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.

Agradecemos su tiempo y quedamos a disposición para consultas,

dudas y/o sugerencias….