Piezas de carburo de tungsteno para petróleo y gas, y herramientas de campo petrolífero
Los equipos de petróleo y gas se desgastan donde un fluido que transporta arena circula a gran velocidad junto a un borde duro: los componentes internos de un estrangulador, la bola y el asiento de una bomba de fondo de pozo, los cojinetes de un motor de lodo y las boquillas de una broca de perforación. El carburo de tungsteno se utiliza en estos puntos de desgaste porque resiste la erosión y la abrasión mucho mejor que el acero endurecido, y es más tenaz que la mayoría de las cerámicas técnicas cuando la pieza también recibe impactos.
Suministramos piezas de carburo de tungsteno para herramientas de campo petrolífero fabricadas según su plano, en grados con ligante de cobalto o con ligante de níquel seleccionados para las condiciones del pozo.
Dónde se utiliza el carburo y cómo falla
Válvulas de estrangulamiento y control de flujo
Los estranguladores soportan toda la caída de presión del pozo. Los vástagos, las puntas de aguja, los asientos, las jaulas y las boquillas de estrangulador fijas se fabrican en carburo porque la arena a alta velocidad corta los componentes internos de acero en poco tiempo. El daño típico es la erosión por lavado de la trayectoria de flujo y la erosión por efecto de trefilado en el borde del asiento, lo que modifica el caudal para el que se ajustó el estrangulador y debilita su cierre.
Bombas de varillas: bolas y asientos de válvula
Las válvulas fija y viajera de una bomba de varillas abren y cierran en cada carrera. Las bolas y los asientos de carburo mantienen un cierre hermético durante más tiempo en fluidos arenosos, con gas o corrosivos; cuando se desgastan o presentan picaduras, la válvula presenta fugas y la bomba pierde eficiencia. Los tamaños de bola y asiento para bombas de varillas están normalizados en API Spec 11AX, por lo que la mayoría de los pedidos se especifican por tamaño y material.
Motores de fondo de pozo y bombas sumergibles: cojinetes y manguitos
Los motores de lodo y las bombas eléctricas sumergibles (ESPs) funcionan con lodo de perforación o fluido de producción como lubricante, y ese fluido transporta sólidos. Los manguitos, cojinetes radiales y casquillos de carburo de tungsteno para la industria de petróleo y gas resisten el desgaste abrasivo que destruye los materiales de cojinete más blandos y hace que los ejes empiecen a vibrar.
Boquillas de brocas de perforación
Las boquillas de las brocas PDC y de conos de rodillos dirigen lodo a alta velocidad para limpiar los cortadores y el fondo del pozo. Las boquillas de carburo conservan su diámetro interior y la forma de la salida frente a la erosión del chorro de lodo; una boquilla desgastada modifica la hidráulica de la broca.
Bombas y cierres mecánicos en superficie
Las bombas de transferencia, inyección y de oleoducto utilizan caras de sellado, manguitos de eje y casquillos de garganta de carburo. Cuando el fluido bombeado transporta sólidos abrasivos, los cierres suelen funcionar con cara dura contra cara dura —carburo contra carburo o contra carburo de silicio—, porque las partículas atrapadas entre las caras desgastan rápidamente una cara más blanda.
Selección del grado: erosión, impacto y corrosión
- Erosión y abrasión — un menor contenido de ligante y un grano más fino aportan mayor dureza y mejor resistencia a la erosión por arena. Estos grados son adecuados para componentes internos del estrangulador, boquillas de estrangulador, boquillas y superficies de cojinetes.
- Impacto — las piezas que reciben impactos de residuos o entre sí, como una bola que se asienta en su asiento en cada carrera o los componentes internos de un estrangulador en flujo en tapones, necesitan más tenacidad. Un mayor contenido de ligante y un grano más grueso sacrifican parte de la resistencia al desgaste a cambio de resistencia a la astilladura y al agrietamiento.
- Corrosión — en agua de producción y salmuera, en servicio agrio con H2S, y en fluidos con CO2 o ácidos, el ligante de cobalto puede ser atacado y los granos de carburo se desprenden. Los grados con ligante de níquel resisten mejor este efecto y son la elección habitual para servicio corrosivo.
Nuestros grados estándar con ligante de cobalto y con ligante de níquel, con contenido de ligante, densidad, dureza y resistencia a la flexión transversal, se enumeran en nuestra página de grados. Para una cotización, indicamos el grado que proponemos para su pieza y enviamos su ficha técnica.
Si su especificación hace referencia a una norma para servicio ácido como NACE MR0175 / ISO 15156, indíquenoslo al solicitar una cotización y le confirmaremos qué cubre la documentación del grado propuesto.
Piezas que suministramos para petróleo y gas
- Asientos de válvula, bolas y componentes internos — bolas y asientos de válvula, boquillas de estrangulador, vástagos y componentes internos
- Casquillos y manguitos — cojinetes radiales, manguitos de eje y casquillos para herramientas de fondo de pozo y bombas
- Boquillas — boquillas para brocas y boquillas para flujo abrasivo
- Anillos de sellado y caras de sellado — caras de cierre mecánico y anillos de contraparte para bombas de superficie
Para una cotización rápida, envíe
- El plano, o el número de pieza y la norma que sigue (por ejemplo, un tamaño de bola y asiento API 11AX)
- Las condiciones de servicio: fluido, contenido de arena o sólidos si se conoce, presiones parciales de H2S y CO2 o cloruros, temperatura y presión diferencial
- Cómo falla la pieza actual —erosión, astillado, agrietamiento o corrosión— y de qué material está fabricada actualmente
- Cantidad y los documentos que necesita con el envío (por ejemplo, un certificado EN 10204 3.1)
Preguntas que hacen los compradores
¿Debo elegir un ligante de cobalto o de níquel para piezas de la industria petrolera?
Elija en función de lo que ataca la pieza. Cuando el daño es principalmente erosión por arena en un fluido poco agresivo, un grado con ligante de cobalto ofrece la mayor dureza. En servicio ácido con H2S, en fluidos con CO2 y en salmuera densa, el ligante de cobalto puede lixiviarse, y un grado con ligante de níquel tiene una vida útil más larga. Indíquenos el fluido y le propondremos el grado.
¿Suministran bolas y asientos de válvula de carburo de tungsteno para bombas de varillas?
Sí. Las bolas y los asientos se fabrican al tamaño que usted especifique, incluidos los tamaños de API Spec 11AX, en grados con ligante de cobalto o de níquel. Si su especificación de compra exige piezas con monograma API, indíquenoslo antes de cotizar.
¿Pueden fabricar componentes internos de estrangulador y boquillas de estrangulador según nuestro plano?
Sí. Envíe el plano con el diámetro del orificio, las tolerancias y el acabado superficial, e indíquenos las condiciones de servicio. La erosión a lo largo del recorrido del flujo y el impacto en el borde del asiento imponen al grado exigencias contrapuestas, por lo que las condiciones de flujo determinan el grado.
¿Por qué usar carburo de tungsteno en lugar de acero templado o cerámica?
El carburo de tungsteno es mucho más duro que el acero templado, por lo que resiste la erosión por arena mucho más tiempo, y es más tenaz que la mayoría de las cerámicas técnicas, por lo que es menos probable que se astille o se agriete cuando la pieza sufre impactos o choque térmico.
¿Qué documentos pueden proporcionar con las piezas?
Indíquenoslo en su solicitud. Lo habitual es solicitar un certificado de inspección EN 10204 3.1 que consigne los valores medidos de su lote; los documentos se confirman en la cotización y la ficha técnica del grado se envía con esta.