corrosion por co2 y h2s

8/12/2019 Corrosion Por Co2 y H2S

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Maracaibo, Junio de 2011

Profa. Marianela Fernndez

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE INGENIERACENTRO DE ESTUDIOS DE CORROSIN

CEC-LUZ


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Introduccin a la corrosinTipos de corrosin

Perforacin y extraccin de crudo y/o gas

Introduccin a la corrosin en la IndustriaPetroleraCorrosin por CO2Corrosin por H2S

Corrosin Microbiolgica


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Patrones de FlujoTuberas Horizontales

Tuberas Verticales

Mtodos de Control de CorrosinInhibidores

Deshidratacin

Endulzamiento

Tcnicas de Monitoreo de CorrosinElectroqumicas

No Electroqumicas

Normas y prcticas recomendadas


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Los efectos de la corrosin sobre instalaciones yequipos industriales produce anualmenteprdidas

que llegan a cifras muy importantes: en los pases

industrializados se ha valorado en el3% del PBI. Este

porcentaje puede tomarse sobre la valoracin

equivalente de la industria petrolera y del gas para

llegar a una cuantificacin aproximada de sus

efectos econmicos.

De todas las fallas que ocurren en las operaciones

de la industria del gas y del petrleo la ms

importante es lacorrosincon el33%de los casos.


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TIPOS DE FALLAS %

Corrosin 33

Fatiga 18Dao Mecnico 14

Fractura Frgil 9

Defecto de Fabricacin 9

Defectos de Soldadura 7

Otros 10

FALLAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA


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En tuberas quetransportan gas natural

y/o crudo

Corrosin porCO2 28 % de las

fallas

Corrosin por

H2S

18 % de lasfallas

Dulce

cida


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TIPOS DE FALLAS %

Por CO2 28

Por H2S 18

En Soldaduras 18

Picaduras 12

Corrosin-Erosin 9

Galvnica 6

Espacios Confinados 3

Impacto 3

Corrosin bajo Tensin 3


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A nivel mundial, el 63 % de lasfallas en las tuberas detransporte de Gas Natural y/oCrudo es causado por corrosin.

50 % Corrosin interna

13 % Corrosin externa

En la industria petrolera venezolanalos costos por corrosin anualesestn en el orden de 120 millonesde dlares.


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La corrosin interna en

las tuberas depende

fundamentalmente de:

Presencia de Agua

Sales

Dixido de Carbono (CO2) Sulfuro de hidrgeno (H2S). Oxgeno

Bacterias


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Directamente del yacimiento

Condensacin en la lnea.

La presencia de Agua es el

factor desencadenante de los

daos por corrosin en las

tuberas de flujo.

OHS


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El proceso de explotacin, produccin y transporte delpetrleo y gas natural involucra las siguientes actividades:

Produccin delyacimiento

Manejo ensuperficie

Perforacin

Transporte


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Los problemas asociados con los

sistemas de extraccin, transporte y

procesamiento de petrleo y gas son:

CorrosinIncrustaciones

Depsitos

Formacin de Espuma


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PERFORACINLas actividades asociadas a la perforacin de un pozo

generan una Degradacin de los materialesdebido a

diferentes procesos:

Erosin

Abrasin

Fatiga

Corrosin

Como controlar la corrosin ?


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Una vez terminado el pozo se

encuentra diferentes fases

H2

O Gas

Crudo

Y adems si el gas contiene CO2 y

H2S y la fase acuosa esta presente

existir un alto potencial en

Corrosin

PRODUCCIN


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El CO2 y e l H2S son las especies corrosivas msimportantes y contra las cuales es necesario emplear

diversos mtodos para elcontrol de corrosin. ElCO2

y el H2Sson especies qumicas que estn en equilibrio

con las tres fases petrleo, agua y gas por lo que las

cantidades de CO2 y H2S en cada fase estn

relacionadas pero con concentraciones diferentes

dadas por las solubilidades correspondientes a cada

fase.


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La corrosin por CO2 involucra una serie del reacciones:

1.- Inicialmente elCO2 debe hidratarse mediante la reaccin con elaguapara producircido carbnico (H2CO3).

CO2+ H2O H2CO3

El cido obtenido sufre una doble disociacin dando lugar a laformacin deiones carbonato y bicarbonato.

H2CO3 H+ + HCO-3HCO-

3H+ + CO=

32.- Posteriormente ocurre el transporte de masa desde la solucinhacia la superficie del metal.

H2CO3(sol.) H2CO3(ads.)HCO-3(sol.) HCO-3(ads.)H+(sol.) H+(ads.)

MEDIO CORROSIVO


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3.- Esta etapa comprende la ocurrencia de las reacciones

electroqumicas en la superficie del metal.

Reaccin Catdica:Comprende la reaccin de reduccin de los ionesdisociados H+.

2H2CO3+ 2e- H2 + 2HCO-32HCO-3 + 2e- H2+ 2CO=3

2H+ + 2e- H2Reaccin Andica:Esta representada por la reaccin de oxidacin del

hierro.

Fe Fe++ + 2e-

4.- En esta etapa las especies disueltas se combinan para formar

carbonato de hierro (FeCO3).

Fe++ + CO=3 Fe CO3

MEDIO CORROSIVO


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Incremento del pH

Disminucin de la turbulencia

Incremento de la temperatura

Condiciones que favorecen la formacin de la capaprotectora de carbonato de hierro:


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Por efecto delcontenido de CO2el agua se vuelvecida,

dependiendo el pH de la presin parcial y de la

concentracin de sales disueltas, en particularCO3Ca.

En los sistemas donde esta presente elCO2lacorrosinpuede o no sercontrolada dependiendo de la deposicin y retencin de la capa

protectora de carbonato de hierro.

Carbonatode Hierro

cidoCarbnico Fe+ +

Agua

CO2


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Criterios de corrosividad del pozo en base a la presin parcialde CO2 (The Rule of Thumb)* :

1. Seala que si sta es menor de 7 psi el pozo no escorrosivo.

2. Si se sita entre7 y 30 psila corrosin es posible

3. Si esmayor que 30 psise puede asegurar que elpozo escorrosivo

4. Por encima de 100 psi se recomienda el uso dealeaciones especiales, ya que se esperacorrosin severa.

* American Petroleum Institute (API) en 1950


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Remocin de loscristales por el paso delfluido,

Formacin de capas decorrosin

Precipitacin capaporosa

Etapas de la Corrosin por Dixido de Carbono

Ataques severoslocalizados


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TIPOS BSICOS DE CORROSIN POR CO2

Tipo I: Corrosin General

La disolucin del hierro no es

muy alta

La pequea cantidad decarbonato de hierroformada

en la superficie del metal,tiene poca capacidad deadhesin y es fcilmenteeliminada por el paso del

fluido.


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Tipo II: Ataque en forma de picaduras.

Se produce la mayor tasa de corrosin.

El crecimiento de cristales de carbonato de hierro sobre la

superficie del metal ocurre de forma lenta, heterognea y

porosa



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Tipo III: La velocidad de corrosin disminuye debido a laformacin de una capa delgada, compacta y adherente.

La velocidad de disolucin del hierro y de formacin del

carbonato de hierro es elevada, de forma tal que la

nucleacin de los cristales de carbonato de hierro en la

superficie del metal es rpida y uniforme.



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CO2 Attack Honeycomb Pattern


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CO2 Attack Honeycomb Pattern


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CO2 Pitting Corrosion


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Tubing Perforated by CO2Corrosion


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Wormhole Attack, CO2


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Mesa Ataque, CO2


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1. Para pozosse considera el uso deaceros al carbono, aleacionesde alto contenido decromo(13% Cr, 22% Cr, 25% Cr o tipoDuplex) tuberas bimetalica, sartas mixtas(aleacin/acero alcarbono) y inhibidores de corrosin

2. Lasconexiones para la tubera de produccindeben ser del tipode perfil interno continuo parareducir turbulencia.

3. Paraequipos de superficiese recomienda utilizar componentescompatibles con la tubera de produccin, los cuales pueden serfabricados con recubrimientos metlicos (cladding) conaleaciones de cromo. Adicionalmente. seleccionar sellosmetal/metal y vlvulas de choque con insertos de carburo detungsteno para reducir la erosin.

FACTORES METALRGICOS


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4. En laslneas de transmisin lo usual desde el punto de vista

econmico es la seleccin deaceros al carbono. En dicho

caso, se debe disear la tubera con unsobre espesor por

corrosiny un dimetro tal que reduzca la erosin; as mismo,

se deben considerar otras alternativas tales como: Uso de

inhibidores de corrosin, deshidratacin del gas y/o uso de

tubera con recubrimiento metlico. El diseo de la soldadura

entre tubos debe ser tal que no produzca turbulencia.

FACTORES METALRGICOS


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CALCULO DE LA VELOCIDAD DE CORROSIN POR CO2

El modelo predictivo principal para la determinacin de la corrosin

por dixido de carbono se basa en el empleo de la correlacin de

Waards y Milliams, la misma permite estimar velocidades decorrosin a partir de parmetros operacionales:

Donde:

Vcorr= Velocidad de corrosin en mm/ao

PpCO2= Presin parcial del CO2en bar

T= Temperatura en K


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Esta correlacin fue corregida y esta basada principalmente en lainfluencia de la velocidad del fluido para este tipo de corrosin.

Donde:

Vcorr:Velocidad de corrosin en mm/ao

Vmt:Velocidad de corrosin controlada por transferencia de masa (mm/ao)

Fr:Factor de correccin por formacin de capa de FeCO3, o factor de escama

Vr:Velocidad de corrosin controlada por la reaccin (mm/ao)

Fc:Factor de correccin por el contenido de carbono en el acero

Fcr:Factor de correccin por el contenido de cromo en el acero

)/()( VrFcVmtcrVmtVrFcFsFVcorr


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Rehervidor de amina E-209A/B ubicado en el Sistemade Regeneracin de amina

de la Planta LGN II


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Carga cida: Variable entre 0,04

y 0,14 mol CO2/ mol de amina

Lado tubo:

Vapor a 45 psig y 300F

Lado carcasa:

UCARSOL CR-422

a 12 psig y 252F


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Corrosin por CO2 en los Tubos


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Corrosin bajo

tensin por H2S

Corrosinpor H2S

Corrosin porPicadura


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Concentracin de H2SContenido de agua libre

pH del medio

Temperatura

FACTORES QUE FAVORECEN LACORROSIN POR H2S


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MECANISMOS DE LA CORROSIN POR H2S

La reaccin que ocurre es la siguiente:

Fe + H2S FeS + 2H

Esta reaccin es el resultado de la reaccin del sulfuro de hidrgeno disuelto en

agua, el cual sufre una doble disociacin, formando primeramente iones

hidrosulfuros (HS-) y luego iones sulfuro (S=).

H2S + H2O + e- HS- + H2OHS- + H2O + e- H++ S= + HS- + H2O

As como de la reaccin de oxidacin del hierro en forma de iones ferrosos

(Fe++)

Fe Fe++ + 2e-

El azufre proveniente del sulfuro de hidrgeno se combina con el hierro para

formar sulfuro de hierro, el cual se deposita sobre la superficie del metal.

Fe++ + 2e- + 2H+ + S= FeS + 2H


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FORMAS DE ATAQUE DE LA CORROSIN POR H2S

CORROSIN POR PICADURAS:

La presencia de sulfuro de hidrogeno secaracteriza por la prdida del metal y lapresencia de picaduras.

El sulfuro de hierro formado generalmente

no constituye una capa protectora y esusualmente catdico frente a la superficiemetlica

El oxgeno incrementa la velocidad decorrosin, el mismo acta como

despolarizante catdico, reacciona con elsulfuro de hierro y forma azufre elemental

Las picaduras formadas durante la corrosin por sulfuro dehidrgeno son generalmente pequeas, redondas y el nguloformado en el fondo del hoyo incrementa la tensin en el material.

Corrosin por H2S enVarillas de bombeo


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Un criterio basado en las presiones parciales de H2S, para los

tipos de compuestos formados indica quepor debajo de

0,689 Kpa (0,1 psi) se forma principalmente Pirita y Triolita

ambos protectores. Apresiones superiores a este valor, seforma Kansita un compuesto imperfecto que permite la

difusin del Fe++

Uno de los parmetros que determina la formacin de estos

compuestos es elpH de la solucin:

@ pH 3 a 4 pH>9 Pirita (FeS2) y Triolita (FeS)

@ pH 4 a 6.3 pH 8.8 a 10 Kansita (Fe9S8) (predominante), Pirita

y Triolita

@ PH 6.6 a 8.4 Kansita (no protector)

Compuestos formados en base a la presin parcial de H2S:


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Dao mecnico causado por lapresencia de hidrgeno atmico o poruna interaccin con hidrgeno dentrodel metal.

DescarburizacinFragilizacinAmpolladuras

Ataque por hidrgeno

Una fuente externa (Reaccin catdica).

Humedad en gases calientes. Hidrocarburos.

Proteccin catdica y electroplaqueado.


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Ocurre debido a que elhidrgeno molecularprecipitadentro

de losmicroporosoinclusionesdel material y debido a que

estas regiones estn fragilizadas por el hidrgeno se vefavorecida laformacin de ampollas o grietasescalonadas

en la superficie del acero por la presin que este ejerce.

AGRIETAMIENTO POR PRECIPITACIN DEHIDRGENO INTERNO

En las soldaduras

especficamente en elrea afectada por elcalor las grietasgeneradas se dirigenparalelas a las lneasde fusin

Grietas


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Formacin de hidrgeno (H2) en una microgrieta.


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FragilizacinEl hidrgeno no siempre causa efectosvisibles como: grietas o ampollas, peroH disuelto produce prdida deductilidad.

Prdida de ductilidad en base al contenido de hidrgeno,ocurre sobre todo en los aceros comunes, aceros inoxidable,de base Ni, Al, Ti donde se observa un decrecimientoimportante en la capacidad de deformacin.


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Mecanismo:

Puede formar hidruros internamente (Ti, Mo, Cb, V, Ta)

Las aleaciones a nivel de alta resistencia son las mssusceptibles.

Corrosin pronunciada a niveles altos de H.


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Control: Efectuar un recocido para reducir la cantidad de hidrgeno

disuelto.

Usar inhibidores de corrosin.

Realizar soldaduras apropiadas.

Usar aceros limpios para evitar huecos (para ampolladuras)

Remover sulfuros, compuestos de arsnico, cianuros y fsforo.

Seleccin de materiales (aceros inoxidables).


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Efectos de la Concentracin desulfuro de hidrgeno para acerosde alta resistencia en la ocurrenciadel SSC

1. Para que ocurra este tipo decorrosin el material debeestar sometido a esfuerzoscercanos al punto decedencia

2. Debe contenerH2S3. As como elpHdebe sercido4. Por otro lado lapresin parcial

debe ser mayor a 0,0334 Kpa

(0,05 psia)5. La dureza debe sermayor de

22 Rc

CORROSIN BAJO TENSIN EN PRESENCIA DE SULFUROS (SSC):


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DescarburizacinLos gases de combustin o

atmsferas protectoras paratratamientos calricos a menudoH2 H2O.

Reacciona:2H2+ Fe3C CH4+ Fe


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Descarburizacin Es una forma de dao por hidrgeno a altas

temperaturas que ocurre en acero al carbono

y en acero de bajas aleacin. El hidrgeno penetra en el acero y reacciona

con el carbono, proceso denominadoDescarburizacin para formar gas Metano.

Este fenmeno es dependiente de lastemperaturas, generalmente ocurre porencima de 200C.


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AGRIETAMIENTO INDUCIDO POR HIDRGENO:

Ampollamiento de la

superficie metlica

Tubo deformado

plsticamente por causadel hidrgeno (aceros de

baja resistencia)


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Agrietamiento inducido porhidrgeno

Corrosin bajotensin en presencia

de sulfuros

Direccin de

la grietaDepende de la microestructura

Perpendicular a la

tensinTensinaplicada No tiene efectos Afecta crticamente

Resistenciadel material

Se presenta fundamentalmenteen aceros de baja resistencia

Ocurre principalmenteen aceros de alta

resistencia

Localizacin Del rea interna a la externa En cualquier sitio

Ambiente

Condiciones altamentecorrosivas, cantidades

apreciables de hidrgeno en elambiente.

Puede ocurrir enambientes dulces decorrosividad media.

Caractersticas que diferencian la morfologa del ataque originado

por la presencia de sulfuro y fragilizacin por hidrgeno.


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CORROSIN POR EFECTO COMBINADO DE DIOXIDO DE CARBONO,

SULFURO DE HIDRGENO Y OTROS FACTORES

Efecto de la

temperaturay laconcentracindel H2S en el

mecanismo decorrosin por

CO2

Fe 2+

FeCO3

Fe 2+ FeCO3 FeCO3

FeCO3Fe 2+

FeS

Fe 2+

FeS

FeCO3FeS

Fe 2+

FeS

FeSFeCO3

Fe 2+

FeS

FeS

FeCO3

FeCO3 FeS

Tipo I (60C) Tipo II (100C) Tipo III (150C)ConcentracinH2S

Sin H2S o

< 3,3 ppm

33 ppm

>330 ppm


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DETERMINACIN DEL TIPO DE CORROSIN PREDOMINANTE

Uno de los indicadores del mecanismo de corrosin que tenemos

presente es la relacin entre las presiones parciales de CO2y H2S.

p CO2p H2S

> 200 Corrosinpor Dixidode carbono

p CO2

p H2S< 200

Corrosin por

Sulfuro deHidrgeno

A diferencia del CO2, el H2S a bajas temperaturas (


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DETERMINACIN DE LA SUSCEPTIBILIDAD ACORROSIN POR H2S

Se emplea la norma NACE MRO 175-98 para determinar la

susceptibilidad del material a sufrir dao por sulfuro de

hidrgeno al ser expuesto a un ambiento cido, es decir quecontenga agua libre y H2S en cantidades por encima de 0,05

psi de su presin parcial.

Por otro lado la norma indica que la dureza del materialdebe ser mayor de 22 Rc para que el material se considere

susceptible a la corrosin bajo tensin en presencia de

sulfuros.


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CORROSIVIDAD DEL H2S SOBRE EL ACERO AL

CARBONO DE BAJA ALEACIN

En el caso del H2S, considerando concentraciones en gas del 1% y 60 bar en pozo,la Presin parcial de 0,6 bar puede significar rgimen de transicin o Sour Servicedependiendo del pH que tambin estar influido por la concentracin de CO3Ca.


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Finalmente, debemos recordar que el efecto del H2

S

sobre acero al carbono de baja aleacin depende del

nivel de tensin de fluenciadel acero en cuestin. Por

encima de los 90.000pside tensin de fluencia el efecto

ser el deSSC (sulphide stress cracking),es decir, el Hatmico que penetra en la red cristalina del acero

genera fragilizacin y puede llevar a fracturas

catastrficas. A tensiones de fluencia menores los

problemas estarn ms ligados al HIC (hidrogen

induced cracking)que se relaciona con el tamao y

forma de las inclusiones no metlicas en el acero.


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Hydrogen Sulfide (H2S) Corrosion


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H2S Attack


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FeS Crystals


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H2S Attack on Sucker Rods


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H2S Attack on Sucker Rods Followed

by Corrosion Fatigue Break


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Sulfide Stress Cracking


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A Failure Due to Sulfide Stress

Cracking of Casing Collar


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Hydrogen Embrittlement of a Drill Collar


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PROBLEMAS ASOCIADOS CON LA CORROSIN POR CO2Y H2S

Corrosin en las operaciones de perforacin:

Frecuentemente los problemas de corrosin estn asociadosa los fluidos de perforacin base agua.

Disminucin del pH del lodo

Floculacin del lodo

Prdida de las propiedades reolgicas del lodo

Putrefaccin del lodo

En el tubing pueden presentarse problemas como:

Taponamiento por presencia de hidratos oincrustaciones

Corrosin por picaduras

Corrosin galvnica en aquellas reas donde se utilicendiferentes materiales como es el caso de las reas de

condensacin de agua proveniente de la formacin.


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Otro problema asociado con la presencia de Dixido deCarbonoy Sulfuro de Hidrgeno es la formacin de hidratosen tuberas y equipos que operen a temperaturas y

presiones que favorezcan la formacin de estoscompuestos. La formacin de Hidratos origina:

Altas presiones de bombeo.

Obstrucciones de pozos productores y lneas.

Prdida de eficiencia de equipos de transferencia decalor.

Fallas de equipos.

Corrosin bajo depsitos.

PROBLEMAS ASOCIADOS CON LA CORROSIN POR

CO2Y H2S


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Los hidratos de gas naturalson sustancias slidas en forma decristales de color blanco formadas cuando el agua lquida y algunos

hidrocarburos ligeros, principalmente C1 (metano), C2 (etano), C3

(propano), se combinan fsicamente bajo ciertas condiciones de

presin y temperatura.

Altas presiones y bajas temperaturasfavorecen la formacinde hidratos de gas natural pudindose formar an atemperaturas superiores a la del congelamiento del agua.

Presencia de agua lquida, por tal motivo el contenido de aguaen un gas natural debe ser disminuido a valores tales que enningn lugar del sistema se alcance el punto de roco especialmentecon gases que contengan CO2 H2S que formarn cido con agua

condensada.

FORMACIN DE HIDRATOS


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Medios de agitacindel agua y gas. La turbulencia, alta velocidad de flujo, presin pulsante, agitacin,

inducen la formacin de los primeros cristales de hidrato y una vezque esto ocurre el fenmeno de cristalizacin se hace ms rpido.

La temperatura a la cual comenzar la formacin dehidratos se obtiene de grficos construidos en base a datosexperimentales para una presin especificada y un gas cuyadensidad conocemos.

La temperatura de formacin de hidratosser mayor a medidaque aumente la densidad del gas.

Una vez formado el hidrato no queda alternativa que disminuir la

presin para producir su disolucin ocasionando la prdida de gasque es venteado a la atmsfera. La desaparicin de hidratos puede demorar y ser difcil de

alcanzar. Cristales macroscpicos permanecen por grandes periodosluego que los hidratos han desaparecido.



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Produccin primaria

En el balancn el dao por corrosin

en presencia de dioxido de carbonose presenta frecuentemente en elvstago y se agrava por la continuaaccin de compresin-extensin quesufre el mismo, as como por laconstante abrasin a la que este es

sometido.

El ataque se presenta en formapicaduras y se incrementa con lapresencia de oxigeno.


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LNEAS DE TRANSPORTE

Para sistemas de gas hmedo con bajasvelocidades de flujo, comprendidas entre 0y 4,5 m/s, existen mayores posibilidades deunataque corrosivo localizado.

En los sistemas de gascon velocidades de

flujo moderadasubicadas en el rango de 4,5a 7,5 m/s, el agua se presenta en flujoscontinuos a lo largo del fondo de la tubera yatomizada en el resto de la lnea, con lo quese obtienen diferentes grados y tipos deataque corrosivo, siendo ms severo en el

fondo de la lnea (ataque localizado).Avelocidades altas, superiores a los 7,5 m/sel agua se encuentra atomizada en toda lasuperficie interna de la lnea de gas por loque en general y dependiendo delcontenido de agua, ocurre un ataque

general de moderada intensidad.


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Los patrones de flujo son las distintas

configuracionesque forman dos o ms fases alfluir

juntaspor un conducto. Estos han sido estudiados

tanto terica como experimentalmente con el

objeto de explicar sus ventajas y desventajas en el

transporte de crudos.


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En este caso los

patrones de flujo se

correlacionan

empricamente comofunciones de las

velocidades de flujo y

las propiedades del

mismo (viscosidad,

densidad, tensin

superficial).


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En este tipo de flujo las burbujas de gas se

encuentran dispersas en el lquido, ocurren

velocidades superficiales de 1,5 a 4,5 m/s y las

velocidades superficiales del gas van de 0,3 a 3

m/s

Flujo de Burbujas o Espuma


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En este tipo de flujo se registran tapones alternosde lquido y gas que se desplazan a lo largo de laparte superior de la tubera, ocurre a velocidades

superficiales inferiores a 0,6 m/s y velocidadessuperficiales del gas menores de 0,9 m/s.

Flujo en forma de Tapn


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En este modelo, el lquido fluye a lo largo de labase de la tubera y el gas lo hace sobre una

entrecara suave lquido-gas, se produce convelocidades superficiales del lquido menores de0,15 m/s y con velocidades superficiales de gasesque van ms o menos de 0,6 a 3 m/s.

Flujo Estratificado


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Este patrn es similar al estratificado, excepto quela entrecara tiene ondas que se desplazan en ladireccin del flujo. Esto ocurre a velocidades

superficiales del lquido menores a 0,3 m/s yvelocidades del gas de 4,5 m/s aproximadamente.

Flujo Ondular


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El patrn de flujo Slug se caracteriza por largas

burbujas, con diferentes tamaos y velocidades

(denominadas burbujas de Taylor), elevndose de

manera fortuita a travs de un fluido lquido, el cual

es subdividido en compartimientos de longitudes

inconstantes.

Flujo Slug


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En este patrn, el lquido fluye como una pelcula en

torno a la pared interna de la tubera y el gas fluye

como si fuera el ncleo. Adems existe una porcin

del lquido que es arrastrada en forma de roco por el

ncleo central de gas. Este tipo de flujo se presenta

para velocidades superficiales del gas, mayores a 6

m/s aproximadamente.

Flujo Anular


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En este modelo, casi todo el lquido es arrastradopor el gas en forma de gotas finisimas, ocurreprobablemente a velocidades superficiales de

gas, mayores de 60 m/s.

Roco o Flujo Disperso


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Diagrama para Sistema Bifsico Gas/Agua


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Patrn de Flujo Ubicacin del agua libre Turbulencia del

Agua

Tipo de Corrosin

Bifsico Gas/Agua

Flujo Estratificado Inferior Estancada aLaminar

Corrosin bajo depsitos

Picadura del AISI

Flujo Slug Mayormente inferior,mezcla

Muy turbulenta Corrosin inducida por Flujo

Flujo Anular Circunferencial Turbulenta Corrosin inducida por FlujoBifsico Hidrocarburo/Agua

Flujo Segregado Inferior Estancada aLaminar


Picadura del AISI

Flujo Mezclado Mayormente inferior,mezcla

Laminar aTurbulenta


Flujo Disperso Mezcla Turbulenta Corrosin inducida por Flujo

Trifsico Gas/Hidrocarburo/Agua

Flujo Estratificado Inferior, separado Estancada aLaminar


Picadura del AISI

Flujo Slug Mayormente inferior,mezcla

Muy turbulenta Corrosin inducida por Flujo

Flujo Anular Circunferencial Posiblemente

Turbulento

Corrosin inducida por Flujo

PATRONES DE FLUJO EN TUBERAS


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VERTICALES


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Efectos del Patrn de Flujo

Los daos por corrosin se presentan donde los patrones de flujo

son interrumpidos o modificados, pues se rompe el equilibrio

hidrodinmico del fluido, incrementando la velocidad de

corrosin en zonas cercanas a la perturbacin:

Soldaduras.

Cambios de dimetro.

Picaduras ya existentes.

Placas orificios.

T, codos, U, etc.

CORROSIN Y PATRONES DE


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CORROSIN Y PATRONES DEFLUJO

Los problemas de corrosin quegeneralmente se presentan son:

Corrosin por Picaduras

Corrosin Generalizada


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Minimizar la turbulencia.

Utilizar aleaciones resistentes a lacorrosin.

Modificar el fluido.

Minimizar las perturbaciones del flujo.

Modificar regmenes de flujo.

Mtodos para disminuir los efectos de

los patrones de flujo


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MUCHAS GRACIASPOR SU ATENCIN

corrosion por co2 y h2s

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