Fabricantes y proveedores de tubos de aislamiento al vacío

Tubos y revestimientos aislantes al vacío: La guía completa para importadores y compradores

La expansión de los procesos de recuperación de petróleo mejorados térmicamente, como la estimulación cíclica por vapor (CSS), el drenaje por gravedad asistido por vapor (SAGD) y la inundación de vapor, ha llevado al desarrollo de pozos térmicos en la perforación de petróleo y gas. Estos son procesos de alta temperatura que se combinan con varios desafíos para el diseño de pozos de petróleo y gas, especialmente al observar el desempeño y la integridad de los pozos.

Las aplicaciones de la tubería aislada al vacío y la casing aislada al vacío han mejorado significativamente el diseño y el rendimiento del pozo en dos aspectos principales;
1. Mitigan el efecto de temperaturas más altas en algunas partes de la formación;
2. Reducen la pérdida de calor del fluido inyectado.
Este artículo describe el diseño y las consideraciones económicas que pueden influir en la elección de tubería aislada al vacío o revestimiento aislado al vacío para la formación y terminación de pozos.

La información de esta publicación contiene algunos de los parámetros considerados durante el diseño del pozo térmico. Estos son factores que deben tenerse en cuenta cuando se busca comprar tubing y casing VIT. En la mayoría de los casos, deberá observar la temperatura de casing y tubing y la pérdida de calor. Conocer estos parámetros lo ayudará a estudiar la integridad del pozo y estimar su eficiencia general.
Además, se ejecutan algunos aspectos simples entre diferentes formaciones que utilizan tubería aislada al vacío para comparar varios aspectos de las tuberías de producción y las tuberías de revestimiento aisladas al vacío. En este punto, debe saber que la tubería aislada al vacío se usa a menudo para convertir un modelo de pozo no térmico en inyección de vapor. Al seleccionar tubing y casing ailada al vacío adecuados para aplicaciones de pozos de petróleo y gas, debe tener en cuenta una amplia gama de su rendimiento térmico.

¿Qué es la tubería de aislamiento al vacío?

La tubería de producción de aislamiento al vacío es un tipo selecto de tubería que se usa para mejorar el potencial termodinámico de los pozos de petróleo y gas al entregar más entalpía al campo de petróleo. Los tubos de aislamiento al vacío de alta temperatura ayudan a los ingenieros a reducir el efecto del calor cuando se recuperan el petróleo y el gas. Dado que el proceso de perforación de petróleo desde las profundidades de las rocas requiere la entrega de vapor para optimizar el rendimiento térmico del proceso de vapor, las tuberías utilizadas para suministrar vapor y otros fluidos deben poder soportar altas temperaturas sin comprometer el rendimiento del pozo. En algunos casos, los rangos de alta temperatura pueden requerir el uso de una tubería aislada al vacío de doble pared para mitigar el efecto de temperaturas extremadamente altas en la formación.

¿Qué es casing de aislamiento al vacío?

Note, the use of vacuum insulation tubing is often driven by its strength or weaknesses.

Aplicaciones de tubing y casing aislados al vacío

En la terminación de drenaje por gravedad asistido por vapor, se utilizan tubos de aislamiento al vacío para mejorar el proceso general. La aplicación comienza en el campo, el diseño del pozo, la sarta de inyección y las instalaciones de superficie. En las etapas iniciales del drenaje por gravedad asistido por vapor, los pares de pozos se inyectan vapor en una cadena larga. Al mismo tiempo, los fluidos del campo producidos durante el proceso se devuelven a la superficie a través de una cuerda concéntrica corta. En todo el proceso, las tuberías de producción aisladas al vacío se utilizan por las siguientes razones:
1. Reducir el intercambio de calor entre los fluidos inyectados y de retorno.
2. Reducir el flujo másico de vapor, produciendo por tanto la entalpía correcta al depósito utilizando menos volumen de vapor.
3. Mejorar la relación de petróleo y vapor inicial como resultado del flujo de vapor másico reducido.
4. Reducir la demanda de instalaciones de superficie para permitir plantas más pequeñas o dar a las plantas existentes espacio adicional para la circulación de pares de pozos adicionales.
Estos beneficios tienen un gran retorno de la inversión e influyen significativamente en el pago.
En los procesos tradicionales de inyección de vapor y drenaje por gravedad asistido por vapor, tubing y casing de aislamiento al vacío se utilizan por las siguientes razones:

1. Proporcionar la mayor tasa de entalpía a las rocas que contienen petróleo.
2. Reducir el alcance y la magnitud de la expansión térmica y la transferencia de calor en el revestimiento de producción y el cemento. Esto ayuda a aliviar las preocupaciones por los daños inducidos por el calor y la calidad del sellado del cemento.
3. Maximizar la entalpía inyectada entregada al campo, mejorando así la reducción de la viscosidad, la expansión térmica del gas y el potencial de destilación del campo.

El rendimiento del tubing y casing de aislamiento al vacío puede variar significativamente, y no existe una especificación estándar o genérica.

Lo que todo ingeniero debe saber sobre las tuberías de producción y las tuberías de revestimiento aisladas al vacío

Muchos ingenieros en el campo del petróleo y el gas que requieren el uso de VIT a menudo tienen muchas preguntas que responder:

• ¿Cuál es el valor de conductividad térmica?
• ¿Cuál es el rendimiento térmico de VIT? ¿Qué tal su pérdida de calor por pie o metro de longitud?
• ¿Cuáles son las propiedades mecánicas de tubing y casing de aislamiento al vacío? ¿Y sus limitaciones?

Si bien estas preguntas son más específicas, sus respuestas pueden o no llevar al ingeniero a la mejor decisión de compra. Se requiere un cierto nivel de conocimiento sobre los tubos aislados al vacío antes de especificar y comprar un tubo de aislamiento y una sarta de revestimiento. Una vez que se toma la decisión, un proceso de inyección de vapor cosechará los beneficios de usar la tubería de producción y la tubería de revestimiento de aislamiento al vacío adecuada. Sin embargo, antes de tomar la decisión de compra, es fundamental comprender los aspectos técnicos del tipo de sistema de aislamiento que se debe instalar.

Esta sección creará un nivel de transparencia técnica y ofrecerá a los ingenieros la información correcta que se puede utilizar para evaluar varios fabricantes y tecnologías de tuberías de producción y tubería de revestimientos de aislamiento al vacío.

Un tubo de inyección de vapor de doble pared se utilizó por primera vez a fines de la década de 1970 para reducir el costo del vapor, resolver problemas de pozos y mejorar la proporción de petróleo de vapor. La primera tubería de aislamiento se hizo con un sistema aislante relleno de gas argón con un valor de conductividad térmica de hasta 0.015 Btu / Hr-Ft- ° F (0.026 w / mK). Un hechizo de actividades y tecnologías por parte de los fabricantes de petróleo y el procesamiento llevó a la introducción de tubos de aislamiento al vacío. La tubería de aislamiento de alto vacío de doble pared y gettered mejoró el rendimiento térmico de los pozos de petróleo debido a un valor de conductividad de hasta 0.0018-0.0023 Btu / Hr-Ft- ° F (0.003-0.004 w / mK).

¿Qué es Getter?

Un getter se describe como una sustancia química no mecánica que se utiliza para convertir moléculas de gas en sólidos que pueden quedar atrapados dentro de la matriz del material getter. El absorbente utilizado en los sistemas de aislamiento al vacío suele estar hecho de circonio, vanadio y hierro. La mezcla de estos compuestos crea gránulos y píldoras instaladas firmemente en el tubo interior. Esta ubicación hace que los gránulos y las píldoras se activen fácilmente con el vapor a alta temperatura.
En la mayoría de los casos, los fabricantes de getters forman getters en su configuración final a temperatura ambiente y se utilizan para bombear gases de hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, óxido de carbono (ii) y óxido de carbono (iv). Se forma una capa de pasivación en la superficie exterior ya que los absorbentes tienen una alta afinidad por los gases de nitrógeno, óxido de carbono (ii) y óxido de carbono (iv). Estos gases recubren la superficie del getter, evitando un mayor bombeo a temperatura ambiente. Entonces se requiere la reactivación a alta temperatura para iniciar el proceso de bombeo nuevamente.

Qué buscar:

• Getter: los ingenieros deben revisar las hojas de datos técnicos del getter que utiliza el fabricante. Además, es necesario encontrar información sobre la capacidad del captador, la velocidad de bombeo y la temperatura de activación..
• Activación del getter: los ingenieros deben saber cómo activar el getter y comparar los procedimientos de los fabricantes de VIT con los datos de los fabricantes del getter sobre la eficiencia de activación.
• Cantidad de getter: es esencial comprender la cantidad y ubicación correctas del getter instalado en el anillo de cada junta.

La reactivación del captador para tuberías y revestimientos aislados al vacío se realiza mejor en un horno con temperatura controlada en un proceso conocido como proceso de horneado. Este es un paso vital en la fabricación de un sistema de aislamiento de alto vacío gettered de doble capa.

¿Qué es el proceso de horneado?

El proceso de horneado es una práctica común y estándar que se utiliza en la fabricación de sistemas de alto vacío para ayudar a aumentar la capacidad del captador para realizar su función principal. Se supone que un getter mantiene el vacío durante el ciclo de vida de la tubería aislada al vacío y la junta de la casing.
La desgasificación de los tubos internos y externos suele ser un problema en el sistema de vacío. Veámoslo de esta manera. Cuando un objeto se evacua mecánicamente usando una bomba de vacío, se observa un aumento de presión, especialmente después de que se retira la bomba de vacío y se sella el puerto de evacuación. El aumento de presión a menudo es causado por gases residuales que quedan en el contenedor y algunos gases atrapados dentro del contenedor.

Cuando el proceso de horneado se realiza correctamente, las materias primas resultantes se limpian bien y el volumen de gases residuales en los tubos exterior e interior se reduce significativamente. El proceso de horneado es un paso esencial que extiende el ciclo de vida de la tubería aislada al vacío y la junta de la casing. Esto se debe principalmente a que los captadores tienen una capacidad finita que maximiza la capacidad de bombeo para manejar el problema del vacío, que es la permeación de hidrógeno. El gas hidrógeno deteriora la eficiencia térmica, aumentando la conductividad térmica de la tubería y la casing de aislamiento al vacío y todo el sistema de ajuste aislado al vacío. La permeación de hidrógeno gaseoso se produce por disolución y difusión. El gas primero se disuelve en las paredes sólidas de acero, se difunde y se desorbe en el sistema de vacío.

Conclusión

Comprar la tubería de producción y la tubería de revestimiento de aislamiento al vacío adecuados representa una inversión sustancial. Por lo tanto, se necesita un enfoque más lógico y técnico para evaluar varios fabricantes de VIT. Ha habido una falta de comprensión general de los tubing y casing de aislamiento de vacío de alta temperatura que el artículo necesitaba abordar. El propósito de esta guía fue revisar los tubing y casing aislados al vacío y sus aplicaciones en la industria del petróleo y el gas para permitir que los futuros compradores tomen decisiones de compra informadas. Al hacerlo, se espera que mejore su comprensión de los tubos y revestimientos de aislamiento al vacío, que se disipe cualquier información errónea y que esté en condiciones de utilizar esta información para tomar mejores decisiones de compra.