Reparación de tubos de pantalla dañados con hidroformado de tubos: Experimentos y análisis de viabilidad
Autores: Liu, Shufeng; Wang, Hanxiang; Lan, Wenjian; Liu, Yanxin; Che, Jiaqi; Ma, Shaohua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Reparación de tubos de pantalla dañados con hidroformado de tubos: Experimentos y análisis de viabilidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Producción de pozos de petróleo
Tubo de pantalla
Técnica de hidroformado
Propiedades mecánicas
Simulación numérica
Tubo de parche
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Durante la producción de pozos de petróleo, a menudo hay grietas, roturas y corrosión por perforación en la tubería de pantalla que pueden deteriorar significativamente el control de arena y la resistencia de la tubería. Para reparar las tuberías de pantalla dañadas, desarrollamos una técnica originada en el hidroformado de tubos, y se investigó sistemáticamente la viabilidad de la técnica. Primero, se analizó la mecánica elastoplástica de los tubos de parche durante el proceso de hidroformado para investigar el mecanismo de formación. En segundo lugar, los experimentos de tracción mostraron que el AISI 321 después de ser estirado en frío y tratado térmicamente tenía buenas propiedades mecánicas. Se construyó un modelo de simulación numérica de un parche de hidroformado compuesto de acero AISI 321 para investigar el efecto de parámetros estructurales como la longitud, el diámetro exterior inicial y el grosor de un tubo de parche en el rendimiento del parche de hidroformado. La presión de formación no cambió significativamente con la longitud, pero disminuyó con el diámetro exterior inicial y aumentó con el grosor. Además de la simulación, se construyó un banco de pruebas de hidroformado para probar experimentalmente el método del parche. Los resultados de las pruebas mostraron que el tubo de parche podía ajustarse estrechamente con la tubería base de la pantalla, y el estrés de contacto residual podía ser superior a 139.78 kN/m. El endurecimiento por deformación debido a la martensita deformada fue propicio para mejorar la resistencia del tubo de parche después del hidroformado. La combinación de la simulación y el experimento indica que la aplicación de la tecnología de parche de hidroformado puede reparar eficazmente las tuberías de pantalla dañadas.
Descripción
Durante la producción de pozos de petróleo, a menudo hay grietas, roturas y corrosión por perforación en la tubería de pantalla que pueden deteriorar significativamente el control de arena y la resistencia de la tubería. Para reparar las tuberías de pantalla dañadas, desarrollamos una técnica originada en el hidroformado de tubos, y se investigó sistemáticamente la viabilidad de la técnica. Primero, se analizó la mecánica elastoplástica de los tubos de parche durante el proceso de hidroformado para investigar el mecanismo de formación. En segundo lugar, los experimentos de tracción mostraron que el AISI 321 después de ser estirado en frío y tratado térmicamente tenía buenas propiedades mecánicas. Se construyó un modelo de simulación numérica de un parche de hidroformado compuesto de acero AISI 321 para investigar el efecto de parámetros estructurales como la longitud, el diámetro exterior inicial y el grosor de un tubo de parche en el rendimiento del parche de hidroformado. La presión de formación no cambió significativamente con la longitud, pero disminuyó con el diámetro exterior inicial y aumentó con el grosor. Además de la simulación, se construyó un banco de pruebas de hidroformado para probar experimentalmente el método del parche. Los resultados de las pruebas mostraron que el tubo de parche podía ajustarse estrechamente con la tubería base de la pantalla, y el estrés de contacto residual podía ser superior a 139.78 kN/m. El endurecimiento por deformación debido a la martensita deformada fue propicio para mejorar la resistencia del tubo de parche después del hidroformado. La combinación de la simulación y el experimento indica que la aplicación de la tecnología de parche de hidroformado puede reparar eficazmente las tuberías de pantalla dañadas.