DIN CEN ISO TR 13624-2-2013 Petroleum and natural gas industries - Drilling and production equipment - Part 2 Deepwater drilling riser methodologies operations and integrity techni.pdf

1、Dezember 2013 Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG) im DINPreisgruppe 31DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.180.10Zur Erstellung einer DIN SPEC knne

2、n verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!%)“2069096www.din.deDDIN CEN ISO/TR 13624-2Erdl- und Erdgasindustrie Bohr-und Frderanlagen Teil 2: Riser fr die Tiefsee, Methodik, Betrieb und technischeDokument

3、ation (ISO/TR 13624-2:2009);Englische Fassung CEN ISO/TR 13624-2:2013Petroleum and natural gas industries Drilling and production equipment Part 2: Deepwater drilling riser methodologies, operations, and integrity technical report(ISO/TR 13624-2:2009);English version CEN ISO/TR 13624-2:2013Industrie

4、s du ptrole et du gaz naturel quipement de forage et de production Partie 2: Mthodologies, oprations et rapport technique dintgrit relatifs aux tubesprolongateurs pour forages en eaux profondes (ISO/TR 13624-2:2009);Version anglaise CEN ISO/TR 13624-2:2013Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beut

5、h Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 106 SeitenDIN SPEC 67999DIN CEN ISO/TR 13624-2 (DIN SPEC 67999):2013-12 2 Nationales Vorwort Der Text von ISO/TR 13624-2:2009 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 67 Materials, equipment and offshore structures for petroleum, petrochemical and nat

6、ural gas industries“, Subkomitee SC 4 Drilling and production equipment“ erarbeitet und vom Technischen Komitee CEN/TC 12 Materialien, Ausrstungen und Offshore-Bauwerke fr die Erdl-, petrochemische und Erdgasindustrie“ (Sekretariat: AFNOR, Frankreich) als CEN ISO/TR 13624-2:2013 bernommen. Fr Deutsc

7、hland hat hieran der Arbeitskreis NA 109-00-01-04 AK Bohr- und Frdereinrichtungen - Spiegelausschuss zu ISO/TC 67/SC 4“ im Normenausschuss Erdl- und Erdgasgewinnung (NG) des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. mitgearbeitet. Dieses Dokument enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusse

8、s 1/2004 nur die englische Originalfassung des ISO/TR. Dieses Dokument enthlt neben den gesetzlichen Einheiten auch die Einheiten ft“, gal (galone)“, in (inch)“, ksi“, lb (pound)“, lb/ft2“, lb/ft3“,lb/gal“ und psi (psig)“ die in Deutschland nicht zugelassen sind. Es wird ausdrcklich darauf hingewies

9、en, dass die Anwendung dieser Einheiten im nationalen amtlichen und geschftlichen Verkehr aufgrund des Gesetzes ber Einheiten im Messwesen nicht zulssig ist. Umrechnung: Nicht-SI-Einheit SI-Einheit Umrechnung ft m 1 ft = 0,304 8 m gal (galone) l 1 gal = 3,785 l in (inch) mm 1 inch = 25,4 mm ksi MPa

10、1 ksi = 6,894 757 MPa lb (pound) kg 1 lb = 0,453 592 37 kg lb/ft2kg/m21 lb/ft2= 4,882 kg/m2lb/ft3kg/m31 lb/ft3= 4,882 kg/m3lb/gal kg/m31 lb/gal = 0,118 kg/dm3psi (psig) kPa 1 psi = 6,894 757 kPa Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deuts

11、chen Normen hingewiesen: ISO 13624-1 siehe DIN EN ISO 13624-1 DIN CEN ISO/TR 13624-2 (DIN SPEC 67999):2013-12 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Begriffe und Abkrzungen Die Benummerung der folgenden Begriffe und Symbole sind identisch mit der Benummerung in der englischen Fassung. 3 Begriffe Fr die

12、 Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 Speicher Sammelbehlter fr BOP ein mit Gas (z. B. Stickstoff) ber Flssigkeit gefllter Druckbehlter, der zur Speicherung von Hydraulikflssigkeit fr den Betrieb von Bohrlochsicherungen (Blowout-Preventern) benutzt wird 3.2 Speicher Sammelbe

13、hlter fr Riserspanner ein mit Gas (z. B. Stickstoff) ber Flssigkeit gefllter Druckbehlter, der gasseitig von den Gashochdruckflaschen des Spanners mit Druck beaufschlagt wird und Hochdruck-Hydraulikflssigkeit zur Aktivierung der Zylinder des Riserspanners zufhrt 3.3 Luftkammerauftrieb die an einen R

14、iserstrang durch den Nettoauftrieb einer Luftkammer angelegte Zugspannung, erzeugt durch einen oben geschlossenen und unten offenen Zylinder, der an der Auenseite des Riserstrangs einen mit Luft gefllten Ringraum bildet 3.4 Ringraum Raum zwischen zwei Rohren, wenn sich ein Rohr im Innern des anderen

15、 Rohres befindet 3.5 Scheingewicht effektives Gewicht Unterwassergewicht (Eintauchgewicht) Gewicht der Steigleitung in Luft abzglich des Auftriebs ANMERKUNG Das Scheingewicht wird gewhnlich als Gewicht in Wasser, Feuchtgewicht, Unterwassergewicht oder effektives Gewicht bezeichnet. 3.6 Riser-Hilfsle

16、itung auen am Riser-Hauptrohr angebrachte Rohrleitung (ausgenommen Drossel- und Totpumpleitung) BEISPIEL Hydraulikleitung, Auftrieb-Steuerleitung, Schlamm-Boostleitung. DIN CEN ISO/TR 13624-2 (DIN SPEC 67999):2013-12 4 3.7 Kugelgelenk Kugelgelenkaufbau mit einer zentralen Durchflussffnung, die gleic

17、h dem oder grer als der Innen-durchmesser des Risers ist, und die im Riserstrang eingebaut werden kann, um die lokalen Biegespannungen zu verringern 3.8 Bohrlochausbruch unkontrollierter Ausbruch von Bohrlochflssigkeit aus dem Bohrloch 3.9 Bohrlochsicherung Blowout-Preventer BOP unmittelbar ber dem

18、Futterrohr angebrachte Vorrichtung, die geschlossen werden kann, um das Bohrloch zu verschlieen 3.10 Blowout-Preventer Ringpreventer fernbettigte Vorrichtung, die eine Abdichtung im Ringraum um irgendein Objekt des Bohrlochs oder im Bohrloch selbst ausbilden kann ANMERKUNG Die Abdichtung erfolgt dur

19、ch das Zusammendrcken eines mit Fllstoff verstrkten Elastomers mit Hydraulikdruck. 3.11 BOP-Garnitur Montageeinheit einer Bohrlochsteuereinrichtung, einschlielich BOPs, Rollen, Ventilen, Hydraulikanschlssen und Rohrstutzen, die an das Unterwasserbohrloch angeschlossen ist ANMERKUNG Bei der blichen V

20、erwendung dieses Begriffs wird manchmal das untere Riserpaket (LMRP) mit einbezogen. 3.12 Muffe Aufnahmeelement einer Riserkupplung, Einfhrhilfe einer Drossel- und Totpumpleitung oder Riser-Hilfsleitung 3.13 Auftriebssteuerleitung fr die Steuerung des Auftriebs, zum Aufpumpen der Kammern und Ablasse

21、n der Luft aus den Kammern des Auftriebskrpers vorgesehene Hilfsleitung 3.14 Auftriebseinheiten zustzlich an den Risersegmenten zur Verringerung ihres Scheingewichts angebrachte Einrichtungen, wodurch sich die Anforderungen an die Riservorspannung verringern 3.15 Drossel- und Totpumpleitung Choke- u

22、nd Kill-Leitung Totpumpleitung auen, lngsseits des Riserstrangs angebrachte Rohrleitung, die zur Druckreglung der lquelle fr die Umwlzung von Flssigkeiten in das Bohrloch hinein und aus dem Bohrloch heraus benutzt wird 3.16 Steuereinheit Anordnung von Unterwasserventilen und -reglern, die durch beso

23、ndere Anschlsse Hydraulikflssigkeit zum Bedienen der Bohrlochsicherung zufhren, sobald diese von der Wasseroberflche aus bettigt werden DIN CEN ISO/TR 13624-2 (DIN SPEC 67999):2013-12 5 3.17 Kupplung mechanisches Mittel zum Zusammenfgen von zwei Risersegmenten in einer Stoverbindungskupplung 3.18 Um

24、lenkstck Steuerventil Vorrichtung, die am Bohrlochkopf oder am Unterwasser-Riser (Seesteigleitung) angebracht ist, um den vertikalen Strmungsweg zu schlieen und den Fluss des Erdls aus der Produktionsbohrung von der Bohrplattform und vom Bohrturm wegzuleiten 3.19 Abtrieb unbeabsichtigte seitliche Be

25、wegung eines dynamisch positionierten Schiffes von seiner vorgesehenen Position in Bezug auf den Bohrlochkopf, allgemein verursacht durch Verlust der Lageerhaltungssteuerung oder des Antriebs 3.20 Bohrsplung Bohrschlamm im Umlauf durch das Bohrgestngerohr zum Bohrloch und zurck zum Bohrturm gefhrte

26、Flssigkeit auf Wasser- oder l-Basis zwecks Eindmmung des Lagerstttendrucks, Abtransport des Bohrkleins (Cuttings), Schmierung und Khlung des Bohrmeiels, Behandlung der Wand der Frderbohrung und als Quelle zur Erlangung von die lbohrung betreffenden Informationen 3.21 Wegfahren unbeabsichtigte Bewegu

27、ng eines dynamisch positionierten Schiffes vom Abnahmeort durch den Hauptantrieb des Schiffes oder Lageerhaltungsstrahlruder 3.22 dynamische Positionierung automatische Lageerhaltung computergesttztes System zur Aufrechterhaltung der Schiffsposition durch selektiv antreibende und/oder ausrichtende S

28、trahlruder 3.23 effektive Zugspannung axiale Spannung, berechnet an einem beliebigen Punkt entlang eines Risers im Wasser, wobei nur die Aufwrtszugspannung sowie das Scheingewicht des Risers und dessen Inhalts bercksichtigt werden ANMERKUNG Siehe ISO 13624-1:2009, 5.4.3, und Sparks, 1984. 3.24 Werks

29、abnahmeprfung FAT Prfung durch den Hersteller eines bestimmten Produkts zur Validierung der Konformitt des Produkts mit den Leistungsanforderungen und Bemessungsdaten 3.25 Unterwasser-Fllventil Ventil, das zum Fllen des Risers mit Meerwasser verwendet wird, um das Versagen des Risers zu verhindern 3

30、.26 Ablenkwinkel Unterwasser-Riser Winkel zwischen der vertikalen Achse und einer Riserspannerleitung an der Stelle, wo die Leitung am Teleskopausgleichsstck befestigt ist ANMERKUNG Dieser Winkel ndert sich in Abhngigkeit von der Hhennderung des Schiffes ber dem Meeres-spiegel. DIN CEN ISO/TR 13624-

31、2 (DIN SPEC 67999):2013-12 6 3.27 Biegegelenk Baueinheit aus Stahl und Elastomer mit einer zentralen Durchfhrung, deren Durchmesser gleich oder grer ist als die Riserbohrung ANMERKUNG Flexible Verbindungen werden gemeinhin am Boden des Risers zur Verringerung lokaler Biege-spannungen am bergang zwis

32、chen Riser und unterem Riserpaket (LMRP) eingesetzt. 3.28 Hub Schiffsbewegung in vertikaler Richtung 3.29 Hot-Spot-Spannung lokale Spitzenspannung Hchstwert der Spannung im/am betrachteten Bereich oder Bauteil, die keine wesentliche Verformung verursacht und hauptschlich als mglicher Ausgangsort fr

33、einen Ermdungsriss strend ist ANMERKUNG Diese Spannungen sind rtlich streng begrenzt und treten an geometrischen Diskontinuitten auf. 3.30 hydraulisches Anschlussstck mechanisches, hydraulisch aktiviertes Bindeglied, das die Verbindung der BOP-Garnitur zum Bohrlochkopf oder des LMRP zur BOP-Garnitur

34、 herstellt 3.31 hydraulische Versorgungsleitung Hilfsleitung vom Schiff zur Unterwasser-BOP-Garnitur, ber die Betriebsflssigkeiten des Steuer- und Regelsystems fr das LMRP und die BOP-Garnitur zugefhrt werden 3.32 Hochdruckschlauch flexibler Hochdruckschlauch von Drossel-, Totpump- oder Hilfsleitung

35、en, der fr einen stndigen Durchfluss rund um ein Biege-/Kugelgelenk sorgt, whrend die Winkelbewegung am Biege-/Kugelgelenk aufgenommen wird 3.33 unteres Riserpaket LMRP oberer Abschnitt einer aus zwei Segmenten bestehenden Unterwasser-BOP-Garnitur, bestehend aus einem hydraulischen Anschlussstck, Ri

36、ngpreventer, Kugel-/Biegegelenk, Riser-Adapter, Hochdruckschluchen fr die Drossel-, Totpump- und Hilfsleitungen sowie Unterwassersteuereinheiten ANMERKUNG Das untere Riserpaket koppelt oben an die Unterwasser-BOP-Garnitur an. 3.34 Schlamm-Boostleitung Hilfsleitung, die von der Oberflche ergnzende Bo

37、hrflssigkeit zufhrt und diese am Oberteil des unteren Riserpakets (LMRP) einspeist, um gegebenenfalls die Umwlzung von Bohrklein nach oben ber den Riser zu untersttzen 3.35 Zapfen Einfhrelement der Steckverbindung eines Risers oder einer Drossel-, Totpump- oder Hilfsleitung DIN CEN ISO/TR 13624-2 (D

38、IN SPEC 67999):2013-12 7 3.36 Passsegment Passgestnge (wesentlich) krzer als die Normallnge eines Risersegments 3.37 bertragungsfunktion RAO regelmige Wellen Verhltnis der Schiffsbewegung zur Wellenamplitude, die diese Bewegung verursacht, dargestellt ber eine Reihe von Wellenperioden 3.38 Riser-Ada

39、pter bergangsstck zwischen Riser(segment) und Biege-/Kugelgelenk 3.39 Risertrennung Arbeitsvorgang beim Entsperren der Riserkupplung zum Trennen des Risers und des LMRP von der BOP-Garnitur 3.40 Risersegment Abschnitt eines Riser-Hauptrohres, dessen Enden mit einem Zapfen und einer Muffe versehen si

40、nd, einschlielich Drossel-, Totpump- und (wahlweise) Hilfsleitungen und deren Haltebgel 3.41 Riser-Hauptrohr Riserrohr nahtloses oder elektrisch geschweites Rohr, das den Hauptkrper der Struktur des Risersegments sowie die Fhrung des Bohrstrangs und die Aufnahme des Rcklauf-Fluidstroms vom Bohrloch

41、bildet 3.42 Riser-Strang abgesenkter Zusammenbau von Risersegmenten 3.43 Riserspanner Vorrichtung zur Aufbringung und Aufrechterhaltung der Zugspannung am abgesenkten Riserstrang, um Knicken/Wlben zu verhindern 3.44 Riserspannring strukturelle Anschlussstelle des Teleskopsegments vom Auenzylinder un

42、d den Riserspannern 3.45 Drehdurchfhrung Splbuchse RKB allgemein verwendet als Bezugsbasis fr Vertikalmessungen von der Bohrplattform 3.46 Teleskopsegment Teleskopausgleichsstck Risersegment mit einem Innen- und einem Auenzylinder und einem dazwischen befindlichen Dichtungsmittel ANMERKUNG Die Innen

43、- und Auenzylinder eines Teleskopausgleichsstckes bewegen sich relativ zueinander, um die notwendige Lngennderung des Riserstrangs auszugleichen, da das Schiff Drift- und Lngsschwingungen sowie Hub ausgesetzt ist. DIN CEN ISO/TR 13624-2 (DIN SPEC 67999):2013-12 8 3.47 Schraubverbindung Rohrverbindun

44、g (Riser) mit Gewindezapfen und Gewindemuffe (Zapfenende und Steckende), die fr ein druckdichtes Eingreifen der beiden Rohrsegmente sorgt ANMERKUNG 1 Gewhnlich wird ein externer Mechanismus verwendet, um Zapfen und Muffe im eingerasteten Zustand zu halten. ANMERKUNG 2 Drossel- und Totpumpleitungen e

45、ines Risersegments werden durch den konstruktiven Aufbau des Riseranschlusses im eingerasteten Zustand gehalten. 3.48 Riser-Normsegment Segment mit einer fr die Lagerregale, Gre der Zugangsffnung (V-Tr), Belastbarkeit der Riser-Handhabungseinrichtungen eines bestimmten Bohrschiffs blichen Lnge oder

46、einer typischen Lnge fr eine besondere Riserabnahme 3.49 Strakes auen am Riser zur Unterdrckung Wirbel induzierter Schwingungen angebrachte, wendelfrmig gewundene Anstze 3.50 Verstrkungsfaktor der Beanspruchung SAF Wert gleich dem lokalen Maximum abwechselnder Beanspruchung in einem Bauteil (einschl

47、ielich Schweinhten), dividiert durch den Nennwert der abwechselnden Beanspruchung in der Rohrwand am Einbauort des Bauteils ANMERKUNG Dieser Faktor wird verwendet fr die Messung des Belastungsanstiegs, verursacht durch die geometrische Bealastungsverstrkung, die in Riser Bauteilen auftritt. 3.51 Lng

48、sschwingung (Welle) Schiffsbewegung entlang der Kippachse (Schiffslngsachse) 3.52 Driftschwingung Schiffsbewegung entlang der Steuerbord-Backbord-Schwenkachse (Nickachse) 3.53 Anschlusselement Verbindung zwischen einer Drossel- und Totpumpleitung an einem Teleskopausgleichsstck und dessen Hydrauliks

49、chlauch, die in Flierichtung eine Wende von 180 bewirkt 3.54 wirbelinduzierte Schwingung VIV lngs und quer verlaufende Oszillation eines Risers in einer Strmung, die durch periodische Wirbelbildung hervorgerufen wird 3.55 Bohrlochkopfanschluss Anschluss der BOP-Garnitur hydraulisch bettigter Anschluss, der die BOP-Garnitur mit dem Unterwasserbohrloch verbi