Контроль противовыбросового оборудования для подземных работ

Контроль противовыбросового оборудования для подземных работ: Объекты, Область, Методы и Оборудование

Введение
Безопасность является абсолютным приоритетом при проведении любых подземных работ, особенно связанных с бурением и освоением скважин в условиях возможных высоких пластовых давлений. Противовыбросовое оборудование (ПВО) представляет собой последний рубеж защиты персонала, окружающей среды и материальных ценностей от неконтролируемого выброса пластовых флюидов. Надежность этого оборудования в критический момент напрямую зависит от качества его изготовления, монтажа и, что крайне важно, регулярного и тщательного контроля его работоспособности. Данная статья посвящена ключевым аспектам контроля ПВО для подземных работ.

1. Объекты испытаний

Контролю подлежат все основные компоненты противовыбросовой системы, включая:

• Превенторы: Основные элементы, осуществляющие герметизацию устья скважины.
  • Плашечные превенторы (одинарные, двойные): Испытываются на герметичность при закрытии на трубах разного диаметра, на открытом стволе, а также на герметичность сальников плашек и штоков.
  • Универсальные (кольцевые) превенторы: Испытываются на герметичность при закрытии на трубах разного диаметра, на открытом стволе, на опрессовку корпуса и герметичность сальника штока.
  • Вращающиеся превенторы (при наличии): Испытываются на герметичность при вращении и осевой подвижности бурильной колонны под давлением, герметичность сальников штока и корпуса.
• Запорная и регулирующая арматура манифольда:
  • Гидравлические управляемые задвижки и краны: Испытываются на герметичность в открытом и закрытом положениях, герметичность сальников штоков и корпусов.
  • Ручные задвижки и вентили: Испытываются на герметичность в закрытом положении и герметичность сальников.
  • Дроссели и штуцеры: Проверяются на пропускную способность и износ (визуально или косвенно по характеристикам потока).
• Манифольдные линии:
  • Напорные линии (бустерные, глушения, впрыска): Испытываются на герметичность и прочность под давлением.
  • Соединительные элементы (фланцы, фитинги, клинья): Проверяются на целостность, отсутствие дефектов и герметичность соединений.
• Система управления ПВО:
  • Гидравлические силовые узлы (аккумуляторные батареи, насосы, резервуары жидкости): Испытываются на работоспособность, создание требуемого давления и объема, время восстановления давления в аккумуляторах.
  • Распределительная панель (станция управления): Проверяется на герметичность золотников, легкость переключения, срабатывание индикаторов.
  • Гидравлические линии управления: Испытываются на герметичность под давлением управления.
  • Системы аварийного и дистанционного управления: Проверяются на срабатывание в ручном и автоматическом режимах (если применимо).
• Вспомогательное оборудование:
  • Переводные фланцы, переходные катушки, защитные крышки.
  • Системы контроля давления (датчики, манометры, регистраторы).

2. Область испытаний

Контроль ПВО осуществляется на всех этапах его жизненного цикла:

• Приемосдаточные испытания: Проводятся после изготовления или капитального ремонта оборудования на специализированных площадках перед отправкой на объект.
• Предэксплуатационные (приемистые) испытания: Обязательные испытания после монтажа ПВО на устье скважины, но до начала бурения или освоения интервала, где возможно проявление. Цель – проверка герметичности всей системы в собранном состоянии и работоспособности управления.
• Периодические (плановые) испытания: Проводятся с установленной регламентом периодичностью (например, каждые 14-21 день или после определенного объема бурения) для подтверждения работоспособности ПВО в процессе работы на скважине.
• Испытания после ремонтных работ: Проводятся после любого вмешательства, связанного с разгерметизацией или ремонтом компонентов ПВО или системы управления.
• Внеплановые испытания: Проводятся при возникновении сомнений в работоспособности оборудования, после значительных динамических нагрузок на устье (например, при ликвидации газового выброса), или по требованию надзорных органов.

3. Методы испытаний

Основными методами контроля ПВО являются:

• Гидравлические (опрессовочные) испытания:
  • Статическое давление: Подача испытательной среды (вода, ингибированная жидкость, азот) в замкнутый объем испытываемого компонента или системы с постепенным повышением давления до заданных величин (рабочее давление, испытательное давление, обычно 1.5-2 x рабочее) и выдержкой. Фиксируется падение давления за время выдержки для оценки герметичности.
  • Динамическое давление (для ВПП): Имитация условий работы с созданием давления при вращении и осевом перемещении бурильной колонны внутри закрытого превентора.
• Функциональные испытания:
  • Проверка работоспособности всех механизмов: открытие/закрытие превенторов и задвижек с помощью основной и резервной систем управления, срабатывание аварийных систем.
  • Измерение времени срабатывания превенторов (должно соответствовать нормативным требованиям, обычно несколько десятков секунд).
  • Проверка работы всех индикаторов положения (открыто/закрыто).
• Механические испытания (при приемке/после ремонта):
  • Испытание на прочность: Проводится на критичных элементах (корпуса превенторов, манифольды) давлением, значительно превышающим рабочее, для проверки целостности металла и сварных швов.
  • Контроль твердости металла.
• Визуальный и измерительный контроль (ВИК):
  • Тщательный осмотр всех компонентов на предмет механических повреждений, коррозии, износа уплотнений, трещин.
  • Измерение критичных размеров (диаметр расточки превенторов, толщина стенок труб и арматуры, высота плашек, состояние уплотнительных поверхностей).
  • Проверка маркировки, наличия пломб.
• Неразрушающий контроль (НК) (при приемке/кап. ремонте):
  • Ультразвуковой контроль (УЗК): Для выявления внутренних дефектов в металле корпусов, сварных швов.
  • Магнитопорошковый (МПК) или капиллярный (ПВК) контроль: Для выявления поверхностных и подповерхностных дефектов.
  • Рентгенография: Для контроля сварных швов.

4. Испытательное оборудование

Для проведения контроля ПВО применяется специализированное оборудование:

• Мобильные испытательные установки (стенды): Представляют собой автономные комплексы на прицепах или шасси, включающие:
  • Высоконапорные плунжерные насосы: Для создания требуемого испытательного давления (до 1000-1500 атм и выше).
  • Аккумуляторы давления: Для сглаживания пульсаций насоса и обеспечения стабильного давления при испытаниях.
  • Ресиверы (емкости) для испытательной жидкости.
  • Точные цифровые манометры и датчики давления (с поверкой).
  • Система управления насосом и контроля параметров испытаний (часто с регистрацией данных).
  • Комплект высоконапорных рукавов, фитингов и адаптеров для подключения к различным элементам ПВО.
• Калибровочные пробки и оправки: Наборы цилиндров стандартных диаметров для проверки герметичности плашечных превенторов на трубах и на открытом стволе.
• Приборы для измерения времени срабатывания: Электронные секундомеры или специализированные устройства, синхронизированные с системой управления.
• Инструмент для ВИК и измерений: Наборы щупов, микрометры, толщиномеры, лупы, эндоскопы (боороскопы).
• Оборудование для неразрушающего контроля: УЗК-дефектоскопы, комплекты для МПК/ПВК, рентгеновские аппараты.
• Система записи и документирования результатов: Ноутбуки, планшеты со специализированным ПО или бумажные формы протоколов испытаний.

Заключение

Контроль противовыбросового оборудования – это не просто формальная процедура, а комплекс обязательных, высокоточных и регламентированных мероприятий, являющихся основой промышленной безопасности при подземных работах. Систематическое проведение испытаний на всех этапах с использованием соответствующих методов и точного оборудования позволяет гарантировать, что каждый компонент ПВО выполнит свою критически важную функцию в аварийной ситуации. Тщательная подготовка персонала, строгое соблюдение регламентов и бескомпромиссный подход к качеству испытаний – залог предотвращения катастрофических последствий неконтролируемых выбросов.