Por que os protetores de tubos de perfuração são importantes? Bem, a maioria das atividades de perfuração ocorre em ambientes severos, como corpos de água salgada, expondo assim o equipamento de perfuração a elementos corrosivos. Além disso, alguns componentes do equipamento de perfuração, como tubos de perfuração, giram em alta velocidade, o que significa que são propensos a desgaste rápido. Portanto, você precisa usar protetores de tubos de perfuração para reduzir o desgaste em seus tubos de perfuração.
Para começar, os protetores de revestimento reduzem os problemas de desgaste que ocorrem quando os tubos de perfuração são submetidos a forças de abrasão e choque cada vez mais fortes. Um artigo publicado na revista Offshore, uma autoridade no setor de perfuração, diz que o desgaste é um problema comum que afeta as seções inferiores dos risers e revestimentos de perfuração, especialmente durante a perfuração flutuante. Infelizmente, esse tipo de desgaste é caro para reparar, e a remoção da seção afetada pode causar a perda da coluna de lama, levando a uma explosão. Como tal, você deve usar capas para proteção de tubos para minimizar o contato de aço com aço, reduzindo assim a taxa de desgaste ao longo dos sistemas de revestimento de cabeça de poço.
Protetores de tubos de perfuração também podem ajudar você a cumprir as especificações do projeto relacionadas ao tempo de atividade do tubo de perfuração rotativo. Na verdade, essas especificações são comuns em toda a indústria de perfuração devido às taxas diárias normalmente altas pagas por organizações que alugam equipamentos de perfuração. O padrão de tempo de atividade aceitável é tempestade de um ano ou ambiente atual de um ano. Ao instalar esses protetores de tubos de perfuração, você reduzirá o risco de desrespeitar os requisitos de tempo de atividade declarados em seu contrato de perfuração.
Em terceiro lugar, esses protetores de tubos de perfuração são necessários para cumprir com os padrões da indústria, como limitar o ângulo médio diferencial LFJ para perfuração com pilha BOP submarina e sistemas de acionamento superior a 1 grau, conforme estipulado pela ISO 13624/API RP 16Q. Vale ressaltar que esse ângulo de perfuração é especificado para reduzir o risco de desgaste excessivo nas seções inferiores das unidades de perfuração, incluindo o riser, o revestimento e a cabeça do poço.
Uma breve revisão do processo de perfuração
Para entender como os protetores de tubos de perfuração funcionam, é necessário entender como funciona o processo de perfuração. Em geral, os operadores de sonda usam brocas presas a colunas de perfuração alongadas para perfurar poços/furos no solo. Uma coluna típica consiste em várias seções de tubos tubulares presas umas às outras na extremidade. Durante a perfuração, os operadores de sonda prendem seções adicionais à coluna conforme a broca perfura mais profundamente no subsolo. Ao mesmo tempo, materiais de revestimento são instalados ao longo das paredes do poço para evitar que ele desmorone, bem como bloquear a infiltração de fluidos do ambiente ao redor. O revestimento também evita a contaminação de fluidos como óleo recuperado de reservatórios subterrâneos.
Como funcionam os protetores de tubos de perfuração
As colunas de perfuração são tipicamente flexíveis e têm espaço para se mover lateralmente dentro de um poço. Além disso, a aplicação de forças de perfuração pode fazer com que as juntas entre as seções da coluna se movam em direções diferentes, dependendo de fatores como o caminho de perfuração (curvo, angulado ou reto), peso da coluna e força aplicada à broca. Esses movimentos geram forças de atrito (torque e arrasto) que causam desgaste das juntas da coluna e das superfícies da broca.
Para minimizar esses movimentos, você deve instalar tampas para proteção de tubos ao longo do comprimento do tubo em pontos onde há juntas de coluna de perfuração. Além disso, o diâmetro externo de um protetor de tubo é geralmente maior do que o da junta de coluna correspondente. Isso é para garantir que o protetor não restrinja as operações de perfuração ou recuperação de fluidos. Dependendo da profundidade de um poço, os operadores de plataforma podem instalar centenas de protetores de revestimento.
Materiais usados para fazer protetores de tubos de perfuração
Alguns dos materiais usados pelos fabricantes de protetores de revestimento incluem plásticos de alta resistência como HDPE (polietileno de alta densidade), borracha de nitrila-butadieno-hidrogenada (HNBR), borracha reforçada com aço, borracha de fluoroetileno, bem como materiais de borracha/plástico endurecidos. Os pesquisadores também estão trabalhando em novos materiais que podem suportar corrosão química, vibrações, choque e fadiga, bem como forças rotacionais e velocidades geradas durante a perfuração. Isso é um acréscimo para garantir que os materiais possam suportar temperaturas dentro dos poços, que podem exceder 200 graus.
Os benefícios da instalação de protetores de revestimento de tubos
1. Menor taxa de desgaste
Protetores de tubos de perfuração reduzem a taxa de desgaste ao longo dos acoplamentos da coluna de perfuração, o que é uma boa notícia para operadores de plataformas e seus clientes. De acordo com um estudo publicado no Oil & Gas Journal, ações como perfuração em velocidades críticas, perfuração em compressão e perfuração em furos altamente desviados são responsáveis por mais de 80% dos danos aos tubos de perfuração. Por exemplo, a perfuração em velocidades críticas leva a variações no centro de gravidade e mudanças no alinhamento das forças gravitacionais e eixo de rotação, bem como mudanças no centro de gravidade. É aqui que os protetores de revestimento de tubos são úteis para minimizar forças e movimentos responsáveis por causar desgaste ao longo do comprimento do tubo.
2. Menores custos operacionais
Ao reduzir a taxa de desgaste, os protetores de tubos diminuem os custos operacionais incorridos pelos operadores de plataformas e seus clientes. O mesmo estudo publicado no Oil & Gas Journal descobriu que um operador de plataforma precisa de cerca de US$ 30.000 anualmente para manter uma coluna/tubo de perfuração de 20.000-pés em boas condições de funcionamento (cobrindo os custos de inspeção e reparo). Uma nova coluna de perfuração de 20.000-pés custa cerca de US$ 600.000, o que significa que o proprietário de uma plataforma pode incorrer em uma perda substancial se ele/ela não implementar medidas de prevenção de danos, como instalar protetores de tubos de perfuração.
3. Melhorar a segurança do local de perfuração
Tubos de perfuração normalmente giram em velocidades extremamente altas e geram enormes forças de estresse (até 32,000 psi), o que significa que um pode causar muita destruição se falhar enquanto estiver funcionando em velocidade máxima. Isso inclui causar danos estruturais, bem como ferimentos e fatalidades. Felizmente, você pode evitar esses problemas instalando capas protetoras de tubos de perfuração para reduzir o desgaste que pode levar à falha prematura do equipamento.
Conclusão
As capas de proteção de tubos de perfuração são dispositivos feitos de materiais com propriedades de alta resistência à tração, como plásticos e borracha reforçados/endurecidos. Esses dispositivos geralmente são instalados em pontos onde ocorrem juntas de coluna de perfuração para evitar movimentos desnecessários que causam desgaste. Além disso, as capas de proteção de tubos de perfuração garantem melhor segurança no local, menores custos operacionais e reduzem a taxa de desgaste do tubo de perfuração.
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