WELL COMPLETION ARTIFICIAL LIFT SUCKER ROD SYSTEMweb.tiscali.it/golfari/Rod21.pdf · 2001. 12. 28. · Cap. 2 Artificial Lift - Sucker Rod 31 2. Rottura del manicotto (continua) •

CORSO COMPLETAMENTI (WG) Cap. 2 Artificial Lift - Sucker Rod

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WELL COMPLETION

ARTIFICIAL LIFT

SUCKER ROD SYSTEM


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ASTINE DI POMPAMENTO

Il moto alternativo alla pompa è trasmesso tramite le sucker rod. La loro lunghezza può essere di 25 e 30 ft e sono filettate maschio ad entrambe le estremità. Un manicotto è connesso ad una estremità.


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Il diametro delle astine aumenta in 1/8”, cominciando da ½” finoAlle più grandi, che hanno un diametro di 1 1/8”

API RP11L


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MANICOTTI

Le dimensioni dei manicotti sono riportate nelle API SPEC 11B,dove è considerata solamente la classe T con una durezza Rockwell C di 16 min a 23 max.


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DERATING FACTOR FOR SLIM HOLE COUPLING:

½” = 0.85/8” = 0.8¾” = 0.937/8” = 0.751” = 1


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GIOCHI RADIALI

FRA MANICOTTI

E DIAMETRO

INTERNO DEL TUBING


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10 MILIONI DI CICLI


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DIAGRAMMA DI GOODMAN

Goodman eseguì una serie di tests per trovare il massimo caricoCiclico applicabile alle sucker rod senza romperle. La conclusione è stata che Il massimo carico è funzione della variazione del caricostesso.


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DIAGRAMMA DI GOODMAN MODIFICATO

Il diagramma di Goodman è tipico per sucker rod perfette. Poichèil materiale delle sucker ha delle imperfezioni in cui si concentrano gli sforzi, il diagramma è stato modificato come segue:


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DIAGRAMMA DI GOODMAN MODIFICATO (continua)


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3. (continua)


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ROTTURE DELLE ASTINE DI POMPAMENTO

Ci sono tre tipi di rottura delle astine di pompamento:1. Rottura del maschio (pin failure),2. Rottura del manicotto (coupling failure),3. Rottura del corpo (body failure).

1. Rottura del maschio


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Rottura del maschio (continua)

Un alta percentuale di rotture è attribuita al maschio e al manicotto.L’appropriata coppia di serraggio riduce le rotture. La figura mostraLe forze sul giunto quando è serrato correttamente:


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MASCHIOSTRETTO CON1260 lb/ft

MASCHIONORMALE

MASCHIO STRETTOCON 512 lb/ft

Effetto di coppie di serraggio diverse


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2. Rottura del manicotto

Per effetto della sezione di materiale maggiore di quelle delleastine ed il filetto rullato, il livello di stress nel manicotto dovrebbe essere sempre entro limiti di sicurezza.Il manicotto si rompe per:

• Corrosione:La coppia di serraggio non corretta può permettere l’entrata del fluido del pozzo nel giunto causando corrosione interna.Il problema può essere superato usando olio e inibitore dellacorrosione durante il serraggio dei giunti.

• Martellamento (hammering):

Il manicotto non dovrebbe mai essere martellato. Le ammaccature possono innescare la corrosione.


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2. Rottura del manicotto (continua)

• Erosione (wear):

- questo tipo di rottura è frequente in pozzi profondi più di4000 metri, in pozzi deviati e in pozzi con tubing non ancorato,

- manicotti o guide di protezione riducono il numero delle rotture,

- erosione accelera la corrosione, l’uso di inibitori e larotazione periodica delle astine può allungare la vita deimanicotti.


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3. Rottura del corpo

Statisticamente, la rottura del corpo delle astine incide per circail 15 – 30 %.Il corpo si rompe per:

• Sovraccarico (overstressing)

se lo stress massimo (Smax) è maggiore di quello consentito (Sa), esempio:Smax = 42000 psiastine tipo “D” in uso, Sa = 40300 psile astine sono sovraccaricate del:

[(42000 – 40300) / 40300] * 100 = 4.2 %

le astine potrebbero rompersi prima dei 10 milioni di cicli.


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3. Rottura del corpo (continua)

• Overstress ranging:

Nel diagramma di Goodman lo stress minimo è minore delmassimo, mentre il range dello stress è più grande delmassimo. Le astine dovrebbero rompersi per fatica prima di 10 milioni di cicli.

• Endurance fatigue limit:

il limite della sopportazione della fatica è stato raggiunto, cioè10 milioni di cicli senza avere rotture. In condizioni ideali, noncorrosive, è lecito pensare che quell’installazione durerà per15 – 20 milioni di cicli, almeno 3 – 4 anni.


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3. Rottura del corpo (continua)

esempio di astine usurate


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COME IDENTIFICARE E RIMEDIARE LE ROTTURE


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COME IDENTIFICARE E RIMEDIARE LE ROTTURE (continua)


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COME IDENTIFICARE E RIMEDIARE LE ROTTURE (continua)


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