Para que é usada a haste de sucção?

A haste de sucçãoé usado para transmitir movimento e carga do acionamento de superfície para a bomba de fundo de poço em um sistema de levantamento-de haste. Em um poço-bem bombeado, a coluna de hastes se move para cima e para baixo dentro da tubulação e aciona o êmbolo da bomba, que eleva o fluido produzido até a superfície. Nesse sentido, a haste não é apenas uma barra de aço no poço; é a ligação mecânica de trabalho entre a unidade de bombeamento de superfície e a bomba abaixo. SLB descreve a coluna de hastes como a conexão entre o sistema de superfície e a bomba de fundo de poço e observa que os sistemas de bomba-de haste continuam sendo um dos métodos de elevação-artificial mais comuns em poços de petróleo.

No uso prático em campos petrolíferos,seleção de haste de sucçãoé baseado no realhaste-serviço de corda. As principais variáveis ​​incluemprofundidade de ajuste da bomba, tamanho da tubulação, tamanho da bomba, carga de fluido, carga de haste polida, comprimento do curso, golpes por minuto, etaxa de produção alvo. O design também deve considerarbem desvio, contato de tubulação, proporção gás-líquido, areia, parafina, escalae meios corrosivos, comoCO2eH2S. Esses fatores determinam se a coluna de hastes deve serdiâmetro-únicooucônico, qualgrau de hasteediâmetrodeve ser usado, seja umhaste de maior resistência-é necessário e comoacoplamentosevaras de pôneideve ser correspondido.

No levantamento da haste alternativa, a coluna da haste de sucção converte o movimento alternativo da superfície em movimento da bomba de fundo de poço. A unidade de feixe levanta e abaixa a corda; o êmbolo da bomba segue esse movimento e move o fluido através da tubulação. No serviço PCP, o conjunto de hastes também é um membro de transmissão-de torque, portanto não funciona apenas em tensão axial. É por isso que a seleção da haste não pode ser separada damodo de bombeamento, bem geometria, eciclo de carga.

Um completocorda de hastenão está limitado ahastes-completas. API 11Bcapashastes de sucção de açoevaras de pôneijunto comhastes polidas, acoplamentos, barras chumbadas, braçadeiras de haste polida, caixas de enchimento, ecamisetas de bombeamento. Emoperação de campo, esses itens funcionam comosistema de elevação-de uma hastee não como componentes isolados, porquecarga de corda, desempenho da conexão, pouso de bomba, contato de tubulação, ecorra a vidatudo depende do comportamento combinado dovaras, seções curtas, acoplamentos, eacessórios associados.

A família de produtos pode ser lida com mais clareza através dos componentes abaixo:

A corda de hastedeve ser avaliado como umsistema de trabalho integradoe não como um grupo isoladocorpo da haste. Seleção correta degrau de hasteediâmetronão garante, por si só, resultados satisfatóriosdesempenho em campo. Prematurovestir, fadiga, erro de pouso, etubulação-danos por contatoainda pode ocorrer quando oregistro de-vara de pônei, projeto de acoplamento, seção de haste-polida, ousuporte para strings-mais baixasé inconsistente com o realbem perfil, carga de corda, emodo de operação.

Os dados atuais do fabricante-alinhados à API são bastante consistentes no lado do-comprimento padrão, conforme mostrado neste [Tamanhos, comprimentos e hastes de pônei]reference.Tenaris lista comprimentos nominais de haste-de sucção de25 pés e 30 pés, enquanto os pôneis estão listados em2, 4, 6, 8, 10 e 12 pés. A página do produto do SLB também identificaHastes de 25 e 30 pése varas de pônei em2, 4, 6, 8 e 10 péscomprimentos. Os catálogos comerciais geralmente listam os diâmetros do corpo da haste de5/8 pol.através1-1/8 pol., e alguns catálogos se estendem ainda mais para1-1/4 pol.ou1-1/2 pol.dependendo da série do produto e do fabricante. Lista de páginas de produtos atuais da Octal5/8 pol. a 1-3/4 pol.em toda a sua família-de sugadores, enquanto suas páginas-de alta resistência listam5/8 pol. a 1-1/8 pol.para esse percurso.

Download:Referência de tamanho e comprimento da haste de sucção

A haste de pônei vs haste de sucçãoa comparação é, portanto, principalmente uma diferença no comprimento e na função da cadeia-de haste, e não uma diferença no propósito básico. As hastes de pônei são usadas para finalizar a corda até a profundidade de pouso necessária, sem forçar a bomba a ficar muito alta ou muito baixa.

O padrãoHaste de sucção API 11Bconjunto de notasé construído em tornoC, K e D. A literatura pública de produtos vincula consistentemente essas classes às crescentes demandas de carga e corrosão:Grau Cpara um serviço mais leve,Grau Konde a resistência à corrosão é mais importante, eGrau Dpara serviços de carga-maior que C ou K. Resumos comerciais públicos repetem a mesma lógica de intervalo de tração: C e K são comumente mostrados emResistência à tração de 90.000–115.000 psi, enquanto D é comumente mostrado em115.000–140.000 psi. Rotas premium e específicas-do fabricante se estendem acima das notas básicas da API para notas comoKD, DXS, HA, HS, HL e HY, dependendo do sistema do fornecedor.

Download: Classes de haste de sucção e referência de série de produtos

O ponto chave é queseleção de grau de haste de sucçãoé umdesign-de stringebem-decisão de dever, não é um simplesescolha do catálogo. A nota selecionada deve corresponder à nota realcarga de haste polida, profundidade de ajuste da bomba, gravidade do ciclo de estresse, ambiente de corrosão, emodo de operaçãodo poço. Em termos práticos, tarefas-mais levespoços alternativospode permanecer dentro da APIC / K / Dalcance, enquantopoços mais profundos, carregamento cíclico mais alto, maior desvio, Torque PCPou mais agressivocondições de corrosãopode empurrar o design paraprêmioousérie de hastes-de alta resistência. Por esse motivo, a nota deve ser lida em conjunto comdiâmetro da haste, corda cônica, classe de acoplamento, e esperadovida de fadiga, porque ocorda de hastetem sucesso ou falha comosistema mecânico correspondentee não como um grupo isoladorótulo de nota. 

A haste de sucção padrãoé geralmente usado onde a coluna de hastes pode ser projetada dentro da faixa normal de grau API 11B e o poço não impõe carga de tração, torque ou demanda de fadiga incomumente alta. Em termos práticos, as hastes padrão geralmente são combinadas com poços de bombeamento de viga convencionais, profundidades moderadas e condições de serviço onde a carga da haste, o desvio e o nível de corrosão permanecem dentro dos limites do grau API selecionado.

A [haste de sucção de alta resistência vs haste de sucção padrão]a comparação torna-se importante quando a condição do poço ultrapassa a faixa prática da seleção de haste API padrão.poços profundos, cargas de haste mais pesadas, poços-de alto fluxo, Serviço PCP, ou condições de operação ondedesempenho de fadigatorna-se um fator de design mais crítico. A página de alta-força do Octal coloca sua rota H/HY empoços profundos,{0}}de carga pesada e corrosivos, enquanto o guia de comparação de Lufkin coloca notas premium, comoKD, DXS, HA e HSem poços com maior fadiga, fluidos corrosivos e demandas de PCP/-furos finos.

Download: Referência de haste de sucção padrão vs de alta resistência

A distinção não é apenas que uma vara é “mais forte”. A distinção mais útil é funcional: as hastes padrão costumam ser suficientes em serviços alternativos convencionais, enquanto as hastes-de alta resistência são escolhidas quando a corda precisa sobrevivercarga maior, fadiga mais severa, torque adicionado, ou geometria de poço mais exigente.

O serviço da haste de sucção deve ser entendido através do serviço real, e não através de rótulos amplos da indústria.Na operação em campo, a coluna de hastes é selecionada de acordo com ométodo de bombeamento, profundidade do poço, carga de fluido, bem trajetória, eperfil de corrosãodo poço. A questão de engenharia não é simplesmente se o poço está produzindo petróleo, mas se a coluna de hastes está funcionando sob pressão.carga alternativa, carga torcional, carga lateral por desvio, alto peso da coluna-de fluidoou um sistema de fluido produzido-quimicamente agressivo. Essas condições determinam se a cadeia deve permanecer dentro de um envelope de grau API convencional ou mover-se para um nível diferente.diâmetro da haste, corda cônica, classe de acoplamento, ousérie de hastes-de alta resistência.

As hastes de sucção são comumente usadas nas seguintes condições de poço:

• poços bombeados-de feixe convencionalonde a coluna de hastes aciona uma bomba alternativa de fundo de poço e o foco principal do projeto écarga axial cíclica, profundidade de ajuste da bomba, ecarga de haste polida;
• Poços PCPonde a corda da haste deve transmitirtorque rotacional contínuoao rotor de fundo de poço enquanto também carrega o peso da coluna e a carga operacional dentro da tubulação;
• poços profundos-de elevaçãoonde a corda superior carrega uma carga de tração repetida mais alta ao longo de um comprimento de corda mais longo, fazendo com queprojeto cônico, resistência à fadiga, edesempenho da conexãomais crítico;
• poços desviados ou doglegonde a corda da haste está expostacontato de tubulação, desgaste do acoplamento, erisco de flambagem-relacionado à compressão, especialmente na parte inferior da corda;
• poços corrosivosonde o fluido produzido contém quantidades significativaságua, CO2, H2S, ou outros componentes corrosivos, portanto a seleção do grau deve considerar não apenas a resistência, mas tambémresistência à corrosãoe confiabilidade do inibidor;
• serviço de coluna-de fluido pesadoonde maior densidade de líquido, maior enchimento da bomba ou metas de produção mais altas aumentam a carga transportada pela coluna de hastes e empurram o projeto para diâmetros maiores, classes mais fortes ou uma conicidade mais cuidadosamente balanceada.

Alguns exemplos de campos tornam a lógica do serviço mais clara:

• Em umprofundo recíproco bem, as seções superiores da haste são repetidascarga de alta resistênciaem cada golpe. Nesta condição, a preocupação do projeto não é apenas a resistência nominal da haste, mas tambémvida à fadiga na conexão virada e rosqueada, integridade do acoplamentoe se a conicidade da corda mantém a tensão-da corda superior dentro de um intervalo aceitável.
• Em umdesviou bem, a coluna pode não permanecer centralizada na tubulação.DE do acoplamentopode entrar em contato com a parede da tubulação e a coluna da haste inferior pode entrar em compressão em parte do curso. Nessas condições,barras chumbadas, barras estabilizadoras, guias de haste e seleção de acoplamentos passam a fazer parte da estratégia-de controle de desgaste, em vez de acessórios opcionais.
• Em umPCP bem, a coluna de hastes não está funcionando apenas sob carga axial. Deve transmitirtorque de acionamento de superfícieao rotor de fundo de poço enquanto também carrega o peso da coluna no furo de poço. Como resultado, o sistema de hastes é submetido atensão de torção, tensão axial, carregamento cíclico, e, em poços desviados, adicionalcontato de tubulaçãoevestir. Neste serviço, a classe da haste, o diâmetro, o sistema de conexão e a seleção do acoplamento devem ser lidos em conjunto.
• Em umpoço corrosivo, a questão do projeto não é apenas se a corda pode suportar a carga. É também se o tipo de haste selecionado pode mantercorra a vidana presença deágua produzida, CO2, H2S, e o programa inibidor real. Nesses poços, o projeto da coluna de hastes deve considerar o risco de corrosão, a interação de fadiga e se o grau escolhido permanece adequado durante todo o intervalo de serviço.

Varasestão conectados poracoplamentos, e o selecionadoclasse de acoplamentoafeta amboshaste-integridade da stringedesgaste da tubulação. A literatura-orientada para APIs públicas identificaClasse TeClasse SMcomo o comumClasses de acoplamento de API, enquanto alguns sistemas de produtos também incluemacoplamento-de alta resistênciarotas para serviços mais exigentes. Porque odiâmetro externo do acoplamentofor maior que o corpo da haste, o acoplamento geralmente é a primeira parte da coluna a entrar em contato com a parede da tubulação empoços desviados. Por esse motivo, a seleção do acoplamento deve ser avaliada em conjunto comgrau de haste, carga de corda, bem desvio, e esperadocondições de desgaste, em vez de ser tratado como uma opção de acessório separada.

O ponto prático é simples: o tipo da haste, o diâmetro da haste e a classe do acoplamento devem ser lidos como um sistema funcional. Uma haste-de alta resistência com a estratégia de acoplamento errada ainda pode apresentar desgaste, fadiga ou problemas de contato-com a tubulação em serviço.

A haste de sucçãoé a seção de haste-de comprimento total padrão usada para construir a maior parte da corda da haste. UMvara de pôneié a seção mais curta da haste usada para ajustar o comprimento total da corda. A literatura atual-alinhada pela API lista hastes padrão em25 pés e 30 pés, enquanto os pôneis são comumente listados em2, 4, 6, 8, 10 e 12 pés.

Essa diferença é operacional, não apenas dimensional. As hastes de pônei são usadas quando a contagem final da haste precisa ser ajustada para que a bomba pouse corretamente e a geometria do curso funcione conforme o esperado.

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Perguntas frequentes

 

 

01. A mesma coluna de haste de sucção pode ser usada tanto para bombeamento de feixe quanto para serviço de PCP?

Não automaticamente.Bombeamento de feixecarrega principalmente a corda da haste emtensão axial alternativa, enquantoServiço PCPtambém adicionacarga torcionale diferentes condições de desgaste do acoplamento, portanto, a classe, o diâmetro e o projeto da conexão geralmente precisam ser revisados ​​de forma diferente.

02.Quando é necessária uma haste de pônei em uma corda de haste de sucção?

A vara de pôneié usado quando a contagem final da-coluna da haste precisa ser ajustada para que a bomba atinja a profundidade necessária. A literatura de produto-alinhada à API pública geralmente lista hastes padrão em25 pés e 30 pése varas de pônei em2–12 péspara esta função de ajuste.

03.Um grau de haste mais alto sempre significa uma corda de haste melhor?

Não.Seleção de notastem que combinarbem, dever, incluindonível de carga, nível de corrosão, gravidade da fadigae se a string está funcionando embombeamento de feixeouPCPserviço. Séries premium ou-de alta resistência são usadas quando a carga real ultrapassa a faixa prática de notas da API, e não como uma atualização padrão.

04.Por que a seleção do acoplamento é importante se a classe da haste já está correta?

Porqueacoplamentosfazem parte do sistema de cordas-da haste de trabalho, não apenas dos conectores. Sua classe, rota de dureza e influência do diâmetro externotransferência de carga, integridade da conexão, econtato de tubulação, especialmente empoços desviadosonde os acoplamentos podem entrar em contato primeiro com a parede da tubulação.

Certificações

 

Certificado CE

Certificado ISO 9001

Certificado API Q1

Certificado ABS

Certificado AP-5L

Certificado API-5CT