جمعه ۱۰ فروردین ۱۴۰۳ - Friday 29 March 2024
کد خبر : 1223
تاریخ انتشار : چهارشنبه 22 مارس 2017 - 11:31
665 بازدید

روش هایی برای ارزیابی عملکرد لوله های کامپوزیتی در صنعت نفت و گاز (قسمت دوم)

با استفاده از مواد کامپوزیتی می توان وزن لوله هایی که از بستر تا سطح دریا امتداد می یابند را کاهش داد. به این ترتیب وزن سکوهای حفاری نیمه شناور و شناور نیز کاهش می یابد؛

با استفاده از کامپوزیت ها می توان در اعماق بسیار پایین به استخراج نفت پرداخت
در آینده ۴۰٪ ذخایر نفتی جهان از اعماق ۱۵۰۰ الی ۳۰۰۰ متری زیر دریا استخراج خواهد شد. بنابراین در صنعت نفت و گاز برای لوله هایی که بتوانند در این اعماق از خود عملکرد بالایی نشان دهند، فرصت های زیادی ایجاد می گردد. در بسیاری از میادین جدید نفتی که زیر دریا واقع شده اند، دما به شدت بالاست و نمک، گاز دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن فراوانی وجود دارد. اما در میادین نفتی که عمقی که ۸۰ سال پیش مورد بهره برداری قرار می گرفتند، چنین وضعیتی حاکم نبود. صنعت نفت و گاز با عواملی که در میادین نفتی کم عمق باعث خوردگی می گردند، آشنایی دارد. در این محیط ها کوچکترین تغییر در میزان دی اکسید کربن، سولفید هیدروژن، دما، سرعت جریان های دریایی و تغییر در فشار، روی نرخ خوردگی خطوط لوله به شدت اثر می گذارد. این در حالی است که در محلول های خورنده افزایش نمک می تواند روی حلالیت گاز دی اکسید کربن تاثیر بگذارد.
آشنا نبودن با مکانیسم خوردگی سبب می گردد که نتوان به راحتی از خوردگی توسط گاز دی اکسید کربن و سولفید هیدروژن جلوگیری نمود. با استفاده از متغیر های کلیدی نظیر دما (بین ۱۰۰-۲۰ درجه سانتیگراد)، فشار جزئی گاز دی اکسید کربن (۲-۰ مگاپاسکال)، غلظت اسید های آلی (۱۰۰-۰ قسمت در میلیون)، فشار سولفید هیدروژن (۱-۰ پاسکال)، اسیدیته و خاصیت شیمیایی آب شور (با اسیدیته ۷-۳)، نوع فولاد، جریان های چند فازی، بزرگی و مورفولوژی (ریخت شناسی) نواحی خورده شده می توان پیش بینی نمود که در اعماق نه چندان زیاد، شرایط محیطی که در آن عملیات استخراج نفت صورت می گیرد بر روی لوله های فولادی چه مقدار تاثیر می گذارند. در اعماق کم و در اعماق بسیار پایین، پارامترهای حاکم بر این متغیرها بسیار با یکدیگر تفاوت دارند. به عنوان مثال در اعماق کم دما بالاتر است و فشار گاز دی اکسید کربن و سولفیدهیدروژن کمتر می باشد. این فاکتورها سبب می گردند که با برون یابی داده های مربوط به لوله هایی که در حال حاضر به صنعت نفت و گاز خدمت رسانی می کنند، نتوان به طور دقیق نرخ خوردگی را در لوله های کامپوزیتی پیش بینی نمود. اگر چه طی دهه اخیر روش های جدیدی ابداع شدند که با استفاده از آنها می توان تا حدی نرخ خوردگی را پیش بینی کرد.
لازم به ذکر است که فشار جزئی عبارت است از فشاری که یک جزء از یک مخلوط گازی وارد می کند و فشار کل مخلوطی از گازها برابر مجموع فشارهای جزئی هر یک از آن گازهاست. جریان های چند فازی نیز به دو صورت وجود دارند. این جریان ها یا به صورت مواد مختلف (نظیر نفت و آب و متان و هوا) هستند یا به صورت فازهای مختلف یک ماده (مانند آب و بخار) می باشند.

کاهش دادن وزن لوله های حفاری در زیر دریا
با استفاده از مواد کامپوزیتی می توان وزن لوله هایی که از بستر تا سطح دریا امتداد می یابند را کاهش داد. به این ترتیب وزن سکوهای حفاری نیمه شناور و شناور نیز کاهش می یابد. به عنوان مثال اگر لوله های فلزی با لوله های سبک کامپوزیت های پیشرفته جایگزین شوند، وزن رایزرهای عرشه سکوی پایه کششی کاهش می یابد و شناوری سکوی مذکور افزایش می یابد. به این ترتیب تعداد لوله های فولادی در زیر آب کاهش می یابد و هزینه استخراج نفت به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.برای نشان دادن اهمیت این موضوع ذکر این مطلب ضروری است که چگالی وزن فولاد در هوا ۸ است در حالیکه چگالی وزنی کامپوزیت ها حدود ۲ می باشد. در آب چگالی فولاد کاهش می یابد و به ۷ میرسد و چگالی کامپوزیت ۱ می شود. به این ترتیب در آب چگالی کامپوزیت ها یک هفتم چگالی فولاد است. قبلا در لوله های انتقال آب، نفت خام و گاز سواحل خلیج فارس به وفور از کامپوزیت رزین اپوکسی و وینیل استر تقویت شده با الیاف استفاده شده بود. برخی از این لوله ها بیش از دو دهه خدمت رسانی کرده اند. طی دهه ۱۹۹۰ میلادی در دریای نروژ از لوله های سنتی کامپوزیت ها گرما سخت استفاده گردید. بعدها معلوم شد که در این محیط لوله های کامپوزیت اپوکسی با لایه داخلی پلاستیک گرمانرم تقویت نشده برای خطوط لوله فولادی زیر دریا جایگیزین مناسبی نیستند.
این تجربه به علاوه اطلاعات به دست آمده از لوله های کامپوزیتی مورد استفاده در محیط های مختلف، مسبب گردیدند که در کاربردهای ساحلیتقاضا برای کامپوزیت ها افزایش یابد و بر روی این لوله ها آزمایش های بیشتری انجام شود.

نویسندگان :
چه امتیازی می دهید؟
5 / 0
[ 0 رای ]
ارسال نظر شما
انتشار یافته : ۰ در انتظار بررسی : 1
  • نظرات ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • نظراتی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • نظراتی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نخواهد شد.


تبليغات تبليغات تبليغات تبليغات