Um lubrificante de válvula, muitas vezes referido como 'graxa de válvula', é distintamente diferente das graxas multiuso padrão que são familiares para a maioria das pessoas. As condições que uma válvula gaveta enfrenta no campo são extremamente severas e uma graxa deve ser capaz de resistir a esse ambiente e continuar a fornecer lubrificação e proteção à válvula. Grandes variações de temperatura, pressões extremas, fluxos de hidrocarbonetos, altos níveis de CO2 e sulfeto de hidrogênio (H2S) contribuem para condições muito difíceis para uma graxa, e é por isso que ela deve ser formulada especificamente com essas condições em mente. Abaixo estão 6 atributos essenciais que são necessários para ajudar a habilitá-lo a fazer isso:
Resistente a hidrocarbonetos – Seja resistente aos fluidos produzidos pelo reservatório, para que eles não sejam decompostos e dissolvidos pelos fluidos.
Retenção de Cavidade – Ser retido na cavidade da válvula para que forneça lubrificação e evite contaminação, bloqueando o espaço "vazio" da cavidade.
Proteção contra desgaste – Seja um lubrificante eficaz que possa suportar a pressão diferencial encontrada durante o ciclo da válvula. Isso é especialmente importante quando as válvulas começam a se desgastar.
Desempenho de vedação eficaz – Um lubrificante de válvula eficaz também deve ter desempenho de vedação ideal para ajudar a manter barreiras de poço integrais
Proteção contra corrosão - Oferece resistência a líquidos e gases corrosivos.
Resistente à Secagem – Resiste ao ressecamento e ao endurecimento, mesmo sob temperaturas e pressões extremas.
Resistência a hidrocarbonetos
Os principais produtos produzidos a partir do reservatório são gases de hidrocarbonetos, petróleo bruto e água. Portanto, é essencial que o lubrificante seja insolúvel e não seja afetado por esses três materiais. Embora a maioria das graxas lubrificantes seja totalmente resistente à água, elas se dissolvem facilmente no petróleo bruto e no condensado de poço de gás relacionado, porém mais agressivo. Isso geralmente leva à desintegração e lavagem da cavidade da válvula. Os gases de hidrocarbonetos produzidos, tanto úmidos quanto secos, também degradarão a graxa e a removerão da cavidade. Isso geralmente faz com que os depósitos formados por uma combinação do espessante da graxa junto com quaisquer lubrificantes sólidos que a graxa contenha permaneçam na cavidade. Esses depósitos interferem na operação da válvula, geralmente causando problemas com o ciclo da válvula.
A ausência de graxa também causará outros problemas. Por exemplo, quando a graxa é lavada da cavidade da válvula, a camada protetora do filme lubrificante é removida, o que aumenta a probabilidade de danos à válvula. As partes internas da válvula não lubrificadas tendem a esfregar umas nas outras e causar riscos nas superfícies que criam caminhos de vazamento que afetam a capacidade da válvula de vedar quando na posição fechada. Além disso, isso deixa um vazio, permitindo que contaminantes entrem na cavidade da válvula, como areia ou outros detritos de formação, levando à abrasão e erosão dos componentes metálicos da válvula.
Retenção de cavidade
As graxas de válvula geralmente parecem mais pegajosas do que as graxas multiuso e esse é um recurso de design necessário para que os lubrificantes de válvula atinjam a retenção ideal da cavidade. Além da aderência necessária, a graxa de válvula também precisa fornecer força adesiva às superfícies e alta força coesiva para resistir à lavagem por líquidos e gases pressurizados que fluem através da válvula.
Para um lubrificante de válvula se destacar, porém, é necessário mais. Como dito acima, o óleo base, espessante e aditivos devem ser combinados para garantir que a resistência à água e a resistência a hidrocarbonetos sejam mantidas. Se algum componente for incompatível, a graxa pode facilmente falhar e ser lavada.
As temperaturas dos fluidos do reservatório podem ser muito altas, portanto, uma graxa de válvula também deve ser termicamente estável para que não fique muito fluida e seja facilmente lavada da cavidade da válvula.
Proteção contra desgaste
Outro requisito fundamental para os lubrificantes de válvulas é fornecer proteção aos componentes internos da válvula contra pressão e desgaste extremos. Na maioria das graxas para válvulas, alguns aditivos antidesgaste são usados para garantir que a graxa possa suportar as forças experimentadas quando as válvulas são abertas contra pressão e também são importantes para reduzir as taxas de desgaste, principalmente quando as partes internas da válvula já estão parcialmente danificadas. A falha em proteger e lubrificar adequadamente as superfícies de contato das comportas e sedes em uma válvula resultará no vazamento da válvula e não será capaz de fornecer a barreira de poço integral necessária para realizar o trabalho de intervenção.
Desempenho de vedação eficaz
É importante que um lubrificante de válvula tenha um bom desempenho de vedação para ajudar a manter as barreiras do poço quando a válvula estiver na posição fechada. Muitas vezes, quando uma válvula está em operação no campo por algum tempo, pequenas imperfeições são criadas na superfície das comportas e sedes internas da válvula. Se um lubrificante de válvula tiver baixa capacidade de vedação, essas pequenas imperfeições podem resultar na impossibilidade de manter a pressão e na passagem da válvula quando estiver na posição fechada.
Este é um problema, pois a válvula deve vedar de forma confiável para poder executar um trabalho planejado ou trabalho de intervenção em um poço, e atrasos em obter uma taxa de vazamento zero na válvula podem resultar em altas despesas com a equipe de manutenção e o equipamento está pronto e esperando. Um lubrificante com excelente desempenho de vedação pode ajudar a reduzir o tempo de inatividade e os custos de manutenção, garantindo que suas válvulas formem uma vedação confiável e que a integridade seja mantida.
Proteção contra corrosão
Quando a cavidade de uma válvula está cheia, a graxa atua como uma barreira física entre líquidos e gases corrosivos, o que é outra razão pela qual uma boa retenção da cavidade é necessária em uma graxa de válvula. A maioria dos lubrificantes de válvulas premium também terá um sistema inibidor de corrosão química para atuar como uma linha secundária de defesa. Isso é particularmente importante quando salmouras ou H2S estão sendo produzidos.
Resistência à secagem
Algumas graxas para válvulas são propensas a secar se forem expostas a períodos prolongados de altas temperaturas e essa suscetibilidade depende das propriedades de resistência térmica da graxa. Certos tipos de graxa podem polimerizar, o que leva ao espessamento da graxa, tornando-se emborrachado e, finalmente, secando e, eventualmente, tornando-se duro. Em particular, as graxas de óleo mineral são particularmente vulneráveis a essa degradação, especialmente após períodos prolongados em alta temperatura, como frequentemente visto em válvulas de gaveta de cabeça de poço.
Resistência a hidrocarbonetos, retenção de cavidades, proteção contra desgaste e corrosão, bom desempenho de vedação e prevenção de ressecamento são características importantes e devem orientar seu processo de seleção de graxa, garantindo que seu equipamento e a integridade de sua operação sejam totalmente mantidos.
