La crise énergétique des années 1970 a mis fin à l’ère du pétrole bon marché et a marqué le début de la course au forage pétrolier offshore.Avec le prix du baril de pétrole brut à deux chiffres, certaines des techniques de forage et de récupération les plus sophistiquées commencent à être reconnues, même si elles sont plus coûteuses.Selon les normes actuelles, les premières plates-formes offshore produisaient généralement de faibles volumes – environ 10 000 barils par jour (BPD).Nous avons même ThunderHorse PDQ, un module de forage, de production et d'exploitation capable de produire jusqu'à 250 000 barils de pétrole et 200 millions de pieds cubes (Mmcf) de gaz par jour.Une si grande unité de production, le nombre de vannes manuelles peut atteindre 12 000 de plus, la plupart d'entre elles sontrobinets à tournant sphérique.Cet article se concentrera sur plusieurs types de vannes d’arrêt couramment utilisées dans les installations supérieures des plateformes offshore.
La production pétrolière et gazière nécessite également l’utilisation d’équipements auxiliaires qui n’effectuent pas directement le traitement des hydrocarbures, mais fournissent uniquement un soutien pertinent au processus.Les équipements auxiliaires comprennent un système de relevage d'eau de mer (échange thermique, injection, lutte contre l'incendie, etc.), un système de distribution d'eau chaude et d'eau de refroidissement.Qu'il s'agisse du procédé lui-même ou des équipements auxiliaires, il est nécessaire d'utiliser la vanne de séparation.Leurs fonctions principales sont divisées en deux types : l'isolation des équipements et le contrôle des processus (on-off).Ci-dessous, nous analyserons la situation des vannes concernées autour des conduites de livraison de divers fluides courants dans les plateformes de production offshore.
Le poids de l’équipement est également critique pour les plateformes offshore.Chaque kilogramme d'équipement sur la plate-forme doit être transporté jusqu'au site à travers les océans et les océans, et il doit être entretenu tout au long de son cycle de vie.En conséquence, les vannes à bille sont les plus couramment utilisées sur la plate-forme car elles sont compactes et ont plus de fonctions.Bien sûr, il existe des produits plus robustes (platsVannes) ou des vannes plus légères (telles que les vannes papillon), mais compte tenu de divers facteurs tels que le coût, le poids, la pression et la température, les vannes à bille sont souvent le choix le plus approprié.
Évidemment,robinets à tournant sphériquesont non seulement plus légers, mais ont également des dimensions en hauteur (et souvent en largeur) plus petites.Le robinet à tournant sphérique présente également l'avantage de fournir un orifice de décharge entre les deux sièges, permettant ainsi de vérifier la présence de fuites internes.Cet avantage est utile pour les vannes d'arrêt d'urgence (ESDV) car leurs performances d'étanchéité doivent être vérifiées fréquemment.
Le fluide d’un puits de pétrole est généralement un mélange de pétrole et de gaz, et parfois d’eau.En règle générale, à mesure que la durée de vie d’un puits vieillit, l’eau est pompée comme sous-produit de la récupération du pétrole.Pour de tels mélanges - comme pour d'autres types de fluides - la première chose à déterminer est de savoir s'ils contiennent des impuretés, telles que du dioxyde de carbone, du sulfure d'hydrogène et des particules solides (sable ou débris corrosifs, etc.).Si des particules solides sont présentes, le siège et la bille doivent être préalablement recouverts de métal pour éviter une usure excessive.Le CO2 (dioxyde de carbone) et le H2S (sulfure d'hydrogène) provoquent des environnements corrosifs, généralement appelés corrosion douce et corrosion acide.La corrosion douce provoque généralement une perte uniforme de la couche superficielle du composant.Les conséquences de la corrosion acide sont plus dangereuses, ce qui entraîne souvent une fragilisation des matériaux, entraînant une panne des équipements.Les deux types de corrosion peuvent généralement être inhibés par la sélection de matériaux appropriés et l’injection d’inhibiteurs appropriés.La NACE a développé un ensemble de normes spécifiquement pour la corrosion acide : « MR0175 pour l'industrie pétrolière et gazière, matériaux destinés à être utilisés dans des environnements contenant du soufre dans la production pétrolière et gazière ».Les matériaux des vannes suivent généralement cette norme.Pour répondre à cette norme, le matériau doit répondre à plusieurs exigences, comme la dureté, afin de pouvoir être utilisé dans des environnements acides.
La plupart des robinets à tournant sphérique destinés à la production offshore sont conçus conformément aux normes API 6D.Les sociétés pétrolières et gazières imposent souvent des exigences supplémentaires en plus de cette norme, généralement en imposant des conditions supplémentaires sur les matériaux ou en exigeant des tests plus rigoureux.Par exemple, la norme S-562 introduite par l'Association internationale des producteurs de pétrole et de gaz (IOGP).Le supplément à la norme sur les robinets à tournant sphérique S-562-API 6D a été développé par plusieurs grandes sociétés pétrolières et gazières pour consolider et rationaliser les diverses exigences auxquelles les fabricants doivent se conformer.Avec un certain optimisme, cela réduira les coûts et les délais de livraison.
L'eau de mer joue un large éventail de rôles sur les plates-formes de forage, notamment la lutte contre les incendies, l'inondation des réservoirs, l'échange de chaleur, l'eau industrielle et la matière première pour l'eau potable.Le pipeline transportant l'eau de mer a généralement un grand diamètre et une faible pression - la vanne papillon est plus adaptée aux conditions de travail.Les vannes papillon sont conformes aux normes API 609 et peuvent être divisées en trois types : concentriques, doubles excentriques et triples excentriques.En raison de leur coût inférieur, les vannes papillon concentriques à ergots ou à colliers de serrage sont les plus courantes.La largeur de ces vannes est très petite et lorsqu'elles sont installées sur le pipeline, elles doivent être alignées avec précision, sinon cela affectera les performances de la vanne.Si l'alignement de la bride n'est pas correct, cela peut gêner le fonctionnement de la vanne, voire rendre la vanne incapable de fonctionner.Certaines conditions peuvent nécessiter l'utilisation de vannes papillon à double ou triple excentrique ;Le coût de la vanne elle-même est plus élevé, mais reste inférieur au coût d'un alignement précis lors de l'installation.
Heure de publication : 28 juin 2024