En las dos décadas previas al 2005, cuando GE Oil & Gas comenzó a probar su UltraScan Duo, técnicas de inspección inline (ILI) y tecnologías muy avanzadas, la información recolectada dejó importantes preguntas acerca de las condiciones de las tuberías.

En los ’80 se vio el desarrollo del sistema de medición de pozos ultrasónico (WM), seguido a mitad de los ’90, de la introducción de la detección ultrasónica de grietas (CD) y, en 2002, GE lanzó una herramienta de ILI específica para cañerías de gas, que utiliza transductores acústicos electro-magnéticos de junta en seco (EMAT).

Las tecnologías de inspección online WM y CD movilizaron el manejo integral para los operadores de cañerías de petróleo. Geoff Foreman, Jefe de Estrategia de GE, afirma: “Ahora quiere saberse, ¿cuán grande es la grieta? ¿Cuán severa? ¿Cuál es el riesgo de fallar? ¿Cuándo podría suceder? ¿Cuán rápido está creciendo la grieta? Era difícil para un operador decir si las grietas detectadas eran una emergencia que debía ser atendida urgentemente o una reparación cuyo trabajo podía esperar un año o más. 

Un mejor entendimiento de la mecánica de fracturas ayudó a fundamentar las decisiones  del operador, pero  la cuestión de fondo era, como asegura Foreman, “que en los ’90, la tecnología te decía dónde estaban las grietas, pero no discriminaba entre las que eran serias de las que no lo eran. Sabías que tenías un problema, pero no cuán severo era. Generalmente, sabíamos la longitud pero no la profundidad de una grieta, y la profundidad es crítica”.

La palabra “Duo”, en la denominación del sistema, se refiere al hecho de que la herramienta posee dos modos (medición del pozo y detección de grietas) y puede operar en uno o en ambos modos simultáneamente. Hay importantes diferencias entre la manera en la que trabaja la tecnología convencional de detección ultrasónica de grietas (CD) y las operaciones con el sistema de sensores de serie de fases del UltraScan Duo, que fue originalmente desarrollado por GE Healthcare, para ser utilizado en sistemas de formación de imágenes.

Las herramientas de ultrasonido convencionales utilizan ángulos orientados,  transductores individuales de cristal oscilador en una distancia definida de la superficie. Parte del pulso ultrasónico penetra la cañería en un ángulo y pasa de la superficie externa a la interna. “Si una grieta longitudinal en la pared del tubing con una conexión con la superficie aparece a través del rastro de sonido, una parte del pulso será reflejado por la grieta y volverá a través del mismo rastro hacia el sensor.

La onda de sonido reflejada es detectada por el sensor y convertida en una señal eléctrica, la cual es más tarde procesada y almacenada en bancos de memoria de la herramienta”, afirma la gente de GE en un proyecto. El sistema de serie de fases del UltraScan Duo es más complejo. En vez de un cristal oscilador individual, el sistema consiste en muchos pequeños elementos similares. Los elementos están agrupados juntos para formar un sensor “virtual”.

Variando la secuencia de tiempo en la que los elementos del sensor se encuentran excitados, el pulso ultrasónico resultante viaja desde el sensor en un ángulo o bien con una forma de haz específica. La secuencia y la cantidad de demora determinan la dirección y el ángulo del pulso ultrasónico. Por ejemplo, retardando la excitación de los elementos en el centro del sensor, el pulso puede enfocarse en la medición de la pared, en vez de en la detección de grietas.

“Se puede configurar el haz de luz en cualquier dirección que se desee para detectar cualquier tipo de defecto”, dice Foreman. La herramienta tiene tres sets de juegos de anillos, cada uno orientado a un ángulo rotado de los demás para proveer la cobertura total de la pared de la cañería. Cada anillo tiene 10 sets de fases. “Cada fase, con su matriz de nodos de descarga y mini transductores, envía 13.000 disparos por segundo. La unidad puede adquirir 100 gigabites de información en una corrida”.

“Antes del Duo, podíamos decir que una grieta tenía alrededor de 2 a 3 mm. Ahora podemos declarar exactamente la profundidad y la tolerancia en vez de sólo un rango de lo mismo”, comenta Foreman. En el primer cuarto de 2009, el sistema ha inspeccionado 4.691 Km. de cañería, la mayoría operando en modo de detección de grietas solamente. Enbridge Pipelines Inc., que ha utilizado  los productos de GE por más de diez años, ha comenzado a usar el UltraScan.

“La idea del sistema es darnos más precisión, detectando amenazas de grietas. Nos ayudará mucho con nuestro plan de manejo de grietas”, afirma Steve Irving, Director de Integridad de Sistemas en Enbridge. La nueva herramienta es el proyecto más grande hasta ahora. Según informes de prensa de GE, en abril el sistema fue usado a evaluar la condición de 864 Km. de cañería de gas natural antes de su conversión a petróleo.

Fuente: New Technology Magazine

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