ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ. ГОСТ ИСО 13628-6-201 - часть 7

 

  Главная      Учебники - Разные     ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ. ГОСТ ИСО 13628-6-201

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  5  6  7  8   ..

 

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СИСТЕМ ПОДВОДНОЙ ДОБЫЧИ. ГОСТ ИСО 13628-6-201 - часть 7

 

 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 
(проект, UA, первая редакция) 

43 

Испытательный стенд модуля управления должен поддерживать следующие функции испытаний: 

-  Проверка  механического  и  функционального  интерфейса  между  модулем  и  установочной  пластиной 

модуля; 

- Проверка интерфейса с внутренними сенсорами технологического процесса; 

- Проверки функциональной эксплуатации модуля управления. 

7.4.10.3 Испытательное гидравлическое силовое устройство 

Испытательное  гидравлическое  устройство,  в  случае  применения,  должно  подавать  гидравлическую 

жидкость  с  рабочего  давления  системы  к  испытательному  стенду  модуля  управления.  Испытательное 
гидравлическое  устройство  как  главный  источник  чистой  воды  может  быть  способным  выполнять  функции  по 
промыванию. 

7.4.10.4 Модуль управления секущего клапана 

Модуль  управления  секущего  клапана  должен  иметь  механический  и  гидравлический  интерфейс  с 

установочной  пластиной,  аналогичный  тому,  который  имеет  модуль  управления.  Модуль  управления  секущего 
клапана должен быть укомплектован клапанами с ручным управлением, которые модулируют действительные НР. 
Функциональность, описанную ниже, следует осуществлять с помощью одного или более устройств: 

- Проверки эксплуатации инструмента установки модуля управления; 

- Испытание давлением и функциональное испытание составных гидравлической системы; 

- Промывание гидравлической системы; 

- Долговременную защиту установочной пластины ПБУ; 

-  Соединение  напрямую  со  скважинными  измерительными  устройствами  для  дистанционного  запроса 

через кабель и/или акустический канал. 

7.4.10.5 Симулятор шлангокабеля 

Симулятор  может  быть  предусмотрен  для  представления  характеристик  электрических  кабелей 

шлангокабеля. 

Симулятор  должен  моделировать  сопротивление  проводников  связи  и  силовых  проводников  в 

шлангокабеле. 

Симулятор,  или  симуляторы  должны  моделировать  диапазон  длин  шлангокабеля  в  системе  управления. 

Если система управления характеризуется двумя или большим количеством шлангокабелей, что соединяют ГСтУ 
и ПЭБ, должна быть предусмотрена возможность моделирования полного ряда шлангокабеля. 

Из системных соображений может потребоваться гидравлический симулятор. 

7.4.10.6 Устройство электронного испытания 

Устройство  электронного  испытания  должен  быть  способным  осуществлять  управление  и  функции 

мониторинга  относительно  непосредственной  работы  ПБУ  (одной  скважины).  Должны  поддерживаться  все 
команды, описанные в протоколе связи. Кроме того, устройство электронного испытания должно быть способным 
смоделировать  один  или  более  полных  модулей  управления.  Устройство  электронного  испытания  может  быть 
модульным  устройством,  вмещающее  портативный  персональный  компьютер  и  необходимые  интерфейсы 
питания/сигнала (только сигнала). 

7.4.10.7 Устройство испытания датчика 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 

(проект,UA,первая редакция) 

44 

Устройство  испытания  датчика  должен  моделировать  каждый  вид  подводной  аппаратуры,  за 

исключением  внутренней  аппаратуры  ПБУ,  в  том  числе,  скважинные  сенсоры,  если  такие  используются. 
Устройство испытания датчика может  быть частью испытательного стенда модуля  управления или автономного 
устройства. 

 

8 Интерфейс 

 

8.1 Общие положения 

 

Интерфейсы  между  системой  управления  добычей  и  другими  частями  подводной  и  основной  систем 

очень  важны  для  успешного  функционирования  и  должны  быть  полностью  определены  во  время  начального 
проектирования. 

 

8.2 Интерфейс с основным оборудованием 

 

Систему  подводной  добычи  можно  рассматривать  как  расширение  основного  оборудования  или  как 

независимую систему взаимодействия с системой управления основным оборудованием. 

Интерфейсами с основным оборудованием, как правило, являются: 

- Система управления основным оборудованием; 

- Система АО/ОТП; 

- Система закачки химикатов; 

- Вспомогательные системы; 

- ББП (необязательно). 

Система 

подводного 

управления, 

установленная 

на 

платформе, 

должна 

функционально 

взаимодействовать или дополнительно быть присоединенной к системе управления основной аппаратурой. 

Контроль  и  управление  подводными  скважинами  обычно  происходит  с  основной  станции  управления. 

Временные  станции  управления  могут  быть  использованы  для  испытаний,  ввода  в  эксплуатацию, 
программирования и обслуживания. 

Дисплеи  видеоустройства  станции  управления  должны  обеспечивать  наиболее  полную  совместимость  с 

системой управления процессом с основного оборудования. 

Все  базовое  оборудование  системы  управления  добычей  нужно  строить  и  подтверждать  документами  в 

соответствии со спецификациями, которые применяют для базы, где это оборудование размещается. 

Если  принимается  концепция  интегрированной  системы  управления,  взаимодействие  между  системой 

управления  подводным  добычей  и  базовым  оборудованием  должна  быть,  в  основном,  между  ПБУ  и  узлами 
базового  оборудования. Дополнительно, интерфейс  подводных/вершинных зданий может быть  определен между 
ГСтУ  и  СЭУ.  Поэтому  модем  верховых  зданий  всегда  должен  рассматриваться  как  функциональная  часть 
подводной системы в случае избрания этого варианта. 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 
(проект, UA, первая редакция) 

45 

Если выбирают концепцию полностью интегрированной системы управления для базового оборудования, 

контроль и управление подводными скважинами следует осуществлять из стандартных операторских станции как 
первый  вариант.  В  этом  случае  применение  программного  обеспечения  систем  управления  подводной  добычей 
должно  интегрироваться  с  программным  обеспечением  базового  оборудования  для  облегчения  морского 
технического  обслуживания  и  эксплуатации.  Управление  и  мониторинг  подводного  функционирования  должны 
быть  максимально  аналогичными  управлению  и  мониторингу  оборудования,  расположенного  на  верхних 
строениях платформы. 

 

8.3 Интерфейс к подводному оборудованию 

 

Типичными интерфейсами к подводному оборудованию   являются: 

a) фонтанная арматура: 

1) подошва основания; 

2) форма и посадка; 

3) доступ к техническому обслуживанию; 

4) трубопроводы гидравлического функционирования; 

5) сенсоры, смонтированные на фонтанной арматуре; 

б) штуцер: 

1) доступ к техническому обслуживанию; 

2) гидравлические и электрические соединители (изъятые штуцера) 

в) манифольд: см. подпункты фонтанная арматура; 

г) шлангокабель: электрические, гидравлические и оптоволоконные соединители; 

д) внешняя аппаратура: 

1) скважинная аппаратура; 

2) преобразователи давления/температуры; 

3) сенсоры положения; 

4) датчики эрозии; 

5) датчики коррозии; 

6) детекторы скребков; 

7) подводные счетчики расхода; 

е) инструменты ДУА; 

ж) СПБУП; 

з) оборудования обработки. 

 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 

(проект,UA,первая редакция) 

46 

8.4 Интерфейс с системой управления капитальным ремонтом 

Интерфейс  между  системой  управления  добычи  и  системой  управления  капитальным  ремонтом  должен 

обеспечивать  то,  что  система  капитального  ремонта  контролирует  все  функции,  которые  могут  влиять  на 
безопасность  эксплуатации  ремонтных  работ.  Система  управления  добычей  может  быть  применена  для 
управления  капитальным  ремонтом  при  условии,  что  основное  управление  ведут  с  установки  для  капитального 
ремонта. 

Необходимо  обратить  внимание  на  требования  по  чистоте  системы  управления  капитального  ремонта 

таким образом, что система управления добычей не загрязняется во время проведения капитального ремонта или 
последовательных  операций  по  добыче  через  остаточные  жидкости  в  рабочих  органах  подводного  клапана. 
Проектирование  системы  должно  минимизировать  возможное  загрязнение  морской  водой  линий  управления  во 
время  проведения  капитального  ремонта,  а  также  необходимо  предусмотреть  средство  для  промывания  этих 
линий. 

 

8.5 Интерфейсы с интеллектуальными скважинами 

 

8.5.1 Общие положения 

Если  существует  интерфейс  между  СУИС  и  системой  подводной  добычи,  в  подразделе  8.5  приведены 

требования и рекомендации для таких интерфейсов. 

Система  управления  подводной  добычей  нужно  использовать  для  обеспечения  физического 

расположения,  возможности  связи,  электропитания  и  гидравлического  питания  для  СУИС.  Если  существуют 
ограничения  имеющегося  инфраструктурного  оборудования  (например,  переоборудование  в  процессе 
эксплуатации существующих месторождений), исключение из этого стандарта нужно осветить в начале процесса 
разработки и рассматривать по каждому отдельному пункту. 

Подробное описание приведено в пунктах 8.5.2-8.5.8 и в Приложении E. 

8.5.2 Физические 

Варианты интерфейсов являются: 

-Вариант  1:  интерфейс  ПЭБ  интерфейс  СУИС,  содержащий  одну  или  две  электронные  карточки, 

установленные в последовательных слотах внутри ПЭБ и ПБУ; 

- Опция 2: интерфейс ПБУ ПЭБ интеллектуальной скважины, постоянно установлен как часть ПБУ; 

- Опция 3: внешний интерфейс независимый корпус устройства, смонтирован снаружи ПБУ. 

Избранные варианты (см. E.1 для информации) зависят от количества факторов конкретного применения. 

8.5.3 Системы связи 

Системы  связи  должны  основываться  на  признанных  международных  стандартах,  ориентированных  на 

исходную модель OSI в соответствии с ISO 7498. 

Нужно  использовать  TCP/IP  как  протокол  между  картой  интерфейса  интеллектуальной  скважины  и 

подводным модулем электроники (Вариант 1), или между ПЭБ интеллектуальной скважины и ПБУ (Вариант 2). 

Применимыми являются следующие требования: 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 
(проект, UA, первая редакция) 

47 

-  Физический  слой  (слой  1  модели  OSI)  должен  реализовывать  интерфейс  RS  422  полный  дуплексный 

канал  RX  и  TX,  без  аппаратного  квотирования.  Сигналы  связи  должны  быть  гальванически  изолированными  на 
интерфейсе интеллектуальной скважины и иметь отдельный кабель заземления от изолированных драйверов. 

-  Канальный  слой  (слой  2  модели  OSI)  должен  использовать  двухточечный  протокол,  как  определено  в 

Internet RFC 1661. 

- Сетевой слой (слой 3 модели OSI) должен использовать IP, как определено в Internet RFC 1332 и Internet 

RFC 791 для IP v4. 

- Транспортный слой (слой 4 модели OSI) должен использовать TCP, как определено в Internet RFC 793. 

Системы  связи  между  подводной  СУИС  и  поверхностным  оборудованием  могут  использовать  системы 

связи,  используемые  системой  управления  подводной  добычей.  В  таком  случае  поставщик  подводного 
управления несет ответственность за прохождение сообщений TCP/IP вверх и вниз. 

На  поверхностном  оборудовании  система  управления  подводной  добычей  должна  обеспечивать  ссылки 

TCP/IP  к  любому  механизму,  которому  нужна  связь  с  оборудованием  интеллектуальной  скважины.  Это  также 
касается  систем  управления  капитальным  ремонтом,  за  исключением  случая,  когда  обеспечена  прямая  связь  с 
оборудованием интеллектуальной скважины. 

Скорость  связи  по  умолчанию  между  СУИС  и  подводной  системой  управления  добычей  должна 

составлять 9 600 бит/с. 

Детали этого взаимодействия указаны в E.2. 

Требования в 8.5.3 охватывают добычу, а также этапы ввода в эксплуатацию. 

При  эксплуатации  время  реагирования  системы,  измеренное  потипичной  командой  «PING»,  не  должно 

составлять менее 1с. Однако, время ответа может быть увеличено до любого необходимого времени для передачи 
экстренных сообщений о безопасности операций. 

На рисунке 1 приведена одна возможная реализация интерфейсов систем связей. 

 

 

1 - SЕM, 2 - интерфейсная плата 3 - питание, 4 - заземление, 5 - вход питания, 6 - гальваническая 

изоляция, 7 - оптическая или магнитная изоляции, напряжение зависит от конструкции, 8 - изолированное 

заземления 9 - корпус SCM, 10 - сигнальное заземление 

Рисунок 1 - Интерфейс порта связи 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 

(проект,UA,первая редакция) 

48 

8.5.4 Интерфейсы СУИС с другими системами 

Возможны три следующих конфигурации системы СУИС (см. E.3 для более детальных рекомендаций по 

внедрению): 

- Полное подключение к основному DCS; 

-  "Отделена",  за  которой  принимают  меры  управления  интеллектуальной  скважиной  и  отображают 

данные с помощью специально предназначенной СУИС, которая является главным интерфейсом для управления 
УИС; 

-  "Интерфейсная",  аналогичная  "отделенной",  но  в  СУИС  есть  интерфейсы  связи  с  СРУ/ГСтУ.  Обычная 

эксплуатация  интеллектуальной  скважины  инициируется  и  отражается  в  СРУ/ГСтУ.  Экспертна  эксплуатацию 
интеллектуальной скважины можно проводить с помощью СУИС. 

Указание  времени  данных  интеллектуальной  скважины  нужно  осуществлять  как  можно  ближе  к 

источнику данных. Разрешение временного формата должна составлять 1 с или лучше. 

8.5.5 Электропитание 

Интерфейс электропитания разделяют по мощности на низкий, средний и высокий. 

Интерфейс  низкого  уровня  электропитания  определяют  как  систему,  где  интерфейс  полностью 

поддерживается с помощью ПЭБ и обеспечивается энергией с ПБУ. 

Интерфейс среднего электропитания определяют как систему, где интерфейс поддерживается извне ПЭБ 

и обеспечивается энергией с ПБУ. 

Система  высокой  мощности  требует  избыточной  мощности  от  ПБУ  и  поставляется  прямо  из 

шлангокабеля. Эти системы считаются конкретными для каждого проекта. 

Плавучие источники питания необходимо предусмотреть с ПБУ. 

Нужно  предусмотреть  средства  мониторинга  технического  состояния  и  статуса.  В  E.4  содержатся 

подробные требования к электроснабжению. 

8.5.6 Гидравлическая мощность 

8.5.6.1 Системы 

Чистота жидкости должна быть такой, как установлено в ISO 4406, Класс 15/12. 

 

ПРИМЕЧАНИЕ.Для обеспечения этого положения AS 4059 [51] Класс 6Б-F эквивалентен ISO 4406, Класс 15/12. 

 

Нужно  обратить  особое  внимание  на  высокие  значения  температуры,  давления  и  уровня  загрязнения 

(особенно по скважинным жидкостям), выявленных в забое. 

8.5.6.2 Гидравлическое питание 

Для каждого гидравлического питания, такие параметры должны быть определены в каждом из случаев: 

- Максимальное давление нагнетания с подводной системы; 

-  Степень  контроля  уровней  давления  с  подводной  системы  при  скважинном  интеллектуальном 

заканчивании; 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 
(проект, UA, первая редакция) 

49 

- Аппаратура (давление, расход); 

- Функциональность клапана управления (слив, положение нагнетания и запирания) 

- Объемы жидкости. 

8.5.7 Наконечники трубной подвески 

Должно  быть  предусмотрено  место  для  установки  определенного  количества  электрических  и 

гидравлических  наконечников  трубной  подвески  для  обеспечения  управления  оборудованием  интеллектуальной 
скважины. Количество является  конкретной  для каждого  проекта и требует  проверки. Если  иное не  определено, 
рекомендуется использовать четыре электрические сигналы и четыре гидравлические линии. Эти линии являются 
дополнительными  к  любым  скважинным  линиям  для  предохранительного  клапана  управления  и  закачки 
реагентов для обработки. 

8.5.8 Испытания 

Квалификационное и ЗПС испытания необходимо выполнять с целью уменьшения интенсивности отказов 

интерфейсного  оборудования  интеллектуальной  скважины,  установленного  под  водой.  Квалификацию  считают 
особенно важной для оборудования, подвергнутого воздействию неблагоприятной среды, где последствие отказа 
будет сложным и где режим возможного отказа может быть сложным для установления степени достоверности. 

Подводное оборудование после установки, скорее всего, работает в очень благоприятной среде. Однако, в 

некоторых установках, содержащих вращающиеся механизмы и/или большие штуцерные заслонки, оборудование 
может  подвергаться  воздействию  длительной  вибрации  и  переходных  процессов  при  переключении  с 
высоковольтного  оборудования.  Во  время  транспортировки  и  установки  оно  испытывает  такие  действия,  как 
удары,  так  и  вибрации.  Обычно  оборудование  можно  транспортировать  или  хранить  на  борту  буровой 
платформы,  или  на  грузовом  судне  в  течение  многих  суток  и  недель.  В  такой  ситуации  оно  подвергается 
воздействию вибрации дизельных генераторов и т.п. Во время далеко не идеальных условий, оборудование может 
подвергаться сильным ударам. 

Этот стандарт необходимо применять к такому оборудованию: 

-  Модули  или  узлы,  содержащие  электрическое  и/или  электронное  оборудование,  предназначенное  для 

стационарного установления под водой; 

-  Модули  или  узлы,  содержащие  электрическое  и/или  электронное  оборудование,  которое  является 

частью аппаратуры для технического обслуживания подводных установок. 

Этот стандарт содержит минимальные требования  для  испытаний. Нужно рассмотреть соответствующее 

испытание, не установленное в настоящем стандарте, например, термоциклирование во время квалификационного 
испытания и испытания относительной влажности. 

Испытания делятся на две категории: 

a) квалификационное испытание, которое нужно проводить на всех моделях оборудования, используемое 

для  IWSs.  Испытания  должны  осуществлять  в  соответствии  с  E.5.1.  Нужно  убедиться,  что  разные  системы  не 
противоречат друг другу во время испытания ЭМС; 

б) ЗПСИ. Все оборудование, которое поставляют, должно подвергаться ЗПСИ согласно E.5.2. 

 

9 Материалы и изготовление 

 

9.1 Общие положения 

ГОСТ ИСО 13628-6-201 

(проект,UA,первая редакция) 

50 

Все  составляющие,  которые  используют  под  водой,  должны  быть  аттестованы  или  путем  проверки  в 

полевых  условиях,  либо  путем  квалификационных  испытаний  в  смоделированных  средах  аналогичные 
конкретному использованию. 

 

9.2 Материалы 

 

9.2.1 Выбор материалов 

Материалы,  выбранные  для  использования  в  системе  управления,  смачиваемые  гидравлической 

жидкостью или химикатами, должны быть очищены до определенного уровня чистоты и содержаться в среде, что 
обеспечит определенный уровень чистоты в течение срока эксплуатации системы. 

9.2.2 Соображения по коррозии 

Защита  от  коррозии,  которая  заключается  в  выборе  материала  и  основывается  на  морской  и 

технологической среде, как минимум, должна учесть: 

- Внешние жидкости; 

- Внутренние жидкости; 

- Свариваемость; 

- Щелевую коррозию; 

- Воздействия различных металлов; 

-  Воздействия  катодной  защиты  (в  том  числе,  кальцификацию  в  среде,  насыщенной  карбонатом  и  такие 

влияния отказов, обусловленные водородным растрескиванием как стресс-коррозионное растрескивание) 

- Влияние разрушения покрытия из-за повреждения и расформирования; 

- Бактериальное воздействие; 

- Обрастания морскими организмами. 

9.2.3 Совместимость жидкостей 

Все  смачиваемые  поверхности  нужно  проверять  на  совместимость  с  жидкостями  управления, 

закачиваемыми  химикатами  и/или  жидкостями  в  стволе  скважины.  Нужно  выбирать  мягкие  уплотнители  для 
обеспечения совместимости со смачиваемой жидкостью, температурой и давлением. 

 

9.3 Производство  

 

9.3.1 Фитинги и соединения 

Не нужно использовать ПТФЭ ленту с любыми частями гидравлической системы. 

Тот же вид (тип) фитинга следует использовать для каждого класса давления во всей системе. 

9.3.2 Сварка 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  5  6  7  8   ..