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 Buenos Aires 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
Yacimiento Cerro Dragón Generalidades OIL GAS WATER INJECTOR DRILLING-OR-TESTING LOCATION DISPOSAL SHUT-IN-OIL SHUT-IN-GAS SHUT-IN-WATER SHUT-IN-INJECTOR ABANDONED-OIL ABANDONED-GAS ABANDONED-WATER ABANDONED-INJECTOR DRY 87Km CERRO DRAGÓN Fecha Adquisición: 1958 AMOCO 1997 PAE Área: 860,000 acres Pozos Productores Activos: 3.012 Bajo tapón Abierta Cementada D2 D1 Pozos Inyectores: 556 Producción de Petróleo: 14.300 m3opd Producción Fluido: 174.000 m3fpd Producción Gas: 8.300 Mm3gpd 68 Km D5 D9 D3 D8 Agua Inyectada: 160.000 m3wipd Pozos Verticales 15-30 Reservorios Lenticulares por pozo 1.5-10 m espesor Distritos Genéricos: D-7: Gas E: Energía P: Plantas Tratamiento Oíl Porosidad 16-25% Permeabilidad: 1-100 md. Proyectos WF: 68
31 km Yacimientos Piedra Clavada y Koluel Kaike División Operativa Distrito 4 Koluel Kaike 35 km Piedra Clavada 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
INTRODUCCIÓN Información Producción GSJ Pozos Productores: 3507 Pozos Inyectores: 689 Prod. Neta: 15.2 Mm3pd Prod. Gas: 8350 M3pd Prod. Bruta: 202 Mm3pd Inyección Agua: 185 Mm3pd Proyectos WF : 79
Emplazamiento Geográfico. Características Distrito V Pozos Productores: 430 Pozos Inyectores: 72 Prod. Neta: 986m3/d ISTRITO V 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 DISTRITO IX Prod. de Gas: 96 Mm3/d Prod. Bruta: 23778 m3/d Inyección Agua: 21315 m3/d Proyectos WF: 9
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 BM Historial Fallas 1 25-02-14 Pin v/b 46 de ¾ 2 05-10-14 Cuerpo v/b 5 de 1 3 11-01-15 Pin v/b 18 de 7/8 4 30-01-15 Cuerpo v/b 14 de 1 5 29-11-15 Cuerpo v/b 56 de ¾ Instala DS852 BR
Estado explotación PMC-899 Anterior Fallas: API TS-MMS Posterior Falla: API DS852 BR Parámetro Período analizado Situación Anterior Varillas TS-MMS Situación Actual Varillas DS852 conexión conexión API BlueRod 1,1 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 API 86: 96 Var 1 ; 95 Var 7/8 ; 56 Var API 86 BR: 74 Var 1 ; 120 Var 7/8 ; 50 Var ¾ ; Diseño de Varillas ¾ ; 13 BDP 1 ½ 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 Fallas Ratio 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 7,5 Sumergencia 148 metros 156 metros Corrosión H2S H2S Corte de agua 98% 98%
ANÁLISIS FALLA PMC-899 Informe Tenaris: Pesca cuerpo vb 1 MMS Intervención 05/10/14 PMC-899 El resultado del análisis en laboratorio Tenaris, determinó fenómeno corrosión fatiga como causa raíz de las pescas 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 y baja BM. Historial Fallas BM BM 1 17-10-14 Cuerpo v/b N 32 de 1 2 10-02-15 Cuerpo v/b N 2 de 7/8 3 01-08-15 Cuerpo v/b N 5 de 7/8 Instala protocolo ensayo DS-852
Estado explotación PO-979 Situación anterior: API GRAD D Situación actual: API DS852 Parámetro Período analizado Situación Anterior Varillas GR D conexión API Situación Actual Varillas DS852 conexión API 1.3 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 API 86: 94 Var 1 ; 94 Var 7/8 c/pin1 ; API 86 BR: 105 Var 1 ; 100 Var 7/8 ; 86 Var Diseño de Varillas 94 Var ¾ c/pin 7/8 ; 18 BDP 1 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 Fallas Ratio 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 6 Sumergencia promedio 290 metros 80 metros Corrosión H2S H2S Corte de agua 98% 98%
ANÁLISIS FALLA PO-979 Informe Tenaris: Pesca cuerpo v/b 7/8 pin1 Intervención 13/02/15 El resultado del análisis en laboratorio Tenaris determinó fenómeno corrosión fatiga. PO-979
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 Composición química Propiedades mecánicas Máxima fuerza Pulling
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 de abrasión/erosión ROSCA BlueRod DS852: Pueden operarse hasta un valor máximo de 180% de Goodman. Cuplas: Solo disponible cuplas HSMS.
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.
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