3º CONGRESO DE PRODUCCIÓN MENDOZA 2006 USO DE CASING DE ERFV (Epoxi Reforzado con Fibra de Vidrio) EN POZOS INYECTORES Daniel Martín, Jorge Szoke, Luis Sajoux (Petroplastic S.A.) Daniel Peralta (Petrobras)

Motivaciones para desarrollar otros materiales Incremento de corrosión e incrustaciones en yacimientos. Aumento de gastos en mantenimiento de pozos. Efectividad de sistemas de protección catódica. Compromisos de mejoramiento ambiental.

Porque usar Casing de ERFV ? Protección Catódica. Resistencia Química. Resistencia Bacteriana. Corrosión Interna o Externa. Hazen-Williams. Deposición de Parafina y Carbonatos. Vida útil. No usar tubing de inyección.

A horros utilizando casing de ERFV. Instalación de Protección Catódica. Mantenimiento de Protección Catódica. Costo inicial de columna de tubings de inyección. Mantenimiento de tubings de inyección. Ahorros en energía.

Desarrollo del ensayo. 1. Análisis de Antecedentes de instalaciones de casing de ERFV. 2. Revisión de ensayos realizados. 3. Planificación y realización de ensayos adicionales. 4. Instalación de casing en pozos. 5. Evaluación de su desempeño.

A ntecedentes de instalaciones. Reentubados de inyectores en 2 7/8” Reentubados de inyectores en 3 ½”. Pozos inyectores nuevos en 3 ½”,. Pozos inyectores mixtos en 5 ½”.

Revisión de ensayos disponibles Ensayo de punzados. Ensayo de herramientas. Ensayo de adherencia del cemento.

E nsayo de punzados 6 mm Tela Tramada

Ensayo de Daño por 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 II Zona III Zona III Zona II

Ancho superficial promedio Profundidades medidas Ensayo de Daño por Herramientas. 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)

E nsayo de adherencia del cemento. Fuerza requerida para iniciar el movimiento Casing 5 1/2" Tubing Cemento Shear Bond = Fuerza Area de Contacto

E nsayo de adherencia del cemento Lechada de cemento “G” + 0,8 % FC 22 + 0,3 % DC 1520 + 1,5 % Cl2Ca + 4% Latex liquido + 42 % agua (D= 1870 gr./l) Tubing de 2 7/8” de ERFV: 3.490 Kg (205 psi) Tubing de 2 7/8” de acero: 4.900 Kg (304 psi) Casing de 2 7/8” de ERFV: 8.350 Kg (501 psi)

R ealización de ensayos adicionales ENSAYO DE PUNZADOS - Cañon de 4” 4 TPP 22 g. - Cañon de 4” 6 TPP 32 g. (alta penetración)

Realización de ensayos adicionales ENSAYO DE FRACTURA

Verificaciones finales Diseño y ensayo de ancla y dispositivos de cementación. Diseño de casing a utilizar. Programa de intervención con todas las empresas participantes.

T ipos de CASINGS de ERFV ____________________________________________________________________________________________ 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) 80 (0.55) a 1150 (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) ________________________________________________________________________

Parámetros del casing elegido

Parámetros del casing elegido

Instalación Uso de motor de fondo y BHA estabilizado. Dos portamechas en fondo. Densidades de cemento inferiores a habituales. Uso de celda de carga y Pason de equipo. Bandeja de entubación. Niple de acero inoxidable encima de punzados.

Tipos de instalaciones

Tipos de instalaciones Dispositivo Esquema de pozos tipo entubados.

T ipos de instalaciones Instalación global Por casing Con tubing ERFV y packer hidráulico Instalación selectiva Con tubing ERFV y packer hidráulicos y de copas

Parámetros de diseño Casing 1 Casing 2 Denominación   SPEC 5 1/2" DHC 400 Nominal OD inch 5,650 Nominal ID 4,85 BOD [inch] Box Outside Diameter 6,80 Wall Thickness 0,40 Weight Lbs/ft 5,90 Medium Radius 2,625 Int Operating Pressure PSI 2.000 Ext Collapse Pressure 1.280 Rated Axial Load Lbs 49.600 Módulo de elasticidad Axial 2.700.000 Módulo de Elasticidad Circunferencial 4.200.000 Coeficiente de Poisson Circunferencial 0,30 Coeficiente de Poisson Axial 0,21 Coeficiente de Dilatación Térmica in/in/ºF 1,43E-05 Cross Sectional Area inch^2 6,597 Densidad del tubing lbs/gal 16,273 Made-up Length ft 29,125 Overall Length 29,500 Ubicación en la sarta SUPERIOR INFERIOR Longitud 1862,12

Parámetros de diseño Servicio Instalación Vacío Nivel del fluido en el anular 0,00 Nivel del fluido en el Casing 2819,63 Nivel del Cemento en el Anular Densidad del fluido en el anular 9,096 Densidad del fluido en el Casing 8,512 Densidad del cemento Final 12,559 Densidad del fluido de fractura Modulo Elasticidad del cemento Superior (Pobre) 430000,000 Modulo Elasticidad del cemento Inferior (Cemento Ppal)) 900000,000 Presión de inyección 1500 PSI a boca de pozo   Presión de prueba en el anular Presión de prueba en el Casing 2430 PSI a boca de pozo (FRACTURA) Presión de apertura del AT 650 Presión de apert disp de circulación TRABAJO 1250 Presión de apert disp de circulación MÁX 1900 Presión adicional sobre cementación 200 Pr adic por pérd en aguj circulac AT Presión de Tope Tapón en fondo AT 1000 Temperatura del fluido 77 104,00 ºF Temperatura a boca de pozo 68 Temperatura en pozo a nivel packer 140

Parámetros de diseño

Parámetros de diseño

Parámetros de diseño

Conclusiones operativas Las operaciones de entubación y cementación se realizaron de acuerdo a lo programado, sin detectarse desvíos atribuibles al material ensayado. Los tiempos de entubación, fueron similares a los del acero. En todos los casos la bajada del casing se realizó sin dificultades, a pesar del escaso peso de la tubería (el lastre adicional por portamechas fue reduciéndose sucesivamente). El ancla de tensión, funcionó de acuerdo a lo programado.

Conclusiones operativas I Tanto los coeficientes de estiramiento como los pesos calculados en todas las etapas se correspondieron con la realidad. El diseño de la lechada cementadora fue adecuada, permitiendo las maniobras de entubación y cementación y logrando un correcto aislamiento entre las capas. El registrador electrónico de peso del equipo perforador, demostró ser suficientemente preciso.

Conclusiones operativas II Perfiles de pozo abierto a pozo entubado: Resistividad con buena respuesta, Sónico aceptable, Neutrón mala correlación. Eliminando perfiles a pozo abierto se disminuye tiempo de equipo de perforación en casi un día. El éxito en la instalación de este tipo de tuberías, depende de la capacitación del personal involucrado.

Conclusiones finales El casing de ERFV es una respuesta adecuada a los problemas de corrosión en pozos inyectores de agua salada. Poder registrar perfiles de resistividad a pozo entubado en pozos productores permite realizar un monitoreo del frente de agua durante la vida del pozo. El uso de inyección directa por casing de ERFV es una opción válida.

Conclusiones finales I La entubación de un pozo con ERFV, que inyecte por casing, implica un costo inicial similar al de uno entubado en acero. En este trabajo no se evaluaron los costos de: Instalación y Mantenimiento de Protección Catódica. Mantenimiento de casing y tubing a largo plazo. Ahorros por no usar tubing de inyección.

MUCHAS GRACIAS !!! Preguntas? Daniel Martín jdmartin@petroplastic.com.ar

Perfiles a pozo abierto Sónico Resistividad Neutrón