Приложение В (обязательное). Валидация для клапанов-отсекателей скважинных

Приложение В
(обязательное)

Валидация для клапанов-отсекателей скважинных

В.1 Общие положения

В соответствии с требованиями настоящего приложения каждая конструкция изделия должна соответствовать всем требованиям в указанных пределах, по определенным критериям приемки, с соответствующей документацией применимых процессов, критериями приемки и оценки результатов, необходимых для подтверждения правильности проектного решения. Указанные оценки параметры испытаний должны подтверждать заданную производительность и эксплуатационные характеристики изделия. Все протоколы испытаний изделий должны регистрировать, утверждать и сохранять в виде файла проектных данных изделия.

В.2 Валидация проекта

В.2.1 Уровни валидации V1 или V2

Размер, тип и модель каждого клапана-отсекателя скважинного, выбранного в качестве утвержденного уровня исполнения V1 или V2, должны оценивать/испытывать по критериям, предусмотренным в настоящем приложении, в требуемых случаях.

Успешное выполнение процесса валидационного испытания должно квалифицировать другие изделия такого же размера, типа и модели, как и у проверенного изделия. Данный процесс должен быть документально оформлен в соответствии с 6.8.2 и 7.2 и включать критерии приемки по каждому аспекту или функции, которые необходимо проверять. Если по причине ограничений конструкции потребуется несколько изделий с идентичным устройством (например, одноразовые изделия) для проведения назначенного испытания, то каждое изделие должны идентифицировать в пределах предусмотренного испытания и после этого составить общий отчет об утверждении с указанием каждого изделия, использованного с такой целью.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Прежде чем проводить испытания, убедитесь в том, что все оборудование, которое подлежит испытанию, было разработано и оформлено документально как совместимое с нагрузками и условиями испытания.

В.2.2 Уровень валидации V3

Размер, тип и модель каждого клапана-отсекателя скважинного, выбранного как утвержденный уровень исполнения V3, должны соответствовать требованиям В.3.2.3.2.

Примечание - Ограничения и требования к изменению конструкций и снижению номинальных рабочих характеристик процессов указаны в 6.9.

В.3 Общие требования

В.3.1 Предварительная подготовка

Необходимо убедиться в том, что модель и соответствующие идентификационные номера, проставленные на изделии, которое подлежит испытанию, должно совпадать с номерами, указанными в протоколе испытаний. Испытание должны проводить при полной сборке изделия.

Каждое действие (испытание, требование и т.д.) должно проводиться во всех аспектах в рамках определенных критериев приемки в порядке, в котором испытания представлены в данном документе (как технически применимые и утвержденные), без ремонта или восстановления во время указанной обработки.

В.3.2 Экспериментальная база

В.3.2.1 Общие положения

Экспериментальная база должна обеспечивать все необходимое оборудование для достижения заданных условий испытания и измерения установленных параметров приемки с точностью, которая соответствует или превышает указанные требования.

Все жидкости, используемые при испытаниях, должны фиксировать в протоколе испытаний.

В.3.2.2 Требования к калибровке

Оборудование для проверки, испытания и измерений, используемое для утверждения изделия, должно соответствовать требованиям 7.8.1.

В.3.2.3 Критерии испытаний и оценки

В.3.2.3.1 Общие положения

Испытания и оценки должны проводить по задокументированной процедуре, которая учитывает все требования, необходимые для успешного проведения испытания, и отвечать определенным критериям приемки. Все результаты испытания должны регистрировать. Для успешного завершения испытания изделие должно испытаваться# и отвечать требованиям в указанных пределах. Неполадки испытательного оборудования, произошедшие во время испытания, но не повлиявшие на работу изделия, должны принимать во внимание при составлении документов и одобряться компетентным(и) лицом (лицами). Каждый отчет об оценке должен визироваться компетентным(и) лицом (лицами), проводившим(и) и утвердившим(и) результаты испытаний.

В.3.2.3.2 Валидация уровня V3

Утвержденный уровень исполнения V3 должны проводить согласно утвержденным процедурам поставщика/изготовителя и критериям приемки, включающим в себя:

a) верификацию проекта, в том числе процессов сборки, целостность конструкции, работоспособность и проверку ВД обсадной трубы;

b) протоколы (отчеты) успешной работы 20 позиций одного размера, типа и модели каждого изделия.

В.4 Процессы валидации

В.4.1 Оценка сборки

При сборке изделия каждая деталь должна визуально исследоваться для того, чтобы проверить ее критические и динамические поверхности, оценить все посадки, финишные обработки и операции согласно установленным критериям. Процесс сборки должны проводить с учетом утвержденных процедур поставщика/изготовителя, а также жидкости, смазочных материалов и методов. Любые отклонения от требований должны документально фиксировать и корректировать до начала процесса испытания. Кроме того, необходимо отражать текущий материал и процесс обработки каждого элемента испытуемого изделия. Все изделия должны проверять в соответствии с 6.8.2.

В.4.2 Оценка/испытание целостности конструкции

В.4.2.1 Процедуры для уровня утверждения V2 и V1

Каждая модель изделия должна пройти испытания давлением на нескольких репрезентативных и инкрементных уровнях от минимума до максимума и при максимальных расчетных пределах давлений и температуры внутреннего параметра. Процедуры испытания конкретного изделия поставщика/изготовителя должны продемонстрировать целостность корпуса клапана при удержании внутреннего давления согласно указанным критериям приемки в В.4.2.2. Необходимо провести испытание при нескольких репрезентативных инкрементных давлениях (например, 25%, 50%, 75% и 100% любого установленного показателя давления) при минимальной и максимальной номинальных температурах. Необходимо удерживать каждое репрезентативное давление в течение не менее 15 мин после стабилизации и затем проверить изделие на утечку.

Нормы осевых нагрузок изделия (растяжение/сжатие) и нормы давления, от внешнего до внутреннего, должны устанавливать посредством подсчета или испытания. В тех случаях, когда используется подсчет, поставщик/изготовитель должен задокументировать процедуры и критерии приемки с проверенными данными по эффективности. В тех случаях, когда испытание проводят как средство утверждения, необходимо применять требования предыдущего абзаца.

В.4.2.2 Критерии приемки для уровней V2 и V1

Используемые уровни давления следует постоянно измерять и фиксировать с частотой выборки, достаточной для определения изменений и тенденций при испытаниях. Данные показатели измерения должны рассматривать и утверждать. Любая измеренная (более 0,5% от приложенного давления после стабилизации) и/или видимые утечки из корпуса клапана являются свидетельством того, что изделие не прошло испытание.

В.4.3 Эксплуатационные оценки/испытания

В.4.3.1 Общие положения

Каждую конструкцию изделия должны проверять и/или испытывать на открывание и/или закрывание при минимальном и максимальном номинальном давлении и температуре изделия с использованием предусмотренного первичного открывающего механизма для уровня исполнения V1.

Для конструкций изделия с утвержденным уровнем исполнения V2 испытание при минимальной и максимальной номинальных температурах должно заменять документально оформленным качественным анализом уровней динамических сил оперативного механизма при номинальном пределе температуры. С помощью данного анализа можно проверить возможности конструкции изделия на предмет его функционирования на номинальных пределах температуры.

Такого рода оценки и/или испытания должны проводить минимум в 1,5 раза больше (не менее 2 раз), чем установленное количество операций (без ремонта и/или восстановления в зависимости от обстоятельств, за исключением сброса настроек инструмента) в соответствии с процедурами поставщика/изготовителя.

Если данный случай применим к предыдущей конструкции, требуется, чтобы механизм клапана-отсекателя скважинного мог регулироваться при открытом и закрытом положении таким образом, как это указано при эксплуатации скважин.

В.4.3.2 Критерии приемки для уровня V2

Конструкции изделия с утвержденным уровнем исполнения V2 должны утверждать компетентный персонал посредством задокументированного количественного анализа на уровне деталей и/или при сравнении с утвержденными конструкциями, и/или результатами испытаний подобных конструкций, которые затем должны визировать другой компетентный персонал, проводивший испытание, как предусмотрено в В.4.3.1. При всех испытаниях и/или проверках необходимо выполнение полной функциональности. Изделие должно функционировать в соответствии с эксплуатационными характеристиками, указанными в руководстве по эксплуатации поставщика/изготовителя.

В.4.3.3 Критерии приемки для уровня V1

Конструкции изделия с утвержденным уровнем исполнения V1 должны успешно пройти испытание в соответствии с критериями, указанными в В.4. При всех испытаниях необходима полная функциональность, изделие должно функционировать в соответствии с характеристиками, указанными в руководстве по эксплуатации поставщика/изготовителя.

В.4.4 Испытания запорного механизма

В.4.4.1 Общие положения

Изделия с утвержденным уровнем исполнения V2 должны проходить испытания в соответствии с требованиями В.4.4.2; изделия с утвержденным уровнем исполнения V1 - В.4.4.2 и В.4.4.3. Клапаны типа С должны проходить дифференциальное испытание в обоих направлениях.

В.4.4.2 Испытание на утечку жидкости

В.4.4.2.1 Общие положения

Процедура испытания конкретного изделия поставщика/изготовителя должна сопровождаться демонстрацией запорного механизма для удержания дифференциального давления водопроводной воды или другой жидкости на приемлемом уровне. Необходимо убедиться в том, что клапан установлен в положение "закрыто" в соответствии с установленной процедурой поставщика/изготовителя.

Давление по запорному механизму должно доводиться до (1,40,14) МПа (20020) psi), 50%0,7 МПа (100 psi) и 100%0,7 МПа (100 psi) от номинального давления запорного механизма, при минимальной и максимальной допустимых температурах и при наиболее вероятных условиях использования, как определено эксплуатационными характеристиками конструкции изделия. Каждый уровень давления должен применяться в течение не менее 15 мин после стабилизации давления и температуры. Любые обнаруженные в это время утечки должны замерять и регистрировать.

Запорный механизм должен открываться и закрываться как минимум один раз между каждой серией перепада дифференциального давления и оценки утечки (в зависимости от условий, без ремонта и/или восстановления, за исключением переустановки инструмента) в соответствии с процедурами, установленными поставщиком/изготовителем. Изделия типа А и/или В, предназначенные для одноразового применения, не должны нуждаться в регулировании.

Для изделий, испытываемых газом в номинальных диапазонах температуры, как указано в В.4.4.3, испытание на утечку жидкости должны проводить только при температуре окружающей среды. Потребитель/заказчик должен определить дополнительные критерии для испытаний на утечку жидкости, включенные в приложении F.

В.4.4.2.2 Критерии приемки для V2

При определенном, задокументированном и стабилизированном давлении в задней части запорного механизма необходимо поднять давление до требуемого перепада. Скорость утечки через запорный механизм не должна превышать следующих пределов:

- для типа А: 65 мл/мин (1 галлон/ч) после стабилизации при 1,4 МПа (200 psi) и 30 мл/мин (0,47 галлонов/ч) при 50% и 100% от номинального давления запорного механизма;

- для типа В и С: 30 мл/мин (0,47 галлонов/ч) после стабилизации на 1,4 МПа (200 psi) и 15 мл/мин (0,24 галлона/ч) при 50% и 100% от номинального давления запорного механизма.

В конструкциях изделий, которые требуют специальных условий, для установки уплотнения на запорный механизм, необходимо определить требуемые условия в соответствии с процедурами испытаний и руководством по эксплуатации. Если данные условия не позволяют провести вышеуказанные измерения, можно использовать метод понижения давления. Критерии приемки для понижения давления должны соотносить с указанными выше.

В.4.4.2.3 Критерии приемки для V1

При определенном, задокументированном и стабилизированном давлении в задней части запорного механизма необходимо поднять давление до требуемого перепада. Скорость утечки через запорный механизм для типов А, В и С не должна превышать 10 мл/мин (0,338 унций/мин) после стабилизации при 1,4 МПа (200 psi) и 5 мл/мин (0,169 унций/ч) при 50% и 100% от номинального давления запорного механизма.

В конструкциях изделий, которые требуют специальных условий, для установки уплотнения на запорный механизм необходимо определить требуемые условия в соответствии с процедурами испытаний и руководством по эксплуатации. Если данные условия не позволяют провести вышеуказанные измерения, необходимо использовать метод понижения давления. Критерии приемки для понижения давления должны соотносить с указанными выше.

В.4.4.3 Испытание на утечку газа для клапанов типов В и С

В.4.4.3.1 Процедура испытаний для V1

Проводить испытание на герметичность через запорный механизм следует, как указанно в В.4.4.2, путем применения азота в качестве испытательной среды. Данное испытание не должно применяться для клапанов-отсекателей скважинных типа А.

В.4.4.3.2 Критерии приемки для V1

При определенном и устойчивом давлении на оборотной стороне запорного механизма необходимо довести давление до требуемой разницы давлений, стабилизировать его и удерживать в течение не менее 5 мин. Скорость утечки через запорный механизм не должна превышать для типа В и С 28,4 (1 ) после стабилизации при 1,4 МПа (200 psi), и 14 (0,5 ) при 50 и 100% от номинального давления запорного механизма.

В конструкции изделий, которые требуют специальных условий, для установки уплотнения на запорный механизм необходимо определить требуемые условия в соответствии с процедурами испытаний и руководства по эксплуатации. Если данные условия, как показано выше, не позволяют провести вышеуказанные испытания, необходимо использовать метод понижения давления. Критерии приемки для понижения давления должны соответствовать указанным выше.

В.4.5 Испытание на открытие при перепадах давления

В.4.5.1 Общие положения

Каждое изделие, для которого указана возможность открытия при перепаде давления, должно испытываться не менее двух раз (в зависимости от условий, без ремонта и/или восстановления, за исключением переустановки инструмента, если необходимо). Для клапанов типа С следует проводить два отдельных испытания дважды для каждого направления.

Каждое изделие, которое имеет установленную возможность открытия против перепада давления, должно испытываться как минимум два раза (в случае необходимости без ремонта или восстановления, за исключением переустановки). Для типа клапанов С данное испытание должны проводить в виде двух отдельных испытаний дважды в каждом направлении.

В.4.5.2 Процедура испытаний

Следует применять максимальный перепад давления для открытия, определенный поставщиком/изготовителем, при комнатной температуре и максимально допустимой температуре изделия, с использованием соответствующих жидкостей через запорный механизм, и измерять скорость утечки, при ее наличии.

Преграда должна быть открыта для того, чтобы выравнивать давление в соответствии с требованиями, указанными в руководстве по эксплуатации поставщика/изготовителя

В.4.5.3 Критерии приемки

Процедура испытания определенного изделия поставщика/изготовителя должна требовать подтверждения, что запорный механизм открывается, без влияния на дальнейшую работу клапана, при заданном перепаде давления (в соответствии с конструкцией). Все объемы жидкостей в герметичных сосудах высокого давления должны быть указаны в протоколе испытания.

После открытия заслонки при перепаде давления скорость утечки через запорный механизм должны оценивать согласно В.4.4.2, при максимальной номинальной температуре, при минимальной и максимальной скорости перепада давления в соответствии с конструкцией клапана.

В.4.6 Испытание закрытия против или по течению потока (потеря жидкости) для клапанов типов А и С

В.4.6.1 Общие положения

Каждое изделие должно испытываться в соответствии с данной процедурой не менее двух раз для проверки конструкции. Это не относится к клапанам типа В или клапанам, которые должны быть закрыты.

В.4.6.2 Процедура испытаний

Необходимо установить расход водопроводной воды через клапан согласно спецификациям поставщика/изготовителя. Затем необходимо закрыть клапан в соответствии с требованиями, определенными в руководстве по эксплуатации. Клапан должен закрываться при установленных пределах значений скорости и/или давления.

Данные испытания должны проводить при нормальной температуре окружающей среды не менее двух раз (в зависимости от условий, без ремонта и/или восстановления, за исключением переустановки инструмента) в соответствии с процедурами, определенными поставщиком/изготовителем.

В.4.6.3 Критерии приемки для V2 и V1

Процедура испытаний продукции поставщика/изготовителя должна требовать демонстрации того, что запорный механизм закрывается без негативного эффекта для дальнейшей работы клапана при указанной скорости потока. После завершения закрытия по скорости потока необходимо оценить скорость протечки запорного механизма в соответствии с В.4.4.2 при возникшей температуре при минимальной и максимальной скорости перепада давления.

Процедура испытания определенного изделия поставщика/изготовителя должна подтверждать, что запорный механизм закрывается, без влияния на дальнейшую работу клапана, при заданной скорости потока. После завершения закрытий против скорости потока утечку запорного механизма должны оценивать в соответствии с В.4.4.2 при равномерной температуре, при минимальной и максимальной скорости перепада давления.

В.4.7 Испытание целостности внутренней камеры

В.4.7.1 Общие положения

Камеры удержания внутреннего давления каждой конструкции изделия, которые не проходили испытаний корпуса или подтверждения целостности, должны испытываться гидростатическим методом на нескольких репрезентативных инкрементных уровнях от минимальных до максимальных пределов номинальных давлений и температур. Если это необходимо для конструкции, такие испытания должны проводить во вторичной сборке.

В.4.7.2 Процедура испытаний

Процедура испытания определенного изделия поставщика/изготовителя должна показать целостность всех камер внутреннего давления согласно указанным критериям приемки. Клапан-отсекатель скважинный должен подлежать гидростатическим испытаниям водопроводной водой; при использовании других жидкостей изготовитель должен документально зафиксировать испытательную жидкость. Необходимо проводить испытание на нескольких репрезентативных инкрементных уровнях давления (например, 25, 50, 75 и 100% от номинального давления) при минимальных и максимальных пределах температуры. Удерживать каждое репрезентативное давление в течение минимум 15 мин после стабилизации.

В.4.7.3 Критерии приемки

Применяемые уровни давления должны постоянно регистрироваться и измеряться в течение всего времени испытания, после чего проверяться и приниматься компетентными лицами в соответствии с критериями приемки, указанными в В.4.2.2.

В.4.8 Шаблонировка

В.4.8.1 Общие положения

Поставщик/изготовитель должен указывать ВД оправки для каждого испытуемого клапана. Оправка должна быть подходящей для обнаружения любых значительных изменений в размерах ВД клапана. Шаблонировку должны проводить в соответствии с процедурами, определенными поставщиком/изготовителем, и требованиями настоящего стандарта.

Каждый шаблон должны маркировать идентифицирующим знаком и иметь нанесенные размеры шаблона. Каждый шаблон должен иметь длину, установленную в документации поставщика/изготовителя, а также быть как минимум в шесть раз длиннее ВД изделия или 609,6 мм (24 дюйма) в зависимости от того, что больше. Шаблоны должны быть не меньше ВнД, чем установленный минимальный ВД клапана, не менее 0,75 мм (0,03 дюйма). Значение должно быть округленным до целого значения.

В.4.8.2 Процедура испытаний

При испытании необходимо выровнять клапан-отсекатель скважинный горизонтально и пропустить шаблон через открытый испытуемый клапан в обоих направлениях таким образом, чтобы не задействовать механизм запора клапана.

В.4.8.3 Критерии приемки

Движение шаблона должно осуществляться силой, не превышающей массу (вес) шаблона при полном прохождении им ВД испытуемого клапана в обоих направлениях. Конструкции, в которых происходит активация механизма потоком, должны испытывать путем максимально допустимого ввода шаблона в соответствии с конструкцией изделия.

В.4.9 Оценки специальных эксплуатационных параметров

Каждая специальная характеристика и/или эксплуатационный параметр, указанные поставщиком/изготовителем, которые не были испытаны в соответствии с требованиями приложения В и являются неотъемлемой частью конструкции изделия, должны подтверждаться испытаниями/оценкой их номинальных пределов в соответствии с процедурами, критериями приемки поставщика/изготовителя.

Примечание - Определенными техническими вспомогательными операционными характеристиками являются системы блокировок, испытание на закрытие (возможность закрытия), центрирование (сверление/фрезеровка), допуск предельного содержания частиц (цемент), возможность блокировки открытия во время спуска инструмента в скважину.

Поставщик/изготовитель должен определить специальные эксплуатационные параметры и/или возможности, которые включены в функциональные испытания. Если требуются дополнительные инструменты для испытания функциональности клапана-отсекателя скважинного, такие инструменты должны удовлетворять требованиям приложения D.

В.4.10 Контроль размеров после проведения испытаний

После завершения испытаний каждое изделие должно быть демонтировано и пройти контроль размеров в соответствии с 6.8.2.

В.5 Валидационные испытания для клапанов типов АА, ВВ и СС

В.5.1 Общие положения

Валидационные испытания надежности должны демонстрировать эффективность работы клапанов при долгосрочном использовании в текучей среде. Требования к валидационным испытаниям для клапанов типа АА, ВВ и СС должны быть дополнением к успешному выполнению требований В.4 и проводиться после их выполнения. Данные испытания должны проводить для клапанов-отсекателей скважинных одной и той же конструкции, но при других условиях. Все соответствующие испытания должны проходить в указанном порядке (в соответствии с конструкцией изделия) без ремонта или повторного монтажа испытуемого клапана.

Испытание потоком цементного раствора данных клапанов должно состоять из проверки надежности в зависимости от установленных возможностей эксплуатации, указанных в руководстве по эксплуатации изделия поставщика/изготовителя. Необходимо регистрировать все параметры и конкретные результаты испытаний. Данные результаты должны проверять компетентные лица для вынесения решения и документирования результатов успешного завершения испытаний.

Для целей данного испытания водопроводную воду можно заменять аналогичными жидкостями.

В.5.2 Испытание текучести цементного раствора

В.5.2.1 Общие положения

Процедуры испытаний, определенные поставщиком/изготовителем, должны проводить в целях подтверждения исправной работы клапана во время подготовки потоков цементного раствора.

В.5.2.2 Подготовка цементного раствора

Цементный раствор должен быть подготовлен следующим образом:

a) Необходимо определить содержание песка в растворе в соответствии с [36];

b) Должны довести содержание песка до (20,5) %, добавляя от 150 (номер ячейки 100) до 180 мкг (номер ячейки 80) песка, или путем разбавления раствора водопроводной водой;

c) Нужно определить вязкость образца раствора при помощи вискозиметра Марша в соответствии с [37];

d) Должны довести вязкость до (705) путем добавления загустителя или разбавления раствора водопроводной водой.

Данная оценка должна быть проведена и зарегистрирована перед началом и завершением каждой серии испытаний.

В.5.2.3 Процедура испытаний для V1 и V2

Испытуемый клапан должен быть установлен на соответствующей арматуре для того, чтобы подготовленный раствор смог протекать в соответствии с В.5.2.2 при допустимой скорости, указанной в таблице В.1, непрерывно в течение 60 мин. Сразу после этого поток должен быть остановлен, и испытуемый клапан закрыт в соответствии с требованиями, указанными в руководстве по эксплуатации поставщика/изготовителя. Испытание на протечку запорного механизма необходимо проводить в соответствии с В.4.4.2 с использованием раствора, подготовленного согласно В.5.2.2 при результирующей температуре от применяемых показателей потока. Необходимо повторить данную процедуру не менее девяти раз либо, если заявленное количество срабатываний более 10, провести данное число запусков. По завершении этих испытаний следует выполнить шаблонировку в соответствии с В.4.8. Для номинальных размеров труб, которые не перечислены в таблице В.1, скорость потока должна интерполироваться или экстраполироваться с использованием методов, определенных поставщиком/изготовителем.

Таблица В.1 - Скорости потока раствора

Номинальный размер труб, дюйм (мм)	Скорость циркуляции раствора, (БВД)
2 3/8 (60,3)	79 (500)
2 7/8 (73,0)	124 (780)
3 1/2 (88,9)	178 (1 120)
4 1/2 (114,3)	305 (1 920)
5 1/2 (139,7)	477 (3 000)
7 (177,8)	935 (5 880)

В.5.2.4 Критерии приемки для V2

Критерии приемки соответствуют указанным в В.4.4.2.2 и В.4.8.3.

В.5.2.5. Критерии приемки для V1

Критерии приемки соответствуют указанным в В.4.4.2.3 и В.4.8.3.