La crisis energética de la década de 1970 puso fin a la era del aceite barato y marcó el comienzo de la carrera para perforar el aceite en alta mar. Con el precio de un barril de petróleo crudo en los dos dígitos, algunas de las técnicas de perforación y recuperación más sofisticadas están comenzando a ser reconocidas, incluso si son más caras. Según los estándares actuales, las primeras plataformas en alta mar típicamente producían volúmenes bajos: alrededor de 10,000 barriles por día (BPD). Incluso tenemos Thunderhorse PDQ, una perforación, producción y módulo de vida que puede producir hasta 250,000 barriles de petróleo y 200 millones de pies cúbicos (MMCF) de gas por día. Una unidad de producción tan grande, el número de válvulas manuales hasta 12,000 más, la mayoría de ellas sonválvulas de bola. Este artículo se centrará en varios tipos de válvulas de corte comúnmente utilizadas en las instalaciones superiores de las plataformas en alta mar.
La producción de petróleo y gas también requiere el uso de equipos auxiliares que no realizan directamente el procesamiento de hidrocarburos, pero solo proporciona un soporte relevante para el proceso. El equipo auxiliar incluye el sistema de elevación de agua de mar (intercambio de calor, inyección, lucha contra incendios, etc.), agua caliente y sistema de distribución de agua de enfriamiento. Ya sea el proceso en sí o el equipo auxiliar, es necesario usar la válvula de partición. Sus funciones principales se dividen en dos tipos: aislamiento del equipo y control de procesos (encendido). A continuación, analizaremos la situación de las válvulas relevantes alrededor de las líneas de entrega de varios fluidos comunes en las plataformas de producción en alta mar.
El peso del equipo también es crítico para las plataformas en alta mar. Cada kilogramo de equipo en la plataforma debe transportarse al sitio a través de los océanos y los océanos, y debe mantenerse durante su ciclo de vida. En consecuencia, las válvulas de bola se usan más comúnmente en la plataforma porque son compactas y tienen más funciones. Por supuesto, hay más robustos (planoválvulas de puerta) o válvulas más ligeras (como válvulas de mariposa), pero considerando varios factores como el costo, el peso, la presión y la temperatura, las válvulas de bola son a menudo la opción más adecuada.
Obviamente,válvulas de bolano solo son más ligeros, sino que también tienen dimensiones de altura más pequeñas (y a menudo dimensiones de ancho). La válvula de bola también tiene la ventaja de proporcionar un puerto de descarga entre los dos asientos, por lo que se puede verificar la presencia de fugas internas. Esta ventaja es útil para las válvulas de cierre de emergencia (ESDV) porque su rendimiento de sellado debe verificarse con frecuencia.
El líquido de un pozo de aceite suele ser una mezcla de aceite y gas, y a veces agua. Típicamente, como la vida de un pozo envejece, el agua se bombea como un subproducto de la recuperación de petróleo. Para tales mezclas, y de hecho para otros tipos de fluidos, lo primero que debe determinar es si hay alguna impureza en ellas, como dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y partículas sólidas (arena o restos corrosivos, etc.). Si hay partículas sólidas, el asiento y la bola deben estar recubiertos con metal para evitar un desgaste excesivo por adelantado. Tanto el CO2 (dióxido de carbono) como H2S (sulfuro de hidrógeno) causan ambientes corrosivos, generalmente denominados corrosión dulce y corrosión ácida. La corrosión dulce generalmente provoca una pérdida uniforme de la capa superficial del componente. Las consecuencias de la corrosión ácida son más peligrosas, lo que a menudo causa fragilidad de material, lo que resulta en una falla del equipo. Ambos tipos de corrosión generalmente pueden ser inhibidos por la selección de materiales apropiados y la inyección de inhibidores relevantes. NACE ha desarrollado un conjunto de estándares específicamente para la corrosión ácida: "MR0175 para la industria del petróleo y el gas, materiales para su uso en entornos que contienen azufre en la producción de petróleo y gas". Los materiales de la válvula generalmente siguen este estándar. Para cumplir con este estándar, el material debe cumplir con varios requisitos, como la dureza, para ser adecuados para su uso en entornos ácidos.
La mayoría de las válvulas de bola para la producción en alta mar están diseñadas de acuerdo con los estándares API 6D. Las compañías de petróleo y gas a menudo imponen requisitos adicionales además de esta norma, generalmente imponiendo condiciones adicionales a materiales o que requieren pruebas más rigurosas. Por ejemplo, el estándar S-562 introducido por la Asociación Internacional de Productores de Petróleo y Gas (IOGP). El suplemento estándar de la válvula de bola 6D S-562-API fue desarrollado por varias compañías importantes de petróleo y gas para consolidar y racionalizar los diversos requisitos que los fabricantes deben cumplir. Optimista, esto reducirá los costos y acortará los tiempos de entrega.
El agua de mar tiene una amplia gama de roles en las plataformas de perforación, que incluyen extinción de incendios, inundaciones de yacimientos, intercambio de calor, agua industrial y materia prima para el agua potable. La tubería que transporta el agua de mar suele ser de diámetro grande y de baja presión: la válvula de mariposa es más adecuada para las condiciones de trabajo. Las válvulas de mariposa cumplen con los estándares API 609 y se pueden dividir en tres tipos: concéntrico, doble excéntrico y triple excéntrico. Debido al menor costo, las válvulas de mariposa concéntricas con orejetas o diseños de abrazadera son las más comunes. El tamaño de ancho de tales válvulas es muy pequeño, y cuando se instala en la tubería, debe alinearse con precisión, de lo contrario afectará el rendimiento de la válvula. Si la alineación de la brida no es correcta, puede obstaculizar el funcionamiento de la válvula e incluso puede hacer que la válvula no pueda funcionar. Algunas condiciones pueden requerir el uso de válvulas de mariposa de doblecéntrica o tripleccentric; El costo de la válvula en sí es más alto, pero aún más bajo que el costo de la alineación precisa durante la instalación.
Tiempo de publicación: junio 28-2024