Vallourec qualifica com sucesso as conexões VAM® 21 para aplicações geotérmicas de até 350°C
Em um novo protocolo de teste, a Vallourec qualificou com sucesso suas conexões VAM® 21 até 350°C, o que oferece oportunidades empolgantes para operadores geotérmicos. Impulsionadas pela experiência em P&D, as equipes da Vallourec adaptaram as estruturas existentes para aplicações geotérmicas com base nos padrões da indústria e na experiência em Óleo e Gás. Pierre Mauger, Engenheiro de P&D, e François Penven, Gerente de Marketing e Desenvolvimento para Aplicações Geotérmicas, falam sobre o projeto.
Reconhecida como uma energia renovável de baixo custo, a indústria geotérmica tem assistido a um forte aumento no número de operadoras que recorrem ao setor. Os poços geotérmicos são operados em temperaturas mais altas do que as normalmente encontradas na indústria de Óleo e Gás (O&G), atingindo algo entre 200°C e 350°C. Além disso, espera-se que o número de poços geotérmicos operando em temperaturas mais altas aumente em regiões geotérmicas populares, como Indonésia, Filipinas, África Oriental, Islândia e Califórnia. Por exemplo, a temperatura média dos reservatórios em países da África Oriental, como Djibuti e Etiópia, é de cerca de 350°C..
Os operadores estão investindo pesadamente nesses poços, com alguns gastos de até USD 30 milhões. “Isso significa que esses poços precisam durar muito tempo”, diz François. “A vida útil padrão do poço é de 30 anos, então todos os equipamentos do poço precisam ser projetados para durar também. “
Superando desafios de alta temperatura
As conexões são fundamentais para garantir a integridade estrutural de um poço, seja em O&G ou em operações geotérmicas. Rosqueadas nos tubos usados para construir poços geotérmicos, as conexões garantem que todos os componentes dentro do poço estejam conectados, vedados e seguros. Poços de óleo e gás geralmente requerem conexões para serem qualificadas a 180°C. Em poços geotérmicos, como os tubos e conexões estão expostos a temperaturas muito superiores, estão ainda mais sujeitos ao efeito da dilatação do material e precisam ser devidamente qualificados.
Como ilustração, um tubo API-5CT Range 3, que tem cerca de 12,5 metros de comprimento, aquecido a 350°C ganha cerca de 60 mm de comprimento. Isso significa que para um poço de 2.000 m de profundidade, se a coluna estiver livre para se mover, ela ganha cerca de 9 metros de comprimento. Dado que o revestimento é cimentado, as extremidades não podem se mover, o que significa que a tensão é compartilhada ao longo da coluna.
Para acomodar essas condições, os padrões TWCCEP2 – os padrões dedicados para poços de alta temperatura – exigem que as conexões sejam testadas e qualificadas a 350°C. Isso não apenas expande as possibilidades para operadores geotérmicos, mas também representa uma oportunidade de aproveitar mais energia por meio do mesmo processo.
A Vallourec testou assim suas conexões VAM® 21 a 350°C. Embora as conexões VAM® tenham ultrapassado 180°C no passado, a empresa nunca se aventurou além dos 240°C experimentados em aplicações de poços O&G de alta pressão/alta temperatura. Para garantir a qualificação bem-sucedida, as equipes da Vallourec adaptaram os modelos existentes e desenvolveram novas ferramentas de teste.
Sem sinais de resfriamento
Para atender demandas futuras em todo o mundo, a empresa está pesquisando temperaturas ainda mais altas, de até 450°C.
A Vallourec está comprometida com a inovação, trabalhando com clientes, organizações do setor e centros de pesquisa para trocar ideias e entender melhor os desafios futuros. Com o aquecimento do mercado geotérmico, a Vallourec está bem preparada para o futuro.
1-Protocolo de Avaliação de Conexão de Revestimento de Poço Térmico
Para fazer o teste, a equipe de P&D desenvolveu novos dispositivos de medição, adaptando os equipamentos existentes para levar em consideração a tensão. Isso incluiu adaptar as capacidades de aquecimento para atingir altas temperaturas de forma homogênea em toda a amostra. No entanto, ajustar-se a essas novas condições significa não apenas fazer alterações na estrutura, mas em todos os componentes ao longo do processo. Isso inclui a armadilha de vazamento, monitoramento e termopares, além de modificar o treinamento do operador e a implementação do protocolo.
"Os ajustes de teste também incluíram o desenvolvimento de novas qualificações de make & break”, explica Pierre. “Isso inclui o uso de um lubrificante que resista a temperaturas mais altas”. Além disso, graças à experiência em conexões da Vallourec, a equipe conseguiu identificar tamanhos e ciclos de carga críticos e reduzir o número de amostras que precisavam de testes físicos seguindo a abordagem de análise de elementos finitos
Esses desenvolvimentos forneceram à Vallourec informações valiosas e experiência em qualificação geotérmica que a diferenciam de outros players do mercado, proporcionando uma vantagem competitiva
Resistindo aos testes de tempo, temperatura e compressão
"VAM® 21 foi projetada para ser 100% resistente à compressão, o que é diferente das versões anteriores de conexão de tubos”, diz François. “Em outras palavras, a conexão é tão forte quanto o tubo. Em seu DNA, o design da conexão é resistente tanto à compressão quanto à temperatura"
A qualificação TWCCEP garante que as conexões VAM® possam absorver altos níveis de deformação e cargas de compressão induzidas sem falha ou vazamento. Isso também beneficia o poço. O teste de conexões em altas temperaturas contribui para prolongar a vida útil do poço e melhorar o seu desempenho.
Outra vantagem da VAM® 21 é sua longa história no mercado, que remonta a 12 anos. Ela agora é “a conexão reconhecida para instalação fácil, econômica e é usada pelas principais operadoras em todo o mundo”, diz François. “VAM® 21 também é usada em outras diversas aplicações, como alta pressão e alta temperatura (HPHT) e poços de águas profundas, o que demonstra sua confiabilidade e robustez. Esse é um forte ponto de venda para VAM® 21”.
Por mais de três décadas, a Vallourec fornece suporte a projetos geotérmicos. Com sua gama de produtos, amplo conhecimento no campo e novo protocolo de teste, a empresa está bem equipada para ajudar os clientes a perseguir suas ambições geotérmicas em todos os pontos de acesso do mundo.
