Les antécédents des clients
Un exploitant indépendant de taille moyenne du Sultanat d'Oman gère un champ pétrolier mature en terre dans le bassin salin de Ghaba.Le champ produit 28-32° de brut API à partir de la formation de grès de Barik à des profondeurs de puits allant de 2La pression du réservoir varie entre 1 800 et 2 600 PSI, les concentrations de H2S mesurées à 1,2 à 2,8% en volume et la teneur en CO2 à 3,5% en moyenne.La température statique du trou du fond atteint 98°C dans des conditions de débit.
L'exploitant exploite 47 puits de production actifs, dont 31 sont naturels et 16 nécessitent une aide au levage du gaz.500 barils de liquide avec une coupe moyenne d'eau de 64%Le champ est en production depuis 2004 et l'équipement de tête de puits d'origine approchait de la fin de sa durée de vie.
Les premiers problèmes
Au début de 2024, l'opérateur a enregistré une augmentation des pannes liées aux têtes de puits sur l'ensemble du champ:
- Faillite du siège de la soupape de sortie:12 puits ont connu une fuite interne au-delà des sièges des vannes de porte, nécessitant une injection fréquente de scellant de vanne à titre de mesure temporaire.
- Corrosion des rainures des anneaux de brides:Les rainures des anneaux de la bride RTJ de 5 puits présentaient des profondeurs de creusement supérieures à 1,5 mm, ce qui compromettait l'intégrité de la pression lors des opérations d'intervention de puits.
- Dégradation de l'étanchéité du col de l'appareil:Les joints élastomériques dans 8 obturateurs de tubes se sont durcis et ont perdu leur élasticité, ce qui a entraîné une migration de gaz mesurable vers la zone de joint secondaire aux sorties de la tête du boîtier.
- Impact opérationnel:Le temps d'arrêt non planifié a atteint 380 heures par trimestre sur le terrain.000 par an pour les réparations de casse-tête d'urgence, des campagnes d'injection de scellants et des composants de remplacement de plusieurs fournisseurs.
- Fragmentation des marchés:L'approvisionnement en pièces de rechange auprès de 5 fournisseurs différents a entraîné une complexité de l'inventaire et une traçabilité incohérente des matériaux sur le terrain.
Pourquoi le client a choisi cette solution
L'opérateur a évalué les propositions de trois fabricants agréés selon l'API 6A. Le groupe Puyang Zhongshi a été sélectionné sur la base des critères techniques et commerciaux suivants:
| Critère d'évaluation | Exigence | Réaction de Zhongshi |
|---|
| Licence de monogramme selon API 6A | Obligatoire - PSL 2 au minimum | Capacité PSL 3G, licence valable depuis 2002 |
| Conformité des matériaux H2S/CO2 | Les produits de la catégorie 1 doivent être présentés dans la liste ci-dessous: | Classes de matières AA à FF, pleinement conformes à la NACE |
| Nombre de pressions | 3Pression de travail de 1000 à 5000 PSI | 2,000-20 000 PSI, tous vérifiés par test hydrostatique |
| Façonnage de la traçabilité des sources | Certificats complets d'usine requis | Traçabilité du lot thermique de la forge à l'assemblage final |
| Délai de livraison | 8 à 12 semaines après le début de l'opération | Livré en 6 semaines avec qualification du matériel personnalisé |
| Appui technique | Surveillance de l'installation sur place | Ingénieur de mise en service pour les 3 premiers puits |
| Engagement pour le marché de l'après-vente | Disponibilité de pièces détachées - 5 ans minimum | Stock de consignation établi dans l'entrepôt de l'opérateur à Mascate |
Produits achetés
| Nom de l'article | Spécification | Quantité |
|---|
| API 6A Assemblage de l'arbre de Noël | 5,000 PSI WP, trou nominal de 2-9/16", configuration à double aile, classe de matériau DD (service acide), PR2 testé | 8 séries |
| Enroulement de la tête de tuyau | 7-1/16" x 2-9/16", connexion à flanche inférieure, avec deux vis de verrouillage et ports d'injection de joint secondaire | 8 unités |
| Résistant à la corrosion | Connexion supérieure de 9 pouces, fond de soudure glissante, avec épaule d'atterrissage double | 4 unités |
| Ventilateur de sortie (manuel) | 2-9/16 " 5K, métallique, élévation de la tige, avec un dispositif d'injection de graisse et le siège arrière port d'essai | 16 unités |
| Choke réglable | 2-9/16" entrée 5K, 2 "sortie, avec boisson calibrée et pointe d'aiguille, garniture en carbure de tungstène | 8 unités |
| Les joints de bague et les ensembles de joints | Type BX-153/BX-154, Inconel 825, avec joints de secours élastomères | 8 ensembles complets |
Solution technique
Processus de sélection des matériaux:L'équipe d'ingénierie de la corrosion de l'opérateur a fourni des données d'analyse de fluide produites.Zhongshi a recommandé un matériau de classe DD selon l'API 6A ¢ une résistance de rendement minimale de 75K en acier de faible alliage à dureté contrôlée (HRC 22 max) selon la NACE MR0175 pour le service H2SToutes les pièces forgées sous pression ont été soumises à un test ultrasonique (UT) à 100% selon la norme ASTM A388 et à une inspection des particules magnétiques (MPI) selon la norme ASTM E709 avant l'usinage.
Mise à niveau de la conception de la vanne:Une différence majeure par rapport à l'équipement précédent était la spécification de vannes de porte à siège métallique avec Stellite 6 face dure sur les deux surfaces d'étanchéité de la porte et du siège.Le fournisseur précédent utilisait des sièges en élastomère qui se dégradaient en 18 à 24 mois par cycle combiné H2S et thermique.La conception du siège métallique élimine complètement ce mode de défaillance.
Protection contre la corrosion:Toutes les surfaces exposées en acier au carbone ont reçu un système de peinture à trois couches de qualité offshore: une couche d'époxy riche en zinc, une couche intermédiaire d'époxy de haute construction et une couche supérieure en polyuréthane.Les surfaces humides internes n'ont pas été recouvertes pour éviter le risque de délamination du revêtement en service acide..
Inspection de la qualité:Chaque assemblage d'arbre de Noël a été soumis à des essais hydrostatiques de la carrosserie à une pression de travail nominale de 1,5 fois (7,500 PSI) avec une période de conservation de 15 minutes,suivie d'un essai de gaz à pression de travail nominale avec de l'azote à 5Les certificats d'essai et les rapports UT/MPI ont été compilés dans un carnet de données fourni avec chaque assemblage.
Emballage et exportation:Chaque assemblage a été monté sur des cadres en acier avec des points de fixation boulonné, enveloppé dans une pellicule VCI (inhibiteur de corrosion volatile) et enfermé dans des caisses en contreplaqué avec des emballages de déshydratant.Toutes les faces de la bride ont reçu des couvercles de protection avec des retenus boulonnésL'expédition a quitté Shanghai par conteneur avec un transit de 24 jours vers le port de Sohar, Oman.
Résultats du projet
| Indice de performance | Avant le remodelage | Après le remodelage | Amélioration |
|---|
| Temps d'arrêt non planifié de la tête de puits (heures/quartier) | 380 | 152 | Réduction de 60% |
| Coût moyen d'intervention par événement | 42 $, une pièce.000 | 18 dollars. Je suis désolé.500 | Réduction de 56% |
| Dépenses annuelles d'entretien des têtes de puits | 680 $, une pièce.000 | 295 $, une pièce.000 | Réduction de 57% |
| Fréquence de remplacement de la vanne de sortie | 18 à 24 mois | Aucun remplacement en 14 mois | En cours |
| Nombre de fournisseurs actifs pour les composants des têtes de puits | 5 | 1 | Réduction de 80% |
| Temps moyen entre les interventions liées à la tête de puits | 11 semaines | 35 semaines | 3Amélioration de 0,2 fois |
Le superviseur de la production de l'exploitant a rapporté: "Les arbres de Noël de Zhongshi fonctionnent sans une seule fuite de soupape ou problème de jointure depuis leur mise en service.Notre équipe d'intervention peut maintenant se concentrer sur l'optimisation de l'ascenseur artificiel au lieu de réparations d'urgence de la tête de puits. "
Pourquoi ce projet est important
Perspectives d'approvisionnement:Ce projet démontre que la spécification du matériau ¥ pas seulement la pression ¥ est le facteur de différenciation essentiel lors du choix des équipements de tête de puits pour le service acide.Le fournisseur précédent de l'opérateur satisfaisait aux exigences mécaniques de l'API 6A mais utilisait des matériaux inappropriés pour un environnement corrosif., entraînant des défaillances chroniques.
Conseils de sélection pour les opérateurs:
- Demandez toujours une certification complète de la classe de matériau conformément à l'annexe F de l'API 6A avant de passer un ordre d'achat
- Insister sur les rapports UT et MPI pour toutes les pièces forgées sous pression, pas seulement sur les certificats de conformité
- Considérer des accords de stockage de marchandises pour réduire les coûts de transport des stocks et assurer la disponibilité des pièces de rechange
- Évaluer le coût total de la propriété, y compris les coûts d'intervention, et non seulement le prix unitaire au stade de l'OP
Pour les ingénieurs des ascenseurs artificiels:L'intégrité de la tête de puits a une incidence directe sur les performances du système d'ascenseur artificiel.conduisant à des calculs inexacts du point de réglage de la soupape de levage du gazDes conditions de tête de puits stables sont une condition préalable à une optimisation fiable de l'ascenseur artificiel.
Questions fréquemment posées
Q: Comment déterminer la bonne classe de matériau API 6A pour le service acide?
R: Le choix de la classe de matériau dépend de la pression partielle de H2S, de la concentration de chlorure, du pH et de la température.Les matériaux de classe DD et EE sont généralement spécifiés pour les champs acides du Moyen-OrientFournissez toujours à votre ingénieur en corrosion les données complètes de l'analyse du fluide produit.
Q: Quel est le délai de livraison typique pour les assemblages d'arbres de Noël API 6A?
R: Le délai de livraison standard est de 8 à 12 semaines à compter de la réception d'une commande approuvée.La livraison accélérée peut réduire le délai de livraison à 6 semaines pour les configurations standard.
Q: Les têtes de tubes existantes peuvent-elles être réutilisées lors de la mise à niveau des sapins de Noël?
R: Cela dépend de l'état de la face de la bride de la tête du tuyau, de la rainure de l'anneau et des fils de vis de verrouillage.Nous recommandons une inspection dimensionnelle et une NDT de la tête de tuyauterie existante avant de s'engager à réutiliserSi le creux de la rainure d'anneau est supérieur à 0,8 mm ou si l'engagement du fil est inférieur à 75%, il est recommandé de le remplacer.
Q: Quels tests sont effectués avant expédition?
R: Chaque assemblage est soumis à un essai hydrostatique de la carrosserie à 1,5 fois la pression de fonctionnement nominale, à un essai de gaz à la pression de fonctionnement nominale et à un essai de fonctionnement de toutes les vannes de porte (cycles d'ouverture/fermeture).certificats de matériaux, et les enregistrements NDT sont compilés dans un carnet de données livrable.
Q: Quelles sont les différences entre les soupapes métalliques et les soupapes élastomères dans le secteur des gaz acides?
R: Les soupapes métalliques à face rigide Stellite offrent une résistance supérieure à la fragilité et à la dégradation thermique du H2S par rapport aux joints en élastomère.Alors que les sièges métalliques nécessitent un couple de fonctionnement plus élevé et ne peuvent pas atteindre zéro bouteille étanche, leur durée de vie dans des environnements acides est généralement de 3 à 5 fois plus longue que les alternatives en élastomères.
Q: Quelle assistance après-vente est disponible pour les sites éloignés?
R: L'assistance technique à distance est disponible par appel vidéo dans les 24 heures.Les programmes de pièces de rechange sont disponibles pour les opérateurs disposant d'une flotte de plus de 10 puits..
Q: L'interchangeabilité OEM est-elle prise en charge pour les configurations de têtes de puits existantes?
R: Oui, les pièces de rechange peuvent être fabriquées pour correspondre aux dimensions de la bride OEM existante, aux motifs de boulons et aux profils de rainures d'anneau.Des données dimensionnelles détaillées provenant de l'équipement existant sont requises pour une ingénierie précise de l'interchangeabilité.
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