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Aug 02, 2023

La tecnologia innovativa del rivestimento tiene a bada la corrosione nei pozzi geotermici

Come possono gli operatori geotermici gestire le sfide legate alla corrosione nei loro pozzi? Il collaudato sistema TK-Liner di NOV promette una soluzione affidabile ed economica. Il gas naturale è attualmente la principale fonte energetica

Come possono gli operatori geotermici gestire le sfide legate alla corrosione nei loro pozzi? Il collaudato sistema TK-Liner di NOV promette una soluzione affidabile ed economica.

Il gas naturale è attualmente la principale fonte di energia per il riscaldamento degli edifici, delle serre e delle infrastrutture industriali dei Paesi Bassi. Il Paese sta attivamente abbandonando l’uso del gas naturale e sostituendolo con fonti energetiche sostenibili, compresa l’acqua calda prodotta da pozzi geotermici. Fornendo calore sostenibile, i pozzi geotermici offrono la promessa di rafforzare l’economia e l’autosufficienza energetica del Paese.

Il mercato geotermico non è nuovo nei Paesi Bassi, ma si trova ad affrontare sfide significative che potrebbero limitarne la sostenibilità a lungo termine. Storicamente gli operatori geotermici sviluppavano i loro pozzi con budget limitati utilizzando acciaio al carbonio a basso costo per il rivestimento del pozzo. Ma l’ambiente operativo tipico di una parte significativa di questi pozzi – temperature dell’acqua che vanno da 85 gradi C a 95 gradi C, fluidi ad alta salinità e presenza di ossigeno – contribuisce a creare un ambiente altamente corrosivo per l’acciaio al carbonio.

Le soluzioni convenzionali pongono sfide

L'industria del petrolio e del gas combatte comunemente la corrosione dei suoi tubi in acciaio al carbonio con inibitori chimici della corrosione. Ma la recente resistenza all’uso di inibitori chimici della corrosione nei Paesi Bassi frena l’uso a lungo termine di tali prodotti chimici nelle future applicazioni geotermiche.

Altre possibili soluzioni si rivelano problematiche. Le leghe resistenti alla corrosione (CRA) ad alto contenuto di cromo possono resistere agli attacchi corrosivi, ma i tubi CRA possono costare fino a dieci volte l'acciaio al carbonio e sono difficili da reperire.

Alcuni operatori geotermici hanno preso in considerazione tubi monoparete in resina epossidica rinforzata con vetro (GRE). Tuttavia, date le condizioni del pozzo, questo tubo non può garantire un'integrità strutturale sufficiente, in particolare nelle aree filettate.

Una soluzione affidabile e robusta

Considerati i lunghi periodi di ammortamento dei loro pozzi, gli operatori geotermici necessitano di progettazioni intelligenti di pozzi che utilizzino materiali economicamente vantaggiosi per garantire un funzionamento affidabile e duraturo. Nella ricerca di soluzioni non chimiche e non CRA per le sfide legate alla corrosione, gli operatori dei Paesi Bassi si sono rivolti a NOV e ai suoi prodotti Tuboscope per chiedere aiuto. Per più di 80 anni, Tuboscope ha fornito un'eccellente protezione dalla corrosione, miglioramento idraulico e mitigazione dei depositi nei prodotti tubolari.

Per le esigenze specifiche dei pozzi geotermici, la tecnologia Tuboscope TK (TM)-Liner offre una protezione dalla corrosione ad alte prestazioni. I prodotti TK-Liner comprendono un rivestimento GRE a pareti sottili cementato all'interno di un tubo in acciaio al carbonio a bassa lega. Il rivestimento fornisce un'efficace barriera contro la corrosione e l'isolamento termico, mentre il tubo in acciaio al carbonio resiste in modo affidabile alla pressione e ai carichi del pozzo.

La protezione dalla corrosione della tecnologia si estende alle connessioni filettate, grazie al sistema TK-Ring II. Progettato per adattarsi a qualsiasi sistema di accoppiamento, l'anello viene installato nel giunto tra ciascuna sezione del tubo e consente l'intero intervallo di tolleranza della connessione. La tecnologia TK-Ring II è un concetto ad innesto meccanico che resiste a tutte le sollecitazioni ben indotte, garantendo una transizione a livello, una tenuta continua a tenuta di gas, protezione dalla corrosione e una durata prolungata delle connessioni in acciaio.

Dimostrandone il potenziale

Più di 70 milioni di piedi di tubi TK-Liner sono installati in applicazioni ad alta temperatura in tutto il mondo. Il diametro più grande del tubo precedentemente rivestito era di 10 ¾", ma per il mercato geotermico dei Paesi Bassi, gli operatori hanno richiesto tubi rivestiti fino a 13-3/8" di diametro.

NOV ha intrapreso un ulteriore sviluppo del prodotto, incluso il perfezionamento dei processi di pompaggio per le materie prime standard e la progettazione dei componenti di Tuboscope. L'azienda ha prestato particolare attenzione a garantire che tutti i componenti, inclusa la tecnologia TK-Ring II, i rivestimenti e i sistemi di connessione, funzionassero come richiesto con l'ID più grande.

Il pompaggio a grandezza naturale è stato effettuato su tubi “senza problemi” del cliente. Il prodotto a diametro intero, compreso il prototipo più grande del prodotto TK-Ring II, è stato assemblato e installato senza incidenti. Un importante operatore olandese ha osservato i test di installazione e ha ritenuto idoneo al servizio il prodotto TK-Liner di grande diametro.