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Aug 02, 2023

La innovadora tecnología de revestimiento mantiene a raya la corrosión en los pozos geotérmicos

¿Cómo pueden los operadores geotérmicos gestionar los desafíos de corrosión en sus pozos? El probado sistema TK-Liner de NOV promete una solución confiable y rentable. El gas natural es actualmente la principal fuente de energía

¿Cómo pueden los operadores geotérmicos gestionar los desafíos de corrosión en sus pozos? El probado sistema TK-Liner de NOV promete una solución confiable y rentable.

El gas natural es actualmente la principal fuente de energía para calentar los edificios, los invernaderos y la infraestructura industrial de los Países Bajos. El país está abandonando activamente el uso de gas natural y reemplazándolo con fuentes de energía sostenibles, incluida el agua caliente producida a partir de pozos geotérmicos. Al suministrar calor sostenible, los pozos geotérmicos ofrecen la promesa de fortalecer la economía y la autosuficiencia energética del país.

El mercado geotérmico no es nuevo en los Países Bajos, pero enfrenta importantes desafíos que pueden limitar su viabilidad a largo plazo. Históricamente, los operadores geotérmicos desarrollaron sus pozos con presupuestos ajustados utilizando acero al carbono de bajo costo para el revestimiento del pozo. Pero el ambiente operativo típico de una proporción significativa de estos pozos (temperaturas del agua que oscilan entre 85 grados C y 95 grados C, fluidos de alta salinidad y presencia de oxígeno) contribuye a un ambiente altamente corrosivo para el acero al carbono.

Las soluciones convencionales plantean desafíos

La industria del petróleo y el gas comúnmente combate la corrosión en sus tuberías de acero al carbono con inhibidores químicos de corrosión. Pero la reciente resistencia al uso de inhibidores químicos de corrosión en los Países Bajos frena el uso a largo plazo de dichos productos químicos en futuras aplicaciones geotérmicas.

Otras posibles soluciones resultan problemáticas. Las aleaciones resistentes a la corrosión (CRA) con alto contenido de cromo pueden resistir ataques corrosivos, pero las tuberías CRA pueden costar hasta diez veces más que el acero al carbono y son difíciles de conseguir.

Algunos operadores geotérmicos han considerado tuberías monopared de epoxi reforzado con vidrio (GRE). Pero dadas las condiciones del pozo, esta tubería no puede proporcionar suficiente integridad estructural, particularmente en las áreas roscadas.

Una solución fiable y robusta

Dados los largos períodos de recuperación de la inversión de sus pozos, los operadores geotérmicos necesitan diseños de pozos inteligentes que utilicen materiales rentables para garantizar una operación confiable que dure décadas. En su búsqueda de soluciones no químicas ni CRA para sus desafíos de corrosión, los operadores de los Países Bajos recurrieron a NOV y sus productos Tuboscope en busca de ayuda. Durante más de 80 años, Tuboscope ha brindado excelente protección contra la corrosión, mejora hidráulica y mitigación de depósitos en productos tubulares.

Para las demandas únicas de los pozos geotérmicos, la tecnología Tuboscope TK (TM)-Liner ofrece protección contra la corrosión de alto rendimiento. Los productos TK-Liner constan de un revestimiento GRE de paredes delgadas cementado dentro de una tubería de acero al carbono de baja aleación. El revestimiento ofrece una barrera eficaz contra la corrosión y el aislamiento térmico, mientras que la tubería de acero al carbono resiste de manera confiable la presión y las cargas del pozo.

La protección contra la corrosión de la tecnología se extiende a las conexiones roscadas, gracias al sistema TK-Ring II. Diseñado para adaptarse a cualquier sistema de acoplamiento, el anillo se instala en la junta entre cada sección de tubería y permite todo el rango de tolerancia de conexión. La tecnología TK-Ring II es un concepto de acoplamiento mecánico que resiste todas las tensiones bien inducidas, lo que garantiza una transición al ras, un sello hermético continuo a los gases, protección contra la corrosión y una vida útil prolongada de las conexiones de acero.

Demostrando su potencial

Más de 70 millones de pies de tubería TK-Liner están instalados en aplicaciones de alta temperatura en todo el mundo. La tubería de mayor diámetro revestida anteriormente era de 10 ¾”, pero para el mercado geotérmico de los Países Bajos, los operadores solicitaron tuberías revestidas de hasta 13-3/8” de diámetro.

NOV se embarcó en un mayor desarrollo de productos, incluido el perfeccionamiento de los procesos de bombeo para las materias primas estándar y los diseños de componentes de Tuboscope. La empresa puso especial cuidado en garantizar que todos los componentes, incluida la tecnología TK-Ring II, los revestimientos y los sistemas de conexión, funcionaran según lo requerido en el ID más grande.

El bombeo a gran escala se realizó en tuberías de “emisión gratuita” del cliente. El producto de diámetro completo, incluido el prototipo más grande del producto TK-Ring II, se ensambló e instaló sin incidentes. Un importante operador holandés observó las pruebas de instalación y consideró que el producto TK-Liner de gran diámetro era apto para el servicio.

Hasta la fecha, Tuboscope ha suministrado miles de metros de sistemas TK-Liner para el mercado geotérmico de los Países Bajos, con tamaños que incluyen 7 5/8”, 9 5/8”, 10 ¾” y 13 3/8”. El revestimiento utiliza un tubo base estándar disponible en el mercado con conexiones premium no modificadas, respaldado por Tuboscope y respaldado por la red de licenciatarios de los propietarios de threads.

"Hasta ahora, se han implementado con éxito nueve pozos en este apasionante mercado emergente", dice Tom McLaughlin de Tuboscope. "Nos complace informar que tenemos nuevos contratos importantes para proyectos de 2022 en los Países Bajos".

Para obtener más información sobre la tecnología TK (TM) -Liner de NOV, visite https://www.nov.com/products/tk-liner.