Cum să selectați corect materialul și presiunea nominală a supapelor cu poartă API 6A în funcție de condițiile câmpului petrolier?

Supape cu poartă API 6A sunt componente critice în ansamblurile capului de puț și al pomului de Crăciun. Selectarea corectă a materialului și a presiunii nominale este esențială pentru siguranță, fiabilitate și conformitate cu standardele din industrie.

Pasul 1: Determinați presiunea nominală necesară

Presiunea nominală a supapei trebuie să fie egală sau mai mare decât Presiune maximă de operare anticipată (MAOP) a fântânii.

Colectați date: Determinați cea mai mare presiune potențială în capul sondei (presiunea de închidere, presiunea de curgere și orice potențiale creșteri de presiune).
Selectați evaluarea API 6A: Presiunea nominală este definită de Nivel de specificație a produsului API 6A (PSL) și clasa de presiune nominală asociată. Clasele de presiune ale supapelor API 6A variază de obicei de la 2.000 psi până la 20.000 psi .

Presiune nominală (psi)	Clasa de presiune API 6A
2.000	2M
3.000	3M
5.000	5M
10.000	10M
15.000	15M
20.000	20M

Marja de siguranță: Este o practică obișnuită să selectați un rating care oferă o marjă de siguranță peste MAOP.

Pasul 2: Determinați clasa de material necesară (rezistența la coroziune)

Alegerea materialului este cel mai important pas și depinde în întregime de compoziție fluidă (petrol, gaz, apă și contaminanți) și temperatura de functionare . Aceasta este definită de Clasa de materiale API 6A .

A. Identificați agenții corozivi

Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): O îngrijorare majoră așa cum o provoacă Fisurarea la stres cu sulfuri (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Serviciu acru și necesită materiale conforme cu NACE MR0175/ISO 15156 .
Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Cauze coroziune dulce (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
Chlorides ($\text{Cl}^-$): Concentrațiile mari pot duce la fisurare prin coroziune sub tensiune (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Selectați clasa de material (AA la HH)

API 6A utilizează o desemnare a literei pentru a specifica cerințele materialelor bazate pe serviciul coroziv:

Clasa materialului	Descrierea serviciului	Exemplu de aplicație/note
AA	Uz general non-acru	Serviciu standard, la preț redus.
BB	Temperatură scăzută non-acru	Servicii standard, climă rece.
CC	Temperatură ridicată non-acru	Serviciu standard, temperatură ridicată.
DD	Acră de uz general (NACE)	Requires $\text{H}_2\text{S}$ resistance, NACE MR0175/ISO 15156 compliant.
EE	Acru la temperatură joasă (NACE)	Serviciu acru în climă rece.
FF	Acru la temperatură ridicată (NACE)	Servire acru la temperaturi ridicate.
HH	Serviciu acru de nivel înalt	For severe $\text{H}_2\text{S}$ and/or high pressure.

Serviciu acru Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds 0,05 USD psi absolut (0,345 USD kPa absolut) , tu trebuie selectați o clasă de materiale conformă NACE ( DD, EE, FF sau HH ).

Pasul 3: Determinați evaluarea temperaturii

Clasa de material (pasul 2) este adesea rafinată prin evaluarea temperaturii. Supapa trebuie să fie evaluată pentru întreaga gamă de temperaturi potențiale de funcționare.

Identificați temperatura maximă/mină: Determinați temperaturile maxime și minime anticipate ale fluidului de operare și ale mediului ambiant.
Selectați clasa de temperatură: Clasele de temperatură API 6A sunt desemnate printr-o literă (K, L, N, P, S, T, U, V, X, Y):

Clasa de temperatură	Interval de temperatură (F)	Interval de temperatură ©
L	-50$ până la 180$	-46 USD până la 82 USD
P	-20$ până la 180$	-29 USD până la 82 USD
T	-20$ până la 250$	-29 USD până la 121 USD
U	0 USD până la 250 USD	-18 USD până la 121 USD
X	-20$ până la 350$	-29 USD până la 177 USD
Y	-20$ până la 650$	-29 USD până la 343 USD

Integrare: Selecția finală va fi o combinație de clasa de material și clasa de temperatură (de ex., FF/U pentru serviciu acru la temperatură înaltă).

Pasul 4: Definiți nivelul de specificație a produsului API 6A (PSL)

The PSL specifică nivelul de calitate a producției, testarea și documentația necesară pentru echipament. PSL mai mari înseamnă cerințe mai stricte.

PSL 1: Cel mai scăzut nivel, necesită documentare și testare minime. Potrivit pentru aplicații cu presiune scăzută, cu risc scăzut.
PSL 2: Nivel intermediar, cu mai multe cerințe pentru testare și trasabilitatea materialului. Cel mai frecvent pentru capete de sondă standard.
PSL 3: Nivel înalt, cu cerințe extinse de testare a materialelor, trasabilitate și examinare nedistructivă (NDE). Potrivit pentru puțuri de înaltă presiune/temperatură înaltă sau de service critic.
PSL 4: Cel mai înalt nivel, care necesită testare și documentare specifice suplimentare (de exemplu, teste de impact specifice). Folosit pentru cele mai critice aplicații sau de adâncime.

Regula de selecție: Alegeți un PSL pe baza criticitate și risc asociate cu fântâna. Pentru majoritatea puțurilor de producție standard, PSL 2 sau PSL 3 este potrivit.