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UTILIZACIÓN DE VARILLAS FABRICADAS CON ACERO
RESISTENTE A CORROSIÓN-FATIGA
Esquevan Miguel, Vona Martin, Helguero Gustavo,
Bóscaro Sergio, Eduardo J. Dottore (PAE)
Funes Pablo y Camara Federico (Tenaris)
22 Junio 2016
UBICACIÓN GEOGRÁFICA
• Patagonia Argentina
• Cuenca del Golfo San Jorge
• Provincia de Chubut y Santa Cruz
• 1930 km al sur de Buenos Aires
• 88 km al sur-oeste de Comodoro
Rivadavia
Buenos Aires
Yacimiento Cerro Dragón
Generalidades
CERRO DRAGÓN
Fecha Adquisición: 1958 AMOCO – 1997
PAE
Área: 860,000 acres
Pozos Productores Activos: 3.012
Pozos Inyectores: 556
Producción de Petróleo: 14.300 m3opd
Producción Fluido: 174.000 m3fpd
Producción Gas: 8.300 Mm3gpd
Agua Inyectada: 160.000 m3wipd
Pozos Verticales
15-30 Reservorios Lenticulares por pozo
1.5-10 m espesor
Porosidad 16-25%
Permeabilidad: 1-100 md.
Proyectos WF: 68
OILGASWATERINJECTORDRILLING-OR-TESTINGLOCATIONDISPOSALSHUT-IN-OILSHUT-IN-GASSHUT-IN-WATERSHUT-IN-INJECTORABANDONED-OILABANDONED-GASABANDONED-WATERABANDONED-INJECTORDRY
Bajo tapón
Abierta
Cementada
87Km
68 K
m
D1
D3
D2
D5D9
D8
D1
D3
D2
D5D9
D8
Distritos Genéricos:
D-7: Gas
E: Energía
P: Plantas Tratamiento Oíl
PIEDRA CLAVADA –KOLUEL KAIKE
Productores Petróleo: 495
Productores WF: 335
Inyectores: 133
Proyectos de WF: 11
Área: 1085 km2
Petróleo tot: 900 m3/d
Petróleo WF: 660 m3/d
Gas tot: 50 Mm3/d
Líquido tot: 28 Mm3/d
Líquido WF: 25 m3/d
Inyección de Agua: 25 Mm3/d
35 km
31 k
m
Piedra
Clavada
Koluel
Kaike
Yacimientos Piedra Clavada y Koluel Kaike
División Operativa – Distrito 4
• Pozos Productores: 3507
• Pozos Inyectores: 689
• Prod. Neta: 15.2 Mm3pd
• Inyección Agua: 185 Mm3pd
• Proyectos WF : 79
• Prod. Gas: 8350 M3pd
• Prod. Bruta: 202 Mm3pd
INTRODUCCIÓN
Información Producción GSJ
Emplazamiento Geográfico.
Características Distrito V
DISTRITO V
•Pozos Productores: 430
•Pozos Inyectores: 72
•Prod. Neta: 986m3/d
•Prod. de Gas: 376Mm3/d
•Prod. Bruta: 11195m3/d
•Inyección Agua: 10297m3/d
•Proyectos WF: 11
INTRODUCCIÓN
Caracterización Reservorios Proyecto
MC Bloque II del Distrito V
•Profundidad media Reservorio: 2000m
•Profundidad media Bombas: 2009m
•Ambientes: fluvial de alta sinuosidad
•Permeabilidad entre 0,5 y 180 [mD]
•Porosidad promedio: 18%
•Capas productivas: 30 a 50
•Tipo de corrosión: SH2 en gas disuelto.
•Wcut: 89%
Emplazamiento Geográfico.
Características Distrito IX
• Pozos Productores: 360
• Pozos Inyectores: 90
• Prod. Neta: 2282 m3/d
• Prod. de Gas: 96 Mm3/d
• Prod. Bruta: 23778 m3/d
• Inyección Agua: 21315 m3/d
• Proyectos WF: 9
DISTRITO IX
INTRODUCCIÓN
Caracterización de Reservorios Distrito IX
Proyecto OC
• Profundidad media pozos: 2480 m
• Profundidad media instalaciones : 2268 m
• Corte agua : 90 %
• Tipo de corrosión: Sulfhídrica según análisis fallas.
Historia PMC-899
Pozo del proyecto WF de MC Bloque II
del Yacimiento Anticlinal Grande PAE
Inicio producción con BM en el año 1998 y en el 2004 se optimiza con BES, durante ese
tiempo el pozo no registraba patrón de fallas repetitivas. En 2014 realiza WSO y baja BM
BM BM x BES WSO BES x BMHistorial Fallas
1°25-02-14 Pin v/b 46 de ¾”
2° 05-10-14Cuerpo v/b 5 de 1”
3°11-01-15Pin v/b 18 de 7/8”
4°30-01-15Cuerpo v/b 14 de 1”
5°29-11-15Cuerpo v/b 56 de ¾”Instala DS852 BR
Parámetro Situación Anterior Varillas TS-MMS
conexión APISituación Actual Varillas DS852 conexión
BlueRod
Período analizado1,1 Años (13 meses) 0,5 Años (6 meses)
(Enero 2014– Febrero 2015) (Noviembre 2015– Mayo 2016)
Sistema de extracción Bombeo Mecánico Bombeo Mecánico
Profundidad de bomba 1984 metros 1972 metros
Producción Media 72 m3/día 89 m3/día
Diseño de VarillasAPI 86: 96 Var 1”; 95 Var 7/8”; 56 Var
¾”; 13 BDP 1 ½”API 86 BR: 74 Var 1”; 120 Var 7/8”; 50 Var ¾”;
15 BDP 1 ½”Grado de Acero TS-MMS DS852 BR
Carga (%Goodman D FS :0,9) Grado TS-MMS: 128 % Grado DS852: 160 %
Intervenciones 4 Fallas de varillas Sin FallasRatio Falla 4.2 fallas por año Sin Fallas
Motivos de Falla Corrosión-fatiga asistida por H2S Corrosión-fatiga asistida por H2S
Run-Life máximo (días) 130 días 159 días
Bomba Bomba 2 " Bomba TH 2 1/4"AIB LM912-365-168 LM1280-467-192
GPM 6,5 7,5Sumergencia 148 metros 156 metros
Corrosión H2S H2SCorte de agua 98% 98%
Estado explotación PMC-899
Anterior Fallas: API TS-MMS
Posterior Falla: API DS852 BR
ANÁLISIS FALLA PMC-899
Informe Tenaris: Pesca cuerpo vb 1”MMS
Intervención 05/10/14
PMC-899El resultado del análisis en laboratorio Tenaris, determinófenómeno corrosión fatiga comocausa raíz de laspescas en v/b.
Sulfuro de hierro
Historia PO-979
Pozo del proyecto WF Oriental Centro
del Yacimiento Oriental
Inicio producción con BM en el año 2006 y en 2014 se realiza una reparación con WO ybaja BM.
Historial Fallas
1°17-10-14 Cuerpo v/b N°32 de 1”
2° 10-02-15Cuerpo v/b N°2 de 7/8”
3°01-08-15Cuerpo v/b N°5 de 7/8”Instala protocolo ensayo DS-852
BM BM
Estado explotación PO-979
Situación anterior: API GRAD D
Situación actual: API DS852
Parámetro Situación Anterior Varillas GR D
conexión APISituación Actual Varillas DS852 conexión
API
Período analizado1.3 Años (16 meses) 0.75 Años (9 meses)
(Abril 2014– Agosto 2015) (Agosto 2015– Mayo 2016)
Sistema de extracción Bombeo Mecánico Bombeo Mecánico
Profundidad de bomba 2282 metros 2282 metros
Producción Media 45.3 m3/día 33.3 m3/día
Diseño de VarillasAPI 86: 94 Var 1”; 94 Var 7/8” c/pin1”;
94 Var ¾” c/pin 7/8”; 18 BDP 1”API 86 BR: 105 Var 1”; 100 Var 7/8”; 86 Var
¾”; 8 BDP 1 5/8”Grado de Acero GR D DS852
Carga (%Goodman D FS: 0,9) Grado D: 117 % Grado DS852: 115%
Intervenciones 3 Fallas de varillas Sin FallasRatio Falla 3 fallas por año Sin Fallas
Motivos de Falla Corrosión-fatiga asistida por H2S Sin falla
Run-Life máximo (días) 177 días 276 días
Bomba Bomba 2 “ – 1 ¾” Bomba 1 3/4"AIB LM912-365-168 LM 912-365-168
GPM 7 6Sumergencia promedio 290 metros 80 metros
Corrosión H2S H2SCorte de agua 98% 98%
ANÁLISIS FALLA PO-979
Informe Tenaris: Pesca cuerpo v/b 7/8”pin1”
Intervención 13/02/15
PO-979
El resultado del análisis en laboratorio Tenaris
determinó fenómeno corrosión fatiga.
Conclusiones pescas PMC-899 y PO-979
Fenómeno Corrosión-Fatiga por SH2
El objetivo del siguiente documento es compartir los criterios de selección de materiales y conexiones utilizados para esta aplicación mostrando los resultados de la experiencia, basados en casos de ambientes de corrosión moderada con muy bajo contenido de sulfhídrico y un régimen de alta carga. En ambos casos el material reacciono frente al BAROID.Evaluando la repetitividad de las pescas, encontrando en todos los casos evidencias de cortes por corrosión – fatiga se decide realizar protocolo de ensayo con material de varillas DS-852.
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DEL
ACERO DS852:
Formato de protocolo PAE-Tenaris
Máxima fuerza Pulling
Propiedades mecánicas
Composición química
ACERO DS852:
Formato protocolo PAE-Tenaris
ROSCA API DS852: Pueden operarse hasta un valor máximo de 140% de Goodman.Cuplas:Cuplas HSMS para pozos sin problemas de abrasión/erosión. Cuplas SM para pozos con problemas deabrasión/erosión
ROSCA BlueRod DS852:Pueden operarse hasta un valor máximo de 180% de Goodman.Cuplas:Solo disponible cuplasHSMS.
Resultado Actual Protocolo PAE-Tenaris
Distrito V , Distrito IX
Aseguramiento Técnico PAE y RT Tenaris
Conclusiones Preliminares:
• El elevado volumen de inyección secundaria trae aparejado
problemas de corrosión, por lo que es posible encontrar áreas
específicas dentro de un yacimiento donde esta problemática se
acentúe en mayor medida.
• Los aceros estándares de la industria presentan limitaciones frente
a la combinación de altas cargas y ambientes corrosivos
(fenómeno de corrosión-fatiga), esto queda demostrado tanto en
los ensayos de laboratorio como por las fallas repetitivas en el
campo.
• La prueba del nuevo desarrollo de acero para corrosión-fatiga
demostró cumplir con el objetivo en 1 pozo y en los restantes se
superó la vida promedio de acuerdo al histórico de fallas.
Resultado Actual Protocolo PAE-Tenaris
Distrito V , Distrito IX
Aseguramiento Técnico PAE y RT Tenaris
• Los resultados finales de la prueba nos permitirán validar el nuevo
desarrollo de acero y definir una ventana de aplicación para la
problemática corrosión-fatiga.