Come selezionare correttamente il materiale e la pressione nominale delle valvole a saracinesca API 6A in base alle condizioni del giacimento petrolifero?

Valvole a saracinesca ApI 6A sono componenti critici nelle teste dei pozzi dei giacimenti petroliferi e nei gruppi di alberi di Natale. la scelta corretta del materiale e della pressione nominale è essenziale per sicurezza, affidabilità e conformità con gli standard di settore.

Passaggio 1: determinare la pressione nominale richiesta

La pressione nominale della valvola deve essere uguale o superiore a Pressione operativa massima prevista (MAOP) del pozzo.

• Raccogliere dati: Determinare la pressione potenziale più alta alla testa del pozzo (pressione di chiusura, pressione di flusso ed eventuali picchi di pressione).
• Seleziona la classificazione API 6A: La valutazione della pressione è definita da Livello delle specifiche di prodotto API 6A (PSL) e la classe di pressione nominale associata. Le classi di pressione della valvola API 6A variano generalmente da Da 2.000 PSI a 20.000 PSI .

• Margine di sicurezza: È pratica comune selezionare un rating che offra un margine di sicurezza al di sopra del MAOP.

Passaggio 2: determinare la classe del materiale richiesta (resistenza alla corrosione)

La selezione del materiale è il passaggio più cruciale e dipende interamente dal composizione fluida (petrolio, gas, acqua e contaminanti) e il temperatura operativa . Ciò è definito dal Classe materiale API 6A .

A. Identificare gli agenti corrosivi

• Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): Una delle maggiori preoccupazioni in quanto provoca Cracking da stress da solfuri (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Servizio acido e richiedono materiali conformi NACE MR0175/ISO 15156 .
• Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Cause dolce corrosione (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
• Chlorides ($\text{Cl}^-$): Elevate concentrazioni possono portare a tensocorrosione (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Selezionare la classe del materiale (da AA a HH)

L'API 6A utilizza una designazione tramite lettera per specificare i requisiti dei materiali in base al servizio corrosivo:

• Servizio acido Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds $ 0,05 $ psi assoluto ($ 0,345 $ kPa assoluto) , tu deve selezionare una classe di materiale conforme a NACE ( GG, EE, FF o HH ).

Passaggio 3: determinare la valutazione della temperatura

La classe del materiale (Passaggio 2) viene spesso definita in base alla temperatura nominale. La valvola deve essere dimensionata per l'intera gamma di potenziali temperature di esercizio.

• Identificare le temperature massime/minime: Determinare la temperatura massima e minima prevista del fluido operativo e dell'ambiente.
• Seleziona Classe di temperatura: Le classi di temperatura API 6A sono designate da una lettera (K, L, N, P, S, t, U, V, X, Y):

• Integrazione: La selezione finale sarà una combinazione di Classe materiale e Classe di temperatura (ad es. FF/U per servizio acido ad alta temperatura).

Passaggio 4: definire il livello di specifica del prodotto API 6A (PSL)

Il PSL specifica il livello di qualità di produzione, test e documentazione richiesti per l'apparecchiatura. PSL più elevati significano requisiti più rigorosi.

• PSL1: Livello più basso, richiede documentazione e test minimi. Adatto per applicazioni a bassa pressione e a basso rischio.
• PSL2: Livello intermedio, con maggiori requisiti per test e tracciabilità dei materiali. Più comune per le teste pozzo standard.
• PSL3: Livello elevato, con test approfonditi sui materiali, tracciabilità e requisiti di esame non distruttivo (NDE). Adatto per pozzi di servizio ad alta pressione/alta temperatura o critici.
• PSL4: Livello più alto, che richiede ulteriori test e documentazione specifici (ad esempio, test di impatto specifici). Utilizzato per le applicazioni più critiche o in acque profonde.

Regola di selezione: Scegli un PSL in base a criticità e rischio associato al pozzo. Per la maggior parte dei pozzi di produzione standard, PSL2 o PSL3 è appropriato.