Wie wählt man das Material und die Druckstufe von API 6A-Absperrschiebern entsprechend den Bedingungen auf dem Ölfeld richtig aus?

API 6A-Absperrschieber sind wichtige Komponenten in Ölfeld-Bohrlochköpfen und Weihnachtsbaumbaugruppen. Die richtige Auswahl des Materials und der Druckstufe ist entscheidend für Sicherheit, Zuverlässigkeit und Compliance mit Industriestandards.

Schritt 1: Bestimmen Sie die erforderliche Druckstufe

Der Nenndruck des Ventils muss gleich oder größer sein Maximaler erwarteter Betriebsdruck (MAOP) des Brunnens.

• Daten sammeln: Bestimmen Sie den höchsten potenziellen Bohrlochkopfdruck (Abschaltdruck, Fließdruck und mögliche Druckstöße).
• Wählen Sie die API 6A-Bewertung: Die Druckstufe wird durch definiert API 6A Produktspezifikationsebene (PSL) und der zugehörigen Nenndruckklasse. Die Druckklassen der API 6A-Ventile reichen typischerweise von 2.000 psi bis 20.000 psi .

• Sicherheitsmarge: Es ist üblich, ein Rating zu wählen, das einen Sicherheitsspielraum über dem MAOP bietet.

Schritt 2: Bestimmen Sie die erforderliche Materialklasse (Korrosionsbeständigkeit)

Die Materialauswahl ist der wichtigste Schritt und hängt ganz von der Qualität ab flüssige Zusammensetzung (Öl, Gas, Wasser und Schadstoffe) und die Betriebstemperatur . Dies wird durch die definiert API 6A-Materialklasse .

A. Identifizieren Sie ätzende Stoffe

• Hydrogen Sulfide ($\text{H}_2\text{S}$): Ein großes Problem, da es verursacht Sulfidspannungsrissbildung (SSC) , especially in high-strength steels. Wells containing $\text{H}_2\text{S}$ are classified as Saurer Service und erfordern Materialien, die den Anforderungen entsprechen NACE MR0175/ISO 15156 .
• Carbon Dioxide ($\text{CO}_2$): Ursachen süße Korrosion (pitting and uniform corrosion). High $\text{CO}_2$ content or elevated temperatures may necessitate corrosion-resistant alloys (CRAs).
• Chlorides ($\text{Cl}^-$): Hohe Konzentrationen können dazu führen Spannungsrisskorrosion (SCC) , especially in combination with $\text{H}_2\text{S}$ or high temperatures.

B. Wählen Sie die Materialklasse (AA bis HH)

API 6A verwendet eine Buchstabenbezeichnung, um die Materialanforderungen basierend auf dem korrosiven Einsatz anzugeben:

• Saurer Service Requirement: If the $\text{H}_2\text{S}$ partial pressure exceeds 0,05 $ psi absolut (0,345 $ kPa absolut) , du muss Wählen Sie eine NACE-konforme Materialklasse ( DD, EE, FF oder HH ).

Schritt 3: Bestimmen Sie die Temperaturbewertung

Die Materialklasse (Schritt 2) wird häufig durch die Temperaturbewertung verfeinert. Das Ventil muss für den gesamten Bereich möglicher Betriebstemperaturen ausgelegt sein.

• Identifizieren Sie die maximalen/minimalen Temperaturen: Bestimmen Sie die maximal und minimal zu erwartenden Betriebsflüssigkeits- und Umgebungstemperaturen.
• Temperaturklasse auswählen: Die Temperaturklassen nach API 6A werden durch einen Buchstaben gekennzeichnet (K, L, N, P, S, T, U, V, X, Y):

• Integration: Die endgültige Auswahl wird eine Kombination aus Materialklasse und Temperaturklasse sein (z. B. FF/U für Hochtemperatur-Sauergenuss).

Schritt 4: Definieren Sie den API 6A Product Specification Level (PSL)

Die PSL Gibt den Grad der Fertigungsqualität, Prüfung und Dokumentation an, die für die Ausrüstung erforderlich sind. Höhere PSLs bedeuten strengere Anforderungen.

• PSL 1: Niedrigste Stufe, erfordert nur minimale Dokumentation und Tests. Geeignet für Anwendungen mit niedrigem Druck und geringem Risiko.
• PSL 2: Mittleres Niveau, mit höheren Anforderungen an Tests und Materialrückverfolgbarkeit. Am häufigsten bei Standard-Bohrlochköpfen.
• PSL 3: Hohes Niveau, mit umfangreichen Anforderungen an Materialprüfung, Rückverfolgbarkeit und zerstörungsfreie Prüfung (NDE). Geeignet für Hochdruck-/Hochtemperaturbrunnen oder Bohrlöcher für kritische Zwecke.
• PSL 4: Höchste Stufe, die weitere spezifische Tests und Dokumentation erfordert (z. B. spezifische Aufpralltests). Wird für die kritischsten oder Tiefseeanwendungen verwendet.

Auswahlregel: Wählen Sie eine PSL basierend auf Kritikalität und Risiko mit dem Brunnen verbunden. Für die meisten Standardproduktionsbrunnen PSL 2 oder PSL 3 ist angemessen.