ESTUDIO DE DAÑO DE FORMACIÓN POR PIPE DOPE Buenos Aires, 7 al 10 de agosto de 2012 ESTUDIO DE DAÑO DE FORMACIÓN POR PIPE DOPE Autores: Alejandro Funes / Fernando Figini / Tomás Castiñeiras / Fabián Benedetto / Esteban De Franceschi 18/04/2017

AGENDA Objetivos. Etapas del Estudio. Grasa para Conexiones de Tuberías OCTG. Formulación de Hipótesis. Verificación (Laboratorio): Exudado de Pipe Dope. Generación de Suspensiones y caracterización de la distribución del tamaño de partículas. Comparación del tamaño de gota de Pipe Dope con las Gargantas porales. Ensayos de Flujo sobre testigos. Conclusiones Etapa de Laboratorio. Verificación en Campo 18/04/2017

Estudio de Daño de Formación por Pipe Dope OBJETIVOS: Determinar si la grasa (Pipe Dope) utilizada para conexión de tuberías de producción puede ingresar en la formación productiva a través de los punzados durante las diferentes operaciones que se realizan en las Completaciones y Workovers o durante la inyección de agua en la Recuperación Secundaria. De ser posible lo anterior, determinar la magnitud del daño que pudiera provocar el ingreso de Pipe Dope en el medio poroso. ETAPAS DEL ESTUDIO: Formulación de Hipótesis y su verificación en LABORATORIO. Experiencia en CAMPO para validar resultados. 18/04/2017

Grasas (Pipe Dope) para Conexiones de Tuberías FORMULACION: Sólidos Orgánicos e Inorgánicos: 19% al 25%. Plomo, Cobre, Zinc, Bronce, escamas de Aluminio, Grafito, Litio. Arcillas, Carbonato de Calcio. PROPIEDADES: Proporcionan Sellos Estables. Contienen aditivos que las hacen estables ante la Temperatura y las Presiones extremas. Capacidad para adherirse sobre Superficies Metálicas. Capacidad de aglutinar Sólidos e Impurezas - (Ensuciarse). Aíslan las Superficies. 18/04/2017

Grasas (Pipe Dope) para Conexiones de Tuberías RIESGOS POR EXCESO DE GRASA EN EL POZO: Obturan Punzados y los sistemas para el Control de Arena. Obturan Filtros, Caudalímetros, Válvulas de Producción. Incentivan fallas en las Cabezas de Disparos de los TCP. Incentivan fallas en los Registros (logging): Fallas en Operaciones con Slick-Line, Wire-Line,etc. Se dispersa en los Fluidos de Terminación y es difícil de remover. Puede obturar las Gargantas Porales de La Formación provocando daño profundo irreparable que afecta la productividad. 18/04/2017

Hipótesis de Trabajo El Pipe Dope que se coloca en las uniones API EUE durante el torqueado es parcialmente exudado hacia el interior y exterior de la unión. El Pipe Dope exudado se dispersa por agitación en los fluidos de control del pozo formando suspensiones. Las suspensiones de Pipe Dope pueden ingresar a la formación productiva ocasionando un daño. 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio EXUDADO: DATOS Pozo Tipo de la cuenca del Golfo San Jorge: 2.500 mts/265 tubos. Tubería: 2 7/8” 6.5# EUE N-80 _ Long. media: 9,45 m. Pipe Dope: Jet Lube RUN-N-SEAL RESULTADOS La cantidad promedio de grasa exudada por unión fue 6,75 g (en un ensayo realizado en superficie en condiciones de boca de pozo) En 265 uniones, la grasa exudada sería 1.789,13 g. El peso específico determinado en laboratorio fue 1,087 g/cm3 El volumen de la grasa exudada en 265 uniones sería 1.645,93 cm3 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio ANÁLISIS DE OPERACIONES TÍPICAS: Se realizó un análisis teórico de Operaciones de Workover para determinar la Concentración de Pipe Dope en las suspensiones que puede formar con los fluidos de control en un pozo. OPERACIONES ANALIZADAS Y RESULTADOS: Inyección de fluidos a la formación (Acidificaciones) en pozos Inyectores de Recuperación Secundaria: Inyección de fluidos a la formación (Acidificaciones) en pozos Productores. Pozo Operación Concentración Grasa Inyector Acidificación 138 ppm Productor 69 ppm 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio GENERACIÓN DE SUSPENSIONES DE PIPE DOPE: Se generaron suspensiones de Pipe Dope en agua de producción mediante agitación mecánica. Se filtraron las suspensiones con malla de 25 µm para descartar partículas mayores. Partículas retenidas en malla 25 µm Imágenes en el microscopio de partículas en suspensión 18/04/2017

Circulación en Anular: Similares rangos de Velocidad Verificación de Hipótesis en Laboratorio RESULTADOS: Las Velocidades de Generación de Suspensiones de Grasas (en el Laboratorio) son compatibles con las Velocidades de Circulación los fluidos de trabajo dentro del pozo. RPM Velocidad [m/s] 500 0.79 1000 1.31 3000 7.8 6000 15.7 18000 47.1 Operación Velocidad [m/s] Circulación en Anular: 1.53 Tubing Acidificación 0.87 Inyección agua 0.60 Similares rangos de Velocidad 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio Caracterización mediante método “Coulter Counter”. La distribución por tamaño de Partículas sería, dentro del rango en estudio, independiente de la Velocidad de generación de las suspensiones. 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio COMPARACIÓN DEL TAMAÑO DE GOTA DE PIPE DOPE CON LAS GARGANTAS PORALES: Datos de Gargantas Porales del Yacimiento El Tordillo. Hay superposición de distribuciones para tamaños de gota menores a 10 µm. 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio ENSAYOS SOBRE TESTIGOS: CONDICIONES DEL ENSAYO: Presión máx. de entrada de 2500 psi. Inyectar el fluido con grasa en suspensión (volumen máx. de fluido 4 dm3 ). Testigos del Yac. EL TORDILLO 1.5” ´Diám x 3.4” Largo. Temperaturares: 100 ºC. Caudal constante: 10 ml/min. Mide Pr. Entrada y Pr. en la mitad del testigo: (25 mm de la entrada) 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio Comparación de la Presión en la cara de entrada de los Testigos vs. Tiempo 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio Comparación de las Presiones Intermedias vs. Tiempo 18/04/2017

Conclusiones Etapa Laboratorio Durante el torqueado del tubing se produce un exudado de grasa (exterior e interior). Se obtuvieron suspensiones de Pipe Dope en el fluido de control con tamaños de partícula compatibles con los tamaños de garganta poral media (formación Comodoro Rivadavia). En los ensayos sobre testigos se comprobó que: En la cara de entrada, se forma un revoque que ocasiona un daño superficial. La reducción de la Permeabilidad en casi todos los ensayos fue superior al 99%. El daño producido en el interior del testigo fue menor que en la cara de entrada. La magnitud de este daño sería creciente cuando las formaciones tienen una alta Permeabilidad. Este daño “profundo” si llegara a producirse, sería de muy difícil remoción, teniendo en cuenta las características del Pipe Dope. 18/04/2017

Ensayo en Campo PARTÍCULAS DE PIPE DOPE EN SUSPENSIÓN: Circulación por directa PARTÍCULAS DE PIPE DOPE EN SUSPENSIÓN: Recolección de Muestras GENERACIÓN DE SUSPENSIONES EN EL POZO POR CIRCULACIÓN DE LOS FLUIDOS DE CONTROL A LOS CAUDALES USUALES: Se circuló 1,69 veces la capacidad de un pozo sin punzar (tubing + anular = 214bbl) con un caudal constante de 200 gal/min. Longitud del Tubing 2 7/8” 6.5# N-80 EUE: 3057 m. Se tomaron 13 muestras en forma continua del Fluido de control (agua de producción tratada) a la salida del anular. 18/04/2017

Ensayo en Campo Se determinó la presencia de grasa y su concentración en las muestras. Previamente mediante un procedimiento de laboratorio se procedió a eliminar la presencia de sólidos inorgánicos presentes en el pozo (arena, restos de cemento, arcillas, etc.). 18/04/2017

Ensayo en Campo La Relación entre las concentraciones de Pipe Dope en suspensión y el Tramo barrido del pozo, en las Muestras obtenidas, puede verse en el siguiente Gráfico: Puede observarse que las Concentraciones de Pipe Dope son del mismo orden que las halladas teóricamente. 18/04/2017

Ensayo en Campo Concentración Grasa 96.00 PPM DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DE PARTÍCULA DE PIPE DOPE Y COMPARACIÓN CON GARGANTAS PORALES: Muestra Concentración Grasa (PPM) PPM Promedio 1 77.5 96.00 2 112.1 3 122.3 154.68 4 179.3 5 156.9 6 50.4 31.04 7 44.8 8 42.0 9 26.2 10 29.0 11 13.1 12 19.6 13 22.4 Concentración Grasa 154.68 PPM Concentración Grasa 31.04 PPM 18/04/2017

ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM Ensayo en Campo ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE: TESTIGO: FM CRO. RIVADAVIA 240 MD 18/04/2017

ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM Ensayo en Campo ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE: TESTIGO: FM CRO. RIVADAVIA 80 MD 18/04/2017

ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM Ensayo en Campo ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE: TESTIGO: FM CRO. RIVADAVIA 40 MD 18/04/2017

COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE: Ensayo en Campo COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE: K= 240 mD K= 80 K= 40 Caudal cte. 10 cm3/seg Pr. Máx. 2500 psi -99.90% -99.60% -99.40% Presión cte. 1500 psi -99.70% -99.38% -99.48% 18/04/2017

Conclusiones Cuando se circula un pozo con un Fluido de Control se forman suspensiones con el Pipe Dope exudado por las uniones API EUE, estas son estables y no se rompen con facilidad. El Pipe Dope adherido al casing y tubing no se remueve fácilmente por circulación. En el ensayo de campo, luego de circular más de 1.5 veces el volumen total del pozo aun continuaba incorporándose Pipe Dope al Fluido de Control. El tamaño de partícula de Pipe Dope en suspensión es compatible con los tamaños de las gargantas porales de la formación Comodoro Rivadavia. En la comparación realizada entre los resultados de barridos a presión constante y a caudal constante, se pudo observar la misma tendencia a la disminución de la permeabilidad en función de los volúmenes porales inyectados. Reducción de Permeabilidad de más del 99% en todos los casos. 18/04/2017

Conclusiones El Pipe Dope puede formar suspensiones con el Fluido de Terminación, estas son estables y de difícil remoción. Las suspensiones así formadas ocasionan en determinadas condiciones un daño superficial en las formaciones objeto de este estudio, además tienen la posibilidad de ingresar a las mismas ocasionando un daño profundo. 18/04/2017

PREGUNTAS ? 18/04/2017

SOPORTE 18/04/2017

Análisis de Operaciones Típicas Determinación de Concentraciones de Pipe Dope Pozos Inyectores – Recuperación Secundaria. Acidificación (tbg se baja tiros simples): [GEI] + 1/3 x [GEE] = 660 cm3. Espesor Capa Estimular: 4 mts. Volumen de tratamiento: 1250 lts/m. Concentración de Grasa Emulsionada = 138 ppm Pozos Productores. Acidificación (tbg se baja tiros dobles): [GEI] + 1/3 x [GEE] = 329 cm3. Concentración de Grasa Emulsionada = 69 ppm 18/04/2017

Ensayos sobre Testigos PROCEDIMIENTO: Selección de testigos de Permeabilidades (κ) 40, 80 y 250 mD (aprox.) de El Tordillo. Lavado con solventes para extracción de hidrocarburos y sales. Medición de Petrofísica (Ø, κg, Densidad de Grano) en condiciones estándar . Medición de la κw absoluta del Reservorio (@Tres y Pres). Concentraciones de Grasa: 138, 3 y 69 ppm (según operaciones típicas). Inyección a caudal cte. (10 ml/min) con una bomba de desplazamiento positivo, registrando presión de inyección (@Tres y Pres). Medición de la κw luego de la inyección de emulsión, en condiciones a la medición inicial (@Tres y Pres) para poder analizar variación. 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio Barrido con 138 ppm y baja permeabilidad 40mD. 18/04/2017

Ensayos sobre Testigos Barrido con 138 ppm y media permeabilidad 80mD. 18/04/2017

Ensayos sobre Testigos Barrido con 138 ppm y alta permeabilidad 288mD. 18/04/2017

Ensayos sobre Testigos Barrido con 69ppm y baja permeabilidad 40mD. 18/04/2017

Ensayos sobre Testigos Barrido con 69ppm y media permeabilidad 80mD. 18/04/2017

Ensayos sobre Testigos Barrido con 69ppm y alta permeabilidad 240mD. 18/04/2017

Verificación de Hipótesis en Laboratorio ENSAYOS SOBRE TESTIGOS: TRES PERMEABILIDADES Y DOS CONCENTRACIONES DE PIPE DOPE: Permeabilidad (K) CONCENTRACION GRASA Productor 69 ppm Acidificación 138 ppm 40 mD Kw Barrido con 69 ppm Barrido con 138 ppm 80 mD 240 mD 18/04/2017