GB T 21412.1-2010 石油天然气工业 水下生产系统的设计与操作 第1部分:一般要求和推荐做法.pdf
《GB T 21412.1-2010 石油天然气工业 水下生产系统的设计与操作 第1部分:一般要求和推荐做法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GB T 21412.1-2010 石油天然气工业 水下生产系统的设计与操作 第1部分:一般要求和推荐做法.pdf(168页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、ICS 75.180.10 E 94 GB 中华人民共不日国国家标准GB/T 21412. 1-201 O/ISO 13628-1 : 2005 石油天然气工业水下生产系统的设计与操作第1部分:一般要求和推荐做法Petroleum and natural gas industries一Design and operation of subsea production systems Part 1 : General requirements and recommendations CISO 13628-1: 2005 , IDT) 2010-09-02发布2010-12-01实施:何防仿/中华
2、人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 21412.1-2010/ISO 13628-1 :2005 目次前言引言.II l 范围2 规范性引用文件.3 术语、定义及缩略语14 系统和接口描述.5 设计-6 材料和腐蚀保护.,.28 7 制造和测试338 操作. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 9 文档u附录A(资料性附录)水下生产系统描述44附录B(规范性附录)颜色和标记111附录c(资料性附录)水下生产设备的完整性试验116附录D(资料性附录
3、)典型的试运转程序120附录E(资料性附录)操作文档123附录F(资料性附录)数据表附录G(资料性附录)结构、工艺阀门和管道132附录H(资料性附录)水下油田开发中的系统工程134附录1(资料性附录)流动安全保障注意事项136附录(资料性附录)屏障原理.附录K(规范性附录)提升装置和常压结构组件的要求和推荐做法158参考文献. . . . . . . . . . . 161 GB/T 21412.1-2010/ISO 13628-1 :2005 目。吕GB/T 214l2(石油天然气工业水下生产系统的设计与操作目前包括以下十一部分:第1部分:一般要求和推荐做法一一-第2部分:水下挠性管系统1)
4、一一第3部分:过出油管(TFL)系统一一第4部分:水下井口装置和采油树设备一一第5部分:水下脐带缆一一第6部分:水下生产控制系统一一一第8部分:水下生产系统中遥控作业机器人(ROV)接口一-一第9部分:遥控作业工具(ROT)维修系统以下部分正处在起草阶段:一一第7部分:修井/完井立管系统一一第10部分:连接挠性管的详细说明一一第11部分:水下挠性管系统本部分是GB/T21412的第l部分,本部分等同采用ISO13628-1: 2005(石油天然气工业水下生产系统的设计与操作第1部分:一般要求与推荐做法(英文第2版)。本部分附录B、附录K为规范性附录,附录A、附录C、附录D、附录E、附录F、附录
5、G、附录H、附录I、附录J为资料性附录。本部分由中国石油天然气集团公司提出。本部分由中国石油标准化技术委员会海洋石油工程专业标准化技术委员会归口。本部分起草单位:中海石油研究中心。本部分主要起草人:李清平、姚海元、肖亚飞、白玉湖、喻西崇。1) 未修订。I GB/T 21412.1一2010/ISO13628-1:2005 51 本部分旨在为石油天然气工业各个领域开发应用水下生产系统提供一般要求、推荐做法和使用指南。为f满足油气田的特殊要求、简化和完善决策过程,本部分中所规定的基本要求为用户提供了多种选择,并不是代替个人的工程经验,同时,在非强制执行的场合,可为方案优化起到积极的指导作用。H 1
6、 范围GB/T 21412.1-2010/ISO 13628-1 :2005 石油天然气工业水下生产系统的设计与操作第1部分:一般要求和推荐做法本部分制定了整套水下生产系统从设计到废弃各个阶段的一般要求和推荐做法,作为一个纲领性文件用于指导和制定涉及到水下生产系统各个组成部分更为详细要求的子系统标准。同时,对于子系统标准内未包括的某些部分,如系统设计、结构、管汇、吊装设备也以及颜色和标记等,也给出了较为详细的要求。水下生产系统由个或多个J:.I;111飞的水下丹门、JJif95%)、水银或水银基化学制剂中。如果没有文件记录铁合金在相关操作温度范围内应用的情况,铁合金不应用在水下有阴极保护而与海
7、水直接接触的场合;一一玻璃纤维强化塑料;一一其他金属,能提供适当的证明材料。6.5.7 6Mo型和25Cr型双相不锈钢材料当温度超过15c (59 F)时,是临界工况而且不具有完全的抗海水腐蚀性能。如果没有阴极保护,这些材料不能用于螺纹接头。6.5.8 应确定维修作业中的阴极保护检测点的位置和数日,并做好准备。6.6 材料的设计限制6.6. 1 概述所有钢材(包括螺栓在内)的推荐做法为一一对于碳钢和低合金钢z屈服强度与抗拉强!莹(实际值)之比不能超过0.9。一一对于用于焊接的材和:阴极保护(CPl会导致氧原子在金属表I面形成。氢原子可以与氧分子结合或被金属体吸收。对于后后的情况.氧)桌子与承受
8、高山力邮件的微观结构互相作用,导致与氢相关的裂化产生并促进其发展.也就是氢诱发应力破裂(HISC)。对于高张力的马氏体碳、低合金和不锈钢,出现过fJI坷慌保护诱发的破裂。快索体-奥氏体不锈钢也宜被认为对HISC较为敏感。阴极保护与金属材料和l涂层的相容性口进行检验并记最存档。在存在很高局部应力时验收合格的铁宋体/马氏体和复式不锈钢也会发生阴极保护导致的破裂。对于边界处的材料脚在局部设计时!ut过避免应力集中因素。XJf!;lH极保护的水下部件可以按下列条件选择材料:对于碳钢和1f 金制.圳屯的ht小时RDt强度不能超过700MPa 螺栓为725 MPa;实际的屈服强度不应超过900MPa。也可
9、以验证基础材料的实际硬度不超过300 HBW。对于碳钢焊接,适用的最大硬度限制为325HV10。对于不锈钢和有色金属材料,通过限定材料实际硬度来按市IJ氢脆,对于用做主基础的材料.其硬度不低于300HV10,而用于焊接的材料,其硬度不低于320HV10 。一一一由于不同的要求,子系统材料吁能具有不同的质量。6.6.2 挠性管6.6.2.1 应考虑内部/外部环境导致的钢制加强筋的腐蚀/疲劳腐蚀引起失效的可能性。如应用于含硫场合,则应考虑HzS对加强筋的影响。通过聚合物薄板扩散的天然气可以认为是温气。如果在钢丝加强网上进行了焊接作业,设计时要考虑由于焊接作业引起的强度降低争6.6.2.2 进行海底
10、生产管汇、配管和管线等与周围系统的接口设计时,要选择合适材料/采用电隔离方法以免内部发生电化学腐蚀。6.6.2.3 当发生麻点腐蚀或者局部磨蚀穿透管线、而软管的性能和可靠性不受影响时,非键连接的管线内部金属涂层材料可用316型不锈钢材料(不能用于未经处理悔水)。选择内部材料时要考虑在安装和调试的过程中暴露于海水中的可能性。6.6.2.4 需要记录的内容如下:一一材料性质:用于确认设计要求与制造质量之间的符合程度。一一设计寿命:根据6.3中的要求,证明聚合材料对外部和内部环境具有耐受性,并且可以在系统的整个设计寿命内维持适宜的机械和物理性能。6.6.3 分配系统6.6.3. 1 对于聚合软管,选
11、择材料时应对所要输送的液体进行评估,但软管不能用于输送纯甲醇(含水量低于5%),请参见ISO13628-50 -GB/T 21412.1-2010/ISO 13628-1 :2005 6.6.3.2 环空泄放系统的材料选择应考虑暴露于产出液、甲醇、完井液和压力补偿液等混合液体中的影响。在储存和运输过程中,应对聚合物基的软管进行保护,避免紫外线照射。6.6.3.3 应执行一套软管质量检查检验程序,包括在可代表实际工作压力的应力条件下对候选材料进行测试,除非有现有的成文验证记录。基于质量检验的结果,可以利用阿雷尼乌斯曲线等外推法计算出其使用寿命。6.6.3.4 对于复合脐带缆中电缆的绝缘材料也必须
12、经受相关流体测试。电器终端材料的选择应具有相似材料,这样可以保证各层之间的粘接良好。应对用于电缆外部层(分流导线)以及电力分配系统接头的金属、聚合材料和对电介质/压力补在液、悔水的相容性进行验证。独立防止海水侵入功能相对使用寿命的关系需要记录下来。6.6.3.5 应有文献证明液压和化学药剂分配系统中的不同单元与相关流体、电介质流体和海水的相容性。7 制造和测试7.1 一般要求和推荐做法7. 1. 1 单个部件和设备的零门I,i满足H体的;要求井边过F.丁和系统综合im试的验证。水下生产系统应:一一按照预先确定的质!f科序和民主量计划进行J产和;11)1i式;一一一尽量采用经过油田现场11二实合
13、格的材料、部件有11来制造;一一-控制尺寸使其符合设i罔纸的要求.1I7.r 记录允许出阜;一进行模拟实际现场条j:110测比一一一在交运前应进行Fl丁附试z-一一在交运前应按要求illf J保护和l包装。7. 1.2 应在制造现场进行全巾的验收测试程序,以确探昂刊的制造满足具体要求,并满足系统性能要求。出现的所有故障应修复并)JU以分忻,以便找到故障的lJi1);1后果,这样可以检查计算出系统可靠性,并确定误差是不是可以接受。在整个装置运离制造场地之前.应对于采统到整套装置吉I1进行必要的测试。在制造过程中对设备所做的1且有l改变应T己;.Jtft束。应通过清洁总成和冲洗的方式对整个液压系统
14、进行清洁,应在液压系统中应在方便的地方设置冲洗/排放口。电子部件应进行出验收测试以便及时发现有潜在故障的部件。所有的液压子系统宜,通过验证能满足整个系统清洁度要求,需在发送和连接到分界面系统之前进行验证。7.2 测试程序7.2. 1 测试程序格式7.2. 1. 1 典型的水下设备综合测试程序应包括以下内容:目的/目标、范围、工装/装配要求、设施、装备、环境和人员、性能数据、变更、认可标准、合格证和参考信息。7.2. 1. 2 各种不同类型的测试步骤应与综合测试和调试程序相类似。开始测试之前,应制定概要性的调试程序。因此在制定实际的测试程序之前,要明确最终用户的要求。其主要目的是尽可能地从一个阶
15、段向下一个阶段过程中获得有用的经验。因此,出厂验收试验过程中所获得的经验在综合测试与调试过程中的测试活动中是适用的。7.2. 1. 3 需要考虑的关键参数包括系统在安装和运行的各个阶段中可能承受的所有载荷、压力、环境和操作条件的模拟。7.2.1.4 由于性能要求、材料结构或设计的要求,宜建立一个专门的鉴定/测试步骤对需要鉴定的组件33 GB/T 21412.1-2010/ISO 13628-1 :2005 或设备进行检验。DNVRP A203=叫提供了合适的准则。7.2.2 测试类型7.2.2.1 概述根据生产系统的不同,可以进行多种检查。如果可能,最好用实际的水下设备和工具进行测试。如果无法
16、进行全尺寸测试,则系统性能可通过验证分析来证明。7.2.2.2 装配、安装以及功能包括备件在内的所有部件都必须经过测试,以方便安装、处理和互换。应在动态和静态两种情况下分别检查接口情况。如果无法实际检查接口部件情况,则可以使用夹具和模型进行测试。但建议在可行的情况下尽量使用实际设备。对于大批量生产的设备,至少应对最初生产的设备进行测试。安装测试用于证实系统的导向和定向功能。在一定情况下,需要进行温式模拟测试,以便验证部件和系统在水下功能是否正确。在某些领域中,对新的设计或者没有得到过检验的设计应进行循环测试或者破坏性测试以验证功能的可重复性。这种测试的主要目标是测试阅功能、数据传输功能、液压和
17、化学药剂接口和工具功能等。偏心度检查中应考虑累积公差、累积高度、水平平面、定向和角度配合等问题。具有自对中功能的设备要有意偏心以验证其对中能力。功能检查中应包括装配、正常的紧急释放、可逆性、重复性和压力完整性。测试的顺序应该是单个部件、作业工具、子系统和整个系统装备。7.2.2.3 模拟测试应包括模拟实际油田现场和环境条件下从安装到维护的各个阶段和所有操作。对于处理和运输、动态载荷和备用系统需进行专门的测试。性能测试是可用的,能提供响应时间、作业压力、液体体积、故障诊断和系统关闭等操作的相关数据。7.3 综合测试7.3. 1 综合测试过程中将进行各种测试以检查设备的可靠性,并且用以说明公差要求
18、以及整套系统的功能等。测试前应编制有关综合测试的详细程序。水下生产系统的综合测试应包括下列检查:-一备有文件证明的、卸载前各部件和子系统的综合功能测试;-一最终的有文件证明的功能测试,包括井筒测试和泄漏测试;-一最终的有文件证明的、所有电气和液压控制接口的功能测试;-一有文件证明的、所有接口部件和模块的定向和导向安装测试;-一模拟实际的安装、修井和生产作业模式以验证和优化相关的作业程序和规范;-一依据实际情况,进行特殊工况、包括极限公差下的作业模拟,以发现系统、工具和程序中存在的不足;-一依据实际情况,进行相应条件下的作业,以获得系统数据,如执行关闭指令的响应时间等;-一通过测试证明设备能按计
19、划(必要时可用湿式实验条件)装配并具有其作为一个完整系统的正常功能;-一根据要求填充相宜的流体,并进行润滑、清理、保护和储存;一一一最终检测以验证完工文件的正确性。7.3.2 整体测试范围宜在早期阶段确定。整体测试程序的一个典型案例见附录C。7.3.3 进行所有综合测试时,人员培训iI、包括对设备和程序的熟练和使用都很重要,这对于提高安装作业能力、保证安全和提高效率等尤为重要。7.3.4 再次订购已经过质量验证的产品时,可考虑减少测试范围。-GB/T 21412.1-201 O/ISO 13628-1 : 2005 8 操作8. 1 概述本节主要用于为水下生产系统的作业提供一般要求和推荐做法。
20、本节中简要介绍以下作业:一一运输和装卸;一一安装;一一钻井和完井;一一连接和调试;一一维修;一一维护;-一一废弃。8.2 运输和装卸水下生产设备应:一一允许钻机起重机进行吊装作业(如果必要); 一一较少的特殊运输要求;一一标记有专用数字、净重和起吊能力等。进行海上设备设计时,要考虑到海上船舶的起吊能力。8. 3 安装8.3.1 安装过程中的要求水下生产设备安装要求如下:一一不依靠液压来维持(模块与模块)连接器之间必要的锁定力;-一一允许在不影响安全前提下停止作业:一一允许在接口连接后对其进行测试/验证;一一允许进行快捷、简单和可靠的模块安装;一一如果可行,可配备有在安装前利用测试撬块就可进行测
21、试的设备;一一-在连接过程中应尽量避免水或污染物进入液压回路(这将对系统的正常工作造成威胁); 一一简化安装过程中的定位和导向;一一为海底管线的计量、清管作业提供必要的手段(临时或其他); 一允许接口连接部位存在少量的海底碎屑,或者在安装前进行冲洗;-一一允许波浪引起的载荷;一一-安装和作业过程中应避免有害液体的泄漏;一一一尽量避免可能造成生产液泄放的设备发生故障;一进行定期测试,以确认系统功能完全正常。8.3.2 安装方法及设备8.3.2. 1 应根据所选的维修策略来选择水下结构和配管系统的安装方法及设备,以确保作业过程安全和可靠。水下生产系统应满足以下要求:一一安装设备(包括临时和永久设备
22、)不应阻碍或限制维修通道;一一应根据所选的维修策略拆除安装作业所使用过的吊索、吊梁/框架/设备,并配备备用系统;一一在安装、解脱、再连接以及拆卸过程中,安装系统不应对永久性设备造成任何威胁;一一起吊/安装布置尽量减少起吊高度;一一用于安装的起吊架(可选)上应有吊索摆放区和牵引绳连接件,必要时还需有平台和支撑用于安装仪器、临时性梯子、检查平台;35 GB/T 21412.1-2010/ISO 13628-1 :2005 一安装方法和操作宜反映出环境条件,包括海底性质和准备要求。8.3.2.2 水下系统应:一一录制安装作业过程图像;一一使用故障安全型作业工具;一尽可能地不依赖独有的安装船;一一一用
23、最少的安装船进行安装作业;一一要求在指定气候窗进行安装作业时,这些天气条件应符合所使用的安装设备和安装船;一一一采用正确的安装工具和相应的经文件证明的步骤进行安装$一易于可按完全可逆顺序进行的安装技术/操作:一一一与修井系统之间具有标准的界面;一一在投产阶段,如果需要为测井/先井进行水合物/蜡/补偿控制等,则便于化学药剂注入。8.3.3 船的考虑因素应对使用多功能船和多艘专用工作船进行?于神安装作jjt、iJltj仔、水下结构安装、水下连接进行比较和效益分析。在工程设计阶段应进行安装分析及山IJ屯fif7斗也.:ztl安装自i就!在确定最终的安装程序。特别地,考虑所有功作包括偶然侃左的tjiJ
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GB 21412.1 2010 石油天然气 工业 水下 生产 系统 设计 操作 部分 一般 要求 推荐 做法

链接地址:http://www.mydoc123.com/p-162862.html