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

jdmartin@petroplastic.cojdmartin@petroplastic.com.arm.ar

SónicoSónico

ResistividadResistividad

NeutrónNeutrón

PPerfiles a pozo abiertoerfiles a pozo abierto

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