Jornadas Técnicas Comahue 2008 13 November 2018 Jornadas Técnicas Comahue 2008 El desafío de producir mas en los yacimientos maduros "El uso de aceros al carbono de baja aleación con adición de cromo como alternativa para aumentar la vida útil en las instalaciones de producción" Fabián Benedetto, Rodolfo Tapia, Gustavo López Turconi - Tenaris Teresa Pérez – Centro de Investigación Tenaris / Siderca 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Contenido Filosofía de diseño Verificación del diseño 13 November 2018 Filosofía de diseño Composición química Microestructura Propiedades mecánicas Verificación del diseño Ensayos de laboratorio Ensayos de campo Dominio de aplicaciones Conclusiones 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Contenido Filosofía de diseño Verificación del diseño 13 November 2018 Filosofía de diseño Composición química Microestructura Propiedades mecánicas Verificación del diseño Ensayos de laboratorio Ensayos de campo Dominio de aplicaciones Conclusiones 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Composición química 13 November 2018 La filosofía de diseño se basa en mantener un fracción importante de Cr en la solución sólida a través de: Bajo contenido de C para evitar la formación de carburos de Cr. Adición de Vanadio. El objetivo no es solo incrementar la resistencia a la corrosión, además se busca una adecuada tenacidad, resistencia y facilidad de proceso en el proceso termomecánico. *ppm Composición química (% wt) 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Microestructura Templado Revenido a 680oC 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Propiedades mecánicas 13 November 2018 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Contenido Filosofía de diseño Verificación del diseño 13 November 2018 Filosofía de diseño Composición química Microestructura Propiedades mecánicas Verificación del diseño Ensayos de laboratorio Ensayos de campo Dominio de aplicaciones Conclusiones 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Técnicas experimentales 13 November 2018 1- Ensayos en celda de vidrio para determinar: Velocidad de corrosión mediante LPR (Linear Polarization Rate). 2- Ensayos en celda de vidrio para determinar el efecto del oxígeno disuelto 3- Ensayos en Autoclave 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Materiales evaluados 3% Cr L80 no Cr 1% Cr 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de Laboratorio 13 November 2018 Celda de vidrio con electrodo rotatorio 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Resultados de Ensayos LPR 13 November 2018 Probetas pulidas(“ap”) Vs. probetas pre-corroídas(“pc”) para evaluar capacidad protectiva de productos de corrosión 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Celda de vidrio. Electrodo estático 13 November 2018 Evaluación del efecto de la presencia de oxígeno (mas presencia de N2 o CO2) 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Celda de vidrio. Electrodo estático 13 November 2018 Resultados (O2 y N2) 24 48 72 96 120 144 168 192 216 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Corrosion rate (mm/yr) Time (hs) L80 env b L80 env a 3Cr env a 3Cr env b Environment “a” (seawater, 1 bar N2) Oxygen level: 15 ppb (continuous) + 100 ppb 1 hour per day Environment “b” (seawater, 1 bar N2) Oxygen level: 15 ppb (continuous) 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de autoclave Técnicas experimentales: 13 November 2018 Técnicas experimentales: Velocidad de corrosión determinada por pérdida de peso Los productos de corrosión se examinaron mediante SEM/EDAX luego del ensayo 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Después de la inmersión Ensayos de autoclave 13 November 2018 Evaluación se superficie Antes de la inmersión Después de la inmersión Velocidad de corrosión: 0.59 mm/yr No se observó ataque localizado Después del stripping 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Análisis de los productos de corrosión 13 November 2018 3% Cr steel (T=60°C) 1% Cr steel (60°C) 3% Cr steel (T=120°C) API L80 steel (120°C) 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Contenido Filosofía de diseño Verificación del diseño 13 November 2018 Filosofía de diseño Composición química Microestructura Propiedades mecánicas Verificación del diseño Ensayos de laboratorio Ensayos de campo Dominio de aplicaciones Conclusiones 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de Campo 13 November 2018 Evaluación de muestras en Indonesia – Pozos de gas con problemas de corrosión por CO2 Chequear todos los field tests con paper Nace 06 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de Campo 13 November 2018 Evaluación de muestras en Indonesia – Pozos de gas con problemas de corrosión por CO2 3% Cr 1% Cr 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de Campo Pozo con Bombeo Mecánico en Argentina. 13 November 2018 Pozo con Bombeo Mecánico en Argentina. Antecedentes por problemas debido a CO2. Adicionalmente se cuenta con un ambiente ligeramente “Agrio” Se instala Tubing 2 7/8” EUE 6,5# en Julio 2003. Se tiene un proceso de inhibición en batch a los efectos de lograr una efectiva protección de la varilla de bombeo La concentración molar de CO2 es de aproximadamente 22% (pCO2 = 55 psi). Temperatura aproximada en fondo 65~70 °C. Previamente se optaba por la opción J55 mas inhibición con una frecuencia de 1 falla cada 4 meses. Al día de hoy el pozo funciona sin haber sufrido ninguna falla. 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de Campo 13 November 2018 Pozo de Gas y condensado en Noruega en condiciones de corrosión dulce. 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ensayos de Campo 13 November 2018 Pozo de Gas y condensado en Noruega en condiciones de corrosión dulce. Evaluación de los cupones: 1%Cr 3%Cr 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Contenido Filosofía de diseño Verificación del diseño 13 November 2018 Filosofía de diseño Composición química Microestructura Propiedades mecánicas Verificación del diseño Ensayos de laboratorio Ensayos de campo Ventana de trabajo Conclusiones 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ventana de trabajo Pozos de Gas y condensado con presencia de CO2. 13 November 2018 Pozos de Gas y condensado con presencia de CO2. 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ventana de trabajo Pozos de Gas con presencia de H2S. 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ventana de trabajo Pozos de petróleo con presencia de CO2. 13 November 2018 Pozos de petróleo con presencia de CO2. 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Ventana de trabajo Pozos de petróleo con presencia de H2S. 13 November 2018 Pozos de petróleo con presencia de H2S. 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Contenido Filosofía de diseño Verificación del diseño 13 November 2018 Filosofía de diseño Composición química Microestructura Propiedades mecánicas Verificación del diseño Ensayos de laboratorio Ensayos de campo Ventana de trabajo Conclusiones 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Conclusiones 13 November 2018 La nueva generación de aceros micro-aleados con 3% Cr ha demostrado tener características mecánicas satisfactorias (L80 o superior), resistencia mejorada a la corrosión debido a CO2 (desde 1.5 a 4.5 veces superior) y resistencia a la rotura catastrófica en ambientes con H2S en exceso de la región 2 de ISO15156 La ventana de trabajo material ha sido investigada de manera extensiva mediante programas de ensayos en laboratorio y pruebas en campo. No obstante, dependiendo de los casos, la investigación adicional puede ser requerida. Entre las aplicaciones que pueden ser cubiertas por este material se encuentra: Pozos productores de gas y petróleo con presencia de CO2 o levemente “Agrios” (Mild Sour) de campos maduros. Pozos de inyección de agua con exhaustivo control de O2 (menos de 20 ppb). 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

Muchas gracias! fbenedetto@tenaris.com 13 November 2018 Muchas gracias! fbenedetto@tenaris.com 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

TN80 3Cr proprietary grade 13 November 2018 Dominio de aplicaciones para ambiente Agrio: 0.001 0.01 0.1 1.0 10.0 1 2 3 NACE MR0175 (0.05 psi) H2S partial pressure (bar) In-situ pH 6.5 5.5 4.5 3.5 2.5 TN80Cr3 Up to L80 (~27 HRC) Up to P110 (~30 HRC) Up to Q125 (~35.5 HRC) “sour” regions according to Standard NACE MR0175/ISO 15156 - 2:2003 SSC (Regions of environmental severity) T95; Line Pipe (22 HRC) 13 November 2018 skahaIJJOUDHS

TN80 3Cr proprietary grade 13 November 2018 Dominio de aplicaciones para ambiente Dulce: Field 100 Lab Future Temperature (oC) 75 50 10 20 CO2 partial pressure 13 November 2018 skahaIJJOUDHS