ГОСТ 632.

4.23 При испытании на герметичность обсадных колонн скважин бесшахтных резервуаров компенсационным методом допускается использовать для проведения испытания подвесные колонны, использовавшиеся в процессе создания выработки-емкости (рисунок 13).

 

Рисунок 13. СП 34-106-98

 

Пространство между обсадной и внешней подвесной колоннами труб следует заполнить нерастворителем до башмака внешней колонны с вытеснением рассола из скважины и проводить испытания в соответствии с 4.7 настоящих правил.

4.24 При испытании на герметичность обсадных колонн скважин методом контроля уровня жидкости в межтрубном пространстве резервуар должен быть оборудован двумя подвесными колоннами труб (внешней и центральной). Башмак подвесных колонн должен быть установлен ниже кровли выработки-емкости.

Допускается применять для проведения испытаний подвесные колонны, использовавшиеся в процессе создания выработки.

Испытание следует проводить, как правило, не ранее чем через 1,5 мес после окончания сооружения выработки-емкости.

Для проведения испытаний используются приборы и оборудование, представленные на рисунке 14.

Дифманометр должен быть рассчитан на испытательное давление и иметь цену деления не более 5 х 10(-4) МПа.

Мерная емкость должна быть рассчитана на прием рассола в количестве, равном объему закачиваемой испытательной жидкости.

Напорное устройство для закачки испытательной среды в скважину должно обеспечивать ее подачу под давлением не ниже испытательного.

Насос для закачки рассола в скважину должен обеспечивать его подачу под давлением не ниже P_b, Па, в соответствии с формулой

 

               P  > P  - (ро  - ро )gL.                              (43)
                b    t      b     f

 

Количество испытательного флюида для проведения испытаний должно быть равно объему межтрубных пространств внешней и внутренней подвесных и обсадной колонн в интервале до кровли выработки.

При неустойчивой погоде (резкие изменения температуры, осадки) следует укрыть устье скважины от прямых солнечных лучей и осадков для предотвращения искажений, вносимых его неравномерным охлаждением или нагревом.

Перед испытанием следует провести ревизию всех сальников и уплотнений, проверить герметичность подвесных колонн.

 

Рисунок 14. СП 34-106-98

 

Дифманометр должен быть установлен следующим образом: патрубок со знаком "минус" для среды с меньшим давлением присоединяется к межтрубному пространству обсадной и внешней подвесных колонн, патрубок со знаком "плюс" для среды с большим давлением присоединяется к межтрубному пространству подвесных колонн, перемычка дифманометра должна быть перекрыта.

В начале испытаний следует закачивать испытательную среду в межтрубные пространства обсадной, внешней и внутренней подвесных колонн, вытесняя при этом рассол в мерную емкость. При этом перемычка между трубными пространствами должна быть открыта.

Количество испытательной жидкости, закачиваемой в скважину, должно быть таким, чтобы уровень границы раздела "испытательная жидкость - рассол" при проведении испытаний был на 1-5 м ниже башмака основной обсадной колонны и выше отметки кровли выработки-емкости.

Контроль глубины заполнения трубных пространств и отметки границы раздела ведут по объему рассола, вытесненного в мерную емкость, а также геофизическими методами.

После закачки испытательной среды, при необходимости, на всех подводящих технологических трубопроводах, кроме трубопровода, подающего рассол в центральную подвесную колонну, должны быть установлены заглушки.

После закачки заданного количества испытательной жидкости увеличивают давление жидкости в резервуаре до испытательного закачкой насыщенного рассола в центральную колонну.

Перекрывают перемычки, соединяющие межтрубные пространства обсадной, внешней и центральной подвесных колонн, и открывают перемычку дифманометра.

Через 24 и 48 ч после начала испытаний подкачивают, при необходимости, насыщенный рассол для поддержания давления на уровне испытательного.

Фиксируют ежечасно показания дифманометра в течение трех суток после начала испытаний.

В случае изменения давления, фиксируемого дифманометром, рассчитывают величину (объем) утечки Дельта V_d, м3, по формуле

 

Формула 44. СП 34-106-98

 

Испытанный участок скважины считается герметичным, если величина Дельта V_d, рассчитанная за третьи сутки испытаний, не превышает 0,02 м3.

Допускается измерение величины Дельта V_d с использованием дозировочного насоса в качестве напорного устройства для закачки испытательной среды.

Для этого в межтрубное пространство обсадной и внешней подвесной колонны закачивают испытательную среду в конце каждых суток испытаний до тех пор, пока не восстановятся показания дифманометра, соответствующие началу испытаний.

Объем испытательного флюида, закачанный в конце третьих суток, принимается за величину суточной утечки и не должен превышать 0,02 м3.

При наличии утечки и необходимости ее локализации осуществляют поинтервальные испытания. Для этого закачивают по описанной выше схеме такое количество испытательной среды, чтобы обеспечить заданный уровень границы контакта ее и рассола. Определяемая при этом утечка соответствует интервалу вышеуказанного уровня.

Начальная величина испытуемого интервала составляет, как правило, 100 м. При наличии в данном интервале утечки, ее точное местонахождение может быть найдено при проведении, в соответствии с изложенным способом поинтервальных испытаний путем деления данного интервала на меньшие участки длиной 10-20 м.

4.25 При испытании на герметичность скважин бесшахтных резервуаров газом резервуар должен быть оборудован подвесной, непроницаемой для газа колонной труб. Подвесная колонна труб в нижней части, на расстоянии 15-20 м от башмака колонны, должна иметь отверстие диаметром около 10 мм. Подвесная колонна труб устанавливается так, чтобы ее отверстие находилось ниже башмака основной обсадной колонны, но выше кровли выработки на таком расстоянии, чтобы граница раздела "газ - рассол" при увеличении давления до испытательного оставалась ниже башмака основной обсадной колонны. Дальнейшие испытания проводятся в соответствии с 4.8.

4.26 Испытание бесшахтных резервуаров на герметичность насыщенным рассолом производится при положительных результатах оценки герметичности скважины.

Допускается наличие жидкой испытательной среды, использовавшейся для испытаний закрепленной и незакрепленной частей скважины, в затрубном пространстве внешней подвесной колонны.

Для проведения испытаний используется насос для закачки рассола, мерная емкость для замера объема закачиваемого и отбираемого рассола, манометры (рисунок 15), термометры, денсиметры.

Измерение давления рассола на устье скважины производится образцовым манометром, устанавливаемом на внутренней подвесной колонне.

Мерная емкость должна обеспечивать измерение объема с точностью не менее 0,05 м3.

С целью исключения влияния недонасыщения рассола в резервуаре испытание выработки следует начинать не ранее чем через 1,5 месяца после окончания работ по сооружению выработки-емкости.

До начала испытаний определяется соотношение e в соответствии с формулой (38).

Количество насыщенного рассола Дельта V_l, м3, необходимое для проведения испытаний, определяется по формуле

 

               Дельта V  = 1,1 e Дельта P ,                          (45)
                       l                 t

 

     где 1,1 - коэффициент запаса;
  Дельта P - величина изменения давления на устье скважины на продуктовой
          t  линии от первоначального до испытательного, Па.

 

Испытание производится следующим образом:

в выработку закачивают насыщенный рассол до достижения испытательного давления, величина которого определяется в соответствии с формулой (41);

затем закачка рассола прекращается и фиксируется изменение давления на устье скважины в подвесной колонне в течение трех суток через каждый час.

Вычисляется ежечасовой темп изменения давления на устье скважины в межтрубном пространстве обсадной и внешней подвесной колонн, равный разности показаний манометра за предыдущий и текущий час.

 

Рисунок 15. СП 34-106-98

 

Бесшахтный резервуар считается выдержавшим испытание на герметичность, если темп ежечасового падения давления со временем снижается, стремясь к постоянной величине, а среднее падение давления за час в течение последних 12 ч выдержки не превышает 0,05% испытательного давления.

В случае, если темп ежечасового падения давления со временем снижается, а среднее падение давления в течение последних 12 ч превышает вышеуказанную величину, испытания продолжают до стабилизации темпа падения давления. Окончательное решение о герметичности бесшахтного резервуара принимается по установившемуся темпу падения давления, если он не превышает 0,05% испытательного давления за час в течение последних 12 ч испытаний.

4.27 По результатам испытаний на герметичность составляется акт по форме, в котором отражаются условия их проведения и результаты.

 

                                                                    Форма

 

                                                 Утверждаю
                                       __________________________________
                                       Руководитель организации-заказчика
                                       М.П. (подпись) ___________________
                                                              Ф.И.О.
                                       "____" ___________________ 199  г.

 

                                   Акт
                  испытания на герметичность бесшахтного
                        резервуара в каменной соли

 

     ________________________
     (место составления акта)                "____"___________ 199     г.

 

     Мы, нижеподписавшиеся, представители:
исполнителя работ _______________________________________________________
                                    (должность, ф.и.о.)
заказчика _______________________________________________________________
                                 (должность, ф.и.о.)
проектной организации ___________________________________________________
_________________________________________________________________________
       (должность, ф.и.о. и наименование привлеченной организации)
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
     составили настоящий акт о том, что в  период  с  "____"  по  "_____"
199  г.   проведено   испытание   бесшахтного   резервуара   N______   на
герметичность при следующих исходных данных:

 

 1. Глубина расположения почвы выработки-емкости                        м
 2. Вместимость бесшахтного резервуара                                 м3
 3. Диаметр основной обсадной колонны (наружный)                        м
 4. Глубина спуска основной обсадной колонны (длина колонны)            м
 5. Диаметр (наружный) внешней подвесной колонны                        м
 6. Глубина спуска внешней подвесной колонны                            м
 7. Диаметр (наружный) центральной подвесной колонны                    м
 8. Глубина спуска центральной подвесной колонны                        м
 9. Компоновка  основной  обсадной  колонны   по  маркам   стали и
 толщина стенок в интервалах                                            м
 10. Тип смазки резьб на заводе и при спуске колонн
 11. Уровень подъема тампонажного раствора  за  основной  обсадной
 колонной                                                               м
 12. Глубина кровли подземной выработки-емкости                         м
 Работы по испытанию проводились при следующих условиях:
 - испытания скважины производились методом
 - испытания выработки производились методом
 - вид продукта, используемого в качестве испытательного флюида, и
 его плотность                                                       г/м3
 -  давление  испытательного  флюида   на   устье   в   межтрубном
 пространстве  между  обсадной  и  внешней   подвесной   колоннами
 следовало поднять до                                                 Па,
 фактически поднято до                                                 Па
 - время выдержки системы  "скважина-выработка" под давлением     Па    ч
 - объем и плотность рассола, закачанного  в  подземный  резервуар
 для поддержания испытательного давления    м3  и                   кг/м3
 - расчетная величина коэффициента сжимаемости системы  "выработка
 - емкость-скважина"                                                м3/Па
 -  давление  испытательного  флюида   на   устье   в   межтрубном
 пространстве между  обсадной  и  внешней  подвесной   колоннами в
 процессе подкачки рассола поддерживалось в пределах                   Па
 - после достижения испытательного давления зафиксировано следующее:

 

Время, ч Давление рассола
в центральной
подвесной
колонне, Па
Давление в
межтрубном
пространстве
между обсадной
и внешней
подвесной
колоннами, Па
Показания
дифманометра,
установленного
между межтрубными
пространствами
основной и
внешней, внешней и
центральной
подвесных колонн,
Па
Через 1 ч
Через 2 ч
Через 3 ч
______________
______________
Через 24 ч
______________
Через 48 ч
______________
Через 72 ч
     

 

     Средний темп падения давления в межтрубном пространстве за последние
12 ч ______________ Па/ч.
     Масса  дополнительной  порции  испытательного  флюида, закачанного и
отобранного из скважины в процессе проведения испытаний на  герметичность
компенсационным методом ______________ кг и __________________________ кг
соответственно.   Разность    масс ___________ кг    и    соответствующий
объем _______________ м3.
     Объем утечки, установленный по изменению показаний  дифманометра  за
последние сутки, ___________________________ м3.
     Результаты испытаний показали, что:
     - разность в объемах  дополнительной  порции  испытательного  флюида
(не) превышает 0,04 м3;
     - среднее падение давления в  течение последних 12 ч (не)  превышает
0,05% испытательного давления за час;
     -  объем  утечки  за  сутки,  вычисленный  по  изменению   показаний
дифманометра за последние сутки испытаний, (не) превышает 0,02 м3.
     Подземный резервуар (не) выдержал испытания и комиссией признан (не)
герметичным и (не) пригодным к эксплуатации.

 

     Подписи

Испытание на герметичность шахтных резервуаров в породах с положительной температурой

 

4.28 Контроль за герметичностью шахтных резервуаров должен осуществляться по результатам наблюдений за уровнем подземных вод в гидронаблюдательных скважинах до проходки выработок, на протяжении всего периода строительства резервуаров и после завершения строительства.

4.29 Резервуары считаются выдержавшими испытания на герметичность, если в результате наблюдений в скважинах установлено, что после завершения строительства резервуаров положение статического или пьезометрического уровня водоносного горизонта, залегающего над кровлей выработок-емкостей, обеспечивает напор на кровлю, превышающий максимальное проектное давление хранимых продуктов в резервуаре не менее чем на 0,05 МПа.

При несоблюдении этого условия по специальному проекту проводятся мероприятия по повышению давления в водоносном горизонте.

4.30 По результатам испытаний составляется акт, приведенный ниже.

 

                                                                    Форма

 

                                                 Утверждаю
                                       __________________________________
                                       Руководитель организации-заказчика
                                       М.П. (подпись) ___________________
                                                              Ф.И.О.
                                       "____" ___________________ 199  г.

 

                                   Акт
         испытания на герметичность шахтного резервуара в породах
                       с положительной температурой

 

     _______________________                     "__" ___________ 199  г.
     (место составления акта)

 

     Мы, нижеподписавшиеся, представители:
исполнителя работ _______________________________________________________
                                   (должность, ф.и.о.)
заказчика _______________________________________________________________
                                (должность, ф.и.о.)
проектной организации ___________________________________________________
                                 (должность, ф.и.о. и наименование
_________________________________________________________________________
                        привлеченной организации)
составили настоящий акт о том, что в период с "___" __________ 199 г.  по
"___"  _____________   199  г.   проведено  испытание   на  герметичность
подземного                                                     резервуара
_________________________________________________________________________
                                (название)
Резервуар предназначен для хранения _____________________________________
                                                (вид продукта)
Рабочее давление в резервуаре ________ МПа, наибольшая абсолютная отметка
кровли выработок-емкостей __________м.
Гидронаблюдательные скважины N __________________________________________
оборудованы на __________________________ водоносный горизонт (комплекс),
                       (название)
вмещающий выработки-емкости.
Гидронаблюдательные скважины N __________________________________________
оборудованы на __________ водоносный горизонт (комплекс), залегающий  над
               (название)
кровлей выработок-емкостей.
Результаты наблюдений за уровнем _________________________водоносного(ых)
                                         (название)
горизонта(ов) комплекса(ов) приведены в таблице.

 

N
п.п.
Дата
наблюде-
ний
Абсолютная отметка уровней воды, м Примечание
подпор воды на кровлю
выработок-емкостей, м
скв. N скв. N скв. N скв. N скв. N скв. N
            До начала
строительства

После
окончания
строительства

 

     Результаты наблюдений показывают, что подпор подземных вод на кровлю
выработок-емкостей на ________ МПа превышает рабочее давление продукта  в
подземном резервуаре.
     Подземный резервуар признан герметичным (негерметичным).

 

     Подписи

Испытание на герметичность шахтных резервуаров в вечномерзлых породах

 

4.31 Контроль за герметичностью шахтных резервуаров осуществляется по данным опытных наливов светлых нефтепродуктов и по изменению уровня воды во вскрывающей выработке.

4.32 Опытные наливы светлых нефтепродуктов производятся в шпуры глубиной не менее 2,0 м, закладываемые в почве выработки до намораживания ледяной облицовки. На участках с однородным геологическим строением на 50 м выработки следует закладывать один шпур, а на участках с неоднородным строением - один шпур на 25 м.

Вечномерзлые породы, вмещающие выработки-емкости, следует считать непроницаемыми, если понижение уровня испытательной жидкости в контрольном шпуре за 10 сут, не считая первых двух, составило менее 0,05 м.

4.33 В период намораживания ледяной облицовки следует осуществлять контроль за уровнем воды во вскрывающей выработке. Выработки-емкости следует считать герметичными, если за период намораживания ледяной облицовки, не считая первых двух суток после заполнения водой, понижение уровня воды во вскрывающей выработке не происходит.

4.34 По результатам испытаний составляется акт по форме, приведенной ниже.

 

                                                                    Форма

 

                                                 Утверждаю
                                       __________________________________
                                       Руководитель организации-заказчика
                                       М.П. (подпись) ___________________
                                                              Ф.И.О.
                                       "____" ___________________ 199  г.

 

                                   Акт
              испытания на герметичность шахтного резервуара
                          в вечномерзлых породах

 

__________________________                    "_____" ____________199  г.
(место составления акта)

 

     Мы, нижеподписавшиеся, представители:
исполнителя работ _______________________________________________________
                                    (должность, ф.и.о.)
заказчика _______________________________________________________________
                               (должность, ф.и.о.)
проектной организации ___________________________________________________
                                       (должность, ф.и.о.)
составили настоящий акт  в том, что  в период с  "__" ________ 199  г. по
"__" 199  г. проведено  испытание подземного  резервуара N  __________ на
герметичность.
Резервуар предназначен для хранения _____________________________________
                                                (вид продукта)
Наибольшая  и  наименьшая  отметки  почвы  выработок-емкостей ________ м.
Опытные наливы  произведены в  шпуры: N_____  глубиной _______  м; N ____
глубиной ________ м.
В шпуры заливалась ______________________________________________________
                                 (испытательная жидкость)
Размещение шпуров в выработках-емкостях показано на прилагаемой схеме.
Результаты наблюдений  за  уровнем  испытательной  жидкости  за__________
                                                                (период)
приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

 

N
п.п.
Дата
наблю-
дений
Отметка уровня испытательной жидкости При-
меча-
ние
шпур
N
шпур
N
шпур
N
шпур
N
шпур
N
шпур
N
шпур
N

 

     По  результатам  наблюдений  установлено,   что     понижение уровня
испытательной жидкости в контрольных шпурах за 10 суток, не считая первых
двух, составило _____________ см.
     Результаты наблюдений  за  уровнем  воды  во  вскрывающей  выработке
приведены в табл. 2.

 

Таблица 2

 

N
п.п.
Дата
наблюдений
Отметка уровня воды
во вскрывающей выработке
Примечание

 

     По результатам наблюдений установлено, что изменение уровня воды  во
вскрывающей выработке, не считая первых двух суток, составило _______ см.
     Подземный резервуар признан герметичным (негерметичным).

 

     Подписи

5. Правила приемки работ

 

5.1 При приемке работ в составе исполнительной документации должны быть:

рабочие чертежи с подписями о соответствии выполненных в натуре работ этим чертежам и внесенным в них изменениям или исполнительные чертежи;

для бесшахтных резервуаров в каменной соли - исполнительная схема конфигурации выработки-емкости по локационным измерениям или расчетным данным;

для шахтных резервуаров - калибровочные таблицы (с указанием толщины ледяной облицовки для резервуаров в вечномерзлых породах);

документы, удостоверяющие качество примененных материалов, конструкций и деталей;

акты на скрытые работы;

журнал учета работ и авторского надзора;

журнал роста выработки по скважине при создании бесшахтного резервуара в каменной соли;

журналы опытных закачек в поглощающий коллектор и откачек из водоносного горизонта с графиками установления постоянства состава и отбора проб воды на сокращенный и полный химический анализ;

журнал пробных и опытных откачек из водоносных горизонтов в разведочных и водозаборных скважинах;

графики установления постоянства состава по хлору и брому;

журнал опытных закачек в поглощающий коллектор;

геологическая и гидрогеологическая документация учета уровней воды по гидронаблюдательным скважинам;

ведомости и акты испытаний контрольных образцов;

протоколы лабораторных анализов пород, подземных вод и материалов;

документация по развитию геодезической основы на поверхности, каталоги координат и высотных отметок, эскизы расположения реперов;

для бесшахтных резервуаров в каменной соли - дела эксплуатационных скважин, буровые журналы, технологические паспорта скважин;

для шахтных резервуаров первичная маркшейдерская документация - полевые и вычислительные журналы по ориентированию выработок, передаче высотных отметок, разбивке осей вскрывающих выработок, съемке и нивелированию горных выработок, каталоги координат подземных выработок, эскизы расположения маркшейдерских точек, материалы замеров и вычислений по калибровке резервуаров, журналы зарисовок сечений и обмеров прочих горных выработок, материалы по водоподавлению в горных выработках, включающие: эскизы мест водоподавления с расположением тампонажных скважин, расходы тампонажного раствора, результаты водоподавления - приток до и после подавления;

отчет по результатам выполнения в период строительства документации, отражающий геологические и гидрогеологические условия;

акты испытаний скважин и герметичных перемычек под давлением;

акты на приемку специальных работ по тампонажу или замораживанию, если таковые имели место;

акты о приемке оборудования, трубопроводов и КИП;

акты об испытании герметичности подземных резервуаров;

акты о приемке законченного строительством хранилища;

паспорта на подземные резервуары;

для рассолохранилищ:

документы, удостоверяющие качество примененных материалов;

акты на скрытые работы;

журнал учета работ и авторского надзора;

протоколы физико-механических испытаний примененных гидроизоляционных материалов и их соединений в соответствии с ГОСТ 10345;

журнал результатов осмотров территории возле рассолохранилища и состояния стенок и ложа рассолохранилища.

5.2 При составлении исполнительных документов следует использовать рабочие чертежи, данные исполнительных съемок и контрольных геодезическо-маркшейдерских, геофизических и других измерений, которые производятся и систематизируются в течение всего периода строительства.

5.3 Паспорт подземного резервуара должен содержать следующие сведения:

принадлежность резервуара;

номер резервуара;

назначение резервуара;

глубина заложения резервуара;

полный и полезный объем резервуара;

вместимость резервуара;

сечения резервуара;

конструкции эксплуатационных скважин (для бесшахтных резервуаров в каменной соли);

перечень установленного оборудования;

перечень установленных КИП;

наименование проектных и строительных организаций, выполнявших работы по сооружению резервуара;

дату начала и окончания строительства;

дату испытания резервуара;

дату ввода в эксплуатацию;

состав приемочной комиссии;

отклонения от проекта, допущенные при строительстве;

дату составления паспорта.

5.4 В паспорт бесшахтных резервуаров в каменной соли должны быть внесены также:

данные о виде нерастворителя, его первоначальном количестве, неизвлекаемом остатке и максимальном количестве, закачанном при создании выработки;

первоначальное расстояние от верхней кромки фланца обсадной колонны до почвы выработки-емкости резервуара;

паспорта и журналы эксплуатации нагнетательных и водозаборных скважин.

 

------------------------------

* Если соседние выработки-емкости имеют разные размеры, то значение r в формуле (1) принимается равным большему радиусу.

 

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Получить доступ к системе ГАРАНТ

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.


Свод правил по проектированию и строительству СП 34-106-98 "Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки"


Текст документа приводится по официальному изданию Госстроя России, ГУП ЦПП, 2000 г.


Дата введения 1 марта 1999 г.


1. Разработан Научно-исследовательским и проектным предприятием по сооружению и эксплуатации подземных хранилищ ООО "Подземгазпром" ОАО "Газпром"


2. Внесен ООО "Подземгазпром" ОАО "Газпром"


3. Подготовлен к утверждению Управлением проектирования и экспертизы ОАО "Газпром"


4. Утвержден и введен в действие приказом ОАО "Газпром" от 15 января 1999 г. N 5


5. Одобрен Госстроем России (письмо от 15 декабря 1998 г. N 13-669)


6. Согласован с ГУГПС МВД России (письмо от 18 декабря 1997 г. N 70/7.7/7696); Госгортехнадзором России (письмо от 20 июня 1997 г. N 10-03/325); Госсанэпиднадзором России (письмо от 07 августа 1997 г. N Д01-13/904-111); Министерством природных ресурсов РФ (письмо от 14 августа 1997 г. N 21-19/152); Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды (приказ от 31 декабря 1997 г. N 586)


7. Взамен ВСН 51-5-85