Progressi nella ricottura in linea per piccoli

La normalizzazione di tubi di piccolo diametro spesso è una questione di trattamento termico dell'intera sezione trasversale, ma per un'applicazione specifica ciò è particolarmente dispendioso. Il tubo, in questo caso, percorre quasi sette miglia, quindi grande cura viene posta nella progettazione di ogni pezzo di attrezzatura sulla linea di normalizzazione per garantire che non generi scarti. Immagini fornite

Innumerevoli applicazioni utilizzano tubi metallici, ma il riutilizzo dei tubi non è una pratica comune. Dopo che è stato fissato, attaccato, fissato o installato, di solito è la fine. Tuttavia, una pratica crescente per alcune applicazioni downhole nell’industria petrolifera è l’uso e il riutilizzo di tubi di acciaio a spirale di piccolo diametro.

Gli scopi non sono una novità. Gli operatori del pozzo eseguono frequenti ispezioni visive, lasciando cadere un tratto di tubo dotato di telecamera nel pozzo. Usano anche tubi per far cadere gli strumenti nei pozzi per svolgere varie attività di manutenzione, iniettano azoto o prodotti chimici per il trattamento per favorire il flusso e aprono o chiudono valvole per collegare o isolare sezioni del pozzo. I tubi vengono utilizzati anche per le operazioni di pulizia e per far passare i cavi elettrici a macchine come le pompe sommergibili.

Le operazioni convenzionali comportano una serie di tubi lunghi fino a 48 piedi uniti con giunti. Inutile dire che questo è macchinoso e laborioso, sia nella fase di inserimento che di retrazione. Molto più veloce è la pratica di utilizzare un tratto estremamente lungo di tubo a spirale.

Realizzare un lungo tubo e ricotturarlo in modo che possa sopportare ripetuti avvolgimenti e srotolamenti è semplice in linea di principio. Tuttavia, come per la maggior parte delle operazioni su tubi o tubature, questo genere di cose richiede molta attenzione. Al giorno d'oggi, una lunghezza di tubi a spirale per le operazioni di fondo pozzo può percorrere quasi sette miglia. Nessuno vuole produrre un miglio (o sei) di tubi destinati alla discarica perché qualcosa è andato storto.

Srotolatelo e usatelo. Avvolgilo e spostalo nel pozzo successivo. Srotolatelo e usatelo. Questo non può durare per sempre. Ogni volta che l'acciaio cambia forma, subisce uno stress. In questo caso il metallo può subire solo tanti cicli di avvolgimento e svolgimento finché non diventa troppo affaticato per sopportare ulteriori deformazioni; alla fine appariranno le divisioni. Realizzare questo tubo è un'impresa costosa; ottenere la massima durata è una questione di adeguato trattamento termico, ricottura o normalizzazione.

Qualsiasi foglio, piastra, barra o billetta di metallo appare come una massa omogenea e continua. Tuttavia, non è così semplice. Quando l'acciaio viene riscaldato, gli atomi di ferro assumono una struttura specifica. Se la temperatura di lavorazione è inferiore a 1.674 gradi F, assume una struttura cubica centrata sul corpo. Immagina gli otto angoli di un cubo – otto atomi di ferro equidistanti – con un punto in più al centro, e puoi immaginare questa struttura. A temperature di lavorazione più elevate, a seconda della percentuale di carbonio, subisce una trasformazione in una struttura cubica a facce centrate, che ha 14 atomi di ferro.

A seconda della temperatura, una di queste due microstrutture appare in tutto l'acciaio, una forma cubica dopo l'altra, formando un reticolo. Un vasto reticolo costituisce un grano dell'acciaio. Poiché il metallo rimane a temperatura critica, i grani crescono fino a quando non entrano in contatto con altri grani, dove si formano i bordi dei grani.

La crescita del grano viene arrestata raffreddando rapidamente l'acciaio. Raffreddandolo prima o poi si ottengono grani relativamente piccoli, associati a durezza e resistenza; lo svantaggio è che la durezza equivale alla fragilità. Raffreddarlo successivamente consente ai grani di diventare più grandi, il che si traduce in un materiale più morbido che si forma più facilmente rispetto a un materiale a grana fine.

Pertanto, il processo di produzione dell'acciaio consiste nel controllare la temperatura di lavorazione e la quantità di tempo che trascorre a quella temperatura, quindi nel raffreddarla rapidamente. . Questi passaggi, insieme all'aggiunta di un po' di carbonio mentre è fuso (di solito meno del 2% in peso) e di alcuni altri elementi, determinano le proprietà dell'acciaio.