Presentacion Corende V

APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE ENSAYO NO APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE ENSAYO NO DESTRUCTIVO PARA DETECCIÓN DE DESTRUCTIVO PARA DETECCIÓN DE

FALLAS EN COILED TUBINGFALLAS EN COILED TUBING

FERNANDEZ, Leonardo G.FERNANDEZ, Leonardo G.LÓPEZ CARRANZA, Guillermo J.LÓPEZ CARRANZA, Guillermo J.MOREYRA, Marcelo L.MOREYRA, Marcelo L.

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUEUNIVERSIDAD NACIONAL DEL COMAHUE

Corende 2005Corende 2005

ResumenResumen

• El Coiled Tubing (CT):El Coiled Tubing (CT):– Aplicaciones, ventajas y desventajasAplicaciones, ventajas y desventajas

• RRequisitos de diseñoequisitos de diseño

• Modelo práctico de laboratorioModelo práctico de laboratorio– Estudio de los fenómenos físicos implicadosEstudio de los fenómenos físicos implicados

– Experiencias preliminaresExperiencias preliminares

• Principios de diseño del prototipoPrincipios de diseño del prototipo– Resultados obtenidosResultados obtenidos

– Optimización del diseñoOptimización del diseño

• Conclusiones y mejoras a futuroConclusiones y mejoras a futuro


Coiled TubingCoiled Tubing (CT) (CT)

• Tubería metálica Tubería metálica flexible flexible continuacontinua

• DiametroDiametro 1” a 4 1 1” a 4 1//2” y2” y varios kilómetros varios kilómetros de largode largo

• HSLAHSLA - - H High igh SStrength trength LLow ow AAlloy carbon steel A-606 tipo 4lloy carbon steel A-606 tipo 4

• Se arrolla en carretes como una mangueraSe arrolla en carretes como una manguera


Aplicaciones Aplicaciones yy Ventajas Ventajas

Usos más comunes:Usos más comunes:

• Bombeo y perforación de Bombeo y perforación de pozos dirigidospozos dirigidos

• EstimulacionesEstimulaciones

• Limpieza de pozos Limpieza de pozos

• Terminación y reparaciónTerminación y reparación

Ventajas:Ventajas:

• Rapidez de operaciónRapidez de operación

• Más fácil almacenajeMás fácil almacenaje

• Menor equipo involucradoMenor equipo involucrado

• Menor costoMenor costo

• Mayor seguridad al operarMayor seguridad al operar


¿Porqué Inspeccionar un CT?¿Porqué Inspeccionar un CT?

La vida útil de un CT depende de:La vida útil de un CT depende de:

• Características del aceroCaracterísticas del acero

• Tipo de servicio realizadoTipo de servicio realizado

• Número de ciclos de arrollamientoNúmero de ciclos de arrollamiento

Microcavidades o picaduras Microcavidades o picaduras Fatiga a bajos ciclos, corrosión y desgasteFatiga a bajos ciclos, corrosión y desgaste

Pérdida de la cañería:Pérdida de la cañería:• Trastornos operativosTrastornos operativos• Impacto sobre la seguridad, medio ambiente y Impacto sobre la seguridad, medio ambiente y ganancias.ganancias.

Grietas transversales,Grietas transversales,

Es necesario monitorear la integridad física de un CT en Es necesario monitorear la integridad física de un CT en tiempo realtiempo real


Requisitos de Requisitos de DDiseñoiseño

• Herramienta de campo para inspección en línea:Herramienta de campo para inspección en línea:– Exploración superficie exteriorExploración superficie exterior– AAlta velocidad de respuesta lta velocidad de respuesta – RRobustezobustez– IInmunidad a vibraciones y a la suciedadnmunidad a vibraciones y a la suciedad– AAmpliomplio rango rango de temperatura de temperatura

• Tamaño Tamaño y tipo y tipo de discontinuidad a detectar.de discontinuidad a detectar.– Sistema de detecciónSistema de detección y parámetros del mismo. y parámetros del mismo.

END


Ensayo por Corrientes InducidasEnsayo por Corrientes Inducidas

• Bobinas planares Bobinas planares inspección sobre la superficie del material, inspección sobre la superficie del material, efecto de liftoff pronunciado, procesos de construcción complejosefecto de liftoff pronunciado, procesos de construcción complejos

• Bobinas tipo “Sonda”: Bobinas tipo “Sonda”: Resolución = f(Ø) Resolución = f(Ø) Sensibilidad = f(h, Q) Sensibilidad = f(h, Q)

• El tipo de falla a detectar determina el tamaño y El tipo de falla a detectar determina el tamaño y tipo de sensor a utilizar.tipo de sensor a utilizar.

• Necesidad de sensores “puntuales”Necesidad de sensores “puntuales”


Magnetic Flux Leakage (MFL)Magnetic Flux Leakage (MFL)

• Sistema MFLSistema MFL== MMagnetizaciónagnetización + + detección detección + + tratamiento de señales tratamiento de señales + + procesamiento de señalesprocesamiento de señales + otros + otros

• Grietas o fisuras transversalesGrietas o fisuras transversales e imperfecciones tridimensionales e imperfecciones tridimensionales Magnetización Magnetización LLongitudinalongitudinal

• FFallas superficiales y subsuperficiales allas superficiales y subsuperficiales CCorriente orriente ContinuaContinua

• Sin rozamiento ni contacto Sin rozamiento ni contacto Método indirecto Método indirecto

• Magnetización uniforme en toda la superficie Magnetización uniforme en toda la superficie Simetría circular Simetría circular

Bobinas magnetizantes

Hall, Magnetoresistivo


Experiencias PreliminaresExperiencias Preliminares

• Comprensión de fenómenos implicadosComprensión de fenómenos implicados

• Obtención del valor aproximado de la Obtención del valor aproximado de la magnetización óptimamagnetización óptima

• Comportamiento del cComportamiento del campo dispersoampo disperso Sensor Hall Pasco CI-6520A, Sensor Hall Pasco CI-6520A, interface y softinterface y soft


Modelo ExperimentalModelo Experimental

Coiled Tubing+ Sist.

mecánicomóvil

Amplificadorde

instrumentación

ConversorA/D

de 8 bits

SensorMagnetico

MR

ComunicaciónRS 232

Visualizaciónen PC

Bobinasde

inducción

Adaptadorde

señales

Electrónica discreta

Microcontrolador Microchip

Philips


ResultadosResultados

• Detección satisfactoria de las tres discontinuidadesDetección satisfactoria de las tres discontinuidades• Perturbaciones que afectan la medición:Perturbaciones que afectan la medición:

– Vibraciones, liftoff, ruido eléctrico y de cuantización, tamaño de la Vibraciones, liftoff, ruido eléctrico y de cuantización, tamaño de la muestra inspeccionadamuestra inspeccionada

• EEliminación liminación parcial parcial de perturbaciones mecánicas y ruido eléctrico de perturbaciones mecánicas y ruido eléctrico mediante una configuración dmediante una configuración diferencialiferencial..

• Necesidad de filtrado y procesamiento de señales.Necesidad de filtrado y procesamiento de señales.

17mm x 0,4mm x 0,15mm17mm x 0,4mm x 0,15mm

D=2,7mm, h=0,6mmD=2,7mm, h=0,6mm


Optimización Optimización ddel Modelo:el Modelo:

Resolución de Ec. Maxwell mediante Elementos FinitosResolución de Ec. Maxwell mediante Elementos Finitos

• Validación de resultados experimentalesValidación de resultados experimentales

• Análisis de parámetros del sistema para Análisis de parámetros del sistema para maximización de su sensibilidad y estudio del maximización de su sensibilidad y estudio del comportamiento del campo disperso.comportamiento del campo disperso.


Conclusiones y Mejoras FuturasConclusiones y Mejoras Futuras

• Modelo experimental y preliminar a nivel de laboratorioModelo experimental y preliminar a nivel de laboratorio

• De los resultados:De los resultados:

– Detección satisfactoria de discontinuidades en muestras exploradasDetección satisfactoria de discontinuidades en muestras exploradas

– Las perturbaciones mecánicas afectan gravemente al sistemaLas perturbaciones mecánicas afectan gravemente al sistema

• El sistema mecánico debe incluirse en el diseño El sistema mecánico debe incluirse en el diseño

Mejoras a futuro:Mejoras a futuro:

• Circuitos electrónicos de precisión, compensación en temperatura, Circuitos electrónicos de precisión, compensación en temperatura, filtrado y eliminación de ruidosfiltrado y eliminación de ruidos

• Procesamiento de señales Procesamiento de señales

• Caracterización de fallas (evaluación de la severidad)Caracterización de fallas (evaluación de la severidad)

Muchas Gracias por su atenciónMuchas Gracias por su atención

Contactos:Contactos:

FERNÁNDEZ GOTTARDINI, Leonardo G.: FERNÁNDEZ GOTTARDINI, Leonardo G.: leofergotleofergot@@gmailgmail..comcomLÓPEZ CARRANZA, Guillermo J.: LÓPEZ CARRANZA, Guillermo J.: glopezcaglopezca@@gmailgmail..comcomMOREYRA, Marcelo: MOREYRA, Marcelo: marcelomarcelo__moreyramoreyra@@ieeeieee..orgorg

mailto:[email protected]

















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