Приложение З (обязательное). Проектирование и изготовление наземного устьевого оборудования, связанного со спуском, извлечением, испытанием и очисткой инструмента, в том числе и сменных вкладышей

Приложение З
(обязательное)

Проектирование и изготовление наземного устьевого оборудования, связанного со спуском, извлечением, испытанием и очисткой инструмента, в том числе и сменных вкладышей

3.1 Общие сведения

Настоящее приложение рассматривает проектирование, выбор материалов, изготовление и испытание всех видов инструментов и оборудования для спуска и подъема, а также испытания узлов устьевого оборудования, включая сменные вкладыши.

3.2 Проектирование

3.2.1 Общие данные

Оборудование, изготавливаемое в соответствии с настоящим приложением, должно отвечать техническим требованиям раздела 4.

3.2.2 Нагрузки

При проектировании спусковых, очищающих и испытательных инструментов должны учитываться, как минимум, следующие нагрузки или их сочетание:

- нагрузки при подвешивании, в том числе чрезмерные;

- изгибающие нагрузки;

- давление;

- усилие закручивания, включая необходимый крутящий момент свинчивания (вращающий момент докрепления) резьбовых соединений с упорным заплечиком;

- радиальные нагрузки;

- нагрузки от воздействия окружающей среды.

3.2.3 Концевые соединения

Бурильные замки или роторные резьбовые соединения с упорным заплечиком должны быть выполнены согласно требованиям ГОСТ 5286. Они должны составлять одно целое с инструментом и не присоединяться сваркой. Должно быть предусмотрено достаточное пространство под элеватор и под плашки для зажима бурильных труб. Нагрузочная способность инструмента не должна быть обусловлена выбором концевого соединения инструмента, а если это все-таки имеет место, то это должно быть запротоколировано. Сварные соединения с инструментом допускаются, если они выполняются согласно 6.2. Резьбы должны быть прокалиброваны в соответствии с ГОСТ Р 51906.

Резьбы обсадных или насосно-компрессорных труб должны быть выполнены в соответствии ГОСТ Р 51906.

Управляемые крутящим моментом инструменты желательно нарезать левой резьбой для свинчивания и правой резьбой - для отвинчивания во избежание непреднамеренного отвинчивания соединений обсадных/насосно-компрессорных/бурильных труб в процессе работы/развинчивания. Левая резьба должна быть четко обозначена; она может понадобиться на инструментах для спуска насосно-компрессорных труб с целью извлечения постоянного эксплуатационного пакера.

3.2.4 Вертикальное проходное отверстие

Если инструменты имеют вертикальное проходное отверстие в целях обеспечения циркуляции, то проходной диаметр этого отверстия должен как минимум быть равным размеру указанного замкового соединения или, в случае внутренних профилей, в соответствии с техническими условиями изготовителя.

3.2.5 Наружный профиль

Наружный профиль инструмента должен быть в соответствии с техническими условиями изготовителя. По возможности наружный профиль должен быть спроектирован так, чтобы обеспечивать совмещение инструмента, в случае его применения, и снижать риск зависания в углублениях превентора.

3.2.6 Номинальное давление

Номинальное давление от инструмента по возможности должно быть в соответствии с техническими условиями изготовителя.

3.3 Материалы

3.3.1 Общие сведения

На все инструменты и их детали требуются официально оформленные технические условия на материалы, которые определяют следующее, наряду с критериями приемки/отбраковки:

- требования к механическим свойствам;

- проверка материала на соответствие;

- способ термической обработки, включая продолжительность цикла и температуры с допусками;

- состав материала с допусками;

- требования к неразрушающему контролю;

- допустимые режимы плавки;

- способы горячей обработки;

- охлаждающая среда при тепловой обработке.

Спусковые инструменты должны изготавливаться из материалов, по своим свойствам отвечающим требованиям, предъявляемым к ним изготовителем.

3.3.2 Дополнительные требования

3.3.2.1 Общие сведения

Подразделы с 3.3.2 по 3.3.4 относятся только к основным несущим нагрузку инструментам, например к инструментам для спуска обсадных и насосно-компрессорных труб, к посадочным инструментам для манжетных тестеров опрессовки превенторов и уплотнительных узлов, от которых требуется передавать момент, превышающий 50% крутящего момента при свинчивании.

3.3.2.2 Термообработка

Термообработка должна проводиться в соответствии с техническими условиями изготовителя. Эти технические условия должны содержать всю необходимую информацию по выполнению термообработки каждого выбранного материала или детали таким образом, чтобы получить требуемые механические свойства.

3.3.2.3 Химический состав

3.3.2.3.1 Материалы должны соответствовать техническим условиям изготовителя.

3.3.2.3.2 Изготовитель должен указать номинальный химический состав, включая небольшие допустимые отклонения по составу материала.

3.3.2.3.3 Состав материала должен определяться на основе плавки (или на основе переплавленного слитка для материалов переплавленного сорта) в соответствии с техническими условиями изготовителя.

3.3.2.4 Проверка материала на соответствие

3.3.2.4.1 Испытания образца (QTC) на соответствие техническим условиям

QTC для квалификационного испытания спусковых инструментов должен быть испытательным образцом полного сечения. Этот образец может быть термически обработан вместе со спусковым инструментом или отдельно от него. Этот пробный вырезанный образец должен быть достаточно длинным, чтобы можно было взять образцы для механических испытаний (см. 3.3.2.4.3) размером как минимум 1/4 Т (где Т - наибольшее поперечное сечение тест-купона) с ближайшей термообработанной поверхности.

Если спусковой инструмент термически и механически обработан на разные диаметры, тогда QTC должен браться с конца, имеющего наибольший диаметр.

3.3.2.4.2 Оценочная партия

QTC должен представлять аналогичные спусковые инструменты, которые выполнены из той же плавки, и вместе, одновременно термически обработаны в одной и той же печи (испытание по одной плавке на каждую термообработанную партию материала). Присоединенный QTC, если он применяется, должен оставаться присоединенным к рабочему спусковому инструменту на протяжении всей термообработки, за исключением циклов повторной закалки или повторного старения, если они потребуются.

3.3.2.4.3 Механическое испытание

На каждом QTC должно быть проведено как минимум одно испытание на разрыв и три ударных испытания по Шарпи для образцов с V-образным надрезом. Должны применяться полноразмерные образцы. Испытания должны проводиться в соответствии с [6]. Температура ударных испытаний должна быть не выше минимальной ожидаемой температуры режима эксплуатации.

а) Испытательные образцы должны быть взяты из QTC таким образом, чтобы расчетная длина испытуемого на растяжение образца и основание V-образного надреза Шарпи были, как минимум, на 1/4 Т от термически обработанных концов QTC (Т - наибольшее сечение образца). Продольная ось образцов для испытания на растяжение и на удар должна быть взята в пределах центра 1/4 Т оболочки для сплошных тест-купонов, или в пределах 3 мм (1/8 дюйма) от промежуточной линии для полых образцов.

б) Испытания на твердость должны проводиться в соответствии с указаниями изготовителя.

3.3.3 Требования к механическим свойствам

В случае если спусковые инструменты используются для спуска обсадных или насосно-компрессорных труб, или они требуются для передачи высокого крутящего момента, или предполагается сильная нагрузка из-за испытательных давлений, механические свойства инструментов должны быть такими, как указано в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Механические свойства инструментов

Минимальный предел текучести МПа ()	Минимальный предел прочности МПа ()	Минимальное относительное удлинение, %	Твердость по Бринеллю НВW	Минимальное требование к ударному испытанию по Шарпи
690 (100 000)	930 (135 000)	13	260 - 321	42 Дж при - 20°С (31 фут/фунт при - 4°F)

Могут быть использованы материалы с более низким пределом текучести и пределом прочности, если может быть доказано, что спусковой инструмент так же прочен, как и трубная подвеска. Требования, предъявляемые к материалу сменных вкладышей, должны быть в соответствии с письменными указаниями изготовителя, однако твердость должна быть в пределах 241 HBW и 321 HBW; ударное испытание для материала сменных вкладышей не требуется.

3.3.4 Покрытия

Вращающиеся соединения инструментов должны быть покрыты противозадирной смазкой.

3.4 Испытание

3.4.1 Заводские приемочные испытания

Все инструменты перед их отправкой с завода-изготовителя должны быть, по возможности, функционально испытаны, а также измерены или откалиброваны, с целью проверки их нормального срабатывания. У инструментов с гидравлической системой управления эта система должна быть испытана в соответствии с требованиями технических условий изготовителя.

Это гидростатическое испытание должно состоять из трех этапов:

- первичный период выдержки давления;

- снижение давления до нуля (атмосферное давление);

- вторичный период выдержки давления.

Каждый период выдержки должен быть не менее 15 мин; отсчет времени не должен начинаться, пока наружные поверхности элементов корпуса полностью не просохнут пока не будет достигнуто испытательное давление, а оборудование и прибор контроля давления - изолированы от источника давления.

3.5 Маркировка

Все инструменты должны быть маркированы в соответствии с нормативными документами изготовителя или иметь маркировку "ISO 10423", а также как указано в 4.20 [19], ниже места для ключа на замковом соединении. Сменные вкладыши должны быть маркированы "ISO 10423" с последующим указанием диаметра проходного сечения в миллиметрах и дюймах. Индивидуальный серийный номер должен быть выбит штампом на каждом инструменте в сборе, желательно во фрезерованной канавке.

3.6 Требования к контролю качества и к отчетности

Требования контроля качества должны быть в соответствии с официально оформленными требованиями изготовителя. Уровни технической характеристики изделия (PSL) к инструментам не применяются.

3.7 Хранение и транспортирование

В дополнение к требованиям раздела 4.21, наружная резьба должна быть защищена высококачественной смазкой для хранения и металлическим протектором со штампованной резьбой или аналогичным устройством.