EN
Protecția țevilor de căptușeală împotriva coroziunii și degradării materialelor
Detectarea coroziunii în țevile de căptușeală prin încercări ne-distructive
Examinarea ne-distructivă (END) facilitează detectarea coroziunii în tuburile de căptușeală cu viteză și precizie, păstrând în același timp integritatea structurală a tuburilor de căptușeală. Coroziunea prin subțierea pereților este detectată folosind măsurarea ultrasonică a grosimii. Tehnicile END pot detecta subțierea pereților cu o adâncime de ~0,1 mm și apoi pot măsura această adâncime. Se efectuează scanări pe întreaga lungime a tubului pentru a detecta coroziunea localizată (pit) și fisurile, identificând perturbările provocate în tub în prezența unui câmp magnetic, prin metoda de detectare a scurgerii fluxului magnetic (MFL). Detectarea fisurilor sub suprafață poate fi realizată folosind tehnica ultrasonoră cu matrice fazată (PAUT). În combinație, aceste tehnici permit detectarea subțierii critice a pereților care depășește o adâncime de ~10% din grosimea totală a peretelui. Inspectiile END efectuate la intervale de șase până la doisprezece luni urmăresc și stabilesc baza integrității structurale, reducând cu ~47% opririle neplanificate.
Harta degradării și evaluarea rezistenței tuburilor de căptușeală destinate serviciilor acide (expuse H2S și CO2)
O evaluare a rezistenței țevilor de căptușeală la serviciul acru (hidrogen sulfurat, H2S, și dioxid de carbon, CO2) este esențială. Testul NACE TM0177 expune materialele la soluții saturate cu H2S, în condiții de tensiune controlată, pentru a evalua tendința de fisurare sub acțiunea stresului sulfidic și rezistența țevilor de căptușeală la H2S. Hartarea degradării utilizează spectroscopia de impedanță electrochimică împreună cu modele computaționale pentru a clarifica hărțile de coroziune ale țevilor. Această tehnică oferă informații semnificative pentru determinarea pragurilor privind presiunile parțiale ale CO2 de peste aproximativ 30 psi, care favorizează coroziunea dulce. Conductele cu H2S având concentrații ≥ 50% implică faptul că, din matricele de selecție a materialelor, aliajele de crom-molibden sunt materialele preferate. Evaluarea continuă a compoziției fluidelor din sondă și a gradientelor de temperatură este importantă pentru gestionarea completă și oportună a fisurării induse de hidrogen (H2) și a altor riscuri de pierdere a etanșeității.
Siguranța și fiabilitatea conexiunilor și filetelor
API RP 5C1 pentru filetele tuburilor de căptușeală: Specificații privind lubrifiantul și cuplul de strângere
Preveniți griparea filetelor și asigurați etanșeitatea conexiunilor la gaze prin lubrifiere controlată și aplicarea corectă a cuplului de strângere. Aplicați lubrifiantul pentru filete API uniform pe toate filetele înainte de asamblare și nu abateți niciodată de la cerințele de cuplu-de-răsucire prevăzute în API RP 5C1, pentru a contracara riscul de deconectare datorită supraîncărcării (cuplu insuficient) sau riscul apariției microfisurilor (cuplu excesiv). Precizia controlului cuplului este asigurată de cheile electrice, a căror toleranță este de maximum 5 %; conexiunea rezistă presiunilor din sondă superioare lui 10.000 psi. Pentru trasabilitate și conformitate standardizată cu reglementările, toți parametrii trebuie documentați.
Evaluarea microscopică a deteriorărilor filetelor și standardele de verificare a conexiunilor
Fiecare conexiune trebuie apoi verificată prin încercarea hidrostatică, mai întâi la o presiune de 1,5 ori presiunea de lucru. Această încercare trebuie ulterior înregistrată, în conformitate cu standardele API 5CT. Această metodă reduce eșecurile conexiunilor cu 63 % în condiții de solicitare ridicată și viteză mare.
Depozitare și manipulare tuburi de căptușeală
Măsuri de protecție împotriva soarelui și a mării
Păstrarea integrității țevii de căptușeală este esențială înainte ca țeava să fie introdusă în pământ. Polimerul hidrofil trebuie utilizat pentru a poziționa țeava de căptușeală în poziție verticală, de-a lungul unităților de stivuire proiectate de inginerul chimist. Polimerul consolidează în continuare caracterul hidrofil al căptușelii, împiedicând formarea unor mici zone de ridicare care favorizează coroziunea țevii de căptușeală. În final, pentru a bloca deteriorarea cauzată de radiațiile UV în carcasa de depozitare, este esențială utilizarea unei carcase închise cu protecție anti-UV. Această deteriorare apare într-un interval de 30 de minute și adesea provoacă deteriorare permanentă a barierei protectoare pe bază de hidrocarburi. Pentru a asigura menținerea constantă a unui spațiu de 30 cm între țevile de căptușeală, barele distanțier proiectate de inginerul chimist trebuie plasate în poziție orizontală în carcasa de depozitare. În perioadele de depozitare, timpul de prindere (nip time) este verificat de către carcasa de depozitare corespunzător construită, deoarece spațiul constant de 30 cm dintre țevile de căptușeală previne coroziunea acestora. Carcasa de depozitare este, de asemenea, monitorizată cu un higrometru digital pentru a asigura menținerea constantă a umidității relative la 45 %, prevenind astfel apariția precoce a pitting-ului.
Integrarea soluțiilor de gestionare a fluidelor de foraj cu învelișuri protectoare
Rolul fluidelor de foraj stabilizate din punct de vedere al pH-ului în corodarea țevilor de căptușeală
La un pH de aproximativ 10, fluidele de foraj mențin un nivel de solubilitate pentru H2S, CO2 și alte gaze dizolvate care induc coroziune, reducând astfel reacțiile pozitive de coroziune rezultate din prezența acizilor dizolvați sub formă gazoasă. Aditivii alcalini reduc coroziunea metalelor cu 70 % în medii acide („sour environments”), în care solubilitatea metalului, pH-ul și coroziunea sunt menținute la valori controlate. Prin asigurarea unei reologie adecvate pentru transportul deșeurilor de foraj, compoziția chimică rămâne echilibrată, ceea ce duce la reducerea coroziunii prin pitting și la prelungirea duratei de funcționare a țevilor interioare de căptușeală, fără a afecta durabilitatea acestora în timpul operațiunilor de foraj.
Performanța învelișurilor din epoxid și din epoxid legat prin fuziune (FBE) aplicate pe țevile de căptușeală în condiții extreme
În climatul moderat agresiv, un strat de acoperire epoxidic este o opțiune economică excelentă pentru a depăși provocările inițiale legate de bariera clorurilor împotriva coroziunii. Pentru condiții extreme termice (120 °C) și de presiune ridicată, subacvatice sau geotermale, epoxidul aplicat prin fuziune (FBE) este stratul de acoperire preferat, deoarece oferă cea mai bună performanță în ceea ce privește adeziunea, rezistența la dezlipirea catodică și durabilitatea împotriva eroziunii; în domeniul datelor industriale se menționează că țevile de înveliș acoperite cu FBE utilizate în sondele geotermale agresive au prezentat o rezistență la eroziune cu până la 40 % superioară celei oferite de epoxidul standard, asigurând în același timp o durată de funcționare de peste 15 ani.
Întrebări frecvente
Testarea ne-distructivă (TND) a devenit o metodă esențială de testare pentru sistemele de țevi de înveliș. Ce este și de ce este esențială pentru țevile de înveliș?
TND are un impact zero sau scăzut asupra integrității structurale în timpul testării și este esențială pentru identificarea coroziunii inițiale a țevilor de înveliș.
Cum contribuie evaluarea rezistenței țevilor de căptușeală la H2S/CO2 în astfel de condiții acide la selecția țevilor de căptușeală care vor fi utilizate în astfel de medii acide?
Aceasta permite evaluarea țevilor de căptușeală în ceea ce privește coroziunea pe întreaga lungime a țevii, și în special în ceea ce privește fisurarea prin coroziune sub tensiune cauzată de sulfura de hidrogen și dioxidul de carbon, în astfel de medii.
Care sunt avantajele aplicării învelișurilor din epoxid cu legătură prin fuziune (FBE)?
Învelișurile FBE oferă o aderență superioară, o rezistență mai mare la dezlipirea catodică și o durabilitate superioară în condiții extrem de solicitante pentru țevile de căptușeală.
De ce trebuie stocate corect țevile de căptușeală?
Stocarea corectă păstrează integritatea țevilor, protejându-le împotriva coroziunii premature și a deteriorării, asigurând astfel o durată de viață prelungită și fiabilă a acestora.
