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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
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1. Objetivos.
2. Etapas del Estudio.
3. Grasa para Conexiones de Tuberías OCTG.
4. Formulación de Hipótesis.
5. Verificación (Laboratorio):o Exudado de Pipe Dope.
o Generación de Suspensiones y caracterización de la distribución del tamaño de
partículas.
o Comparación del tamaño de gota de Pipe Dope con las Gargantas porales.
o Ensayos de Flujo sobre testigos.
6. Conclusiones Etapa de Laboratorio.
7. Verificación en Campo
AGENDA
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OBJETIVOS:
1. 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.
2. 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:
1. Formulación de Hipótesis y su verificación en LABORATORIO.
2. Experiencia en CAMPO para validar resultados.
Estudio de Daño de Formación por Pipe Dope
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Grasas (Pipe Dope) para Conexiones de Tuberías
• Sólidos Orgánicos e Inorgánicos: 19% al 25%.
• Plomo, Cobre, Zinc, Bronce, escamas de Aluminio,
Grafito, Litio.
• Arcillas, Carbonato de Calcio.
FORMULACION:
• 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.
PROPIEDADES:
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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.
Grasas (Pipe Dope) para Conexiones de TuberíasRIESGOS POR EXCESO DE GRASA EN EL POZO:
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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.
Hipótesis de Trabajo
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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
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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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.
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
Pozo Operación Concentración Grasa
Inyector Acidificación 138 ppm
Productor Acidificación 69 ppm
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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.
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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Partículas retenidas en malla 25 µm Imágenes en el microscopio de partículas en suspensión
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.
OperaciónVelocidad
[m/s]
Circulación en Anular: 1.53
Tubing Acidificación 0.87
Inyección agua 0.60
RPMVelocidad
[m/s]
500 0.79
1000 1.31
3000 7.8
6000 15.7
18000 47.1 Similares rangos de Velocidad
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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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.
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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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.
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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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 ).
Temperaturares: 100 ºC.
Caudal constante: 10 ml/min.
Mide Pr. Entrada y Pr. en la mitad del testigo: (25 mm de la entrada)
Testigos del Yac. EL TORDILLO
1.5” ´Diám x 3.4” Largo.
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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Comparación de la Presión en la cara de entrada de los Testigos vs. Tiempo
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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Comparación de las Presiones Intermedias vs. Tiempo
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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Conclusiones Etapa Laboratorio1. Durante el torqueado del tubing se produce un exudado de grasa (exterior e interior).
2. 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).
3. 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.21/04/23 16
Ensayo en Campo
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.
Circulación por directa Recolección
de MuestrasPARTÍCULAS DE PIPE DOPE EN SUSPENSIÓN:
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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.).
Ensayo en Campo
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Ensayo en CampoLa 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.21/04/23 19
Concentración Grasa 96.00 PPM
Concentración Grasa 154.68 PPM
Concentración Grasa 31.04 PPM
DISTRIBUCIÓN DE TAMAÑOS DE PARTÍCULA DE
PIPE DOPE Y COMPARACIÓN CON GARGANTAS
PORALES:
MuestraConcentraciónGrasa (PPM)
PPMPromedio
1 77.596.00
2 112.1
3 122.3
154.684 179.3
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
Ensayo en Campo
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Ensayo en CampoENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM
COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE:
TESTIGO: FM CRO. RIVADAVIA 240 MD
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Ensayo en Campo
COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE:
TESTIGO: FM CRO. RIVADAVIA 80 MD
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ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM
Ensayo en Campo
COMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE:
TESTIGO: FM CRO. RIVADAVIA 40 MD
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ENSAYOS DE FLUJO DE SUSPENCIONES, CONCENTRACIÓN 156 PPM
K= 240 mD
K= 80 mD
K= 40 mD
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%
Ensayo en CampoCOMPARACIÓN DE ENSAYOS A CAUDAL CONSTANTE Y A PRESIÓN CONSTANTE:
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Conclusiones1. 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.
2. 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.
3. El tamaño de partícula de Pipe Dope en suspensión es compatible con los tamaños de
las gargantas porales de la formación Comodoro Rivadavia.
4. 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.21/04/23 25
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.
Conclusiones
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PREGUNTAS ?
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SOPORTE
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Análisis de Operaciones TípicasPozos 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.
• Espesor Capa Estimular: 4 mts.
• Volumen de tratamiento: 1250 lts/m.
Concentración de Grasa Emulsionada = 69 ppm
Determinación de Concentraciones de Pipe Dope
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Ensayos sobre TestigosPROCEDIMIENTO:
1. Selección de testigos de Permeabilidades (κ) 40, 80 y 250 mD (aprox.) de El
Tordillo.
2. Lavado con solventes para extracción de hidrocarburos y sales.
3. Medición de Petrofísica (Ø, κg, Densidad de Grano) en condiciones estándar .
4. Medición de la κw absoluta del Reservorio (@Tres y Pres).
5. Concentraciones de Grasa: 138, 3 y 69 ppm (según operaciones típicas).
6. Inyección a caudal cte. (10 ml/min) con una bomba de desplazamiento
positivo, registrando presión de inyección (@Tres y Pres).
7. Medición de la κw luego de la inyección de emulsión, en condiciones a la
medición inicial (@Tres y Pres) para poder analizar variación.21/04/23 30
Barrido con 138 ppm y baja permeabilidad 40mD.
Verificación de Hipótesis en Laboratorio
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Ensayos sobre TestigosBarrido con 138 ppm y media permeabilidad 80mD.
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Ensayos sobre TestigosBarrido con 138 ppm y alta permeabilidad 288mD.
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Ensayos sobre TestigosBarrido con 69ppm y baja permeabilidad 40mD.
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Ensayos sobre TestigosBarrido con 69ppm y media permeabilidad 80mD.
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Ensayos sobre TestigosBarrido con 69ppm y alta permeabilidad 240mD.
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Permeabilidad (K)CONCENTRACION GRASA
Productor69 ppm
Acidificación 138 ppm
40 mD Kw Barrido con 69 ppm Kw
Kw Barrido con 138 ppm Kw
80 mD Kw Barrido con 69 ppm Kw
Kw Barrido con 138 ppm Kw
240 mD Kw Barrido con 69 ppm Kw
Kw Barrido con 138 ppm Kw
TRES PERMEABILIDADES Y DOS CONCENTRACIONES DE PIPE DOPE:
Verificación de Hipótesis en LaboratorioENSAYOS SOBRE TESTIGOS:
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