СТО Газпром РД 2.1-154-2005

 

Главная       Учебники - Газпром      СТО Газпром РД 2.1-154-2005

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТО Газпром РД 2.1-154-2005

 

 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ” СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ


ФИЛЬТРЫ ГРАВИЙНЫЕ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИЯ СООРУЖЕНИЯ

Общие технические требования


СТО Газпром РД 2.1-154-2005


Издание официальное



 


ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ”


Общество с ограниченной ответственностью “Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ”)


Общество с ограниченной ответственностью “Информационно-рекламный центр газовой промышленности”

(ООО “ИРЦ Газпром”)


Москва 2005

ПРЕДИСЛОВИЕ


РАЗРАБОТАН


ВНЕСЕН


УТВЕРЖДЕН


ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ


ИЗДАН

Обществом с ограниченной ответственностью «Научноисследовательский институт природных газов и газовых технологий – ВНИИГАЗ»


Управлением по подземному хранению газа Департамента по транспортировке и подземному хранению газа

ОАО «Газпром»


Заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром»

А.Г. Ананенковым


Распоряжением ОАО «Газпром» от 28 января 2005 г. № 9 с 1 марта 2005 г.

 


Обществом с ограниченной ответственностью «Информационно-рекламный центр газовой промышленности» (ООО «ИРЦ Газпром»)



Настоящий нормативный документ не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания

без разрешения ОАО «Газпром»



image


© ОАО «Газпром», 2005

© Разработка ООО «ВНИИГАЗ», 2004

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО “ГАЗПРОМ” СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ


image


ФИЛЬТРЫ ГРАВИЙНЫЕ ГАЗОВЫХ СКВАЖИН. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, ТЕХНОЛОГИЯ СООРУЖЕНИЯ

Общие технические требования


image

Дата введения 2005-03-01


  1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ


    Настоящий стандарт предназначен для инженерно-технических работников организаций ОАО «Газпром», занимающихся проектированием и сооружением гравийных фильтров, а также капитальным ремонтом газовых скважин.

    Область применения настоящего стандарта распространяется на процесс крепления призабойной зоны вертикальных и наклонно-направленных скважин с зенитным углом входа в пласт-коллектор не более 30о гравийными фильтрами на газовых месторождениях и подземных хранилищах газа ОАО «Газпром».

    Стандарт предназначен для регламентирования основных параметров оборудования и требований к материалам, применяемым при сооружении гравийных фильтров, а также необходимых технологических операций.

    Вопросы проектирования гравийных фильтров в данном документе не рассматриваются.

    Требования стандарта не распространяются на процесс обустройства призабойной зоны скважин автономными фильтрами любых конструкций.

    Требования настоящего стандарта являются обязательными при проектировании и сооружении гравийных фильтров.

  2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ


    В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты: ГОСТ 633-80 Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним.

    Технические условия

    ГОСТ 13862-90 Оборудование противовыбросовое. Типовые схемы, основные параметры и технические требования к конструкции



    image

    Издание официальное

  3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


    1. Гравийный фильтр

      1. Гравийный фильтр представляет собой фильтр-каркас, являющийся внутренним экраном для гравийного массива, заполняющего кольцевое пространство между стенкой скважины и фильтровой компоновкой.

      2. Фильтровая компоновка включает фильтр-каркас и надфильтровые трубы, а также трубу зумпфа, использование которой необязательно.

      3. Гравийный массив должен заполнять кольцевое пространство между стенкой скважины и фильтровой компоновкой полностью, без каверн и пустот.

      4. В зависимости от геолого-технических условий гравийный фильтр устанавливают в открытом стволе, перфорированной части обсадной колонны или расширенной призабойной зоне.

3.2 Фильтр-каркас


3.2.1 Фильтр-каркас, приведенный в приложении А, состоит из следующих основных элементов: перфорированной трубы-каркаса, проволочной щелевой решетки, чашек, стрингеров. Щели решетки имеют трапецеидальное сечение, большим основанием направленное внутрь фильтра.

    1. Технология сооружения гравийного фильтра


      1. Основой технологии сооружения гравийного фильтра является процесс доставки гравия для создания гравийного массива вокруг фильтровой компоновки. Гравий транспортируется жидкостью-носителем с устья скважины в призабойную зону. У фильтровой компоновки гравийно-жидкостная смесь разделяется: гравий остается в кольцевом пространстве, жидкость-носитель, пройдя сквозь щели фильтра-каркаса, выходит на поверхность.

      2. Гравийно-жидкостную смесь закачивают в скважину через рабочие трубы методом прямой циркуляции с последующим перепуском ее в затрубное пространство посредством специального кроссоверного устройства, представляющего собой пакер с системой каналов, позволяющий организовать перекрестный поток жидкости: из колонны рабочих труб в затрубное пространство ниже пакера и из внутренней полости фильтровой компоновки в затрубное пространство выше пакера.

      3. Технологию сооружения гравийного фильтра различают по типу кроссоверного устройства:

        • с неизвлекаемым пакером;

        • с извлекаемым пакером (кроссовером).

    2. Оборудование

      1. Оборудование для сооружения гравийного фильтра подразделяют:

        • на технологическое подземное;

        • технологическое наземное;

        • эксплуатационное подземное;

        • эксплуатационное наземное.

      2. Состав технологического подземного оборудования определяется технологией сооружения гравийного фильтра, а также геолого-техническими условиями в скважине. В общем случае в состав технологического подземного оборудования входят следующие элементы, представленные в приложении Б:

        • башмак;

        • обратные клапаны;

        • труба зумпфа;

        • трубки промывочные;

        • фильтр-каркас;

        • надфильтровые трубы;

        • контрольный фильтр;

        • разъединитель колонны;

        • кроссоверное устройство.

      3. В состав технологического наземного оборудования входят:

        • оборудование очистки и фильтрации технологических жидкостей;

        • насосное оборудование;

        • циркуляционная система;

        • оборудование для приготовления гравийно-жидкостной смеси.

      4. Состав подземного и наземного эксплуатационного оборудования определяется требованиями ГОСТ 13862, ПБ 08-621 [1], ПБ 08-624 [2] и РД 51-98 [3].

    3. Материалы


      1. Основными материалами для сооружения гравийного фильтра являются технологические жидкости и гравий.

      2. К технологическим жидкостям относятся промывочная жидкость для вскрытия пласта-коллектора, жидкость-гравиеноситель, продавочная жидкость.

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ


    1. Фильтр-каркас


      1. Щелевая решетка должна быть изготовлена из профилированной проволоки трапецеидального сечения.

      2. Щелевая решетка должна быть жестко закреплена на трубе-каркасе. Осевое и радиальное смещение относительно трубы-каркаса не допускается.

      3. Размер фильтра-каркаса определяется наружным диаметром трубы-каркаса по ГОСТ 633: 73, 89, 102, 114, 168 мм.

      4. Размер щелей должен соответствовать нормальному ряду от 0,1 до 1,2 мм с шагом 0,1 мм. Отклонение размеров щелей от номинального должно быть в пределах ±0,05 мм.

      5. Присоединительные резьбы – по ГОСТ 633.

      6. На каждой секции фильтра-каркаса должен быть установлен центратор.

      7. Фильтр-каркас (щелевая решетка и труба-каркас) не должен обладать магнитными свойствами.

      8. Фильтр-каркас (щелевая решетка и труба каркас) должен быть изготовлен из коррозионно-стойких материалов либо иметь защитные покрытия, стойкие к воздействию высокоабразивной среды.

    1. Оборудование


      1. Технологическое и эксплуатационное подземное оборудование

        1. Конструкция кроссоверного устройства должна включать:

          • пакер механического или гидравлического действия;

          • узел заякоривания на обсадной колонне двустороннего действия;

          • систему внутренних каналов, обеспечивающих перекрестный поток циркуляции жидкости;

          • механизм опрессовки пакера.

        2. Конструкция оборудования должна обеспечивать жесткое, герметичное соединение фильтровой компоновки с технологическим и эксплуатационным оборудованием. Допускается применение скользящего герметичного соединения в случае установки гравийного фильтра в скважине с опорой на искусственный забой.

        3. Минимальное проходное сечение в фильтровой компоновке и подземном эксплуатационном оборудовании должно быть не менее 0,85 от внутреннего диаметра трубы фильтра-каркаса.

        4. Наружный диаметр промывочных трубок должен быть равен 0,70-0,80 от внутреннего диаметра трубы фильтра-каркаса.

        5. Работоспособность оборудования должна сохраняться в высокоабразивных средах.

        6. Оборудование должно обладать функциональной и номинальной совместимостью с аналогичными изделиями, выпускаемыми отечественной промышленностью.

        7. Отдельные элементы оборудования должны иметь функцию извлечения из скважины без проведения аварийных работ.

        8. Оборудование должно соответствовать требованиям стандартов и технических условий, указанных в сопроводительных документах. Использование оборудования без технической документации на него не допускается.

        9. Ремонт и замена узлов и деталей оборудования должны проводиться без специальных инструментов и приспособлений в условиях мастерских.

      1. Технологическое наземное оборудование

        1. Оборудование очистки и фильтрации должно иметь несколько ступеней и обеспечивать полную очистку технологических жидкостей от твердой фазы с чистотой не более 10 мкм.

        2. Оборудование очистки и фильтрации должно обладать производительностью, достаточной для очистки больших объемов (n·10 м3) технологических жидкостей в режиме замкнутой циркуляции.

        3. Сетки, фильтрующие элементы и другие расходные материалы, должны быть доступными и быстрозаменяемыми.

        4. Оборудование для приготовления гравийно-жидкостной смеси должно обеспечивать:

          • регулирование концентрации гравия в смеси в процессе подготовки и настройки;

          • постоянную во времени концентрацию гравия в смеси в процессе работы;

          • регулирование расхода гравийно-жидкостной смеси как при настройке, так и в процессе работы;

          • циклическую закачку гравийно-жидкостной смеси порциями различного объема.

        5. Насосное оборудование должно обладать возможностью долговременной безаварийной работы с высокоабразивными жидкостями.

        6. Суммарные параметры насосных агрегатов должны соответствовать:

  • рабочий расход, л/с, не менее 8;

  • рабочее давление, МПа (кгс/см2), не менее 15 (150);

  • максимальный расход, л/с, не менее 12;

  • максимальное давление, МПа (кгс/см2), не менее 25 (250).

    1. Материалы


      1. Промывочная жидкость для вскрытия пласта-коллектора должна обладать следующими характеристиками и свойствами.

        1. Плотность жидкости должна быть достаточна для создания противодавления на пласт-коллектор.

        2. Отсутствие в жидкости твердой фазы размером более 10 мкм.

        3. Совместимость с пластовой водой.

        4. При наличии в породе пласта-коллектора глинистых минералов жидкость должна оказывать ингибирующее воздействие, не вызывая набухания, диспергирования и гидратации глин в фильтрате.

        5. Сохранение или полное восстановление проницаемости породы пласта-коллектора по завершению работ.

        6. Эффективная очистка забоя от выбуренной породы без осложнений и отклонений от технологического регламента.

        7. Отсутствие негативного влияния на состояние и работоспособность оборудо-

          вания.


      2. Показатели свойств жидкости для вскрытия пласта-коллектора указаны в таб-

        лице 1.


        Таблица 1 – Показатели свойств жидкости для вскрытия пласта-коллектора


        Показатель

        Значение

        Плотность, кг/м3

        1000 – 1800

        Эффективная вязкость, мПа.с

        20 – 70

        Пластическая вязкость, мПа.с

        15 – 50

        Динамическое напряжение сдвига, дПа

        100 – 5200

        Статическое напряжение сдвига, дПа:

        – после выдержки в течение 10 мин;

        15 – 60

        – после выдержки в течение 1 мин

        20 – 80

        Показатель псевдопластичности n

        0,4 – 0,7

        Показатель псевдопластичности K, дПа.сn

        3 – 15

        Показатель фильтрации, см3

        3 – 5

        Водородный показатель pH

        7 – 9

      3. Жидкость-гравиеноситель должна обладать следующими свойствами.

        1. Отсутствие в жидкости частиц твердой фазы (за исключением гравия) размером более 10 мкм.

        2. Совместимость с промывочной жидкостью для вскрытия пласта и пластовой

          водой.


          вания.


        3. Гидрофильность к гравию.

        4. Высокая несущая способность.

        5. Условная вязкость более 30 с.

        6. Отсутствие негативного влияния на состояние и работоспособность оборудо-


      1. Гравий, используемый для сооружения гравийного массива, должен отвечать сле-

        дующим требованиям:

        1. Массовая доля основного гранулометрического класса должна составлять не менее 96 %.

          2

        2. Массовая доля оксида кремния (SiO ) должна составлять не менее 95 %.

        3. Нижний предел сферичности и окатанности, определенный с помощью компаратора Крамбейна и Слосса, должен быть не менее 0,6.

        4. Количество разрушенных частиц, образующихся после проведения испытания на одноосное сжатие, должно быть не более 4 %.

        5. Растворимость в 12 %-ной соляной (HCl) и 3 %-ной плавиковой (HF) кислотах должна быть не более 1 % по массе.

        6. Допускается использование вместо гравия иного материала, отвечающего вышеуказанным требованиям.

    1. Технологический процесс сооружения гравийного массива (намыв гравия)


      1. Сооружение гравийного массива должно осуществляться методом прямой циркуляции с применением кроссоверного устройства.

      2. В составе технологического подземного оборудования применение промывочных трубок обязательно.

      3. Технологическое подземное оборудование должно обеспечивать выполнение следующих технологических операций.

        1. Замена технологических жидкостей и промывка всей призабойной зоны скважины через промывочные трубки и башмак.

        2. Намыв гравия как в одну порцию, так и в несколько порций с последующей продавкой.

        3. Удаление излишков гравия по завершению процесса намыва.

        4. Замена технологической жидкости в скважине по завершению процесса намыва.

        5. Извлечение из скважины технологического оборудования и установка эксплуатационного оборудования.

        6. Возможность аварийной замены технологической жидкости на любом этапе сооружения гравийного фильтра.

5 ОБЩАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ОПЕРАЦИЙ ПРИ СООРУЖЕНИИ ГРАВИЙНОГО ФИЛЬТРА


    1. Проверить комплектность технологического оборудования и элементов фильтровой компоновки.

    2. Очистить все элементы технологического оборудования и фильтровой компоновки от консервационной смазки, за исключением присоединительных резьб.

    3. Подготовить необходимое количество промывочных трубок.

    4. Прошаблонировать обсадную колонну до места установки кроссоверного устройства (пакера). Длина шаблона должна быть не менее двух метров, диаметр шаблона должен быть равен наружному диаметру кроссоверного устройства (пакера).

    5. Уточнить положение муфт эксплуатационной колонны в интервале установки кроссоверного устройства (пакера) с целью недопущения попадания шлипсов или уплотнительной манжеты в соединение.

    6. Собрать фильтровую компоновку с технологическим оборудованием и спустить в скважину на колонне рабочих труб – бурильных или насосно-компрессорных.

    7. Промыть скважину и призабойную зону в объеме не менее двух циклов методом прямой циркуляции через промывочные трубки и башмак.

    8. Обвязать устье скважины с наземным технологическим оборудованием.

    9. Запакеровать пакер.

    10. Опрессовать пакер.

    11. Приготовить и закачать в скважину по рабочим трубам порцию гравийно-жидкостной смеси.

    12. Продавить порцию гравийно-жидкостной смеси до фильтровой компоновки расчетным количеством продавочной жидкости.

    13. Продолжить намыв гравия согласно пп. 5.11-5.12 до полного заполнения гравием кольцевого пространства между стенкой скважины и фильтровой компоновкой и формирования гравийного массива.

    14. Удалить излишки гравия методом обратной циркуляции.

    15. Заполнить скважину технологической жидкостью, плотность которой достаточна для обеспечения противодавления на пласт-коллектор.

    16. Отсоединить колону рабочих труб от фильтровой компоновки и извлечь технологическое оборудование из скважины.

    17. На колонне насосно-компрессорных труб спустить эксплуатационное оборудование и произвести его установку после соединения с фильтровой компоновкой.

    18. Выполнить монтаж фонтанной арматуры.


6 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ


    1. К работе по сооружению гравийного фильтра допускаются лица, прошедшие инструктаж и проверку знаний технологического и эксплуатационного оборудования и технологии сооружения фильтра.

    2. При проведении работ должны соблюдаться требования ПБ 08-624 [2] и ВПП 01-04 [4].

    3. Работы на скважине должны проводиться строго по плану, согласованному с представителем ООО «Газобезопасность» с соблюдением всех технологических мероприятий.

    4. Применяемое оборудование не должно оказывать вредного влияния на окружающую среду.

    5. Применяемые технологические жидкости должны иметь гигиенический серти-

фикат.

Приложение А

(справочное)


image

Фильтр-каркас 1 – труба-каркас

  1. – решетка

  2. – чашка

  3. – стрингеры


image

Состав технологического подземного оборудования


1 – башмак

2, 3 – обратные клапаны 4 – труба зумпфа

5 – трубки промывочные 6 – фильтр-каркас

7 – надфильтровые трубы 8 – контрольный фильтр

9 – разъединитель колонны 10 – кроссоверное устройство

Приложение Б

(справочное)

БИБЛИОГРАФИЯ


[1] ПБ 08-621-03 Правила создания и эксплуатации подземных хранилищ газа в пористых пластах.

[2] ПБ 08-624-03 Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

Госгортехнадзор РФ, 2003 г.

[3] РД 51-98-85 Строительство скважин на подземных хранилищах газа. Технические требования

[4] ВПБ 01-04-98 Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности

ОКС 75.180.10


КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ТЕХНОЛОГИЯ СООРУЖЕНИЯ, МАТЕРИАЛЫ, ГАЗОВЫЕ СКВАЖИНЫ, ФИЛЬТРЫ ГРАВИЙНЫЕ.


Корректор А.В. Казакова

Компьютерная верстка Н.П. Архиповой


image


ИД № 01886. Подписано в печать 06.06.2005 г. Формат 60х84/8. Гарнитура “Ньютон”.

Усл. печ. л. 1,86. Уч.-изд. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ 44.


image

ООО “ИРЦ Газпром” 117630, Москва, ул. Обручева, д. 27, корп. 2. Тел. (095) 719-64-75, факс (095) 411-58-30


Отпечатано в ЗАО “Издательский Дом Полиграфия”