· 0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0
· 6 10 16 25 40
· 60 100 160 250 400
· 600 1000 1600 кгс/см 2
Билет № 7
Манометры с одновитковой трубчатой пружиной ОБМ
ОБМ-100; ОБМ-160 - манометры общего назначения;
100, 160 - диаметр корпуса в мм.
Эти приборы наиболее распространены. Их преимущества: простота устройства; надежность в работе; компактность; большой диапазон измерения; малая стоимость.
Принцип действия основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации пружины.
Под действием давления сечение трубки стремится принять круглую форму, вследствие чего трубка разворачивается на величину, пропорциональную давлению. При снижении давления до атмосферного, трубка принимает первоначальную форму.
Чувствительным элементом (ЧЭ) манометра является одновитковая трубчатая пружина, представляющая собой согнутую по окружности трубку с сечением в форме овала. Трубчатая пружина изготавливается из бронзы, латуни или стали в зависимости от назначения прибора и пределов измерения.
Один конец трубки впаян в держатель со штуцером, который предназначен для присоединения манометра к источнику давления.
Второй конец трубки - свободный, герметически закрыт.
К свободному концу трубчатой пружины присоединена тяга. Другой конец тяги подсоединяется к хвостовику зубчатого сектора. Хвостовик зубчатого сектора имеет прорезь (кулису), вдоль которой при регулировке прибора можно перемещать конец тяги.
Зубчатый сектор удерживается на оси и входит в зацепление с маленькой шестеренкой, называемой трибкой. Она жестко насажена на ось стрелки.
Для устранения «мертвого хода» стрелки, вызванного наличием люфтов в соединениях, манометр снабжается упругим волоском спиральной формы, изготавливаемым из фосфористой бронзы. Внутренний конец волоска крепится к оси стрелки, а внешний - к неподвижной части прибора.
Под действием давления внутри трубки свободный конец ее перемещается и тянет за собой тягу. При этом поворачивается зубчатый сектор и трибка, на оси которой насажена стрелка. Конец стрелки показывает по шкале прибора величину измеряемого давления.
Рис. 2.4 Пружинный манометр:
1 –ниппель;
2 –держатель;
3 - (корпус) плата;
5 –шестерёнка (трибка);
6 –пружина;
7- трубка Бурдона;
8- запаянный конец;
9 -зубчатый сектор;
10 –стрелка;
В зависимости от назначения манометры имеют следующие маркировки:
МТП, МВТП - виброустойчивые;
СВ - сверхвысокого давления;
МТИ, ВТИ - точных измерений (класс точности 0,6; 1,0);
МО, ВО - образцовые (класс 0,4);
МТ, МОШ, ОБМ - технические.
Билет №9
Подбор манометров по разрешенному
рабочему давлению
На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению.
Красная черта ставится на 2/3
шкалы манометра.
Рис. 2.5. Красная черта манометра
Билет №10
Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Р разр, то 
и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.
Пример:
Подобрать шкалу манометра, если Р разр = 10 кгс/см 2
Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см 2 .
Билет №11
Электроконтактные манометры
Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства.
Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.
ЭКМ - электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);
ЭКВ - электроконтактный вакуумметр;
ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.
Билет №12
Схема контроля давления
Некоторые условия обозначения КИПиА:
– прибор, установленный по месту (на трубопроводе, аппарате);
– прибор, установленный на щите, пульте;
Р – давление;
I – показание;
R – регистрация (запись);
Т – дистанционная передача;
0,6; 1,0; 1,6; 2,5; 4,0
60 100 160 250 400
600 1000 1600 кгс/см 2
Подбор манометров по разрешенному
рабочему давлению
На шкале манометра должна быть нанесена красная черта, соответствующая разрешенному рабочему давлению.
Красная черта ставится на 2/3
шкалы манометра.
Рис. 2.5. Красная черта манометра
Если нужно подобрать манометр по разрешенному давлению Р разр, то (2.8)
и подбирают ближайшее большее значение из манометрического ряда.
Пример
Подобрать шкалу манометра, если Р разр = 10 кгс/см 2
Такой шкалы нет, поэтому шкала выбирается от 0 до 16 кгс/см 2 .
Электроконтактные манометры
Они имеют электрическое контактное устройство, срабатывающее при достижении заданного давления и посылающее импульс в сигнальные устройства.
Манометр снабжен двумя контрольными стрелками с контактами. Контрольные стрелки устанавливают на «max» и «min» давления, а стрелка прибора, несущая контакты, перемещаясь, дает сигнал, если давление достигло значений, установленных контрольными стрелками.
ЭКМ - электроконтактный манометр (применяется для сигнализации параметров во взрывобезопасных помещениях);
ЭКВ - электроконтактный вакуумметр;
ВЭ-16рб- электроконтактный манометр, во взрывозащищённом исполнении.
Сильфонные манометры
МСС - манометр сильфонный самопишущий, предназначен для измерения давления и записи его на дисковой диаграммной бумаге.
Принцип действия МСС основан на уравновешивании измеряемого давления силой упругой деформации сильфона.
Измеряемое давление поступает через штуцер в полость сильфонного механизма и вызывает перемещение дна сильфона, которое через передаточный механизм передается на перо прибора. Внутренняя полость сильфона связана с атмосферой.
Рис.2.6 Сильфонный манометр МСС
Предел измерения давления зависит от толщины стенок, размера и количества гофр сильфона, а также от металла, из которого он изготовлен.
Сильфонные приборы делятся на показывающие и самопишущие. Они могут быть с пневматическим выходным сигналом, с сигнальным устройством, с записью одного или 2-х давлений, с пневматическим регулирующим устройством.
Манометры МСС используются для непосредственного измерения давления и как вторичные приборы. Если МСС используют для непосредственного измерения давления, то их подключают прямо к трубопроводу или аппарату.
Они имеют следующие пределы измерения:
0 ¸ 0,25; 0 ¸ 0,4; 0 ¸ 0,6; 0 ¸ 1; 0 ¸ 1,6; 0 ¸ 2,5; 0 ¸ 4 кгс/см 2 .
Если МСС применяют, как вторичный прибор, то их подключают к аппарату или трубопроводу через первичный прибор.
В этом случае МСС имеют пределы измерения от 0,2 до 1 кгс/см 2 .
В самопишущих манометрах вращение диаграммы может осуществляться с помощью часового механизма или синхронного двигателя. Приборы с часовым механизмом используют во взрывоопасных помещениях.
На диаграмме нанесен отсчет времени, при помощи которого можно определить измеряемое давление относительно времени работы технологического оборудования. Дисковая диаграммная бумага совершает один оборот за сутки, затем ее заменяют новой.
В рамках данной статьи будут рассмотрены преимущества и недостатки наиболее распространенных способов размещения красной стрелки, а также соответствие этих способов нормативным документам и потребностям предприятий, которые эксплуатируют манометры.
Корень проблемы
На циферблате манометра обязательно должна присутствовать красная метка – это положение является общим для всех нормативов, которые регламентируют эксплуатацию приборов, работающих под давлением.
Специалисты, ответственные за соблюдения нормативов на производстве, зачастую не знают о возможных вариантах нанесения красной метки и, получая приборы с отсутствующей стрелкой, при установке манометров самостоятельно пытаются реализовать эту метку. Как правило, проблема решается с помощью несложных технологий и с применением подручных материалов, что далеко не всегда соответствует эксплуатационным потребностям, и не в полной мере обеспечивает стабильность положения метки в течение срока использования прибора.
Нормативы, которыми руководствуются проверяющие органы
Для начала хотелось бы остановиться на нормативах, которыми руководствуются инженеры при установке манометров, некоторые положения являются общими для всех приборов, работающих под давлением, а некоторые обязательны к применению только в некоторых секторах хозяйствования.
ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ПБ 03-576-03
5.3.4. На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ.
6.41. «… Манометры на газопроводах и аппаратах с давлением, равным или более 10 МПа, должны иметь резиновые пробки (заглушки) для предохранения корпуса от разрушения в случае пропуска газа в трубки Бурдона или же защитное устройство из оргстекла, предохраняющее обслуживающий персонал от осколков в случае его разрушения».
ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.
5.1.19. «Манометры должны выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы. На циферблате манометров должна быть нанесена красная черта или укреплена красная пластинка на стекле манометра через деление шкалы, соответствующее разрешенному рабочему давлению. …»
СТО ГАЗПРОМ 2-3.5-454-2010.
13.1.28 «… На шкалах стационарных показывающих измерительных приборов наносят красную черту, соответствующую предельно допустимому значению измеряемой величины.»
ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ВРД 39-1.10-006-2000
9.1.29. «… На шкалах стационарных измерительных приборов должна быть нанесена красная черта, соответствующая предельному значению измеряемой величины.»
9.4.18. На шкалы наиболее ответственных стационарных измерительных приборов, не имеющих соответствующих ограничительных индикаторов, следует наносить красные риски предельных значений контролируемого параметра. Перечень таких приборов утверждается главным инженером объекта.
ПОЛОЖЕНИЕ ПО ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ ВРД 39-1.10-069-2002
3.1.48. На всех манометрах должна быть нанесена красная метка, показывающая максимально допустимое рабочее давление газа.
НАОП 1.1.23-1.02-83 ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ СРЕДСТВ АВТОМАТИЗАЦИИ, ТЕЛЕМЕХАНИЗАЦИИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ В ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
3.92. На шкалах стационарных электроизмерительных приборов должна быть нанесена красная черта соответствующая номинальному значению измеряемой величины.
Кроме того, подобные положения о наличии и способах реализации «красной метки» содержатся в следующих постановлениях Госгортехнадзора России:
от 27.05.03 N 40 утверждены Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы (ПБ 12-609-03), зарегистрированным Минюстом России 19.06.03 г., регистрационный N 4777;
от 04.03.2003 N 6 утверждены "Правила безопасности при эксплуатации автомобильных заправочных станций сжиженного газа" (ПБ 12-527-03), зарегистрированные Минюстом России 25.03.2003, рег. N 4320 и официально опубликованы в Российской газете, N 120/1, 21.06.2003 (специальный выпуск);
от 18.03.2003 N 9 утверждены "Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления" (ПБ 12-529-03), зарегистрированные Минюстом России 04.04.2003, рег. N 4376, официально опубликованы в Российской газете, N 102, 29.05.2003.
Общие положения и нюансы Правил Безопасности
Представленные нормативы несколько противоречат друг другу относительно способа нанесения красной метки, но общим для всех нормативов является указание на то, что эта метка обязательно должна присутствовать на манометре.
В некоторых положениях речь идет о том, что стрелка должна указывать номинальное рабочее давление, в других же правилах говорится о наличии стрелки на предельно допустимом значении давлении;
Такие же различия есть и в определении способа нанесения метки. Так, «ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ В НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ» говорят о том, что указатель на манометре должен быть выполнен в виде красной черты или пластины, прикрепленной к корпусу. В прочих же нормативах говорится лишь о том, что красная метка просто должна присутствовать, без конкретных указаний на то, какой вид должна иметь эта метка.
Кустарные решения
Сразу необходимо подчеркнуть, что любое решение подобного вида потенциально могут стать источником неприятностей со стороны проверяющих органов, не говоря уже о том, что такой подход довольно слабо соответствует потребностям производства. К кустарным способам можно отнести:
Нанесение черты краской на защитное стекло манометра;
Красная черта выполнена в виде наклейки (полимерная пленка), наносится на корпус и стекло;
Стрелка выполнена в виде жесткой накладки на корпус манометра, без надежного закрепления (для возможности изменения ее положения)
Красная черта имеет вид металлической пластины, прикрепленной к корпусу
Нанесение черты краской или в виде наклейки на корпус и стекло
Эти решения способны, в крайнем случае, служить временной мерой, поскольку имеют ряд существенных недостатков. Так, краска, нанесенная непосредственно на защитное стекло, может подвергаться разрушениям вследствие влажности, черта может быть случайно стерта во время обслуживания оборудования. Это же относится к полимерной пленке, из которой выполнена наклейка. При работе манометров в условиях свободного доступа изменить или повредить указатель может любой, кто окажется поблизости, такое решение не предполагает никакой антивандальной защиты.
Кроме того, если стрелка нанесена краской, при изменении параметров работы оборудования может потребоваться изменение положения стрелки, для чего ее необходимо будет стереть или закрасить. При стирании может быть поврежден слой краски, нанесенный производителем, а это приводит к образованию коррозии и преждевременному выходу манометра из строя. Если стрелка выполнена в виде жесткой накладки, которая не закреплена на корпусе – эта накладка также может оказаться сдвинутой при обслуживании.
Красная черта имеет вид металлической пластины, прикрепленной к корпусу
Стрелка в виде металлической платины, прикрепленная к корпусу винтами, сварным швом, исключает как случайное, так и намеренное смещение. Однако это же определяет невозможность применения способа в условиях периодических изменений технологического процесса, когда положение стрелки необходимо изменить. Кроме того, минусом является возможность нарушения герметичности прибора, что может иметь место при засверливании отверстий под винты (или в результате прожигания электродом при сварке).
Готовые решения
Способы, предложенные самим производителем прибора, являются много более надежными. Выбирая манометр, ответственный работник может руководствоваться исключительно критериями, связанными с производственной необходимостью и быть абсолютно уверенным в том, что приборы соответствуют Правилам Безопасности. Производители приборов могут предложить следующие решения:
Красная черта имеет вид металлической пластины, прикрепленной к корпусу;
Красная черта имеет вид металлической или пластиковой пластины, прикрепленной к корпусу нестационарным креплением;
Красная черта имеет вид металлической пластины, закрепленной на хомуте;
Красная черта выполнена в виде стрелки, установленной на самом механизме манометра (на том же элементе, что и стрелка, указывающая фактическое давление).
Красная черта наносится непосредственно на циферблат
Указатель номинального (или предельно возможного) давления нанесен красной краской на циферблат в заводских условиях. Такое решение является достаточно надежным, поскольку полностью соответствует предполагаемым условиям эксплуатации манометра. Случайно удалить или изменить указатель нельзя, поскольку прибор опломбирован и для того, чтобы открыть защитное стекло, необходим специальный инструмент.
Подобное решение может применяться в том случае, если показатель рабочего (максимального) давления известен заранее (регламентируется техническими условиями, которые являются обязательными). С другой стороны, подобное решение не может применяться, если технические условия (уровни давления) определяются на производстве самостоятельно. Нанесенную изначально черту было бы необходимо удалить и нанести новую – это достаточно трудоемкий процесс, особенно, при условии перманентных изменений технологического процесса под влиянием различных факторов.
Красная черта имеет вид металлической или пластиковой пластины, прикрепленной к корпусу нестационарным креплением
Для реализации подобного решения используется распорный механизм или же пластиковые фиксаторы, это позволяет изменять положение указателя по мере необходимости, причем, делать это можно прямо в процессе эксплуатации. Впрочем, это преимущество имеет также обратную сторону – указатель может быть изменен случайно, под действием вибрации, при проведении обслуживания оборудования или же намеренно лицом, желающим навредить.
Решение может применяться лишь в том случае, если перечисленные факторы отсутствуют – обслуживание производится достаточно редко, вибрации отсутствуют, а доступ к манометрам имеет ограниченный круг лиц.
Красная черта имеет вид металлической пластины, закрепленной на хомуте
Данный способ установки указателя является более надежным, чем описанный выше механизм крепления на фиксаторах, и также позволяет достаточно оперативно изменять положение указателя давления. Преимуществом является необходимость приложения для этого определенных усилий – необходимо раскрутить хомут, зафиксировать стрелку в новом положении и закрепить конструкцию с помощью инструмента.
В этом случае не идет речь о случайном изменении положения указателя, ни вибрация прибора, ни неосторожные движения персонала не могут быть причиной смещения стрелки. Однако полная антивандальная защита в этом случае также отсутствует, в случае эксплуатации манометра на открытой местности, стрелка может быть отломана посторонними лицами из хулиганских побуждений.
Красная черта выполнена в виде стрелки, являющейся частью конструкции манометра
Это наиболее надежный вариант выполнения требований нормативов, поскольку полностью обеспечивает защиту от возможного смещения стрелки. Доступ к стрелке может быть осуществлен только посредством снятия защитного стекла с помощью специального ключа. Решение является универсальным, поскольку подходит для эксплуатации прибора в условиях статичного давления, а также в условиях, когда технические параметры могут меняться.
Нахождение красной стрелки под стеклом делает невозможным случайное изменение указателя. Универсальность этого варианта нанесения метки заключается в том, что при изменении параметров давления или условий эксплуатации манометра, ответственный работник может изменить положение указателя при помощи специального ключа. Поэтому прибор с меткой в виде красной стрелки под стеклом может использоваться в условиях любого производства.
Такой подход к реализации красной метки применяется в приборах с корпусом из нержавеющей стали, в манометрах, обязательным условием использование которых является герметичность, метод используется при конструировании приборов с байонетной обечайкой.
Заключение
Подводя итог описанию способов реализации «красной стрелки», необходимо сказать, что не существует универсального решения, которое однозначно отвечало бы сразу всем критериям – Правилам Безопасности (требованиям проверяющих органов), производственным потребностям, ценовым предпочтениям владельцев. Однако мы надеемся, что рассмотрение преимуществ и недостатков каждого из способов нанесения «красной стрелки», а также степени соответствия каждого из способов нормативам, регламентирующим использование манометра, позволит облегчить выбор оптимального варианта для каждого конкретного случая.
Выбор шкалы манометра.
Необходимо знать:
1 Шкалы приборов по ГОСТу
2 Требования правил к манометрам (оптимальное показание манометра, если стрелка прибора при рабочем давлении находится во 2/3 шкалы).
Для решения задачи мы имеем формулу Ршк=3/2Рраб.
Например: Дано: Рраб=36кгс/см 2 . Определить Ршк?
Решение: Ршк = 3 36/2=54кгс/см 2 .
Выбираем ближайшую шкалу по ГОСТу в сторону увеличения. Это 60 кгс/см 2
Таким образом: Ршк=60
5. Непрямой массаж сердца.
Билет № 4
1. Основные свойства горных пород
Коллектором называется горная порода, обладающая такими геолого-физическими свойствами, которые обеспечивают физическую подвижность нефти или газа в её пустотном пространистве. Подавляющая часть нефтяных и газовых месторождений приурочена к коллекторам трёх типов – гранулярным, трещинным и смешанного строения. К первому типу относятся коллекторы, сложенные песчано-алевритовыми породами, поровое пространство которых состоит из межзерновых полостей. Подобным строением порового пространства характеризуются также некоторые пласты известняков и доломитов. В чисто трещиноватых коллекторах (сложенных преимущественно карбонатами) поровое пространство образуется системой трещин. При этом участки коллектора между трещинами представляют собой плотные малопроницаемые нетрещиноватые блоки пород, поровое пространство которых практически не участвует в процессах фильтрации. На практике, однако, чаще всего встречаются трещиноватые коллекторы смешанного типа, поровое пространство которых включает как системы трещин, так и поровое пространство блоков, а также каверны и карст.
Анализ показывает, что около 60% запасов нефти в мире приурочено к песчаным пластам и песчаникам, 39% – к карбонатным отложениям, 1% – к выветренным метаморфическим и изверженным породам. Следовательно, породы осадочного происхождения – основные коллекторы нефти и газа.
В связи с разнообразием условий формирования осадков коллекторские свойства пластов различных месторождений могут изменяться в широких пределах. Характерные особенности большинства коллекторов – слоистость их строения и изменение во всех направлениях свойств пород, толщины пластов и других параметров.
Нефтяной либо газовый пласт представляет собой горную породу, пропитанную нефтью, газом и водой.
Под горной породой понимается естественный твердый минеральный агрегат определенного состава и строения, образующий в земной коре тела различной формы и размера. Горные породы делятся на три группы: осадочные, изверженные (магматические) и метаморфические. Осадочные породы возникают в результате преобразования в термических условиях поверхностной части земной коры осадков, представляющих собой выпавшие механическим или химическим путем продукты разрушения более древних пород, изверженных вулканов, жизнедеятельности организмов и растений.
Свойства горной породы вмещать (обусловлено пористостью горной породы) и пропускать (обусловлено проницаемостью) через себя жидкости и газы называются фильтрационно-ёмкостными свойствами (ФЕС).
Фильтрационные и коллекторские свойства пород нефтяных пластов характеризуются следующими основными показателями:
· гранулометрическим составом пород
· пористостью;
· проницаемостью;
· насыщенностью пород водой, нефтью и газом;
· удельной поверхностью;
· капиллярными свойствами;
· механическими свойствами.
2. Назначение направления, кондуктора, технической и эксплуатационной колонн НКТ
В проекте строительства скважины разработка ее конструкции - очень ответственный раздел. От правильного учета характера нагружения, условий работы и износа колонн за период существования скважины зависит надежность конструкции. Вместе с тем выбранная конструкция предопределяет объем работ в скважине и расход материалов и поэтому существенным образом влияет на стоимостные показатели строительства и эксплуатации скважины.
Разработка конструкции скважины начинается с решения двух проблем: определения требуемого количества обсадных колонн и глубины спуска каждой из них; обоснования расчетным путем номинальных диаметров обсадных колонн и диаметров породоразрушающего инструмента.
Число обсадных колонн определяется на основании анализа геологического разреза в месте заложения скважины, наличия зон, где бурение сопряжено с большими осложнениями, анализа картины изменения коэффициентов аномальности пластового давления и индексов поглощения, а также накопленного практического опыта проводки скважин. Результаты изучения конкретной геологической обстановки позволяют сделать выводы о несовместимости условий бурения и на этом основании выделить отдельные интервалы, подлежащие изоляции. По имеющимся данным строят график изменения коэффициента аномальности пластового давления ka и индекса давления поглощения kп с глубиной и на нем выделяют интервалы, которые можно проходить с использованием раствора одной плотности.
Рис. 3.1. Обсадная труба в скважине Рис. 3.2. Схема крепления скважины
Глубину спуска каждой обсадной колонны уточняют с таким расчетом, чтобы ее нижний конец находился в интервале устойчивых монолитных слабопроницаемых пород и чтобы она полностью перекрывала интервалы слабых пород, в которых могут произойти гидроразрывы при вскрытии зон с аномально высоким пластовым давлением (АВПД) в нижележащем интервале.
Таким образом, в результате бурения ствола, его последующего крепления и разобщения пластов создается устойчивое подземное сооружение определенной конструкции.
Под конструкцией скважины понимается совокупность данных о числе и размерах (диаметр и длина) обсадных колонн, диаметрах ствола скважины под каждую колонну, интервалах цементирования, а также о способах и интервалах соединения скважины с продуктивным пластом.
Сведения о диаметрах, толщинах стенок и марках сталей обсадных труб по интервалам, о типах обсадных труб, оборудовании низа обсадной колонны входят в понятие конструкции обсадной колонны.
В скважину спускают обсадные колонны определенного назначения: направление, кондуктор, промежуточные колонны, эксплуатационная колонна.
Направление спускается в скважину для предупреждения размыва и обрушения горных пород вокруг устья при бурении под кондуктор, а также для соединения скважины с системой очистки бурового раствора. Кольцевое пространство за направлением заполняют по всей длине тампонажным раствором или бетоном. Направление спускают на глубину от нескольких метров в устойчивых породах, до десятков метров в болотах и илистых грунтах.
Кондуктором обычно перекрывают верхнюю часть геологического разреза, где имеются неустойчивые породы, пласты, поглощающие буровой раствор или проявляющие, подающие на поверхность пластовые флюиды, т.е. все те интервалы, которые будут осложнять процесс дальнейшего бурения и вызывать загрязнение окружающей природной среды. Кондуктором обязательно должны быть перекрыты все пласты, насыщенные пресной водой.
Рис. Схема конструкции скважины
Кондуктор служит также для установки противовыбросового устьевого оборудования и подвески последующих обсадных колонн. Кондуктор спускают на глубину нескольких сотен метров. Для надежного разобщения пластов, придания достаточной прочности и устойчивости кондуктор цементируется по всей длине.
Промежуточные (технические) колонны необходимо спускать, если невозможно пробурить до проектной глубины без предварительного разобщения зон осложнений (проявлений, обвалов). Решение об их спуске принимается после анализа соотношения давлений, возникающих при бурении в системе «скважина-пласт».
Эксплуатационная колонна спускается в скважину для извлечения нефти, газа или нагнетания в продуктивный горизонт воды или газа с целью поддержания пластового давления. Высота подъема тампонажного раствора над кровлей продуктивных горизонтов, а также устройством ступенчатого цементирования или узлом соединения верхних секций обсадных колонн в нефтяных и газовых скважинах должна составлять соответственно не менее 150-300 м и 500 м.
В отдельных случаях, когда имеющихся геологических сведений недостаточно для обоснования количества колонн и у проектировщиков имеются серьезные опасения, что в скважине могут возникнуть непредвиденные осложнения, в конструкции первых поисковых и поисково-разведочных скважин может быть предусмотрена резервная колонна.
Определив число обсадных колонн и глубину их спуска, приступают к согласованию расчетным путем нормализованных диаметров обсадных колонн и породоразрушающего инструмента. Исходным для расчета является либо диаметр эксплуатационной колонны, который устанавливают в зависимости от ожидаемого дебита скважины, либо конечный диаметр скважины, определяемый размером инструментов и приборов, которые будут использоваться в скважине.
По расчетному значению внутреннего диаметра в соответствии с размерами, указанными в ГОСТ 632, подбирают нормализованный диаметр обсадной колонны. Подобным образом повторяют расчет для каждой последующей колонны до самой верхней.
Если строительство скважины завершается без спуска обсадной колонны на конечную глубину, исходным является диаметр долота для конечного интервала.
3. Прием и сдача вахты оператором
4. Приборы для измерения давления, типы, класс точности, диапазон измерений.
Каждый сосуд и самостоятельные полости с разными давле-ниями должны быть снабжены манометрами прямого действия. Манометр устанавливается на штуцере сосуда или трубопроводе между сосудом и запорной арматурой.
Манометры должны иметь класс точности не ниже:
2,5 - при рабочем давлении сосуда до 2,5 МПа (25 кгс/cм 2);
1,5 - при рабочем давлении сосуда выше 2,5 МПа.
Манометр должен выбираться с такой шкалой, чтобы предел измерения рабочего давления находился во второй трети шкалы.
На шкале манометра владельцем сосуда должна быть нанесена красная черта, указывающая рабочее давление в сосуде. Взамен красной черты разрешается прикреплять к корпусу манометра металлическую пластину, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую к стеклу манометра.
Манометр должен быть установлен так, чтобы его показания были отчетливо видны обслуживающему персоналу.
Номинальный диаметр корпуса манометров, устанавли-ваемых на высоте до 2 м от уровня площадки наблюдения за ними, должен быть не менее 100 мм, на высоте от 2 до 3 м - не менее 160 мм. Установка манометров на высоте более 3 м от уровня площадки не разрешается.
Между манометром и сосудом должен быть установлен трехходовой кран или заменяющее его устройство, позволяющее проводить периодическую проверку манометра с помощью контрольного.
Манометры и соединяющие их с сосудом трубопроводы должны быть защищены от замерзания.
Манометр не допускается к применению в случаях, когда:
Отсутствует пломба или клеймо с отметкой о проведении поверки;
Просрочен срок поверки;
Стрелка при его отключении не возвращается к нулевому показанию шкалы на величину, превышающую половину допускаемой погрешности для данного прибора;
Разбито стекло или имеются повреждения, которые могут отразиться на правильности его показаний.
Поверка манометров с их опломбированием или клеймением должна производиться не реже одного раза в 12 месяцев. Кроме того, не реже одного раза в 6 месяцев владельцем сосуда должна производиться дополнительная проверка рабочих манометров контрольным манометром с записью результатов в журнал контрольных проверок.
Лекция 11
Маркировка, установка, крепеж сосудов, техническая
Документация
Маркировка сосудов
На каждом сосуде должна быть прикреплена табличка. Для сосудов наружным диаметром менее 325 мм допускается табличку не устанавливать. При этом все необходимые данные должны быть нанесены на корпус сосуда электрографическим методом.
На табличке должны быть нанесены:
Товарный знак или наименование изготовителя;
Наименование или обозначение сосуда;
Порядковый номер сосуда по системе нумерации изготовителя;
Год изготовления;
Рабочее давление, МПа;
Расчетное давление, МПа;
Пробное давление, МПа;
Допустимая максимальная и (или) минимальная рабочая температура стенки, °С;
Масса сосуда, кг.
Для сосудов с самостоятельными полостями, имеющими разные расчетные и пробные давления, температуру стенок, следует указывать эти данные для каждой полости.