Vallourec qualifiziert Rohrverbindungen für die geothermische Nutzung bis 350 °C

Vallourec hat seine VAM® 21-Verbindungen erfolgreich für Temperaturen bis zu 350 °C qualifiziert und bietet damit mehr Möglichkeiten für den Einsatz in Geothermieprojekten.

In einem neuen Testprotokoll hat das multinationale Fertigungsunternehmen Vallourec seine VAM® 21-Gewinde- und Kupplungsverbindungen (T & C) für den Einsatz bei Temperaturen bis zu 350 °C qualifiziert. Damit bieten die VAM® 21-Verbindungen nachweislich spannende Möglichkeiten für Geothermiebetreiber, insbesondere da sich die Branche in Richtung der Erschließung von Ressourcen mit höheren Temperaturen bewegt.

„Wenn man die Temperatur verdoppelt, beispielsweise von 200 °C auf 400 °C, vervielfacht man die erzeugte Energie um das Zehnfache. Für die Industrie besteht ein enormes Potenzial, Lösungen für den Aufbau von Systemen auf diesem Niveau zu entwerfen und zu validieren“, erklärte François Penven , Marketing- und Entwicklungsmanager für Geothermieanwendungen bei Vallourec.

Vallourec hatte kürzlich eine Investition in GreenFire Energy getätigt, ein Start-up-Unternehmen für Geothermie-Technologie mit geschlossenem Kreislauf.

Öl- und Gasquellen erfordern in der Regel eine Qualifizierung der Verbindungen bei 180 °C. In Geothermiebrunnen sind Rohre und Verbindungen deutlich höheren Temperaturen ausgesetzt, die zwischen 200 °C und 350 °C liegen. Darüber hinaus wird erwartet, dass die Zahl der Geothermiebrunnen, die bei höheren Temperaturen betrieben werden, in beliebten Geothermieregionen wie Indonesien, den Philippinen, Ostafrika, Island und Kalifornien zunehmen wird.

Bei höheren Temperaturen unterliegen Rohre und Verbindungen einer stärkeren Materialausdehnung. Beispielsweise gewinnt das etwa 12,5 Meter lange API-5CT Range 3-Rohr bei einer Erwärmung auf 350 °C etwa 60 mm an Länge. Bei einem 2000 Meter tiefen Bohrloch kann die Erweiterung etwa 9 Meter zusätzliche Länge ausmachen. Da das Gehäuse zementiert ist, kann sich das Ende nicht bewegen, was bedeutet, dass die Spannung entlang der Saite verteilt wird.

Während bei VAM®-Verbindungen in der Vergangenheit Temperaturen über 180 °C erreicht wurden, hatte sich Vallourec nie über die 240 °C hinausgewagt, die bei Hochdruck-/Hochtemperatur-O&G-Bohrlochanwendungen auftreten. Um eine erfolgreiche Qualifizierung sicherzustellen, passten die Teams von Vallourec bestehende Modelle an und entwickelten neue Testwerkzeuge.

Um Hochtemperaturbedingungen gerecht zu werden, verlangen die TWCCEP-Standards (Thermal Well Casing Connection Evaluation Protocol), dass Verbindungen bei 350 °C getestet und qualifiziert werden. Um den Test durchzuführen, entwickelte Vallourec R&D neue Messgeräte, indem es vorhandene Geräte an die Belastung anpasste.

„Zu den Testanpassungen gehörte auch die Entwicklung neuer Make-and-Break-Qualifikationen“, erklärte Pierre Mauger, Forschungs- und Entwicklungsingenieur bei Vallourec. „Dazu gehörte auch die Verwendung eines Schmiermittels, das den höheren Temperaturen standhält.“

„Die bestehenden Testrahmen, die wir haben, wurden so programmiert, dass sie Produkte unter Belastung und nicht unter Belastung testen. Bei Geothermie ist es wichtig, unter Belastung zu testen, die auftritt, wenn sich die Rohre innerhalb der Zementierung des Bohrlochs ausdehnen. Dies wird auch als Dilatation bezeichnet und führt zu einer starken Kompression „Es belastet die Verbindungen“, fügte Mauger hinzu.

Diese Entwicklungen haben Vallourec wertvolle Erkenntnisse und Fachwissen in der Geothermie-Qualifizierung verschafft, die es von anderen Marktteilnehmern abheben und einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Die TWCCEP-Qualifikation stellt sicher, dass VAM®-Verbindungen hohe Belastungen und induzierte Druckbelastungen ohne Ausfall oder Leckage aufnehmen können. Das Testen von Verbindungen bei hohen Temperaturen trägt sowohl zu einer längeren Bohrlochlebensdauer als auch zu einer verbesserten Bohrlochleistung bei.

„VAM® 21 ist so konzipiert, dass es zu 100 % druckbeständig ist, was sich von früheren Rohrverbindungsversionen unterscheidet“, sagt François. „Mit anderen Worten: Die Verbindung ist so stark wie das Rohr. Das Design der Verbindung ist in ihrer DNA sowohl druck- als auch temperaturbeständig.“ VAM® 21 hat bereits eine lange Geschichte auf dem Markt und wird seit mehr als einem Jahrzehnt in anderen Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen eingesetzt. Diese Geschichte beweist seine Zuverlässigkeit und Robustheit.

Mit seiner Produktpalette, seinem umfassenden Wissen auf diesem Gebiet und seinem neuen Testprotokoll ist Vallourec bestens gerüstet, um Kunden bei der Umsetzung ihrer geothermischen Ambitionen an allen Hotspots weltweit zu unterstützen. Das Unternehmen forscht außerdem an noch höheren Temperaturen, bis zu 450 °C, um den zukünftigen Anforderungen von Geothermieprojekten auf der ganzen Welt gerecht zu werden.

Quelle: Vallourec