ГОСТ ISO 10417—2014
Приложение О
(справочное)
Размеры предохранительных клапанов, управляемых из скважины
D.1 Общие положения
Практика определения размеров рекомендует следующие методы ипредназначена в качестве руководства,
не является комплексной, но охватывает наиболее широко применяемые изделия.
Обычно имеется два типа конструкций SSCSV (либо срабатывающие от изменения скорости потока, либо от
изменениядавления в трубах). SSCSV первоготипа должны закрываться, если высокая скорость притока кскважи не
жидкости или газа приводит ксозданию дифференциаладавлениячерез штуцерклапана сверх расчетногодиф
ференциала. выбранного при установке. SSCSV, срабатывающие при изменении давления е трубе,
предназначены для закрытия, когда давление в насосно-компрессорныхтрубах падает ниже предварительно уста
новленного уровня, контролируемого пневматически заполняемым контейнером в SSCSV. Рекомендуется прокон
сультироваться с изготовителем клапана в отношении конкретной конструкции поставляемых SSCSV.
0.2 SSCSV. срабатывающие от изменения скорости потока
Рекомендуется следующая типичная методика для определения размеров SSCSV. срабатывающих от изме
нения скорости потока.
Этап 1. Получают репрезентативную скорость истечения в скважине.См. форму D 1.
Этап 2. Рассчитывают или измеряют динамическое скважинное давление для получения условий этапа 1.
Следует использовать в расчетах подходящую корреляцию вертикального потока. Если SSCSV был установлен во
время испытания, падение давления через штуцер (диафрагму)должно рассчитываться для определения коррек
тного динамического скважинногодавления.
Этап 3. Рассчитывают характеристику притока в скважину по данным, полученным на этапе 1 и 2. Для
нефтяных скважин следует рассчитать PI или IPR по Фогелю |7). Формула противодавления, выведенная Роулин-
зом [8)для максимального (дебита скважины, можно использоватьдля газовых скважин.Два или более различных
определения скорости может потребоваться для более точного определения характеристики притока в скважину.
Как только характеристика притока в скважину определена, можно рассчитатьдинамическое скважинноедавление
для других скоростей нефте(газо)отдачи.
Этап 4. Выбирают размер штуцера или необходимое падение давления для конкретной конструкции, типа,
модели и размера SSCSV.срабатывающегоотизменения скорости потока. Размер штуцерадолжен бытьдостаточ
но малым в диаметре, чтобы создать достаточныйдифференциал давления для закрытия клапана SSCSV. Кроме
того, размер штуцера должен быть достаточно большим в диаметре, чтобы предотвратить избыточное падение
давления, чтобы свести к минимуму эрозию/коррозию труб. Необходимо придерживаться рекомендованных изго
товителем диапазонов дифференциалов давления для каждого размера и модели SSCSV. срабатывающих от
изменения скорости потока. Необходимо соблюдать осторожность, еслидиаметр штуцера превышает 80 % от диа
метра расходомера Вентури, поскольку расчеты падения давления будут менее надежными. Для газовых скважин,
рассчитанная скорость потока через штуцер не должна превышать критическую скорость потока. Чтобы сделать
расчеты диафрагмы для газа надежными, падение давления через штуцер недолжно превышать 15 % от значения
давления немедленно под SSCSV. Подходящийкоэффициент расходажидкости при истечении из штуцера и корре
ляции падения давления для SSCSV рекомендуется получить у изготовителя.
Этап 5. Выбирают условие скорости, вызывающей закрытие скважинного предохранительного клапана.
Скорость закрытиядолжна быть не более 150 % и не менее 110 % отскорости истечения ескважине при испытании.
Для нефтяныхскважин, производящих менее 63.6 м3/день [400 баррелей вдень (BFPD)), SSCSV можно сконструи
роватьтак. чтобы закрытие происходило при скорости, не более чем на 31.8 м3/день (200 BSFD) превышающей ско
рость при пробном пуске. Чтобы избежать частых ненужных закрытий и дросселирования клапана, скорость
закрытия должна быть больше чем пробный дебит скважины.
Этап 6. Для условий закрытия скважины рассчитывают следующее:
a) динамическое скважинное давление (для расчета этого значения используют характеристику притока в
скважину, полученную на этапе 3).
b
) давление непосредственно за SSCSV (используют подходящую корреляцию вертикального потока);
c) падение давления или размер штуцера (используют соответствующую корреляцию диафрагмы);
d) давление на устье фонтанирующей скважины. В условиях скорости потока, приводящей к закрытию сква
жинного предохранительного клапана, давление в надводных насосно-компрессорных трубах должно превышать
345 кПа(50 фунт/дюйм2). Если рассчитанное давление в надводных насосно-компрессорных трубах меньше 345
кПа (50 фунт/дюйм2). выбирают уменьшенную скорость закрытия и выполняют пересчет.
Этап 7. Рассчитывают требуемое усилие закрытия SSCSV. Изготовитель должен предоставить данные,
если применяются, чтобы получить необходимое сжатие пружины — обычно с помощью проставок. Необходимо
17