uso de casing de erfv (epoxi reforzado con fibra de vidrio) en pozos inyectores 3º congreso de...
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USO DE CASING DE ERFV (Epoxi USO DE CASING DE ERFV (Epoxi Reforzado con Fibra de Vidrio) EN Reforzado con Fibra de Vidrio) EN
POZOS INYECTORESPOZOS INYECTORES
3º CONGRESO DE PRODUCCIÓN3º CONGRESO DE PRODUCCIÓN
MENDOZA 2006MENDOZA 2006
Daniel Martín, Jorge Szoke, Luis Sajoux (Petroplastic S.A.)
Daniel Peralta (Petrobras)
MMotivaciones para desarrollar otros otivaciones para desarrollar otros
materialesmateriales
Incremento de corrosión e Incremento de corrosión e incrustaciones en yacimientos.incrustaciones en yacimientos.
Aumento de gastos en mantenimiento de Aumento de gastos en mantenimiento de pozos.pozos.
Efectividad de sistemas de protección Efectividad de sistemas de protección catódica. catódica.
Compromisos de mejoramiento Compromisos de mejoramiento ambiental.ambiental.
ResistenciaResistencia Química. Química.
Resistencia Bacteriana.Resistencia Bacteriana.
Corrosión Interna o Externa.Corrosión Interna o Externa.
Deposición de Parafina y Carbonatos.Deposición de Parafina y Carbonatos.
Protección Catódica.Protección Catódica.
PPorque usar Casing de ERFV ?orque usar Casing de ERFV ?
Vida útil.Vida útil.
Hazen-Williams.Hazen-Williams.
No usar tubing de inyección. No usar tubing de inyección.
AA horros utilizandohorros utilizando casing de ERFV.casing de ERFV.
Instalación de Protección Catódica.Instalación de Protección Catódica.
Mantenimiento de Protección Catódica.Mantenimiento de Protección Catódica.
Costo inicial de columna de tubings de Costo inicial de columna de tubings de inyección.inyección. Mantenimiento de tubings de inyección.Mantenimiento de tubings de inyección.
Ahorros en energía.Ahorros en energía.
1. Análisis de Antecedentes de 1. Análisis de Antecedentes de instalaciones de casing de ERFV.instalaciones de casing de ERFV.
3. Planificación y realización de ensayos 3. Planificación y realización de ensayos adicionales. adicionales.
DDesarrollo del esarrollo del ensayo.ensayo.
2. Revisión de ensayos realizados.2. Revisión de ensayos realizados.
4. Instalación de casing en pozos.4. Instalación de casing en pozos.
5. Evaluación de su desempeño.5. Evaluación de su desempeño.
Reentubados de inyectores en 2 7/8”Reentubados de inyectores en 2 7/8”
A A ntecedentes de instalaciones.ntecedentes de instalaciones.
Pozos inyectores nuevos en 3 ½”,.Pozos inyectores nuevos en 3 ½”,.
Pozos inyectores mixtos en 5 ½”.Pozos inyectores mixtos en 5 ½”.
Reentubados de inyectores en 3 ½”.Reentubados de inyectores en 3 ½”.
Ensayo de punzados.Ensayo de punzados.
RRevisión de ensayos evisión de ensayos disponiblesdisponibles
Ensayo de herramientas.Ensayo de herramientas.
Ensayo de adherencia del cemento.Ensayo de adherencia del cemento.
EE nsayo de punzados nsayo de punzados6 mm
Tela Tramada
EEnsayo de Daño por nsayo de Daño por
Herramientas.Herramientas.-· Zona I Tensión 15.000 lb
-· Zona II Tensión 30.000 lb / peso 20.000 lb
-· Zona III Tensión 6.000 lb
-· Zona IV Tensión 6.000 lb / presión 1.000 psi Zona III
Zona II
Zona II
Zona III
EEnsayo de Daño por nsayo de Daño por
HerramientasHerramientas..Tipo de afectación (zona)
Ancho superficial promedio
Profundidades medidas
Mínima (III y IV) 6.000 lbs
1,00 mm 0,25 a 0,30 mm(0,275 Promedio)
Mediana (I) 15.000 lbs
1,30 mm 0,30 a 0,40 mm
Máxima (II) 30.000 lbs
1,70 mm 0,50 a 0,60 mm(0,55 Promedio)
EE nsayo de adherencia del nsayo de adherencia del cemento.cemento. Fuerza requerida para
iniciar el movimiento
Casing 5 1/2"
Tubing
CementoShear Bond = Fuerza
Area de Contacto
EE nsayo de adherencia del nsayo de adherencia del cementocemento
Tubing de 2 7/8” de acero: 4.900 Kg (304 Tubing de 2 7/8” de acero: 4.900 Kg (304 psi)psi)
Tubing de 2 7/8” de ERFV: 3.490 Kg (205 Tubing de 2 7/8” de ERFV: 3.490 Kg (205 psi)psi)
Casing de 2 7/8” de ERFV: 8.350 Kg (501 Casing de 2 7/8” de ERFV: 8.350 Kg (501 psi)psi)
Lechada de cemento “G” + 0,8 % FC 22 + 0,3 Lechada de cemento “G” + 0,8 % FC 22 + 0,3 % DC 1520 + 1,5 % Cl2Ca + 4% Latex liquido % DC 1520 + 1,5 % Cl2Ca + 4% Latex liquido + 42 % agua (D= 1870 gr./l)+ 42 % agua (D= 1870 gr./l)
RR ealización de ensayos ealización de ensayos adicionalesadicionales
- Cañon de 4” 4 TPP 22 g.- Cañon de 4” 4 TPP 22 g.
- Cañon de 4” 6 TPP 32 g. (alta penetración)- Cañon de 4” 6 TPP 32 g. (alta penetración)
ENSAYO DE PUNZADOSENSAYO DE PUNZADOS
RRealización de ensayos ealización de ensayos adicionalesadicionales
ENSAYO DE ENSAYO DE FRACTURAFRACTURA
VVerificaciones erificaciones finalesfinales
Diseño y ensayo de ancla y Diseño y ensayo de ancla y dispositivos de cementación.dispositivos de cementación.
Diseño de casing a utilizar.Diseño de casing a utilizar.
Programa de intervención con todas las Programa de intervención con todas las empresas participantes.empresas participantes.
____________________________________________________________________________________________ Medida DI Pressión interna Presión de colapso Largo Tubo
Pulg (mm) PSI(MPa) PSI (MPa) Pié (M)
_______________________________________________________________________
4-1/2 3.98 (101.0) 1000 (6.89) a 2500 (17.1) 150 (1.03) a 1850 (12.8) 29.5 (9.0)
5 4.33 (110.0) 900 (6.20) a 1600 (11.0) 110 (0.75) a 600 (4.10) 30.0 (9.1)
5-1/2 4.85 (123.0) 800 (5.51) a 2000 (13.8) 5-1/2 4.85 (123.0) 800 (5.51) a 2000 (13.8) 80 (0.55) a 1150 80 (0.55) a 1150 (7.93) 29.5 (9.0)(7.93) 29.5 (9.0)
6-5/8 6.10 (155.0) 800 (5.51) a 2000 (13.8) 90 (0.62) a 1150 (7.93) 29.5 (9.0)
7 6.40 (163.0) 800 (5.51) a 2000 (13.8) 80 (0.55) a 1000 (6.87) 29.5 (9.0)
9-5/8 8.42 (214.0) 750 (5.17) a 1500 (10.3) 70 (0.48) a 480 (3.31) 29.2 (8.9)
10-3/4 9.72 (246.9) 750 (5.17) a 1250 (8.62) 65 (0.45) a 280 (1.93) 29.2 (8.9)
________________________________________________________________________
TT ipos de CASINGS de ipos de CASINGS de ERFVERFV
PParámetros del casing arámetros del casing elegidoelegido
PParámetros del casing arámetros del casing elegidoelegido
IInstalaciónnstalación
Uso de motor de fondo y BHA Uso de motor de fondo y BHA estabilizado.estabilizado. Dos portamechas en fondo.Dos portamechas en fondo.
Densidades de cemento inferiores a Densidades de cemento inferiores a habituales.habituales. Uso de celda de carga y Pason de equipo.Uso de celda de carga y Pason de equipo.
Bandeja de entubación.Bandeja de entubación.
Niple de acero inoxidable encima de Niple de acero inoxidable encima de punzados.punzados.
TTipos de ipos de instalacionesinstalaciones
Dispositivo Dispositivo
TTipos de ipos de instalacionesinstalaciones
Dispositivo
Esquema de pozos tipo entubados.
TT Instalación globalInstalación global
Por casingPor casing Con tubing ERFV y packer Con tubing ERFV y packer hidráulicohidráulico
Instalación selectivaInstalación selectiva
Con tubing ERFV y packer Con tubing ERFV y packer hidráulicos y hidráulicos y de copasde copas
ipos de instalacionesipos de instalaciones
PParámetros de diseñoarámetros de diseñoCasing 1Casing 1 Casing 2Casing 2
DenominaciónDenominación SPEC 5 1/2" DHC 400SPEC 5 1/2" DHC 400 SPEC 5 1/2" DHC 400SPEC 5 1/2" DHC 400
Nominal ODNominal OD inchinch 5,650 5,650 5,650 5,650
Nominal IDNominal ID inchinch 4,85 4,85 4,85 4,85
BOD [inch] Box Outside DiameterBOD [inch] Box Outside Diameter inchinch 6,80 6,80 6,80 6,80
Wall ThicknessWall Thickness inchinch 0,40 0,40 0,40 0,40
WeightWeight Lbs/ftLbs/ft 5,90 5,90 5,90 5,90
Medium RadiusMedium Radius inchinch 2,6252,625 2,6252,625
Int Operating PressureInt Operating Pressure PSIPSI 2.000 2.000 2.000 2.000
Ext Collapse PressureExt Collapse Pressure PSIPSI 1.280 1.280 1.280 1.280
Rated Axial LoadRated Axial Load LbsLbs 49.600 49.600 49.600 49.600
Módulo de elasticidad AxialMódulo de elasticidad Axial PSIPSI 2.700.000 2.700.000 2.700.000 2.700.000
Módulo de Elasticidad CircunferencialMódulo de Elasticidad Circunferencial PSIPSI 4.200.000 4.200.000 4.200.000 4.200.000
Coeficiente de Poisson CircunferencialCoeficiente de Poisson Circunferencial 0,30 0,30 0,30 0,30
Coeficiente de Poisson AxialCoeficiente de Poisson Axial 0,210,21 0,21 0,21
Coeficiente de Dilatación TérmicaCoeficiente de Dilatación Térmica in/in/ºFin/in/ºF 1,43E-051,43E-05 1,43E-051,43E-05
Cross Sectional AreaCross Sectional Area inch^2inch^2 6,597 6,597 6,597 6,597
Densidad del tubingDensidad del tubing lbs/gallbs/gal 16,273 16,273 16,273 16,273
Made-up LengthMade-up Length ftft 29,125 29,125 29,125 29,125
Overall LengthOverall Length ftft 29,500 29,500 29,500 29,500
Ubicación en la sartaUbicación en la sarta SUPERIORSUPERIOR INFERIORINFERIOR
LongitudLongitud ftft 1862,12 1862,12 1862,12 1862,12
PParámetros de diseñoarámetros de diseñoServicio Instalación Vacío
Nivel del fluido en el anularNivel del fluido en el anular 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Nivel del fluido en el CasingNivel del fluido en el Casing 0,00 0,00 0,00 0,00 2819,63 2819,63
Nivel del Cemento en el AnularNivel del Cemento en el Anular 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Densidad del fluido en el anularDensidad del fluido en el anular 9,0969,096 9,0969,096 9,0969,096
Densidad del fluido en el CasingDensidad del fluido en el Casing 8,5128,512 9,0969,096 8,5128,512
Densidad del cemento FinalDensidad del cemento Final 12,55912,559
Densidad del fluido de fracturaDensidad del fluido de fractura 8,5128,512
Modulo Elasticidad del cemento Superior (Pobre)Modulo Elasticidad del cemento Superior (Pobre) 430000,000430000,000
Modulo Elasticidad del cemento Inferior (Cemento Ppal))Modulo Elasticidad del cemento Inferior (Cemento Ppal)) 900000,000900000,000
Presión de inyecciónPresión de inyección 15001500 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Presión de prueba en el anularPresión de prueba en el anular 00 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Presión de prueba en el CasingPresión de prueba en el Casing 24302430 PSI a boca de pozo (FRACTURA)PSI a boca de pozo (FRACTURA)
Presión de apertura del ATPresión de apertura del AT 650650 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Presión de apert disp de circulación TRABAJOPresión de apert disp de circulación TRABAJO 12501250 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Presión de apert disp de circulación MÁXPresión de apert disp de circulación MÁX 19001900 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Presión adicional sobre cementaciónPresión adicional sobre cementación 200200 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Pr adic por pérd en aguj circulac ATPr adic por pérd en aguj circulac AT 00 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
Presión de Tope Tapón en fondo ATPresión de Tope Tapón en fondo AT 10001000 PSI a boca de pozoPSI a boca de pozo
ServicioServicio InstalaciónInstalación
Temperatura del fluidoTemperatura del fluido 7777 104,00104,00 ºFºF
Temperatura a boca de pozoTemperatura a boca de pozo 7777 6868 ºFºF
Temperatura en pozo a nivel packerTemperatura en pozo a nivel packer 140140 140140 ºFºF
PParámetros de diseñoarámetros de diseño
PParámetros de diseñoarámetros de diseño
PParámetros de diseñoarámetros de diseño
CConclusiones operativasonclusiones operativas
Las operaciones de entubación y cementación se Las operaciones de entubación y cementación se realizaron de acuerdo a lo programado, sin realizaron de acuerdo a lo programado, sin detectarse desvíos atribuibles al material detectarse desvíos atribuibles al material ensayado.ensayado.
En todos los casos la bajada del casing se realizó En todos los casos la bajada del casing se realizó sin dificultades, a pesar del escaso peso de la sin dificultades, a pesar del escaso peso de la tubería (el lastre adicional por portamechas fue tubería (el lastre adicional por portamechas fue reduciéndose sucesivamente).reduciéndose sucesivamente). El ancla de tensión, funcionó de acuerdo a lo El ancla de tensión, funcionó de acuerdo a lo programado.programado.
Los tiempos de entubación, fueron similares a Los tiempos de entubación, fueron similares a los del acero.los del acero.
CConclusiones operativas Ionclusiones operativas I
Tanto los coeficientes de estiramiento como los Tanto los coeficientes de estiramiento como los pesos calculados en todas las etapas se pesos calculados en todas las etapas se correspondieron con la realidad.correspondieron con la realidad.
El diseño de la lechada cementadora fue El diseño de la lechada cementadora fue adecuada, permitiendo las maniobras de adecuada, permitiendo las maniobras de entubación y cementación y logrando un correcto entubación y cementación y logrando un correcto aislamiento entre las capas.aislamiento entre las capas.
El registrador electrónico de peso del equipo El registrador electrónico de peso del equipo perforador, demostró ser suficientemente preciso.perforador, demostró ser suficientemente preciso.
CConclusiones operativas IIonclusiones operativas II
Perfiles de pozo abierto a pozo entubado: Perfiles de pozo abierto a pozo entubado: Resistividad con buena respuesta, Sónico Resistividad con buena respuesta, Sónico aceptable, Neutrón mala correlación.aceptable, Neutrón mala correlación.
Eliminando perfiles a pozo abierto se disminuye Eliminando perfiles a pozo abierto se disminuye tiempo de equipo de perforación en casi un día.tiempo de equipo de perforación en casi un día.
El éxito en la instalación de este tipo de El éxito en la instalación de este tipo de tuberías, depende de la capacitación del personal tuberías, depende de la capacitación del personal involucrado.involucrado.
El casing de ERFV es una respuesta El casing de ERFV es una respuesta adecuada a los problemas de corrosión en adecuada a los problemas de corrosión en pozos inyectores de agua salada.pozos inyectores de agua salada.
CConclusiones finales onclusiones finales
Poder registrar perfiles de resistividad a pozo Poder registrar perfiles de resistividad a pozo entubado en pozos productores permite realizar un entubado en pozos productores permite realizar un monitoreo del frente de agua durante la vida del monitoreo del frente de agua durante la vida del pozo.pozo.
El uso de inyección directa por casing de ERFV es El uso de inyección directa por casing de ERFV es una opción válida.una opción válida.
La entubación de un pozo con ERFV, que inyecte La entubación de un pozo con ERFV, que inyecte por casing, implica un costo inicial similar al de uno por casing, implica un costo inicial similar al de uno entubado en acero.entubado en acero.
CConclusiones finales Ionclusiones finales I
En este trabajo no se evaluaron los costos de:En este trabajo no se evaluaron los costos de:
a)a) Instalación y Mantenimiento de Protección Instalación y Mantenimiento de Protección Catódica.Catódica.
b)b) Mantenimiento de casing y tubing a largo Mantenimiento de casing y tubing a largo plazo.plazo.
c)c) Ahorros por no usar tubing de inyección.Ahorros por no usar tubing de inyección.
MUCHAS GRACIAS !!!MUCHAS GRACIAS !!!
Preguntas?Preguntas?
Daniel MartínDaniel Martín
[email protected]@petroplastic.com.arm.ar
SónicoSónico
ResistividadResistividad
NeutrónNeutrón
PPerfiles a pozo abiertoerfiles a pozo abierto
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