Cage de soupape en alliage de cobalt

Durant les phases intermédiaires et avancées du développement des champs pétroliers, les puits rencontrent du brut à forte teneur en sable, chargé de particules de quartz qui impactent les équipements, tandis que des agents corrosifs comme le H₂S et le CO₂ érodent continuellement les composants. Le fonctionnement stable des unités de pompage à tige détermine directement la production de pétrole brut. En tant que « squelette central » de l'ensemble vannes de l'unité de pompage, les limites de performance de la cage de vannes sont devenues un goulot d'étranglement critique limitant l'efficacité de l'extraction.

Les cages de soupapes traditionnelles en acier inoxydable ou en alliage ordinaire subissent fréquemment des déformations dues à l'usure, des perforations dues à la corrosion et d'autres défaillances dans des conditions de puits difficiles. Elles nécessitent un arrêt et un remplacement tous les 1 à 2 mois en moyenne, ce qui non seulement augmente les coûts d'exploitation, mais entraîne également d'importantes pertes de production. L'alliage de cobalt, avec ses quatre avantages principaux – dureté, résistance à la corrosion, résistance aux hautes températures et résistance aux chocs – apparaît comme le choix idéal pour améliorer les matériaux des cages de soupapes.

Avantages des cages de vannes en alliage de cobalt dans des conditions de puits complexes

Dans les opérations réelles sur les champs pétrolifères, différentes conditions de puits imposent des exigences de performance distinctes aux cages de vannes.

Puits à forte teneur en sable

Dans les puits à forte teneur en sable, les particules de sable transportées par le pétrole brut abrasent continuellement les parois internes et les surfaces de contact des billes des cages de soupapes. Dans de telles conditions, les cages de soupapes traditionnelles en acier inoxydable subissent généralement une surcourse due à l'usure des parois en un à deux mois, ce qui entraîne une mauvaise étanchéité et une réduction de l'efficacité de pompage. Les cages de soupapes en alliage de cobalt résistent efficacement à l'érosion par les particules de sable. Les données de terrain d'un champ pétrolifère montrent que dans les puits contenant 5 % de sable, les cages de soupapes en alliage de cobalt atteignent une durée de vie supérieure à 12 mois, soit six fois plus que les cages traditionnelles en acier inoxydable. Cela résout complètement le problème du remplacement fréquent des cages dans les puits à forte teneur en sable, garantissant un fonctionnement continu et stable de la pompe à tige de pompage.

Conditions hautement corrosives

Dans les puits de pétrole acides contenant du H₂S et du CO₂, les matériaux anticorrosion traditionnels comme l'alliage Monel peuvent résister à des agents corrosifs isolés. Cependant, sous l'effet combiné de la corrosion et de l'abrasion, le film protecteur de surface est facilement endommagé par les particules de sable, ce qui accélère la corrosion. Le film de passivation Cr₂O₃ des cages de vannes en alliage de cobalt est dense et stable.

Lorsqu'elles envisagent d'utiliser des cages de soupapes en alliage de cobalt, de nombreuses entreprises pétrolières s'inquiètent de leur coût d'approvisionnement initial : le prix unitaire des cages de soupapes en alliage de cobalt est environ 3 à 4 fois supérieur à celui des cages de soupapes en acier inoxydable. Cependant, du point de vue du coût total du cycle de vie, les cages de soupapes en alliage de cobalt peuvent réduire considérablement les coûts et accroître l'efficacité des champs pétroliers, démontrant ainsi une rationalité économique exceptionnelle.

Premièrement, des cycles d'inspection prolongés des pompes réduisent les coûts d'exploitation et de maintenance. Les cages de soupapes traditionnelles nécessitent des arrêts pour remplacement tous les 1 à 2 mois en moyenne, ce qui engendre des frais de main-d'œuvre et de location de matériel par inspection. Les cages de soupapes en alliage de cobalt offrent une durée de vie plus longue, réduisant la fréquence annuelle des inspections des pompes et générant des économies substantielles.

Les cages de soupapes en alliage de cobalt améliorent les matériaux des équipements de champs pétrolifères

Actuellement, l'extraction mondiale de ressources pétrolières et gazières s'étend progressivement aux puits profonds, aux puits ultra-profonds et aux réservoirs aux lithologies complexes, où les conditions de forage deviennent de plus en plus complexes. Les matériaux traditionnels peinent à répondre à ces exigences, rendant inévitable la modernisation des composants clés comme les cages de soupapes. Matériau haute performance « adapté aux scénarios d'extraction futurs », les cages de soupapes en alliage de cobalt connaissent une demande croissante sur le marché.

Choisissez des cages de soupapes en alliage de cobalt pour équiper vos unités de pompage à tige d'un « cœur durable », garantissant une production pétrolière plus stable, plus efficace et plus économique !