В качестве изолирующей жидкости в гидрозатворах перемычек в каменной соли следует использовать насыщенный раствор хлористого натрия плотностью 1190 кг/ м3.
Дозировка глины, воды и стабилизирующих добавок должна осуществляться по массе с точностью до 2 %.
3.67 Давление изолирующей жидкости в полости гидрозатвора должно превышать на 0,05-0,1 МПа давление хранимых продуктов в выработках-емкостях.
3.68 При заполнении полостей гидрозатвора следует отбирать пробы изолирующей жидкости для последующего определения ее водоотдачи, стабильности, условной вязкости и статического напряжения сдвига.
3.69 Испытание бетонных перемычек с гидрозатвором (одинарных и двойных) производится после завершения работ по строительству выработок-емкостей, но не ранее приобретения бетоном проектной прочности.
3.70 Опрессовку полости гидрозатвора следует выполнять под давлением на 0,1 МПа превышающим рабочее давление продукта.
3.71 Перемычка с гидрозатвором принимается в эксплуатацию, если падение давления в полости гидрозатвора не происходит или происходит незначительное падение давления, позволяющее эксплуатировать перемычку с постоянной или периодической подкачкой изолирующей жидкости.
3.72 При возведении герметичных перемычек должна быть обеспечена непрерывность бетонирования.
При укладке бетона в замковой части стенок герметичных перемычек бетонирование следует проводить одновременно с двух сторон к замку.
Бетон после укладки в конструкцию необходимо содержать во влажном состоянии - закрывать мокрыми рогожками, матами и т.п. и поливать водой в течение 15-20 суток после снятия опалубки.
Распалубливать бетонные конструкции герметичных перемычек следует не ранее чем через 14 суток после бетонирования.
3.73 Нагнетание растворов для тампонажа трещиноватых пород следует осуществлять через тампонажные трубки, которые по окончании работ должны зачеканиваться расширяющимся быстротвердеющим цементом, а торцы их - завариваться.
Нагнетание раствора по контуру герметичных перемычек следует производить через шпуры или скважины, пробуренные через тело бетона до контакта его с породой, не раньше, чем бетон в конструкции перемычек достигает 85-90% проектной прочности.
3.74 Для тампонажных работ должны применяться насосы, обеспечивающие равномерность режима нагнетания и исключающие резкие пульсации давления.
Нагнетание цементных растворов должно производиться при давлении не ниже 1 МПа и не выше величины давления гидроразрыва пород, определяемого проектом.
Нанесение бетонной и растворной смеси при торкретировании должно производиться механизированно с помощью пневморастворонасосов. Толщина наносимого набрызг-бетона на вертикальные и наклонные поверхности (под углом 40° к горизонтали) составляет 1-1,5 см на один слой. Расстояние сопла от рабочей поверхности 0,6-0,8 м.
СТРОИТЕЛЬСТВО ШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
В ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ
3.75 К проходке выработок следует приступать после промерзания сезонно-талого слоя.
Гидроизоляцию и герметизацию стволов, шурфов и скважин следует завершить до сезонного таяния снега.
3.76 Шурфы и скважины герметизируются путем засыпки песка в закрепное пространство и полного насыщения его водой. Высота слоя засыпки не должна превышать 2 м. Засыпка следующего слоя производится после промерзания предыдущего. Контроль за промерзанием осуществляется по датчикам температуры.
3.77 При проходке выработок следует предусматривать вентиляцию по нагнетательной схеме. Не следует допускать поступление в выработки воздуха с положительной температурой.
3.78 Герметизация устья наклонного ствола производится по окончании проходческих работ и обустройства смотрового шурфа путем установки опорной перемычки с гидроизоляцией и послойной засыпки устья мерзлой породой с последующей ее трамбовкой.
3.79 Герметичные перемычки в подходных выработках, расположенных ниже почвы выработок-емкостей, сооружаются путем послойного намораживания воды или водогрунтовой смеси.
Допускается возведение герметичных перемычек путем послойной укладки в опалубку мелкодробленой мерзлой породы (песка), либо ледяных или ледопородных блоков, пролива водой до полного насыщения и замораживания. Высота отдельного слоя должна быть не более 0,2 м. Вытекание воды через опалубку не допускается.
При намораживании следует применять подачу холодного воздуха в место сооружения перемычки.
Контроль намораживания ведется по датчикам температуры.
3.80 Ледяную облицовку на внутренней поверхности выработок-емкостей следует создавать путем их заполнения пресной водой до появления зеркала воды в стволе на проектной отметке. Воду следует откачать непосредственно по истечении расчетного периода времени , с, определяемого в зависимости от предусмотренной в проекте толщины ледяной облицовки, температуры воды и теплофизических свойств по формуле:
, (32)
|
где |
- |
коэффициент температуропроводности вечномерзлых пород, м/с; |
|
|
- |
толщина ледяной облицовки, м; |
|
|
- |
скрытая теплота замерзания воды, Дж/м3; |
, (33)
|
|
- |
плотность льда, кг/м; |
|
|
- |
плотность воды, кг/м; |
|
|
- |
поверхность теплообмена воды с породой, м; |
|
|
- |
объем воды, сливаемой в выработки-емкости, м; |
|
|
- |
объемная теплоемкость воды, Дж/(м·°С); |
|
|
- |
температура воды, сливаемой в выработку-емкость, °С; |
|
|
- |
температура фазового перехода воды в лед, °С; |
|
|
- |
коэффициент теплопроводности вечномерзлых пород, Вт/(м·°С); |
|
|
- |
естественная температура вечномерзлых пород, °С. |
Максимально допустимую температуру воды , °С, сливаемой в выработки-емкости для намораживания ледяной облицовки, следует определять по формуле
, (34)
|
где |
- |
площадь почвы выработок-емкостей, м; |
|
|
- |
суммарная площадь стен выработок-емкостей, м; |
|
|
- |
производительность заполнения выработок-емкостей водой, м/с; |
|
|
- |
объем выработок-емкостей, м3. |
3.81 Продолжительность заполнения выработки-емкости водой для намораживания ледяной облицовки должна быть не более трех суток. Следует предусмотреть меры, исключающие возможность гидравлического разрушения породы.
Откачку воды после намораживания ледяной облицовки следует осуществлять непрерывно.
3.82 При откачке воды после намораживания ледяной облицовки следует произвести тарировку резервуара.
3.83 Для сокращения периода восстановления естественной температуры вечномерзлых пород после намораживания ледяной облицовки, в условиях заполнения резервуара продуктом с положительной температурой, следует обеспечить принудительную вентиляцию выработок-емкостей атмосферным воздухом, как правило, с температурой ниже минус 20°С.
Объем воздуха , м3, подаваемого в выработки-емкости за период его вентиляции (из условия восстановления естественной температуры вечномерзлых пород), следует определять по формуле
, (35)
|
где |
- |
объемная теплоемкость воздуха, Дж/(м·°С); |
|
|
- |
средняя за период вентиляции температура атмосферного воздуха, °С. |
3.84 Передвижение техники на площадке строительства должно осуществляться по снежному покрову или по слою отсыпки высотой не менее 1 м.
4 ПРАВИЛА ИСПЫТАНИЙ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ
ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
ИСПЫТАНИЕ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
СКВАЖИН БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ
4.1 Испытание на герметичность кондукторов и промежуточных колонн следует проводить в соответствии с Правилами безопасности в нефтяной и газовой промышленности.
4.2 Перед спуском труб основной обсадной колонны в скважину на поверхности следует производить их гидравлические испытания под давлением, на 5 % превышающем давление на устье скважины при испытании обсадной колонны на герметичность. Трубы под давлением следует выдерживать не менее 30 с. При этом давление не должно превышать величин, предусмотренных ГОСТ 632.
4.3 Испытания на герметичность основной обсадной колонны производятся по окончании времени ОЗЦ до разбуривания в ней цементного стакана, а ее затрубного пространства после разбуривания цементного стакана в колонне и породы на 1-3 м ниже башмака основной колонны. Испытания незакрепленной части ствола скважины производятся после ее проводки до конечной глубины.
4.4 В качестве испытательной жидкости при испытании основной обсадной колонны следует использовать насыщенный рассол, пресную или минерализованную воду.
При испытании основной обсадной колонны испытательное давление на устье должно быть равным 1,1 эксплуатационного давления и при этом не должно превышать значения, допускаемого по условиям прочности обсадных труб в соответствии с ГОСТ 632 и быть не ниже значений, приведенных в табл. 17.
Основная колонна считается выдержавшей испытания, если по образцовому манометру в течение одного часа не фиксируется падение давления после троекратной доводки его до испытательного.
В скважинах подземных резервуаров, предназначенных для хранения газа, после завершения гидравлических испытаний приустьевую часть основной обсадной колонны следует испытать инертным газом на то же давление.
При зафиксированном падении давления в этот период следует установить место утечки, выполнить ремонтные работы и повторить испытание.
Таблица 17
Минимальное давление при испытании на герметичность
основных обсадных колонн
|
Наружный диаметр колонны, мм |
377-508 |
273-351 |
219-245 |
178-194 |
168 |
141-146 |
114-127 |
|
Давление, МПа |
6,6 |
7,5 |
9 |
9,5 |
11,5 |
12,5 |
15 |
4.5 Испытание на герметичность затрубного пространства основной обсадной колонны и незакрепленной части ствола скважины производится концентрированным рассолом.
Величина испытательного давления рассола на устье скважины , Па, определяется по формуле
, (36)
|
где |
- |
коэффициент превышения испытательного давления, равный 1,05; |
|
|
- |
максимальное проектное эксплуатационное давление на отметке башмака основной обсадной колонны, Па; |
|
|
- |
плотность рассола, кг/ м; |
|
|
- |
ускорение свободного падения, м/с; |
|
|
- |
глубина спуска основной обсадной колонны, м. |
Если величина проектом не задана, то она определяется по формуле
, (37)
|
где |
- |
проектная величина максимального эксплуатационного давления хранимого продукта, измеряемого на устье скважины, Па; |
|
|
- |
средняя по скважине плотность хранимого продукта при максимальном проектном давлении, кг/м3. |
|
|
- |
гидравлическое сопротивление межтрубного пространства обсадной и внешней подвесной колонн при закачке хранимого продукта в скважину, Па. |
На всех этапах испытания должна быть исключена утечка испытательной жидкости через соединительные элементы, детали устьевой обвязки, арматуру.
В процессе испытаний определяется соотношение , м3/Па.
, (38)
Для этого в подготовленную к испытаниям скважину закачивается порция рассола объемом , м3 и измеряется соответствующее изменение давления рассола на устье скважины , Па. Закачка рассола производится порциями для определения не менее трех значений .
В качестве расчетной величины принимается среднее арифметическое.
Допускается определение величины путем выпуска порции рассола и измерения соответствующего падения давления.
Испытания производятся следующим образом.
В скважину закачивают концентрированный рассол до достижения испытательного давления.
Через 1 ч и 2 ч подкачивают (при необходимости) рассол, и доводят давление до испытательного без разрядки скважины от давления.
Затем фиксируют значение давления в течение суток каждый час.
Расчетную величину утечки , м3, определяют по формуле
, (39)
где - падение давления за сутки, Па.
Система "основная обсадная колонна - затрубное пространство основной обсадной колонны - незакрепленная часть ствола скважины" считается выдержавшей испытание на герметичность, если суточная расчетная утечка не превышает 0,02 м.
4.6 После оборудования скважины для строительства подземной выработки следует проводить испытания на герметичность основной обсадной колонны, ее затрубного пространства и внешней подвесной колонны.
