Especialistas da Universidade Federal do Norte do Cáucaso (NCFU) em Stavropol desenvolveram uma inovadora tecnologia de vedação que promete revolucionar a extração de petróleo e gás. Esta nova conexão, que previne vazamentos, permitirá a substituição das dispendiosas tubulações metálicas em poços de petróleo e gás por tubos de metaloplástico, mais econômicos. A invenção já obteve uma patente.
Durante a extração de petróleo e gás, as tubulações de bomba-compressor são frequentemente submetidas a condições extremas, incluindo cargas elevadas, corrosão e variações significativas de temperatura. Por exemplo, no processo de injeção de vapor quente para aumentar a recuperação de petróleo ou durante a fratura hidráulica, a temperatura dentro dos tubos pode subir drasticamente em um curto período.
Essas flutuações de temperatura fazem com que as conexões roscadas tradicionais das tubulações percam sua vedação, resultando em vazamentos e na redução da eficiência da produção, conforme explicaram os pesquisadores da NCFU.
“A complexidade reside no fato de que, ao serem aquecidas, as conexões dos tubos se expandem de maneira desigual, o que diminui a tensão de contato nas roscas. As soluções existentes ou não oferecem confiabilidade suficiente, ou complicam significativamente a estrutura.”
Ivan Kovalenko, estudante de mestrado em Engenharia de Petróleo e Gás da NCFU
Os cientistas da universidade propuseram uma solução para este desafio, baseada no uso de uma conexão roscada com selos de fluoroplástico.
“A característica principal do desenvolvimento é o uso de fluoroplástico. Este material possui uma propriedade única: quando aquecido, ele se expande mais do que o metal, compensando automaticamente as deformações térmicas e mantendo a vedação da conexão.”
Ivan Kovalenko
A conexão roscada criada pelos pesquisadores permite o uso de tubos de metaloplástico, que são mais acessíveis, em vez dos metálicos. Isso resulta em uma redução nos custos de aquisição e manutenção de equipamentos, segundo os autores do estudo.
“Nossa solução é sem precedentes. Não só aumenta a confiabilidade operacional, mas também é economicamente vantajosa: os tubos de metaloplástico são mais baratos, leves e mais resistentes à corrosão.”
Ivan Kovalenko
De acordo com Kovalenko, a aplicação de tubos de metaloplástico em poços de petróleo e gás era anteriormente limitada pela necessidade de equipar suas extremidades com elementos de conexão metálicos que tivessem alta resistência e vedação.
Os testes demonstraram que a nova conexão suporta pressões de até 12 MPa sem deformações ou vazamentos. Os resultados confirmaram a ausência de defeitos, como vazamentos ou rachaduras, tanto no metal principal quanto nas conexões removíveis, afirmaram os cientistas da universidade.
Conforme os especialistas da NCFU, a invenção proposta por eles permitirá aumentar significativamente a confiabilidade e a eficiência econômica da operação de poços de gás.
Os resultados foram destacados no resumo “Desenvolvimentos Científicos e Técnicos Promissores para o Complexo de Combustível e Energia” da Agência Russa de Energia (REA) do Ministério de Energia da Rússia em 2025.
A patente para o desenvolvimento é RU2825910C1.
