Estudo de caso: Operadora do Oriente Médio reduz o tempo de inatividade da fonte em 60% com a modernização da árvore de Natal Puyang Zhongshi API 6A

Sobre o Grupo Puyang Zhongshi

A Puyang Zhongshi Group Co., Ltd. foi reestruturada a partir da filial do campo petrolífero das planícies centrais da SINOPEC em 1997.A empresa opera 9 fábricas especializadas com mais de 500 funcionários, incluindo mais de 160 profissionais técnicos e administrativos.

A empresa detém licenças de monograma API para 5CT, 6A, 10D, 11AX e 11E, bem como certificações ISO 9001, ISO 14001.Os produtos foram exportados para mais de 30 países, incluindo os Estados Unidos, Canadá, Rússia, Venezuela, Colômbia, Tailândia, Indonésia, Emirados Árabes Unidos, Arábia Saudita e Cazaquistão.recipientes de pressão, sistemas de controlo dos sólidos de perfuração e acessórios de cimento.

História do cliente

Um operador independente de médio porte no Sultanato de Omã gere um campo petrolífero em terra maduro na Bacia de Sal de Ghaba.O campo produz 28-32 ° API de petróleo bruto a partir da formação de arenito Barik em profundidades de poço que variam de 2A pressão do reservatório varia entre 1.800 e 2.600 PSI, sendo as concentrações de H2S medidas entre 1,2-2,8% em volume e o teor de CO2 em média de 3,5%.A temperatura estática do buraco inferior atinge 98°C em condições de fluxo.

O operador opera 47 poços de produção ativos, dos quais 31 são de fluxo natural e 16 requerem assistência de elevação de gás.500 barris de líquido com um corte médio de água de 64%O campo está em produção desde 2004 e o equipamento original da cabeça do poço estava a chegar ao fim da sua vida útil de projecto.

Problemas iniciais

No início de 2024, o operador registou uma escalada de falhas relacionadas com cabeças de poço em todo o campo:

• Fuga do assento da válvula de escoamento:12 poços apresentaram vazamentos internos ao longo dos bancos das válvulas de porta, exigindo a injecção frequente de selante de válvula como medida temporária.
• Corrosão da ranhura do anel da flange:As ranhuras dos anéis das flanges do RTJ em 5 poços apresentaram profundidades de fenda superiores a 1,5 mm, comprometendo a integridade da pressão durante as operações de intervenção de poços.
• Degradação da vedação do pescoço do cabide:As vedações elastoméricas em 8 ganchos de tubos tinham endurecido e perdido elasticidade, produzindo migração de gás mensurável para a área de vedação secundária nas saídas da cabeça da carcaça.
• Impacto operacional:O tempo de inatividade não programado alcançou 380 horas por trimestre em todo o campo.000 por ano para reparações de emergência de cabeças de poços, campanhas de injecção de selantes e componentes de substituição de vários fornecedores.
• Fragmentação dos contratos:O fornecimento de peças de substituição de 5 fornecedores diferentes criou complexidade de inventário e rastreabilidade inconsistente de materiais em todo o campo.

Por que o cliente escolheu Puyang Zhongshi

O operador avaliou as propostas de três fabricantes licenciados pela API 6A. O Grupo Puyang Zhongshi foi selecionado com base nos seguintes critérios técnicos e comerciais:

Produtos adquiridos

Produtos recomendados para as suas operações

Com base nesta implantação bem sucedida, a Puyang Zhongshi recomenda os seguintes equipamentos complementares para os operadores que procuram soluções integradas de cabeça de poço a poço:

1. API 6A Conjunto de árvore de Natal Wellhead

Disponível em pressões nominais de 2.000 a 20.000 PSI com tamanhos nominais de furo de 2-9/16 "a 7-1/16".Classes de materiais AA a FF para qualquer composição de fluido de poçoTodos os conjuntos são submetidos a ensaios hidrostáticos do corpo a 1,5 vezes a pressão de trabalho nominal e a ensaios de gás a pressão nominal com documentação completa de NDT.

2. Unidade de bombeamento de feixe API 11E

Para poços em transição de fluxo natural para elevação artificial, as unidades de bombeamento API 11E da Zhongshi fornecem elevação mecânica confiável com comprimentos de curso de até 200 polegadas e torque máximo de até 912,000 in-lbsDisponível em configurações convencionais, Mark II e de equilíbrio de ar com classificações estruturais API de 6,4 a 912.

3. API 11AX Subterrâneo Sucção Rod Pump

Pampas de inserção e tubulação em tamanhos de 1-1/16 "a 4-3/4" com opções de barril, incluindo cromado, revestido com carburo de níquel e aço carbono.Todas as bombas são testadas individualmente antes do envio.

4. Acessórios de cimento

Uma gama completa de colares de flutuação, sapatos de flutuação, centralizadores (arco-ressorte e rígido), cestos de cimento e ferramentas de cimento de palco.Totalmente compatível com os tamanhos padrão do revestimento API e dos tubos de 4 1/2 "a 20".

Garantia da qualidade e certificações

Solução técnica

Processo de selecção de materiais:A equipa de engenharia de corrosão do operador forneceu dados de análise de fluidos produzidos.Zhongshi recomendou material de classe DD por API 6A a resistência de rendimento mínima de 75K aço de liga baixa com dureza controlada (HRC 22 max) por NACE MR0175 para serviço H2STodas as forjadas sob pressão foram submetidas a 100% de ensaio ultrasónico (UT) em conformidade com a norma ASTM A388 e inspecção de partículas magnéticas (MPI) em conformidade com a norma ASTM E709 antes da usinagem.

Modernização do projeto da válvula:Uma desviação fundamental do equipamento anterior foi a especificação de válvulas de portão com assento metálico com Stellite 6 de cara dura em ambas as superfícies de vedação do portão e do assento.O fornecedor anterior tinha utilizado assentos de inserção de elastómeros que se degradavam dentro de 18-24 meses sob a combinação de H2S e ciclo térmicoO design do banco de metal eliminou este modo de falha inteiramente.

Proteção contra corrosão:Todas as superfícies expostas de aço carbono receberam um sistema de pintura de três camadas de qualidade offshore: primer epoxi rico em zinco, camada intermédia de epoxi de alta construção e camada superior de poliuretano.As superfícies úmidas internas foram deixadas sem revestimento para evitar o risco de delaminação do revestimento no serviço ácido.

Inspecção de qualidade:Cada conjunto de árvore de Natal foi submetido a testes hidrostáticos de corpo a 1,5 vezes a pressão nominal de trabalho (7.500 PSI) com um período de espera de 15 minutos,seguido de ensaio de gás a pressão nominal de funcionamento com nitrogénio a 5Os certificados de ensaio e os relatórios UT/MPI foram compilados num livro de dados fornecido com cada conjunto.

Embalagem e exportação:Cada conjunto foi montado em molduras de aço com pontos de ligação para baixo, embrulhado em filme VCI (inibidor de corrosão volátil) e encerrado em caixas de compensado com embalagens de dessecante.Todas as faces de flange receberam coberturas protetoras com retenedores parafusadosO carregamento partiu de Xangai por um navio de contentores com trânsito de 24 dias para o porto de Sohar, Omã.

Resultados do projecto

O superintendente de produção da operadora relatou: "As árvores de Natal de Zhongshi estão funcionando sem uma única fuga de válvula ou problema de vedação desde que foram colocadas em serviço.A nossa equipa de intervenção pode agora concentrar-se na otimização de elevação artificial em vez de reparos de emergência de cabeças de poço.. "

Por que este projeto é importante

Informações sobre aquisições:Este projecto demonstra que as especificações dos materiais, e não apenas a classificação de pressão, são o factor de diferenciação crítico na selecção dos equipamentos de cabeçalho de poço para o serviço ácido.O fornecedor anterior do operador satisfazia os requisitos mecânicos da API 6A, mas utilizava materiais inadequados para o ambiente corrosivos, resultando em falhas crónicas.

Dicas de selecção para os operadores:

• Sempre solicitar a certificação completa da classe de material de acordo com o anexo F da API 6A antes de emitir uma encomenda de compra
• Insistir em relatórios UT e MPI para todas as forjadas sob pressão, não apenas certificados de conformidade
• Considerar acordos de estoque de remessa para reduzir os custos de transporte de estoque e garantir a disponibilidade de peças sobressalentes
• Avaliar o custo total de propriedade, incluindo os custos de intervenção, não apenas o preço unitário na fase do PO

Para os engenheiros de elevadores artificiais:A integridade da cabeça do poço afeta diretamente o desempenho do sistema de elevação artificial.levando a cálculos imprecisos dos pontos de fixação das válvulas de elevação de gásAs condições estáveis da cabeça do poço são um pré-requisito para uma otimização confiável da elevação artificial.

Perguntas Frequentes

P: Como se determina a classe de material API 6A correta para o serviço ácido?
R: A selecção da classe de material depende da pressão parcial de H2S, da concentração de cloreto, do pH e da temperatura.Os materiais da classe DD e EE são normalmente especificados para campos ácidos do Médio OrienteForneça sempre ao seu engenheiro de corrosão os dados completos da análise do fluido produzido.

P: Qual é o tempo de execução típico para as montagens de árvores de Natal API 6A?
R: O prazo de entrega padrão é de 8-12 semanas a partir do recebimento de um pedido aprovado.A entrega acelerada pode reduzir o tempo de entrega para 6 semanas para configurações padrão.

P: As cabeças de tubos existentes podem ser reutilizadas ao melhorar árvores de Natal?
R: Depende da condição da face da flange da cabeça do tubo, da ranhura do anel e dos fios do parafuso de bloqueio.Recomendamos uma inspecção dimensional e NDT da cabeça de tubo existente antes de se comprometer a reutilizarSe a abertura da ranhura do anel for superior a 0,8 mm ou se o engajamento do fio for inferior a 75%, recomenda-se a substituição.

P: Que ensaios são realizados antes da expedição?
R: Cada conjunto é submetido a um ensaio hidrostático do corpo a 1,5 vezes a pressão nominal de funcionamento, a um ensaio de gás a pressão nominal de funcionamento e a um ensaio de funcionamento de todas as válvulas de porta (ciclos de abertura/fechamento).Certificados de material, e os registos NDT são compilados num livro de dados entregue.

P: Como as válvulas de porta com assento metálico se comparam às válvulas com assento elastômico no serviço de gás ácido?
R: As válvulas de metal com frente rígida de Stellite fornecem uma resistência superior à friação e degradação térmica do H2S em comparação com as vedações de elastômeros.Enquanto os assentos de metal exigem maior torque operacional e podem não alcançar zero fechamento de bolha, a sua vida útil em ambientes ácidos é tipicamente 3-5 vezes mais longa do que as alternativas de elastómeros.

P: Que tipo de apoio pós-venda está disponível para locais remotos?
A: O suporte técnico remoto está disponível por videoconferência dentro de 24 horas.Programas de remessa de peças sobressalentes estão disponíveis para operadores com frotas de mais de 10 poços.

P: A intercâmbio OEM é suportada para configurações de cabeçote de poço existentes?
R: Sim. As substituições podem ser fabricadas para corresponder às dimensões de flange OEM existentes, padrões de parafusos e perfis de ranhuras de anel.São necessários dados dimensionais pormenorizados do equipamento existente para uma engenharia de intercâmbio precisa.