Rambler's Top100

СП 34-106-98 Скачать Предварительный просмотр

Скачать

Предварительный просмотр

(отсутствуют изображения, таблицы и формулы)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОМУ КОМПЛЕКСУ
(Госстрой России)

Система нормативных документов в строительстве

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ


ПОДЗЕМНЫЕ ХРАНИЛИЩА ГАЗА, НЕФТИ И ПРОДУКТОВ ИХ ПЕРЕРАБОТКИ

UNDERGROUND STORAGES OF NATURAL GAS,
OIL AND PROCESSING PRODUCTS

СП 34-106-98

УДК 69 + 622.691.24(083.74)
Дата введения 1999-03-01


1. РАЗРАБОТАН научно-исследовательским и проектным предприятием по сооружению и эксплуатации подземных хранилищ ООО "Подземгазпром" ОАО "Газпром"

2. ВНЕСЕН ООО "Подземгазпром" ОАО "Газпром".

3. ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Управлением проектирования и экспертизы ОАО "Газпром".

4. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом ОАО "Газпром" от 15.01.99 №5.

5. ОДОБРЕН Госстроем России (письмо от 15.12.98 № 13-669).

6. СОГЛАСОВАН с ГУГПС МВД России (письмо от 18.12.97 № 70/7.7/7696); Госгортехнадзором России (письмо от 20.06.97 № 10-03/325); Госсанэпиднадзором России (письмо от 07.08.97 № Д01-13/904-111); Министерством природных ресурсов РФ (письмо от 14.08.97 № 21-19/152); Государственным комитетом РФ по охране окружающей среды (приказ от 31.12.97 № 586).

7. ВЗАМЕН ВСН 51-5-85.


1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий Свод правил является приложением к СНиП 34-02-99 "Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки" и применяется при проектировании и строительстве подземных хранилищ газа, нефти, газового конденсата и продуктов их переработки (далее - подземные хранилища) с резервуарами, сооружаемыми в каменной соли и других горных породах.

2 ПРАВИЛА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ УСТЬЯМИ СОСЕДНИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ
В КАМЕННОЙ СОЛИ

2.1 Расстояние между устьями соседних эксплуатационных скважин , м, следует определять по формуле

, (1)

где
-
допустимое отклонение оси скважины от вертикали на отметке кровли выработки-емкости, м;

-
радиус выработки-емкости резервуара*, м;

-
коэффициент, учитывающий погрешности формообразования в зависимости от принятой технологической схемы строительства, принимаемый равным для схемы растворения соли:


сверху вниз.....................................................0,1


снизу вверх.....................................................0,5


для комбинированных и иных схем.............0,2;

-
коэффициент, учитывающий возможную асимметричность формы выработки-емкости по геологическим условиям, определяемый по таблице 1.
___________________
* Если соседние выработки-емкости имеют разные размеры, то значение в формуле (1) принимается равным большему радиусу.

Таблица 1


Значение коэффициента при схеме растворения
Морфологический тип месторождения
сверху вниз
снизу вверх
комбинированной и иной
Пластовый и пластово-линзообразный
0,2
0,7
0,4
Куполо - и штокообразный
0,5
1,5
1

2.2 В мощных соляных залежах расстояние между устьями скважин допускается уменьшать за счет двух- или многоярусного расположения выработок-емкостей резервуаров. При этом величина целика между соседними выработками-емкостями по кратчайшему расстоянию между стенками должна соответствовать требованиям формулы (1), а расстояние от стенки выработки-емкости до соседних скважин должно быть не менее 50 м.
2.3 При необходимости вытеснения продукта из подземного резервуара ненасыщенным рассолом или водой следует произвести расчет увеличения объема выработки-емкости в процессе эксплуатации и определение ее конечной конфигурации. Значение в формуле (1) принимается в соответствии с конечной конфигурацией. Увеличение объема выработки-емкости должно быть запланировано на стадии проектирования резервуара в соответствии с потребностями в расширении объема хранения.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ВЫБРОСА СУГ, НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
ПРИ АВАРИЙНОЙ РАЗГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ БЕСШАХТНОГО
РЕЗЕРВУАРА В КАМЕННОЙ СОЛИ

2.4 Объем выброса продукта хранения , м3, при аварийной разгерметизации устьевой обвязки скважины допускается определять по формуле

(2)

где
-
изменение давления внутри резервуара при разгерметизации устьевой обвязки, Па;

-
степень заполнения резервуара продуктами (в долях единицы);

-
изотермический коэффициент сжимаемости рассола, 1/Па, для насыщенного рассола допускается принимать равным 2,3·10 1/Па;

-
изотермический коэффициент сжимаемости продукта, 1/Па, допускается принимать равным (8-12)·10 1/Па, где нижние значения коэффициента относятся к дизельным топливам, верхние - к бензинам; - для СУГ следует принимать по имеющимся справочным данным;

-
коэффициент концентрации напряжений на контуре выработки-емкости, принимаемый равным: для выработок-емкостей сферической или близкой к сферической формы - 1,5; для выработок-емкостей, вытянутых вдоль оси скважины (цилиндрической или близкой к ней формы) - 2;

-
модуль деформации каменной соли, Па;

-
длина скважины, м;

-
сечение столба рассола, м2;

-
начальное давление в выработке-емкости, Па.

Примечание. - При расчете вместимости обвалования уровень разлившейся жидкости при максимальном объеме излива следует принимать ниже верхней отметки гребня обвалования на 0,2 м. Высота обвалования должна быть не менее 1 м и ширина по верху насыпи не менее 0,5 м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ
КРОВЛИ ВЫРАБОТКИ-ЕМКОСТИ ПОДЗЕМНОГО РЕЗЕРВУАРА

2.5 Минимальную глубину заложения кровли выработки-емкости подземного резервуара, эксплуатирующегося в условиях избыточного давления, , м, при сооружении резервуаров в непроницаемых породах следует определять по формуле

, (3)

где
-
максимально допускаемое эксплуатационное давление, Па, принимаемое: для бесшахтных резервуаров в каменной соли на уровне башмака основной обсадной колонны; для шахтных резервуаров в породах с положительной температурой - на уровне кровли выработки-емкости;

-
коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый: 0,85 - для бесшахтных резервуаров в каменной соли при спокойном или пластово-линзообразном залегании соли, когда надсолевая толща представлена непроницаемыми породами; 0,75 - в остальных случаях;

-
длина необсаженной части скважины, м (только для бесшахтных резервуаров в каменной соли);

-
усредненная плотность пород, залегающих выше башмака основной обсадной колонны (для бесшахтных резервуаров) и выше кровли выработки (для шахтных резервуаров), кг/ м3;

-
ускорение свободного падения, м/с2.

, (4)

здесь
-
число слоев;

-
плотность пород i-слоя, кг/м;

-
мощность i-слоя, м.

2.6 В проницаемых породах глубину заложения кровли выработок-емкостей шахтных резервуаров в породах с положительной температурой следует выбирать с таким расчетом, чтобы величина подпора подземных вод на кровлю выработок-емкостей превышала внутреннее давление в резервуаре не менее чем на 0,05 МПа.
2.7 Глубину заложения кровли шахтных резервуаров в вечномерзлых породах следует принимать, как правило, ниже слоя сезонных колебаний температуры, либо по условиям герметичности и устойчивости.
2.8 Оценочная классификация горных пород по экранирующей способности приведена в таблице 2.

Таблица 2

Экранирующая способность горных пород
Давление прорыва через водонасыщенную породу, МПа
Коэффициент проницаемости по газу ·10, мкм2
Коэффициент
водонасыщенности породы, м%
Высокая
Более 7
Менее 1

Повышенная
Более 4 до 7
Более 10 до 1

Средняя
Более 1,5 до 4
Более 10 до 10
85 и более
Пониженная
Более 0,5 до 1,5
Более 10 до 10

Низкая
Более 0,1 до 0,5
Более 10 до 10

Очень низкая
Более 0,01 до 0,1
Более 10 до 10
25 и более

Примечания
1. Коэффициенты проницаемости по газу и водонасыщенности пород определяются при инженерно-геологических изысканиях.
2. Оценку пригодности пород следует производить по величине давления прорыва через водонасыщенную породу, при этом давление прорыва должно быть не менее избыточного давления в выработке-емкости.

ОЦЕНКА ЭКРАНИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ПОРОД

2.9 Экранирующие свойства массивов вечномерзлых пород, предназначаемых для строительства подземных резервуаров, рекомендуется оценивать по данным опытных наливов светлых нефтепродуктов, подлежащих хранению, в разведочные скважины.
Допускается в качестве испытательной жидкости использовать керосин и реактивное топливо независимо от видов подлежащих хранению светлых нефтепродуктов.
2.10 Испытываемый интервал в разведочной скважине перед наливом испытательной жидкости должен быть проработан буровым инструментом "всухую". Диаметр бурового инструмента должен быть равен или больше диаметра ствола скважины.
2.11 Замеры глубин забоя скважины и уровня жидкости в начальный период следует производить не реже одного раза в сутки, после стабилизации уровня и забоя периодичность измерений может быть увеличена, но не реже одного раза в десять суток.
2.12 Вечномерзлые породы в испытанном интервале глубин считаются пригодными для размещения выработок-емкостей, если средняя за период наблюдений скорость понижения уровня испытательной жидкости в скважине, после стабилизации ее забоя, не превышает 0,5 см/сут.
2.13 При скорости понижения уровня жидкости более 0,5 см/сут., проницаемый пласт следует перекрыть ледяной пробкой, путем налива в скважину воды, до заданной отметки. Объем подаваемой в скважину воды следует определять расчетом.
2.14 При наличии в геологическом разрезе площадки проницаемых пропластков продолжительность наблюдений за уровнем испытательной жидкости в разведочных скважинах должна быть не менее трех месяцев; при отсутствии таких пропластков - не менее 15 суток после стабилизации скважины.
2.15 По окончании опытных наливов испытательная жидкость из разведочной скважины вытесняется водой, собирается или сжигается на месте.




СРОКИ ХРАНЕНИЯ ТОПЛИВА В ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРАХ РАЗЛИЧНОГО
ТИПА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СОХРАНЕНИЕ КАЧЕСТВА В ПРЕДЕЛАХ
ТРЕБОВАНИЙ ГОСТ И ТУ НА МЕСТЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Таблица 3

Топливо
Типы подземных резервуаров
Срок хранения, лет
Авиационные бензины
Бесшахтные в каменной соли с температурой до 25°С
8

Шахтные в вечномерзлых породах
10
Автомобильные бензины
Бесшахтные в каменной соли с температурой, ?С, до:

А-72, А-76
25
12

26-35
9

36-45
5

Шахтные в породах с положительной температурой (неэтилированные бензины)
15

Шахтные в вечномерзлых породах
15
Автомобильные бензины
Бесшахтные в каменной соли с температурой, °С, до:

АИ-91, АИ-93, АИ-95
25
15

26-35
11

36-45
6

Шахтные в породах с положительной температурой
15

Шахтные в вечномерзлых породах
15
Дизельное топливо всех
Бесшахтные в каменной соли с температурой, °С, до:

марок
25
15

26-35
11

36-45
7

Шахтные в породах с положительной температурой
15

Шахтные в вечномерзлых породах
15
Авиационный керосин
Бесшахтные в каменной соли с температурой, °С, до:


25
12*

26-35
9*

36-45
7*

Шахтные в породах с положительной температурой
15*

Шахтные в вечномерзлых породах
15*
_________________
* Сроки хранения, обеспечивающие сохранение качества в пределах норм ГОСТ, но не согласованные с организациями, эксплуатирующими авиационную технику (согласованные сроки хранения - до 5 лет во всех типах хранилищ).

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ СХЕМЫ

2.16 Бесшахтные резервуары в каменной соли вертикального типа показаны на рисунках 1 и 2.
а) на одном уровне
б) на различных уровнях
в) двухъярусное на одной вертикальной скважине




Рисунок 1 - Расположение выработок-емкостей
а) треугольной
б) ромбической
в) квадратной







а - расстояние между центрами выработок-емкостей
r - радиус выработки-емкости

Рисунок 2 - Расположение выработок-емкостей по сетке

2.17 Шахтные резервуары в породах с положительной температурой и в вечномерзлых породах показаны на рисунках 3-6.

а) вертикальный ствол
б) наклонный ствол
в) наклонный спиральный ствол







Рисунок 3 - Вскрывающие выработки

а

б

1 - выработка-емкость; 2 - герметичная перемычка; 3 - коллекторная выработка; 4 - ствол

Рисунок 4 - Выработки-емкости для нескольких видов продукта (а)
и для одного вида продукта (б)





а) кровля выработки-емкости ниже почвы подходной выработки;
б) почва выработки-емкости в одном уровне с почвой подходной выработки;
в) почва выработки-емкости выше уровня кровли подходной выработки

Рисунок 5 - Узел герметизации выработок-емкостей




а) прямоугольно-сводчатая с полуциркульным сводом;
б) прямоугольно-сводчатая с коробовым сводом;
в) арочная (подковообразная);
г) трапециевидно-сводчатая;
д) прямоугольная;
е) трапециевидная;
ж) прямоугольно-трапециевидная;
з) прямоугольно-трапециевидная с наклонной кровлей;
и) круглая

Рисунок 6 - Формы поперечных сечений выработок-емкостей

ОЦЕНКА ДЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ВЫРАБОТОК-ЕМКОСТЕЙ
ПОДЗЕМНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ПОРОДНЫХ МАССИВАХ, ПРОЯВЛЯЮЩИХ
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Бесшахтные резервуары в каменной соли

2.18 Максимально допускаемое эксплуатационное давление , Па, создаваемое в резервуаре на уровне башмака обсадной колонны, определяется по формуле

, (5)

где
-
коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по 2.5 СП;

-
расстояние от поверхности земли до кровли выработки-емкости, м;

-
длина необсаженного участка скважины, м.

2.19 Минимально допускаемое давление , Па, на уровне кровли выработки-емкости, создаваемое в резервуаре, определяется по формуле

. (6)

Здесь
-
коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным единице;
и
-
параметры уравнения состояния каменной соли, принимаемого в виде:

; (7)

; (8)

где ; (9)

; (10)

; (11)

; (12)

. (13)

Здесь:

-
интенсивность касательных напряжений, Па;

-
интенсивность касательных напряжений, соответствующая пределу длительной прочности при заданной сумме главных напряжений , Па;

-
интенсивность деформации сдвига;

-
интенсивность деформации сдвига при и бесконечно большом значении времени;

-
модуль деформации, Па;

-
коэффициент Пуассона;

-
объемная деформация;
, ,
-
главные напряжения, Па;
, ,
-
главные деформации.
Параметры уравнений (7) и (8), ; ; ; определяются путем обработки результатов длительных испытаний образцов каменной соли, отобранных в интервале предполагаемой кровли выработки-емкости, при всестороннем неравнокомпонентном сжатии в условиях ползучести для постоянной суммы главных напряжений , вычисляемой по формуле

. (14)

Параметр определяется по формуле

, (15)

где - интенсивность деформации сдвига при разрушении образца для и времени нагружения более 100 ч.
2.20 Пролет кровли выработки-емкости на уровне кровли , м, определяется по формуле

, (16)

где
-
допустимый объем области запредельного деформирования (ОЗД) в окрестности кровли, где значение превысило величину , м3;

-
значение объема ОЗД в окрестности кровли резервуара при = 1 м;

, (17)

где

- коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным единице;

-
эксплуатационное давление, удовлетворяющее условию , Па;
,
-
безразмерные параметры, значения которых приведены в табл. 4 в зависимости от безразмерной величины , определяемой по формуле

, (18)

и от отношения высоты выработки-емкости к пролету .
Таблица 4
Значения параметров и





3 и более
1,105
29,6
4,8

1,073
19,1
5,13

1,04
4,9
6,19
1
1,105
22,3
4,63

1,073
10,0
5,32

1,04
1,1
7,23
1/3
1,105
4,5
6,41

1,073
1,5
7,34

1,04
0,72
7,37

При значениях , отличающихся от приведенных в табл. 4, по формуле (17) вычисляются объемы ОЗД для двух ближайших , линейной интерполяцией находится необходимое значение и по формуле (16) определяется пролет выработки-емкости.
На основании опыта эксплуатации бесшахтных резервуаров рекомендуется принимать = 700 м3. Если вычисленное по формуле (17) значение меньше 1,37·10, то следует принимать = 1,37·10.
2.21 Для оценки длительной устойчивости выработки-емкости бесшахтного резервуара в породном массиве выделяется зона ее влияния, для которой строится геомеханическая модель. Элементами модели являются фрагменты массива, выделенные по характерным для них литологическим признакам. Для каждого элемента определяются параметры уравнения состояния. Методами механики сплошных сред рассчитывается напряженно-деформированное состояние в окрестности выработки-емкости заданной формы при пролете кровли , минимальном эксплуатационном давлении , уравнении состояния пород (7), (8).
Длительная устойчивость выработки-емкости будет обеспечена на весь период эксплуатации, если будут выполнены следующие условия (критерии устойчивости):
- не вся поверхность выработки принадлежит ОЗД;
- объем ОЗД в кровле не превышает величины ;
- максимальный размер ОЗД в кровле в направлении, нормальном поверхности выработки-емкости, не превышает 0,04 ;
- растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы при растяжении.
Взаимовлияние выработок-емкостей не учитывается при оценке их устойчивости, если выполняется условие:

, (19)

где
-
кратчайшее расстояние между контурами соседних выработок-емкостей, м;

-
максимальный пролет соседних выработок-емкостей, м;
,
-
наибольший размер ОЗД в глубь целика по нормали к поверхности для каждой из двух соседних выработок-емкостей соответственно, м.
Если критерии устойчивости не выполняются, то значения минимального эксплуатационного давления увеличиваются и расчет повторяется.

Шахтные резервуары в вечномерзлых породах

2.22 Для оценки длительной устойчивости системы горизонтальных протяженных выработок пролетом , высотой , целиком , кровля которых располагается на глубине Н от поверхности земли, используются уравнения состояния мерзлых пород в виде (7) и (8). Методами механики сплошных сред определяется напряженно-деформированное состояние породного массива в окрестности выработки-емкости шахтного резервуара. Устойчивость выработки-емкости будет обеспечена, если выполняются следующие условия:
- не вся поверхность выработки принадлежит ОЗД;
- максимальный размер ОЗД в кровле в направлении, нормальном поверхности выработки, не превышает 0,03 ;
- растягивающие напряжения в породном массиве не превышают прочности породы при растяжении;
- максимальное опускание кровли не превышает 0,0175 .

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СТРОИТЕЛЬСТВА
БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ

2.23 Создание выработок-емкостей бесшахтных хранилищ следует предусматривать, как правило, через одну скважину. Допускается создание выработок-емкостей через несколько скважин.
2.24 При строительстве выработок-емкостей через одну скважину следует принимать одну из следующих технологических схем растворения соли водой:
- снизу вверх с перемещением внешней подвесной колонны на каждом этапе (рисунок 7,а);
- снизу вверх без перемещения внешней подвесной колонны (рисунок 7,б);
- с подачей растворителя через перфорированную подвесную колонну (рисунок 7,в);
- сверху вниз без перемещения внешней подвесной колонны с постепенным накоплением нерастворителя в верхней части растворяемой выработки (рисунок 7,г);
- "комбинированная" схема, когда нижняя часть выработки создается по схеме "снизу вверх", а верхняя - по схеме "сверху вниз" (рисунок 7,д);
- с применением энергии "затопленных струй" с вводом растворителя в нижнюю часть выработки через насадки (рисунок 7,е).
2.25 При строительстве выработок-емкостей через одну скважину допускается создавать подземные выработки одну над другой (двухъярусного типа). Выработки сообщаются друг с другом и с поверхностью земли общей эксплуатационной скважиной.
2.26 При строительстве резервуаров через две скважины (рисунок 7,ж) следует предусматривать как независимую, так и совместную подачу растворителя. Соединение выработок следует предусматривать, как правило, сбойкой гидроврубов или с помощью специальных устройств.




Рисунок 7 - Технологические схемы сооружения выработок-емкостей бесшахтных резервуаров в каменной соли I-VII - ступени сооружения выработок-емкостей

2.27 Выбор схемы создания выработок-емкостей следует производить на основании сравнения вариантов с учетом следующих факторов:
планируемого срока строительства;
формы и вместимости выработок-емкостей;
допустимых размеров выработок-емкостей по условию прочности;
количества нерастворимых включений, вида нерастворителя и его влияния на качество продукта.
2.28 Содержание и форма представления технологического регламента на строительство выработки-емкости бесшахтного резервуара в каменной соли даны в таблицах 5-7.


Таблица 5

Основные расчетные параметры технологического регламента сооружения подземного резервуара

Номер ступени
Уровень установки башмака колонн, м
Уровень границы
Производительность растворения, м3 /ч
Концентрация выдаваемого рассола, кг/ м3
Количество выданного рассола, тыс. м3
Количество добытой соли, тыс. т

внешней колонны 194мм
центральной колонны, 127мм
раздела нерастворитель-рассол, м
по растворителю
по рассолу
в начале ступени
в конце ступени
средняя
на ступени
всего
на ступени
всего
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
















Продолжение таблицы 5

Объем выработки, тыс. м
Время создания, сут.


на ступени
всего
тexнологическое
полное с к = 1,05
Средняя температура
Режим


чистое, часы/сутки
приподъем колонн, контроль уровня нерастворителя
локация
на ступени
всего
на ступени
всего
процесса растворения соли, °С
работы
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24














Примечание - Отметки должны уточняться геофизическими методами измерений.


Таблица 6

Расчет регламента закачки нерастворителя для создания резервуара

Время растворения, сутки
Кол-во на зарядку скважины,
Ежесуточная закачка, м3
Объем нерастворителя, м3
Контроль уровня нерастворителя и положения башмака рабочих колонн

м3


подбашмачный
геофизический
1
2
3
4
5
6









Таблица 7

Прогнозный состав получаемых рассолов при строительстве подземного резервуара

Содержание ионов, г/л
Содержание
Общая
Са
Mg
Na
К

Сl
Br
NaCl, г/л
минерализ., г/л
1
2
3
4
5
6
7
8
9












КОНСТРУКЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН
БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ

2.29 Конструкция эксплуатационной скважины должна выбираться, исходя из конкретных горно-геологических условий наличия коррозионно-активных сред и обеспечивать:
условия безопасного ведения работ на всех этапах строительства и эксплуатации скважины и бесшахтного резервуара;
условия охраны недр и окружающей среды, в первую очередь, за счет прочности и долговечности крепи скважины с учетом перекрытия верхних водоносных горизонтов не менее, чем двумя обсадными колоннами;
максимальную унификацию по типоразмерам обсадных труб и ствола скважины.
Выбор обсадных труб, количества колонн, типа тампонажного материала и решение других вопросов по строительству скважин следует осуществлять в соответствии с требованиями Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности.
2.30 Для уточнения конструкции скважины и интервала заложения выработки-емкости следует предусматривать отбор керна и проведение комплекса геофизических исследований. Количество скважин с отбором керна, интервала отбора и состав комплекса исследований определяются в зависимости от сложности геолого-гидрогеологического строения площадки и могут быть уточнены на стадии строительства хранилища.
2.31 При бурении по соленосным породам следует предусматривать промывочную жидкость, исключающую растворение солей (концентрированный хлорнатриевый раствор, концентрированный хлормагниевый раствор при наличии в разрезе калийно-магниевых солей, полимерный раствор и др.).
2.32 Диаметр труб основной обсадной колонны следует определять расчетом, исходя из условий строительства и эксплуатации резервуара.
2.33 Основная обсадная колонна должна заглубляться, как правило, в толщу каменной соли. Между кровлей выработки-емкости и башмаком основной обсадной колонны должна оставляться, как правило, необсаженная часть скважины длиной от 5 до 15м.
2.34 Основные и промежуточные обсадные колонны должны комплектоваться из труб, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 632-80.
2.35 Затрубное пространство всех обсадных колонн должно цементироваться по всей глубине до устья скважины.
В интервале залегания каменной соли для цементирования обсадных колонн следует предусматривать тампонажный раствор на насыщенном растворе хлористого натрия плотностью не менее 1190 кг/м. При наличии в геологическом разрезе калийно-магниевых солей для цементирования колонн следует подбирать магнезиальный цемент. Для цементирования вышележащих интервалов должны применяться тампонажные растворы, коррозионно-стойкие в присутствии вод перекрываемых водоносных горизонтов.
2.36 Эксплуатационные скважины следует оборудовать подвесными колоннами из обсадных или насосно-компрессорных труб (последние комплектуются в соответствии с требованиями ГОСТ 633-80). Диаметр труб подвесной колонны следует определять из условий равенства гидравлических сопротивлений при движении рассола и хранимого продукта или газа в процессе эксплуатации, а диаметр труб подвесных колонн при создании выработки-емкости - из равенства гидравлических сопротивлений при движении воды и рассола.
Скорости движения жидкостей в подвесных колоннах, не оборудованных специальными демпфирующими устройствами, не должны превышать значений, приведенных в таблице 8.

Таблица 8

Диаметр подвесных колонн, мм
Скорость движения жидкости в подвесной колонне, м/с, при длине свободно висящих труб в резервуаре, м

100
150
200
114;127;140; 146; 168;
3,5
2,5
1,5
178;194; 219; 245
4,0
3,0
2,0

2.37 Глубину спуска в скважину подвесных колонн перед началом сооружения резервуара следует определять в соответствии с выбранным интервалом заложения выработки-емкости и принятой технологической схемой ее создания.
2.38 Для бесшахтных резервуаров СУГ следует предусматривать спуск двух подвесных колонн. При этом башмак центральной колонны необходимо устанавливать ниже башмака внешней колонны. Межтрубное пространство между подвесными колоннами следует использовать для контроля и предотвращения переполнения резервуара. Расстояние между башмаками подвесных колонн определяется расчетом из условия недопущения переполнения резервуара за время срабатывания контрольной системы и автоматического прекращения закачки продукта.
2.39 Основные обсадные колонны резервуаров для газа следует комплектовать из обсадных труб с высокогерметичными соединениями.
Следует предусматривать нанесение на резьбы труб и муфт герметиков, которые должны обладать химической стойкостью по отношению к хранимому продукту и нерастворителю.
2.40 Оборудование устьев скважин бесшахтных резервуаров должно обеспечивать:
при строительстве:
- раздельную закачку в скважины растворителя (воды, промстоков) и нерастворителя, выдачу рассола, возможность изменения направления потоков жидкостей (прямоток-противоток);
- при эксплуатации:
- резервуаров для СУГ, нефти и нефтепродуктов - взаимозамещение хранимого продукта рассолом, водой или газом, аварийный сброс на свечу через продуктовую или рассольную линии обвязки (только для резервуаров СУГ);
- резервуаров для газа - вытеснение рассола газом при первоначальном заполнении, закачку и отбор газа за счет изменения давления в резервуаре.
При строительстве и эксплуатации оборудование устьев должно обеспечивать измерение давлений и температур, отбор проб хранимого продукта и вытесняющего агента, осуществление подбашмачного контроля и геофизических исследований.
2.41 В оборудовании устьев скважин резервуаров, отбор продукта из которых осуществляется методом вытеснения газом, следует предусматривать предохранительные клапаны, обеспечивающие сброс паровой фазы из резервуаров при превышении в них рабочего давления более, чем на 10%.
2.42 Оборудование устьев скважин должно соответствовать требованиям Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, утвержденных Госгортехнадзором России.

СПОСОБЫ УДАЛЕНИЯ РАССОЛА С ПЛОЩАДОК СТРОИТЕЛЬСТВА
БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ

2.43 Удаление рассола с площадок строительства подземных хранилищ следует предусматривать по согласованию с соответствующими органами государственного надзора одним из следующих способов:
передачей рассола солепотребляющим предприятиям;
сбросом рассола в отработанные горные выработки;
естественной выпаркой рассола;
передачей рассола в системы заводнения нефтяных месторождений;
сбросом рассола в глубокие водоносные горизонты;
сбросом рассола в поверхностные акватории (моря, соленые озера) и, в порядке исключения, в крупные водотоки.
При соответствующем обосновании допускается предусматривать одновременно несколько способов удаления рассола.
2.44 Естественную выпарку рассола следует предусматривать в районах с аридным климатом при наличии малоценных земель (солонцы, солончаки, развеваемые песками и т.п.) для размещения испарительных карт.
2.45 Сброс рассола в глубокие водоносные горизонты следует предусматривать при невозможности использования иных решений по его удалению.
2.46 Комплекс по удалению рассола включает, как правило, следующие сооружения: рассолопроводы, насосные станции, буферные резервуары, очистные сооружения. В зависимости от способа удаления рассола в комплекс сооружений могут также входить нагнетательные скважины и испарительные карты для рассола.
2.47 Проектирование сооружения по очистке рассола от нерастворимой взвеси следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03 и СН 496.
2.48 Проектирование рассолопроводов должно производиться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03 и СН 550.
2.49 Для сброса рассола в глубокие водоносные горизонты следует использовать как специально пробуренные, так и существующие (разведочные, отработанные нефтегазовые и др.) скважины.
2.50 Конструкция нагнетательной скважины, предназначенной для сброса рассола в глубокие водоносные горизонты, должна обеспечивать:
надежную изоляцию поглощающего водоносного горизонта от вышележащих водоносных горизонтов с пресными и другими ценными для народного хозяйства подземными водами;
оптимальное вскрытие поглощающего водоносного горизонта;
возможность проведения работ по восстановлению приемистости нагнетательной скважины;
возможность замера устьевого давления и расхода закачиваемого в скважину рассола.
2.51 Для поддержания фактической приемистости нагнетательных скважин на уровне расчетной в проекте по сбросу рассола в глубокие водоносные горизонты следует предусматривать восстановление их приемистости.
Во избежание загрязнения поверхностных и подземных вод и засоления почв у нагнетательных скважин для сброса рассола следует предусматривать проектирование прудов-отстойников с противофильтрационными экранами для сброса рассола, извлекаемого на поверхность при восстановлении приемистости нагнетательных скважин.
2.52 Допускаемое содержание нерастворимой взвеси (НВ) в закачиваемом рассоле рекомендуется определять в зависимости от проницаемости и вида водоносного коллектора поглощающего горизонта в соответствии с данными табл. 9.

Таблица 9

Коллектор водоносного горизонта
Коэффициент проницаемости, м2
Допускаемое содержание НВ с гидравлической крупностью до 0,02 мм/с в рассоле, мг/л
Трещинный
1,0 и более
150

0,5-1,0
100

Менее 0,5
15
Поровый сцементированный
0,5 и более
50

0,25-0,5
25
Поровый рыхлый
0,5 и более
25

0,25-0,5
15
Всех видов
Менее 0,25
10

2.53 При выборе способа очистки рассола от НВ следует руководствоваться данными табл. 10.
Таблица 10

Содержание НВ с гидравлической крупностью до 0,02 мм/с в неочищенном рассоле, мг/л
Допускаемое содержание НВ в очищенном (закачиваемом) рассоле, мг/л
Рекомендуемый способ очистки рассола
Св.200
100-150
Отстаивание
125-200
50-100
Отстаивание
125-200
25-50
Коагуляция
65-125
10-25
Отстаивание с фильтрацией
Менее 65
Св.25
Отстаивание

15-25
Отстаивание

10-15
Отстаивание с коагуляцией

2.54 Средняя концентрация минеральной массы (твердая фаза) в уплотненном шламе принимается в зависимости от содержания НВ в исходном рассоле по табл. 11.

Таблица 11

Содержание НВ в исходном рассоле, мг/л
Средняя концентрация уплотненного шлама,
кг/ м3, через

24 ч
720 ч
До 100
10
25
100-400
10-20
25-65
400-1000
20-100
65-200
1000-2500
100-400
200-600

2.55 Объем отстойника должен обеспечивать отстаивание рассола продолжительностью не менее 6 ч. Глубина зоны осаждения в отстойниках не должна превышать 1,5 м.
2.56 Очистка рассола коагуляцией производится с помощью поочередного ввода в рассол водных растворов сернокислого закисного железа (FeSО), силиката натрия (NaSiO) и полиакриламида (ПАА), при рН рассола в пределах от 6 до 8. При других значениях рН следует предусматривать нейтрализацию рассола.
2.57 Удельную приемистость одиночной нагнетательной скважины , м/(ч·MПa), следует рассчитывать по формуле

, (20)

где
-
коэффициент снижения приемистости нагнетательной скважины за счет кольматации призабойной зоны принимается равным 0,25;

-
коэффициент проницаемости водоносного горизонта, м2;

-
мощность вскрытых водоносных пород, м;

-
динамическая вязкость рассола в пластовых условиях, Па·с;

-
коэффициент пьезопроводности, м3/сут;

-
общая продолжительность закачки рассола, сут;

-
радиус рассолоприемной части скважины, м.
2.58 Допустимый перепад давлений , Па, при нагнетании рассола в одиночную скважину следует рассчитывать по формуле

, (21)

где
-
усредненная плотность пород над кровлей водоносного горизонта, кг/ м3;

-
глубина залегания кровли вскрытого интервала водоносного горизонта, м;

-
статическое пластовое давление в водоносном горизонте, Па.

2.59 При определении расчетного числа нагнетательных скважин в рассолосбросе следует учитывать гидравлическое взаимодействие между ними.
Изменение перепада давлений , Па в скважине от влияния скважины следует рассчитывать по формуле

, (22)

где
-
номера скважин;

-
расстояние между скважинами и , м.
Расчетное число нагнетательных скважин в рассолосбросе должно удовлетворять условию

, (23)

где
-
требуемая производительность закачки рассола, м/ч.
При 2 следует предусматривать одну резервную нагнетательную скважину.
2.60 Максимально допустимое давление на устье скважины , Па, следует рассчитывать по формуле

, (24)

где
-
коэффициент гидравлического сопротивления, принимаемый равным 0,024;

-
скорость движения рассола, м/с (принимаемая не более 2 м/с);

-
гидравлический радиус канала в нагнетательной скважине, по которому ведется закачка рассола, м.
2.61 При проектировании закачки рассола в поглощающие водоносные горизонты, сложенные неустойчивыми горными породами, башмак насосно-компрессорных труб спускается в нижнюю треть рассолоприемной части скважины. В колонне насосно-компрессорных труб следует, как правило, устанавливать муфту-смеситель.
Глубина установки муфты-смесителя определяется расчетом, исходя из технической характеристики по давлению компрессорного оборудования, которое предусматривается для восстановления приемистости нагнетательных скважин.
2.62 По окончании строительства подземных резервуаров комплекс сооружений по удалению рассола должен быть передан заказчику или другой заинтересованной организации. При невозможности использования этих сооружений необходимо их ликвидировать и осуществить рекультивацию нарушенных земель.
2.63 Не допускается применение насосов для закачки рассола в глубокие водоносные горизонты с характеристиками по давлению нагнетания, превышающими расчетные более чем на 15 %.

УСТРОЙСТВО РАССОЛОХРАНИЛИЩ

2.64 Проектирование рассолохранилищ следует осуществлять в соответствии с требованиями СНиП 2.02.02, СНиП 2.06.05, СНиП 2.06.06, СНиП 2.06.08 и настоящих правил.
2.65 При проектировании допускается принимать один из следующих типов рассолохранилищ:
открытые наземные - в насыпных дамбах;
полузаглубленные - в полувыемках-полунасыпях;
заглубленные - в выемках;
закрытые - в наземных железобетонных или металлических резервуарах;
подземные - в бесшахтном резервуаре в каменной соли или в шахтном резервуаре в каменной соли.
2.66 Объем рассолохранилища следует предусматривать равным, как правило, объему подземного хранилища. При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается уменьшать объем рассолохранилища, но во всех случаях он должен быть не менее объема самого крупного подземного резервуара. При кооперировании подземных хранилищ с рассолопромыслом следует предусматривать буферные рассолохранилища, объем которых определяется на основании технико-экономического анализа.
2.67 Уклон откосов рассолохранилищ открытого типа следует рассчитывать в соответствии со СНиП 2.06.05. При этом уклон внутренних откосов рассолохранилища следует назначить 1:2,5 - 1:3, исходя из технологии укладки пленочного экрана. Внутренние откосы дамб должны защищаться от волнового воздействия в соответствии с требованиями СНиП 2.06.04. Ширину гребня дамбы следует устанавливать в зависимости от условий производства работ и эксплуатации, но не менее 3 м.
2.68 Основные размеры рассолохранилища открытого типа следует определять для каждой конкретной площадки в зависимости от климатических условий.
В районах с превышением испарения над осадками или осадков над испарением более чем в 2 раза необходимо выбирать минимальные размеры в плане за счет увеличения глубины рассолохранилища.
2.69 При определении глубины рассолохранилища следует учитывать объем заиления, а также "мертвый" объем.
2.70 В рассолохранилищах открытого типа следует, как правило, предусматривать отбор разбавленного водой рассола с зеркала его переменного уровня при преобладании осадков над испарением и добавление пресной воды на поверхность зеркала рассола при превышении испарения над осадками.
2.71 При расположении рассолохранилища открытого типа в зоне пустынь или полупустынь для защиты полевых откосов дамб рассолохранилища от ветровой эрозии следует применять специальные технические мероприятия с последующим посевом растительности.
2.72 Рассолохранилища подземного типа следует проектировать аналогично подземным резервуарам для углеводородов в практически непроницаемых породах.
2.73 Рассолохранилища следует оборудовать устройствами, предотвращающими попадание в них нефти, нефтепродуктов и СУГ с рассолом.
2.74 Территория рассолохранилища, как правило, должна быть ограждена.

ПОДЗЕМНЫЕ ВЫРАБОТКИ ШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ПОРОДАХ
С ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ И ИХ ОБУСТРОЙСТВО

2.75 Площадь поперечного сечения вскрывающих выработок подземных резервуаров должна приниматься минимальной, исходя из условий:
размещения постоянного эксплуатационного оборудования;
размещения горнопроходческого оборудования;
пропуска необходимого количества воздуха при скорости его движения не более 8 м/с;
возможности спуска оборудования или его узлов, имеющих наибольшие габариты.
2.76 Сечения вскрывающих выработок при размещении в них стационарного эксплуатационного оборудования следует принимать с учетом:
устройства лестничного отделения для вертикальных и наклонных выработок с углом наклона более 45° или свободного людского прохода для горизонтальных и наклонных выработок с углом наклона до 45° в соответствии с требованиями Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом;
устройства грузолюдского подъема в вертикальных и наклонных выработках;
оставления проема для спуска-подъема длинномерных предметов в вертикальных выработках;
прокладки труб принудительной вентиляции;
проведения ремонтно-восстановительных работ;
прокладки продуктовых и других трубопроводов и кабелей.
2.77 В качестве механического грузолюдского подъема на период эксплуатации хранилищ с подземными насосными камерами, как правило, должен применяться лифтовый подъемник. Устройство и ввод в эксплуатацию лифтового подъемника должны согласовываться с местными органами Госгортехнадзора России.
Грузоподъемность лифтового подъемника должна определяться наибольшим весом транспортируемого оборудования или его частей, но не менее 3500 Н.
2.78 Околоствольные (коллекторные) и подходные выработки следует проектировать минимальной длины и сечения с учетом размещения в них эксплуатационного оборудования, а также с учетом прохода людей и транспортирования оборудования.
Площадь поперечного сечения коллекторных выработок должна быть проверена на пропуск необходимого для вентиляции количества воздуха при скорости его движения не более 8 м/с.
2.79 Во вскрывающих, коллекторных и подходных выработках и подземных насосных следует предусматривать системы приточной и вытяжной вентиляции с искусственным побуждением. При этом должно быть предусмотрено резервирование всех приточных и вытяжных вентиляторов.
2.80 В хранилищах, предназначенных для нескольких видов продуктов, объединять между собой вытяжные системы вентиляции, обслуживающие подземные насосные камеры для перекачки различных видов продукта, не допускается.
2.81 Часовую кратность воздухообмена следует принимать:
- в подземных насосных камерах и в зонах перемычек - 20;
- в стволах и коллекторных выработках - 6.
При хранении этилированных нефтепродуктов указанные кратности воздухообмена должны быть увеличены на 50%.
2.82 Подачу приточного воздуха в подземные насосные камеры следует предусматривать в рабочую зону этих помещений.
В подземных насосных камерах в дополнение к общеобменной вентиляции следует предусматривать устройство местных отсосов в местах возможных утечек паров хранимых продуктов.
2.83 Все вентиляционные установки должны быть сблокированы с эксплуатационным оборудованием с тем, чтобы исключить работу последнего при недействующей вентиляции.
2.84 Для обеспечения проектных тепловлажностных параметров воздуха в подземных выработках хранилищ следует предусматривать системы подогрева и кондиционирования приточной вентиляции.
2.85 Для прокладки дыхательных и эксплуатационных трубопроводов допускается использовать скважины, пробуренные с поверхности земли в выработки.
Продуктовые трубопроводы следует предусматривать внутри обсадных колонн скважин или в трубах большего диаметра, расположенных в стволе.
2.86 Заборные зумпфы должны крепиться монолитным бетоном и облицовываться сварными металлическими обечайками.
В резервуарах СУГ материал обечайки следует выбирать с учетом минимальной температуры, которую приобретает подаваемый СУГ при первом заполнении резервуара.
2.87 Для герметизации выработок-емкостей следует предусматривать следующие конструкции герметичных перемычек:
бетонная с контурным гидрозатвором (рисунок 8);
двойная бетонная с гидрозатвором (рисунки 9 и 10);
двойная металлическая (рисунки 11 и 12);
одинарная металлическая.
В перемычках, как правило, следует предусматривать проем диаметром в свету не менее 600 мм, перекрываемый герметичным люком.
2.88 Бетоны, используемые для сооружения герметичных перемычек, должны иметь:
класс по прочности на сжатие В35;
класс по прочности на осевое растяжение B2,4;
марку по морозостойкости не ниже F100;
марку по водонепроницаемости не ниже W12;
коэффициент проницаемости по газу не более 10 мкм;
коэффициент агрессивной стойкости к углеводородным средам не ниже 0,8.
2.89 Для тампонажа затрубного пространства скважин, закрепного пространства выработок, трещиноватых зон, контура перемычек следует применять растворы, приготовленные на основе цементов, удовлетворяющие следующим требованиям:
прочность при изгибе в возрасте 2 суток - не менее 2,7 МПа по ГОСТ 1581;
коэффициент проницаемости по газу - не более 10 мкм;
деформации расширения - не менее 3 и не более 10 мм/м;
коэффициент агрессивной стойкости к углеводородным средам не менее 0,85.



1 - выработка-емкость; 2 - напорная стенка; 3 - полость контурного гидрозатвора;
4, 5 - система трубопроводов для залива и перемешивания
изолирующей жидкости; 6 - металлический лист

Рисунок 8 - Бетонная перемычка с контурным гидрозатвором



1 - выработка-емкость; 2 - напорные стенки герметичной перемычки; 3 - полость гидрозатвора с изолирующей жидкостью; 4 - штроба; 5 - трубопровод для
выпуска воздуха из гидрозатвора; 6 - трубопровод для заполнения гидрозатвора

Рисунок 9 - Двойная бетонная перемычка



1 - выработка-емкость; 2 - бетонные стенки герметичной перемычки; 3 - трубопровод для заполнения гидрозатвора; 4 - полость гидрозатвора с изолирующей жидкостью; 5 - зумпф

Рисунок 10 - Двойная бетонная перемычка с гидрозатвором, расположенная
во вскрывающей выработке



1, 2 - металлические перемычки в обсадной трубе; 3 - устье ствола;
4 - продуктонепроницаемый раствор; 5 - обсадная труба;
6 - выработка-емкость; 7 - зумпф

Рисунок 11 - Двойная металлическая перемычка,
расположенная в верхней части ствола



1 - опорный венец крепи ствола; 2 - кольцевые металлические воротники;
3 - металлические перемычки; 4 - продуктонепроницаемый раствор;
5 - металлическая сварная обечайка; 6 - железобетонная рубашка;
7 - выработка-емкость; 8 - зумпф

Рисунок 12 - Двойная металлическая перемычка, расположенная
во вскрывающей выработке

РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
СКВАЖИН ШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ

2.90 Минимально допустимую (из условия сохранения породы в мерзлом состоянии) толщину теплоизоляции эксплуатационной скважины d, м, рекомендуется определять согласно уравнению

(25)

где
-
температура фазовых переходов воды в лед, °С;

-
естественная температура вечномерзлой породы, °С;

-
средняя за период заполнения температура продукта, °С;

-
функция ошибок Гаусса, затабулирована и приводится в справочной литературе

(26)

и - коэффициенты, определяемые по формулам

(27)

, (28)

здесь
-
коэффициент температуропроводности теплоизоляции, м/с;

-
скорость заполнения резервуара, м/с;

-
коэффициент теплопроводности теплоизоляции, Вт/(м·°С);

-
объемная теплоемкость теплоизоляции, Дж/(м·°С);

-
коэффициент теплопроводности вечномерзлой породы Вт/(м·°С);

-
объемная теплоемкость вечномерзлой породы, Дж/(м·С).

2.91 Уравнение рекомендуется решать графоаналитическим способом. Задаваясь значениями , м в диапазоне 0,01-0,2 м с шагом 0,02-0,05 м, расчетным путем определяется правая часть уравнения и строится ее график. Расчетом определяется левая часть уравнения и в виде прямой, параллельной оси абсцисс, наносится на предыдущий график. Точка пересечения графиков левой и правой частей уравнения является его решением, определяющим минимально допустимую толщину теплоизоляции.

3 ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

СТРОИТЕЛЬСТВО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН
БЕСШАХТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ

3.1 В случаях, когда требуется уточнение (по керну, геофизическим исследованиям) интервалов заложения выработок-емкостей по фактическому геологическому разрезу скважин (при наличии в солевой толще многочисленных пропластков нерастворимых пород, при сложном химическом составе каменной соли и т.д.), допускается крепление скважины основной обсадной колонной после проходки ее ствола до конечной отметки скважины. Цементирование основной обсадной колонны в этом случае должно производиться с обязательным принятием мер, исключающих поступление цементного раствора в нижележащую необсаженную часть скважины.
3.2 Смену бурового раствора на промывочную жидкость, исключающую растворение солей, следует проводить, когда забой скважины находится на 50 м выше предполагаемой кровли соли.
3.3 Разгрузка колонн на забой скважины не допускается.
3.4 При использовании сварных основных и промежуточных обсадных колонн сваривание стыков труб должно производиться с использованием агрегатов для автоматической и полуавтоматической сварки. После сваривания должен проводиться контроль качества каждого сварного шва методом дефектоскопии.
3.5 Цементирование скважины следует производить до выхода цементного раствора на устье скважины.
3.6 Сроки ожидания затвердевания цемента (ОЗЦ) при затворении цемента на насыщенном хлорнатриевом растворе должны быть не менее 72 часов.
Тампонажный раствор для цементирования обсадных колонн, независимо от наличия паспорта заводских испытаний, должен подвергаться проверке о соответствии ГОСТ 1581 в специализированной лаборатории. Партию цемента, не отвечающую требованиям стандарта по технологическим параметрам, применять не допускается.
3.7 При креплении скважины основной обсадной колонной не допускается использование нефти и нефтепродуктов для приготовления промывочных, буферных жидкостей и тампонажных растворов.
3.8 В процессе проходки скважины должен производиться периодический контроль технического состояния ее ствола комплексом геофизических методов, включающих инклинометрию, кавернометрию, профилеметрию и другие методы.
Инклинометрические методы следует проводить через каждые 100 м проходки скважины при расстояниях между точками измерения 10 м.
Кавернометрию и профилеметрию необходимо проводить перед каждым креплением скважины обсадными колоннами и после проходки скважины до конечной глубины.
После цементирования обсадных колонн должно производиться обследование затрубного пространства методом акустической цементометрии (АКЦ) и термометрическим методом отбивки уровня цементного камня (ОЦК).
ОЦК следует осуществлять не позднее, чем через 24 часа после окончания цементирования, а АКЦ - после набора цементным камнем 60-70% прочности.
После разбуривания башмака обсадной колонны следует провести отбивку местоположения муфт, центрирующих фонарей и башмака электромагнитным локатором муфт.
В процессе бурения скважины следует производить проверку на герметичность основной обсадной колонны, ее затрубного пространства и незакрепленной части скважины путем гидравлической опрессовки в соответствии с 4.1-4.4.
3.9 Отклонение оси скважины от вертикали не должно выходить за пределы конуса средних отклонений, образующая которого составляет угол 1° с вертикалью, проходящей через устье скважины. Допускается искривление скважины на отдельных участках в пределах конуса средних отклонений не более 4°.
3.10 Для уточнения геологического разреза следует проводить комплекс геофизических работ, включающий, как правило:
методы электрического каротажа: метод кажущегося удельного сопротивления (КС), метод естественного электрического поля (ПС), боковой каротаж (БК);
методы радиоактивного каротажа: гамма-каротаж (ГК), гамма-гамма-каротаж (ГГК), гамма-гамма-каротаж плотностной (ГГКП); нейтронный гамма-каротаж (НГК) и нейтронный каротаж (НК);
акустический каротаж (АК);
термометрию;
кавернометрию;
пластовую наклонометрию.
3.11 Спуск подвесных колонн и оборудование устья следует производить после испытания скважины на герметичность, шаблонирования, проработки ствола скважины и получения от проектной организации регламента создания на скважине выработки-емкости.
3.12 Перед началом работ по созданию выработки-емкости необходимо испытать на герметичность основную обсадную колонну, затрубное пространство и внешнюю подвесную колонну нерастворителем в соответствии с 4.5.

СТРОИТЕЛЬСТВО ВЫРАБОТОК-ЕМКОСТЕЙ БЕСШАХТНЫХ
РЕЗЕРВУАРОВ В КАМЕННОЙ СОЛИ

3.13 Подземные резервуары сооружаются в соответствии с технологическим регламентом, утвержденным соответствующим образом. Соблюдение регламента обязательно.
3.14 Растворение соли при сооружении выработки-емкости следует начинать независимо от предусмотренного проектом режима работы, с подачи воды в центральную подвесную колонну (прямоточный режим).
Переход на режим работы с подачей воды в межтрубное пространство внешней и центральной подвесных колонн (противоточный режим) производится после 10-20 мин. работы на прямоточном режиме.
3.15 При зашламовании нижней части выработки-емкости нерастворимыми включениями, в случае опасности закупорки колонны, следует периодически применять в течение одного-двух часов прямоточный режим работы скважины.
Подъем центральной подвесной колонны труб при зашламовании следует производить на 0,5-2 м, предусматривая для этой цели необходимый набор патрубков соответствующей длины.
3.16 Спуск и подъем подвесных колонн следует производить при отсутствии избыточного давления в соответствующей колонне и ее затрубье на устье скважины и при соблюдении мер пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, ГОСТ 12.1.010, ГОСТ 12.4.009 и Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности.
Допускается осуществлять спуско-подъемные операции при наличии избыточного давления в колоннах с использованием специального оборудования (снаббинговые установки).
3.17 В процессе создания выработки-емкости следует производить комплекс замеров и наблюдений, обеспечивающих поэтапное управление формообразованием выработки в соответствии с проектом. При этом необходимо определять:
уровень раздела нерастворитель-рассол и количество нерастворителя;
почасовую производительность подачи в скважину воды и ее количество в смену;
температуру воды;
производительность выхода из скважины рассола, его концентрацию (плотность) и количество в смену;
температуру рассола;
количество выносимых с рассолом нерастворимых включений;
давление в линиях: водяной, рассольной и нерастворителя.
В сроки, предусмотренные технологическим регламентом создания выработки-емкости, должна определяться форма образуемой подземной выработки посредством звуколокации.
При потребности в дополнительных сведениях о влиянии примесей в растворяемом массиве каменной соли на качество нефтепродуктов и получаемого рассола производится отбор проб нерастворителя при закачке и выдаче из скважины и рассола при выдаче для определения основных физико-химических показателей нерастворителя и химического состава рассола (в том числе содержания в строительных рассолах углеводородных газов).
3.18 Уровень раздела нерастворитель-рассол следует определять геофизическими методами (например, гамма-гамма каротаж плотностной - ГГКП, нейтрон-нейтронный каротаж по тепловым нейтронам - ННКТ, импульсный нейтрон-нейтронный каротаж - ИННК, термокаротаж), электроконтактным методом и подбашмачным методом контроля.
Радиометрические методы контроля следует применять при любой схеме создания выработки-емкости, когда в радиальном направлении ширина слоя нерастворителя достигает 0,8 м, а по высоте - не менее 3 м от уровня раздела. Первый радиометрический каротаж следует производить перед началом растворения до и после зарядки скважины нерастворителем.
Для лучшей привязки глубин радиометрические приборы целесообразно совмещать с электромагнитным локатором муфт.
3.19 Количество закачиваемого в скважину нерастворителя следует определять при помощи расходомеров или резервуаров - мерников с учетом температурных поправок.
3.20 Точность замеров температур воды, рассола и нерастворителя должна составить 0,5°С, точность измерения расхода воды и рассола -1 %.
3.21 Для измерения концентрации рассола следует предусматривать концентратомеры, либо осуществлять отбор проб рассола на устье скважины через каждые 30 мин.
Точность замеров плотности должна быть не менее 0,001 г/см3. Из отобранных за смену проб составляется средняя проба, по которой определяется среднесменная концентрация рассола, необходимая для расчета объемов выработки. Определение концентрации рассола по замеренной плотности приведено в таблице 12. Если температура проб рассола отличается от 20°С, то для пересчета плотности следует пользоваться справочными таблицами.


Таблица 12
Определение концентрации по замеренной плотности при 20°С

Раствор хлористого натрия в воде
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л
Плотность, г/см3
Концентрация, г/л


1.027
41.233
1.055
81.517
1.082
124.576
1.110
168.305
1.142
221.328
1.174
274.543
1.002
3.211
1.028
42.694
1.056
82.450
1.083
126.156
1.111
170.835
1.143
222.946
1.175
276.250
1.003
5.284
1.029
44.165
1.057
84.557
1.084
127.736
1.112
172.915
1.144
224.970
1.176
277.963
1.004
6.570
1.030
45.633
1.058
86.634
1.085
129.318
1. 113
175.835
1.145
226.201
1.177
279.676
1.005
8.219


1.059
88.711


1.114
175.471
1.146
227.830
1.178
281.389


1.031
47.138


1.086
130.891
1.115
177.011
1.147
229.460
1.179
283.104
1.006
9.863
1.032
48.659
1.060
90.63
1.087
132.460
1.116
178.560
1.148
231.091
1.180
284.568
1.007
11.507
1.033
50.182
1.061
92.319
1.088
134.029
1.117
180.680
1.149
232.708
1.181
286.632
1.008
13.151
1.034
51.705
1.062
94.004
1.089
135.598
1.118
181.680
1.150
234.350
1.182
287.496
1.009
14.795
1.035
53.162
1.063
85.691


1.119
184.790
1.151
236.016
1.183
288.980
1.010
16.439
1.036
54.619
1.064
97.109
1.090
137.095
1.120
185.240
1.152
237.665
1.184
290.424


1.037
56.076
1.065
98.517
1.091
138.629
1.121
186.350
1.153
239.314
1.185
291.888
1.011
17.899
1.038
57.533
1.066
99.945
1.092
140.163
1.122
187.910
1.154
240.963
1.186
293.352
1.012
19.358
1.039
58.920
1.067
101.365
1.093
141.697
1.123
189.470
1.155
242.613
1.187
294.816


1.040
60.447
1.068
102.906


1.124
191.029
1.156
244.274
1.188
296.298
1.013
20.818
1.041
61.901
1.069
104.447
1.094
143.307
1.125
193.129
1.157
245.935
1.189
298.837
1.014
22.278


1.070
105.988
1.095
144.950
1.126
195.229
1.158
247.596
1.190
300.495
1.015
23.738
1.042
63.434


1.096
146.593
1.127
197.330
1.159
249.450
1.191
302.251
1.016
25.197
1.043
65.018
1.071
107.535


1.128
198.930
1.160
250.915
1.192
304.008
1.017
26.657
1.044
66.602
1.072
109.086
1.097
148.266
1.129
200.350
1.161
253.216
1.193
306.765
1.018
28.117


1.073
110.637
1.098
150.210
1.130
202.130
1.162
254.256
1.194
307.400
1.019
29.576
1.045
67.983
1.074
112.388
1.099
152.154
1.131
203.670
1.163
255.926
1.195
309.275


1.046
69.421


1.100
154.098
1.132
205.420
1.164
257.617
1.196
311.038
1.020
31.036
1.047
70.979
1.075
113.749
1.101
155.998
1.133
207.170
1.165
259.306
1.197
312.451
1.021
32.477
1.048
72.472
1.076
115.311
1.102
157.093
1.134
208.920
1.166
260.995
1.198
313.864
1.022
33.928
1.049
73.957
1.077
116.373
1.103
158.598
1.135
210.670
1.167
262.665
1.199
315.277
1.023
35.39
1.050
75.473
1.078
118.435
1.104
160.512
1.136
212.124
1.168
264.354
1.200
316.700


1.051
76.971


1.105
161.672
1.137
213.578
1.169
266.043


1.024
36.838
1.052
78.469
1.079
119.977
1.106
163.792
1.138
215.038
1.170
267.732


1.025
38.299


1.080
121.504
1.107
164.712
1.139
216.486
1.171
269.427


1.026
39.761
1.053
79.593
1.081
123.031
1.108
166.245
1.140
218.100
1.172
271.129








1.109
167.775
1.141
219.414
1.173
272.836




3.22 Количество нерастворимых включений, выносимых рассолом, следует определять по твердому остатку в пробах, а при выносе большого количества нерастворимых включений также и по мерной емкости (объемом 1-2 м3).
3.23 Допускается регулировка производительности подачи воды задвижкой на водяной линии. Задвижки на рассольной линии должны быть всегда полностью открытыми.
3.24 Данные контроля за процессом создания выработки-емкости фиксируются в следующих документах:
сменном рапорте о работе скважины (на скважине по форме, приведенной в таблице 13);
журнале роста выработки-емкости (ведется по результатам работы каждой смены по форме, приведенной в таблице 14);
журнале движения нерастворителя и перемещения подвесных колонн труб (ведется по форме, приведенной в таблице 15);
журнале баланса времени по скважине (ведется по результатам работы за одни сутки по форме, приведенной в таблице 16).
3.25 В процессе создания выработки-емкости расчетом определяются: количество вытесненной на поверхность земли соли; фактический объем выработки; объем выработки при условии полного насыщения растворителя в ней.
Количество соли, выданной с рассолом из выработки на поверхность земли , т, определяется по формуле

, (29)

где
-
количество отработанных смен;
и
-
соответственно объем и концентрация рассола, выданного из выработки в i-ю смену, м3 и т/ м3.
Фактический объем выработки на любой момент растворения , м, определяется по формуле
, (30)

где 0,7
-
коэффициент, учитывающий разность между среднесменной и средней концентрацией рассола в выработке;

-
среднесменная концентрация выходящего рассола, т/м;

-
плотность соли, т/ м3;

-
объем нерастворителя в выработке, м3;

-
концентрация нерастворимых включений в осадке, т/м3;

-
плотность нерастворимых включений, т/ м3;

-
концентрация взвешенных нерастворимых включений в рассоле, т/м3;

-
среднее объемное содержание нерастворимых включений в массиве каменной соли, м3/ м3.
Достигаемый объем выработки , м3, определяется по формуле

, (31)

где - концентрация насыщения рассола, т/ м3.
3.26 Центральная колонна на период эксплуатации резервуара устанавливается, как правило, не менее чем на 1,5 м выше поверхности осадка, выпавшего на почву выработки-емкости.

Таблица 13
Форма

Сменный рапорт о работе скважины № __________
Дата ______________
Смена от 8.00 до 16.00

№ п/п
Время замеров, ч/мин
Давление, МПа
Режим работы "противоток" или
Температура, °С
Кол-во
нерастворимых см3/л
Производительность скважины, м3 /ч, по:
Плотность рассола, г/см3
Примечание


в водяной линии
в обсадной колонне
во внешней подвесной колонне
в центральной подвесной колонне
"прямоток"
воды
рассола

воде
рассолу



Примечание - Заполняется сменным оператором на скважине через каждые 30 минут.
Таблица 14
Форма

Журнал роста выработки по скважине


п/п
Дата
Время работы смены, ч
Чистое время работы
Количество подаваемой воды в скважину, м
Количество полученного из скважины рассола, м
Среднесменная
Количество добытой соли в смену, т
Вынос нерастворимых включений, м3
Объем выработки, м3
Положение подвесных колонн от планшайбы обсадной колонны, м


от
до
в смену
от начала растворения, ч/мин
в смену
от начала растворения
в смену
от начала растворения
концентрация, т/м3
в смену
от начала растворения
в смену
от начала растворения
в смену
от начала растворения
внешней
внутренней






в том числе
в том числе
в том числе
в том числе















всего
через подвесную колонну
всего
через подвесную колонну
всего
через подвесную колонну
всего
через подвесную колонну
















внешнюю
внутреннюю

внешнюю
внутреннюю

внешнюю
внутреннюю

внешнюю
внутреннюю










Примечание - Заполняется по результатам работы каждой смены на основании показаний расходомеров и среднесменной пробы концентрации рассола