Sección B7 Compatibilidad con elastómeros
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1. Tipo de elast mero Temperatura Dureza M50 Tb Eb Volumen LC PF pts ETP S M0 01 150 302 0 11 11 8 0 177 350 0 11 20 24 1 ETPS 150 302 1 26 4 7 0 A40 02 con s lice 177 350 1 29 30 58 0 1 2 7 44 1 GF S A40 04 X X 2 177 350 10 100 92 83 21 AHV M0 0 150 302 8 100 78 82 10 177 350 20 100 85 92 14 Tabla 10 Resultados de las pruebas efectuadas a HNBR para turbinas Neyrfor a 152 C 305 F despu s de tres y siete d as de exposici n a una salmuera de formiato de cesio amortiguada Duraci n de la Cambio en la muestra despu s de la prueba Muest A t desma prueba Peso Volumen Dureza SPES HN1662 1 3 d as 0 1 0 4 si Cambios si ae 1 semana 0 6 1 4 Sin cambios Sin cambios HN1662 2 3 d as 0 0 1 0 S Cambios h cambios 1 semana 0 1 1 0 Sin cambios Sin cambios VERSI N 2 12 07 SECCI N B7 P GINA 9 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS Tabla 11 Prueba de muestras de Aflas de Petroline Well Systems despu s de la exposici n al formiato de cesio durante siete d as a 204 C 400 F Cambio en la muestra despu s de la prueba Muestra Volumen Dureza rogar ala Elongaci n Aspecto Aflas 1 0 2 3 4 0 23 8 8 Sin cambios Aflas 2 1 0 0 5 0 4 9 0 4 Sin cambios Aflas 3 1 4 2 2 0 5 6 3 2 Sin cambios Tabla 12 Pruebas de dos elast meros Shaeffer y ci2. dureza miento 4 horas 24 horas Ke F NBR 150 302 7 57 132 121 3 5 0 0 9 0 1 4 HNBR 150 302 5 8 10 11 1 1 0 2 0 0 2 0 1 200 392 Rota en el agarre 0 0 0 0 7 FKM 150 302 51 53 22 10 4 6 2 1 0 3 1 0 2 Viton 200 392 Rota en el agarre 0 4 4 1 3 9 FEPM 150 302 9 1 42 13 1 3 4 0 0 2 0 0 4 Aflas 200 392 10 22 112 53 4 3 8 B 3 8 B 2 7 FFKM 150 302 66 57 2 8 0 20 1 0 0 1 0 0 Kalrez 200 392 64 15 95 81 6 6 9 0 1 0 1 2 8 ETP 1 150 302 34 23 46 9 2 Val 0 7 0 5 200 392 63 45 43 20 1 7 2 F 1 0 4 ETP 2 150 302 10 17 15 5 2 0 8 02 0 3 200 392 19 27 48 17 4 IS 1 1 0 4 8 ETP3 150 302 17 2 24 1 0 3 9 3 0 1 3 iil 200 392 59 23 28 5 10 6 6 0 5 8 6 ES ETP 4 150 302 2 40 6 38 2 5 0 1 0 1 0 9 200 392 34 41 15 9 2 8 6 il 4 7 1 3 0 pruebas fueron el nitrilo NBR un nitrilo hidrogenado o HNBR un fluoroelast mero FKM de cura incor porada Viton E60C un FEPM Aflas un FFKM Kalrez y cuatro compuestos diferentes de Viton Extreme ETP Los elast meros fueron expuestos durante siete d as a dos temperaturas 150 C 302 F y 200 C 392 F separados del NBR que se prob solamente a 150 C 302 F Las pruebas a alta temperatura se realizaron a 103 MPa 15 000 psi y las de baja temperatura a 34 MPa 5 000 psi Las muestras de las pruebas de hinchamiento se retiraron de la celda de prueba despu s de cuatro y 24 hor
3. Jim Oil based drilling fluids Concerns for completion equipment Conferencia internacional de ingenier a de yacimientos con pol meros 26 27 de octubre de 1998 4 Seddon R Formate brine exposure tests at elevated temperatures MERL informe C1857 1 Febrero 2006 5 Slay J B Ray W Fluid Compatibility of Elastomers in Oilfield Completion Brines NACE03140 6 Fuller Robert E Fluoroelastomers made with Advanced Polymer Architecture for Oil and Gas Applications Publicaci n presentada en la Confer encia de ingenier a de yacimientos con pol meros Londres marzo de 2006 VERSI N 2 12 07 7 Choi H J y Bodenhamer W Compatibility Test of Neyrfor HNBR with Cesium Formate informe FA9905 Westport Technology Center International 1999 8 Informe DT 98 091 Westport Technology Center International octubre de 1998 9 Compatibility Study of Elastomers with Cesium K Formate nota FAOO30 1 octubre de 2000 10 Carta de Cameron abril de 2002 Referencia Compatibility Tests Conducted at CET September 2001 CETTR 010924 11 Shearwater Intervention Formate brine issues review and testing informe de MERL BOT 9 12 Choi H J y Toups S Compatibility Test of Three Elastomeric Seals in Cesium Formate informe FAOO16 Westport Technology Center International SECCI N B7
4. Reino Unido y por Halliburton Energy Services de Dallas Texas Algunas de estas pruebas se hicieron a temperaturas m s elevadas que las recomendadas P GINA 4 SECCI N B7 por el fabricante del elast mero En la Tabla 3 se muestran los resultados de las pruebas realizadas en el intervalo de temperaturas correcto Tomando como base estos resultados se concluy que las salmueras de formiato son incompatibles con los Viton debido a las limitaciones de este elast mero con el pH Los otros elast meros que se probaron se comportaron satisfactoriamente B7 3 3 Pruebas de Baker Oil Tools Baker Oil Tools incluy la salmuera de formiato de cesio en un programa de ensayos donde se probaron nueve elast meros diferentes para determinar su compatibilidad con cinco fluidos diferentes 3 Los elast meros incluidos en estas VERSI N 2 12 07 SECCI N B COMPATIBILIDADES E INTERACCIONES CABOT SPECIALTY FLUIDS Tabla 4 Resultados de las pruebas efectuadas sobre elast meros despu s de siete d as de exposici n a una salmuera de formiato de cesio amortiguada Las pruebas fueron realizadas por Baker Oil Tools 3 Las pruebas a 150 C 302 F se realizaron a 34 MPa 5 000 psi y pruebas a 200 C 392 F a 15 000 psi Trac ES 50 Cambio Volumen Dureza del hinchamiento Dureza del de hinchamiento Temperatura Pj Elong del e de j A ci n z gt hincha despu s de despu s de m dulo m dulo
5. o t cita en lo relativo a esta informaci n o cualquier producto al que se refiera CABOT NO SE HACE RESPONSABLE DE GARANT A ALGUNA EXPRESA O T CITA YA SEA DE COMERCIALIZACI N O IDONEIDAD PARA UN PROP SITO PARTICULAR EN CUANTO A i LA INFORMACI N ii CUAL QUIER PRODUCTO O iii VIOLACI N DE PROPIEDAD INTELECTUAL Por el presente documento CABOT no se hace responsable ni acepta re sponsabilidad alguna en ning n caso en caso de da os de cualquier tipo en relaci n con el uso o la fiabilidad de esta informaci n o de cual quier producto con el que se encuentre relacionada O 2007 Cabot Corporation M A EE UU Todos los derechos reservados CABOT es una marca comercial registrada de Cabot Corporation VERSI N 2 12 07 SECCI N B7 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS B7 1 Introducci n Cada tipo de fluido para perforaci n y terminaci n Usado en un pozo debe ser compatible con el elast mero y los sellos utilizados en la herramienta de perforaci n y en el equipamiento de superficie Las incompatibilidades entre el fluido y los elast meros pueden dar como resultado viajes para reparar el equipamiento fugas y fallas catastr ficas del equipamiento de seguridad B7 2 Recomendaciones generales Los resultados obtenidos en una variedad de pruebas indican que los elast meros comunes se comportan seg n lo especificado por el fabricante cuando se exponen a salmueras de formiato Las salmueras d
6. 21 76 20 22 3 2 16 3 97 8 5752 21 24 10 68 102 72 20 17 Envejecido en salmuera probado a 6 C 1 2 16 3 97 8 5752 20 71 15 85 92 44 24 93 2 2a 399 8 6583 20 82 15 99 89 75 24 95 3 2i 3 93 8 5281 21 29 16 53 86 28 24 84 VERSI N 2 12 07 SECCI N B7 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS Los materiales elastom ricos de Cameron evaluados fueron los compuestos elastom ricos de nitrilo utilizados en la fabricaci n de empaquetaduras para arietes sellos superiores empaquetaduras VBR empaquetaduras anulares anillos toroidales y elast meros CAMLAST M y DUROCAM usados en empaquetaduras para arietes sellos superiores resistentes a las altas temperaturas H S y en empaquetaduras para el extremo ciego de los arietes de cizallamiento y de la hoja Los resultados de las pruebas de compatibilidad de los elast meros de nitrilo el CAMLASTTM y el DUROCAMM de Cameron indicaron m nimos efectos perjudiciales sobre los mismos durante la exposici n de siete d as 10 B7 3 11 Pruebas de MERL para pozo HPHT en el Mar del Norte Se acometi un programa limitado de pruebas por MERL para ayudar a aumentar la confianza en la selecci n de elast meros para un pozo HPHT en el Mar del Norte 11 Se expusieron cinco elast meros a una salmuera de formiato de cesio potasio amortiguada de 1 73 g e 14 42 ppg a 185 C 365 F durante hasta nueve d as Los elast meros probados fueron sellos fluoro
7. 75 347 0 6 1 7 14 209 o 11 Y CsFo 180 356 xX xX xX PEEK PEEK relleno de vidrio CsFo 180 356 1 09 0 3 6 29 Kalrez FFKM 2 CsFo 180 356 0 3 0 4 0 3 absolutos La medici n de la dureza fue dif cil de realizar debido a la forma del elast mero y los resultados deben tomarse como indicaciones m s que como valores fr gil d bil cambio en el rea de la secci n transversal Y dep sitos cristalinos persistentes deterioro catastr fico 1 El HNBR y el NBR no pueden usarse en CaBr2 ni en ZnBr ya que se endurecen debido a los enlaces covalentes Tomando como base estos resultados tales enlaces covalentes no parecen ocurrir en las salmueras de formato monovalente 2 Los FKM fluorocarbonos son atacados con frecuencia por soluciones alcalinas pH gt 10 lo cual puede explicar el mal comportamiento en las salmueras de formiato concentradas pH 10 5 3 Formaci n de dep sitos cristalinos persistentes La mayor a de los elast meros probados se comportaron satisfactoriamente con la excepci n de los Viton GT 926 08 y Baker 9009 los cuales se probaron por encima de sus limites recomendados de pH Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 2 B7 3 2 Pruebas informadas por Shell Shell Research ha informado de pruebas de compatibilidad con elast meros en salmueras de formiato de cesio y potasio 2 Las pruebas fueron realizadas para Shell Research por MERL del
8. CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS BACCIONES Secci n B7 Compatibilidad con elast meros BA as 2 B7 2 Recomendaciones generales omoococconcononconcnnonccnonacncnncnaonccnenacaconenannes 2 B7 3 Pruebas con elast meros resultados detallados 3 B7 3 1 Pr usbasien Westport aee e 3 4 4 B732 ruebasinto mada po marene B7 3 3 Pruebas de Baker Oil TOOlS oneroso icanecadno B7 3 4 Pruebas de MERL de ETP de Viton y Grafoil l a 5 B7 3 5 Pruebas de Haliburton ooo AEAEE TEE 6 B7 3 6 Pruebas de DURO oe rdnaens 6 B7 3 7 HNBRparat rbinas NA aaa Y B7 3 8 Aflas de Petroline Well SySteIMS ccccooncccccoconnccccconnncnccconnnnrcnnennnne Ti B7 3 9 Polymyte Molythane y nitrilo S ae Y B7 3 10 Nitrilo Cameron CAMLASTTM y DUROCAMM eccnnnncconnnnnnnnnnnnnnnnnn 7 B7 3 11 Pruebas de MERL para pozo HPHT en el Mar del Norte T8 B7 3 12 Pruebas de Westport de FEPM y FKM ooocccoccccococonos ES Referencias eeaeee EEE ea Ea ea aLaaa TEGETE ia Ea Oaai 11 CABOT creating what matters Specialty Fluids AVISO Y DESCARGO DE RESPONSABILIDAD Los datos y las conclusiones que figuran en este documento se basan en trabajos que se consid eran confiables sin embargo CABOT no puede garantizar y no garantiza que otros obtengan resultados y o conclusiones similares Esta infor maci n se proporciona para su conveniencia y a fines meramente informativos No se otorga garant a alguna ya sea expresa
9. DAN 8 3 d as 0 10 3 6 Duro muy r gido cambio de volumen EEA 5 od Le 8 3 d as 0 39 0 4 Sin cambios permanece flexible sin da os visibles 8 d 0 1 BIS los flexible sin da os visibl Anillo t rico Viton ETP 6 8 d as 0 10 0 3 E e TT da os ae di m secc x 6 5 mm r e divide en un lugar posiblemente como resultado de la 2 1 d as 0 03 limpieza sin otros da os visibles P GINA 10 SECCI N B7 VERSI N 2 12 07 SECCI N B COMPATIBILIDADES E INTERACCIONES CABOT SPECIALTY FLUIDS Tabla 14 Cambios de propiedades de muestras de elast meros expuestos a una salmuera de formiato de cesio amortiguada de 2 18 g e a adido un 5 de KC durante 48 horas a 204 C 400 F Las pruebas fueron efectuadas por Westport Technology Center nternational 12 Muestra Cambio de peso Cambio ai os dusa Cambio de aspecto 0 3 0 1 2 CDI 904 90 FEPM 0 3 0 1 2 Sin cambios 0 3 0 2 1 2 2 4 3 9 5 7 CDI 908 LS FKM 2 6 3 2 5 7 Ampollas agrietamiento y fragilidad 3 1 4 1 5 CDI 928 FKM 25 0 2 1 1 Sin cambios pero fr gil cuando se dobla Referencias 1 Informe Westport Technology Center International 1997 2 Howard S K Houben R J H Oort E van Francis P A Report SIEP 96 5091 Formate drilling and completion fluids Technical manual Informe N SIEP 96 5091 Shell International Exploration and Production agosto de 1996 8 Goodson
10. ando se utiliza esta tabla hay que tener presente que estas pautas se basan en una cantidad limitada de pruebas realizadas bajo un conjunto limitado de condiciones de pruebas En la Secci n B7 3 se brindan descripciones detalladas de las pruebas en las que se basan estas pautas Es dif cil juzgar el desempe o en el servicio tomando Tabla 1 Pautas r pidas acerca del comportamiento de elast meros en salmueras de formiato Estas pautas est n basadas en pruebas donde los formiatos han mostrado compatibilidad con el elast mero Las descripciones detalladas de estas y otras pruebas se presentan en otra parte Condiciones de la prueba Reco Tipo de elast mero Temp Tiempo mendado Comentarios o F FEPM 204 400 7 d as v Aflas TFE P 175 347 8 semanas FFKM r Kalrez Chemraz 191 375 7 d as Y EPDM 120 248 8 semanas A Quebradizo a temperaturas mayores NBR 120 248 8 semanas l Comportamiento depende del pH y de la temperatura NER 191 375 7 d as Y 175 347 8 semanas Y A 1 Comportamiento depende del pH de la temperatura FKM Viton 120 248 8 semanas 1 y del tiempo de exposici n 163 325 3 semanas z FKM de 170 338 E Comportamiento variable en las temperaturas de prueba m s altas aa 177 350 4semanas Y El relleno con humo de s lice podr a causar incompatibilidad a 200 392 7 d as temperaturas mayores PEEK 180 356 7 d as Y Grafoil 170 338 8 d as A Se han u
11. as para averiguar los efectos a corto plazo del fluido sobre los elast meros Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 4 Como puede verse el FFKM Kalrez tuvo cambios significativos en su resistencia mec nica Esto no est a tono con otras pruebas realizadas a este elast mero Es lo mismo para el NBR a 150 C 302 F De nuevo el FKM Viton9 se prob fuera del intervalo de pH recomendado por los proveedores y por lo tanto sufri cambios sustanciales de sus propiedades a 150 C 302 F B7 3 4 Pruebas de MERL de ETP de Viton y Grafoil Se expusieron muestras del elast mero Viton Extreme 90 ETP de Viton y de Grafoil a una salmuera de formiato de cesio y potasio mezclados durante ocho d as a 170 C 338 F 4 Las pruebas fueron realizadas por MERL para Cabot Specialty Fluids VERSI N 2 12 07 Viton Extreme 90 Se troquelaron veinte muestras el sticas de una l mina moldeada de Viton Extreme 90 Dos grupos de cinco muestras se pesaron juntas en aire y en agua para medir la masa y el volumen iniciales de las barras Los cambios de masa y de volumen se midieron regularmente durante el per odo de exposici n Al final del per odo de exposici n se prob un grupo de cinco muestras a temperatura ambiente y a 6 C 43 F Para todas las muestras se midieron diferencias muy peque as de las propiedades entre las muestras envejecidas y sin envejecer lo que sugiere una influencia despreciable de la sa
12. cesio B7 3 Pruebas con elast meros resultados detallados Varias empresas han realizado extensos estudios sobre elast meros comunes en los yacimientos petrol feros expuestos a salmueras de formiato Adem s algunas pruebas se han realizado seg n lo solicitado por los operadores para elast meros y herramientas espec ficas Hay que prestar atenci n al hecho de que la resistencia a la tracci n y las elongaciones por la tensi n son propiedades de fallas que exhiben t picamente una gran cantidad de dispersi n de datos 20 Por lo tanto cualquiera de estas propiedades halladas luego de las pruebas que var an hasta un 20 pueden ser simplemente ruido en los datos de prueba B7 3 1 Pruebas en Westport Westport Technology Center International prob la compatibilidad de una variedad de elast meros utilizados com nmente con salmuera de formiato de cesio 1 Las pruebas se ejecutaron durante siete d as en un autoclave Hastalloy bajo tres grupos de condiciones de temperatura presi n 1 191 C 375 F presi n atmosf rica 2 177 C 350 F y 5 000 psi 3 200 C 392 F y 15 000 psi La salmuera de formiato de cesio se amortigu hasta un pH de 10 Tabla 2 Resultados de las pruebas efectuadas sobre elast meros despu s de siete d as de exposici n a un formiato de cesio amortiguado Las pruebas fueron realizadas por Westport a 191 C 375 F 1 Temperatura oC oF D as Muestra Vol Cambio en la mues
13. e 90 4 75 horas 0 17 0 14 0 11 0 05 6 75 horas 0 31 0 23 0 11 0 87 9 75 horas 0 29 0 26 0 27 0 30 13 75 horas 0 12 0 20 0 21 0 40 Grafoil muestra que no se desenroll 4 75 horas 6 16 3 08 6 75 horas 7 09 3 16 9 75 horas 6 11 4 54 13 75 horas 5 84 3 16 Grafoil muestra que se desenroll 4 75 horas 30 56 4 17 6 75 horas 2192 6 73 9 75 horas 32 30 9 36 13 75 horas B32 9 58 P GINA 6 SECCI N B7 VERSI N 2 12 07 SECCI N B COMPATIBILIDADES E INTERACCIONES CABOT SPECIALTY FLUIDS se puso quebradizo ante la exposici n a la salmuera de formiato debido a su falta de compatibilidad con fluidos alcalinos El FKM Viton GF S de alto contenido de fl or y curado con per xido sufri una elevada p rdida de elasticidad y elongaci n con una modesta p rdida de m dulo Tambi n se volvi quebradizo a la temperatura m s elevada Esto tambi n se esperaba ya que la qu mica del curado con per xido le otorga mejor resistencia al cido y no se esperar a por lo tanto que mejorara su compatibilidad con fluidos alcalinos Ambas muestras de FKM Viton EPT S resistentes a las bases se comportaron bien a la temperatura inferior y la muestra con negro de humo tambi n se comport satisfactoriamente a la temperatura superior Se concluye que Viton ETP es totalmente compatible con las salmueras de formiato pero habr a que estar alerta con respecto a algunas incompatibilidades a temperaturas m s altas s
14. e formiato se amortiguan para mantener un pH alcalino durante su empleo en el campo Algunos elast meros no son compatibles con los fluidos alcalinos El NBR nitrilo y el FKM Viton son ejemplos de ello Ninguno de estos elast meros es compatible con los fluidos alcalinos especialmente a altas temperaturas La baja tolerancia del FKM Viton9 a fluidos con elevado pH se debe a la presencia de fluoruro de vinilideno No obstante es importante tener presente que aunque el contacto con la salmuera endurece tanto al NBR como al KFM cuando se mide a temperaturas ambiente el elast mero se pondr menos r gido a temperaturas de servicio Para mejorar la resistencia Du Pont desarroll el FKM resistente ETP de Viton en el cual el fluoruro de vinilideno se sustituye por una olefina El ETP de Viton muestra un buen desempe o con las salmueras de formiato Sin embargo habr a que estar alerta con respecto a algunas posibles incompatibilidades a temperaturas m s altas si este elast mero se rellena con humo de s lice Aunque el NBR se considera inadmisible para el servicio con salmueras de formiato a temperaturas por encima de los 120 C 248 F durante per odos prolongados el HNBR nitrilo hidrogenado posee mayores niveles de resistencia qu mica y t rmica que el NBR y trabaja satisfactoriamente a temperaturas mucho m s altas La Tabla 1 brinda pautas generales del desempe o de los elast meros en salmueras de formiato Cu
15. elast meros para ca ones V858 95 un par de anillos de asiento PEEK divididos y secciones cortas sencillas de P GINA 8 SECCI N B7 Aflas y NBR Las pruebas cuyos resultados aparecen en la Tabla 13 confirman que el Viton no es adecuado para estas condiciones espec ficas de pozos HPHT La muestra de NBR que se prob fuera de su limite de temperatura recomendado de 120 C 248F permaneci flexible durante el primer per odo de la prueba a n flexible despu s de 37 horas pero se endureci con el tiempo Las muestras de PEEK y de Aflas se comportaron ambas muy bien Fue el mismo caso con la muestra de ETP de Viton aunque una de las muestras se dividi posiblemente durante la limpieza B7 3 12 Pruebas de Westport de FEPM y FKM Se realiz una prueba de inmersi n para tres sellos elastom ricos CDI 904 90 FEPM CDI 908 LS FKM CDI 928 FKM en una salmuera de formiato de cesio amortiguada con una adici n del 5 KC a 200 C 392 F durante 48 horas 12 Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 14 Como puede verse ninguna de las probetas cil ndricas exhibieron hinchamiento ni ganancia de peso significativos Las tres muestras de CDI 904 90 FEPM se comportaron muy bien mientras que la de CDI 908 LS FKM experiment ampolladuras y agrietamientos severos VERSI N 2 12 07 SECCI N B COMPATIBILIDADES E INTERACCIONES CABOT SPECIALTY FLUIDS Tabla 7 Datos de compresi n para las muestras de G
16. er Varco Los elast meros se expusieron a la salmuera de formiato de cesio amortiguada 1 92 g e 16 ppg a 93 C 200 F durante 48 horas y siete d as 9 Los cambios en volumen peso dureza y aspecto se muestran en la Tabla 12 Todos los elast meros probados parecen ser compatibles con la salmueras de formiato bajo las condiciones de las pruebas B7 3 10 Nitrilo de Cameron CAMLAST y DUROCAMI Se probaron tres elast meros de Cameron para determinar su compatibilidad con la salmuera de formiato de cesio Los elast meros se probaron despu s de una exposici n de siete d as a una salmuera de formiato de cesio amortiguada pH 10 1 7 9g e 114 2 ppg a 100 C 212 F y 121 C 250 F Tabla 6 Datos de tracci n para muestras envejecidas y sin envejecer de Viton Extreme 90 despu s de ocho d as de exposici n a una salmuera de formiato de cesio y potasio a 170 C 338F La prueba se efectu en MERL 4 Espesor Ancho rea E Mod al 50 ed di a mm mm mm mm MPa MPa 2 2 16 3 93 8 4888 22 67 10 89 98 26 20 44 2 2 16 3 96 8 5536 AE 10 35 105 94 20 12 3 2 17 3 96 8 5932 21 99 9 63 84 7 16 4 Sin envejecer a 6 C 43 F 1 2 16 3 94 8 5104 19 67 16 61 101 58 27 28 2 2 07 3 95 8 1765 19 95 16 51 74 6 22 69 3 2 16 3 98 8 5968 21 24 16 47 83 71 24 15 Envejecido en salmuera probado a temperatura ambiente 1 2 14 3 99 8 4102 20 89 9 9 114 94 20 93 2 2 18 3 96 8 6328 22 08 8 82 1
17. i este elast mero est relleno con humo de s lice B7 3 7 HNBR para turbinas Neyrfor Se expusieron dos muestras alternativas del elast mero HNBR HN1662 1 y HN 1662 2 utilizado en turbinas Neyrfor a una salmuera de formiato de cesio amortiguada durante tres y siete d as a 152 C 305 F Las pruebas se realizaron en Westport Technology Center International 7 Los elast meros se probaron para detectar cambios en el peso el volumen la dureza y el aspecto Se concluy que ambas muestras de elast meros eran compatibles con el formiato de cesio bajo las condiciones de prueba Tabla 10 y que no exhibieron ning n cambio en su aspecto B7 3 8 Aflas de Petroline Well Systems Una muestra de Aflas de Petroline Well Systems se expuso a una salmuera de formiato de cesio amortiguada durante siete d as a 204 C 400 F y se prob su compatibilidad Las pruebas se efectuaron en Westport Technology Center International 8 La Tabla 11 muestra los cambios medidos en volumen peso y dureza El elast mero no exhibi ning n cambio significativo en las propiedades medidas ni en su aspecto por lo que se concluy que era compatible con la salmuera de formiatos B7 3 9 Polymyte Molythane y nitrilo Shaffer Se probaron dos elast meros Polymyte y Molythane y cinco cauchos de nitrilo Shaffer para determinar su compatibilidad con la salmuera de formiato de cesio Estos elast meros son elementos del preventor de reventones BOP de Shaff
18. la temperatura de la prueba Se descubri que los cambios de dureza eran menores del 1 1 en todas las condiciones Se desconoce si los elast meros ETP conten an humo de s lice consulte la secci n B7 3 6 Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 8 B7 3 6 Pruebas de Du Pont Du Pont incluy una salmuera de formiato de cesio y potasio en un reciente estudio sobre la compati bilidad entre fluoroelast meros de alto desempe o y algunos fluidos de yacimiento HPHT 6 Los elast meros que se probaron son el Viton A HV A40 06 el Viton GF S A40 04 el Viton ETP S A40 01 y el Viton ETP S con Si A40 02 La prueba se efectu mediante la inmersi n de probetas en forma de mancuernas en el fluido dentro de un recipiente Parr sellado durante cuatro semanas a temperaturas elevadas 150 C 302 F y 177 C 350 F y una presi n aut gena permitiendo que el recipiente se enfriara antes de su apertura Los resultados de las pruebas se muestran en la Tabla 9 Los resultados indican como se esperaba que el fluorelast metro FKM est ndar Viton A HV Tabla 5 Mediciones de variaciones de masa y del volumen debido al hinchamiento despu s de la exposici n a una salmuera de formiato de cesio y potasio amortiguada a 170 C 338 F La prueba fue realizada por MERL 4 Cambio de masa Cambio de volumen Temperatura ambiente HOLAS Temperatura ambiente 07C A i Viton Extrem
19. lmuera de formiato en las propiedades mec nicas de estos materiales Los cambios de masa lt 0 15 como una funci n del tiempo se muestran en la Tabla 5 junto con los cambios de volumen los cuales est n tambi n dentro de los l mites aceptables para los elast meros de sellado Los resultados de las mediciones de tracci n aparecen en la Tabla 6 Todas las propiedades mostraron cambios muy peque os como resultado de la exposici n En resumen el Viton Extreme es resistente a la salmuera de formiato bajo las condiciones de exposici n empleadas y no hay evidencias que sugieran que una inmersi n a m s largo plazo alterar a significativamente este resultado SECCI N B7 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS Grafoil Se cortaron dos muestras cil ndricas de Grafoil horizontalmente al medio para obtener cuatro muestras de igual tama o Las muestras se pesaron en el aire y en el agua para determinar la masa y el volumen iniciales de los cilindros Una mitad de cada muestra se utiliz para la prueba de exposici n Los cambios de masa y de volumen se midieron regularmente durante el per odo de exposici n Al final del per odo de exposici n las cuatro muestras se sometieron a ensayos de compresi n a temperatura ambiente a 1 mm min Se midieron el M dulo al 5 y 10 a m xima carga la elongaci n a m xima carga y la resistencia a la compresi n Durante la exposici n una de las muestras se desenr
20. nco cauchos de nitrilo expuestos a una salmuera de formiato de cesio y potasio amortiguada a 93 C 200 F 9 Cambio de propiedad Tiempo i z d as Peso Volumen Dureza ala Elongaci n o Ms tracci n 2 0 1 NME 0 0 8 7 8 0 2 Sin cambios Ea 7 01 0 0 10 10 3 65 Sin cambios 2 0 2 0 0 1 5 28 4 2 2 Sin cambios A E 7 04 0 0 30 8 24 9 2 7 Sin cambios Nitrilo 112 82 2 1 0 0 8 0 3 6 14 2 14 3 Sin cambios 7 1 5 1 4 0 5 0 51915 12 3 Sin cambios Nitrilo 177 8 2 0 2 0 9 0 17 6 1 6 23 2 Sin cambios 7 0 3 1 3 1 1 12 8 5 3 16 6 Sin cambios Nitrilo 112 85 2 AA LS 2 4 5 1 15 3 28 0 Sin cambios 7 2 0 2 5 1 2 1 1 21 5 25 4 Sin cambios Nitrilo 162 2 2 0 8 0 5 1 6 3 6 18 5 34 4 Sin cambios m 1 1 2 2 2 0 1 2 26 2 34 5 Sin cambios Nitrilo 135 6 2 om 09 0 4 0 19 6 28 8 Sin cambios 7 07 12 13 61 19 6 26 9 Sin cambios Tabla 13 Pruebas hechas por MERL a varios elast meros expuestos a una salmuera de formiato de cesio y potasio amortiguada a 181 C 358 F Tiempo de Cambio de Cambio de Muestra exposici n volumen masa comentarios PEEK anillo dividido 9 d as 0 10 Sin cambios visibles Anillos t ricos Viton 2 2 d as 1 09 Fr gil grietas superficiales fragmentos desprendidos Anillos t ricos Viton 4 muestras con 1 5 d as 0 55 Fr gil grietas superficiales di metros diferentes dle N
21. oll y la otra no lo hizo Los resultados de la prueba para las muestras que se desenrollaron y para las que no lo hicieron aparecen en la Tabla 5 y en la Tabla 7 Aunque se registraron grandes diferencias entre las variaciones de masa y el volumen de hinchamiento entre las muestras desenrolladas y enrolladas hubo muy poca diferencia entre los espec menes envejecidos y sin envejecer en el estado enrollado y desenrollado lo que sugiere que la salmuera de formiato no degrada significativamente el material B7 3 5 Prueba de Halliburton Halliburton Energy Services llev a cabo un estudio acerca del efecto de las salmueras de terminaci n sobre los elast meros 5 Este incluy pruebas de compatibilidad de tres elast meros FKM Viton9 TFE P y ETP en una salmuera de formiato de mezcla de cesio y potasio de 1 86 g e 15 5 ppg amortiguada con pH 9 Los elast meros con temperaturas nominales de hasta 204 C 400 F fueron probados a 163 C 325 F y 193 C 380 F Los elast meros fueron expuestos a la salmuera de formiato durante tres semanas y probados despu s de 24 horas 48 horas una semana dos semanas y tres semanas Las pruebas incluyeron dureza espesor y propiedades el sticas ASTM D412 TB EB M50 M100 Este estudio concluy que el FKM Viton9 es incompatible con las salmueras de formiato alcalinas debido a sus limitaciones con el pH Se encontr que el desempe o del ETP y del TFE P era mixto y altamente dependiente de
22. os informada por Shell 2 Los elast meros se expusieron a una salmuera de formiato de potasio concentrada no amortiguada durante siete d as y ocho semanas y a una salmuera de formiato de cesio concentrada no amortiguada durante siete d as El formiato de cesio se prob a un pH 12 6 sin diluir gt condiciones de campo reales y el formiato de potasio se prob a un pH 10 5 sin diluir Tipo de Temp de prueba Cambio en la muestra despu s de la prueba Especificaci n sal Espesor Peso Dureza Meda e F 7d 8s 8s 7d 8s E KE 120 248 12 0 2 0 0 7 E 0 175 347 0 4 0 3 12 25 SK Eo Aflas 120 248 11 01 0 0 6 0 i FCM FEPM Aflas 7182B KFo 175 347 0 5 0 7 6 3 0 1 aill ali CsFo 180 356 0 4 0 5 0 2 CR Neopreno 7065 KFo 120 248 0 1 1 2 0 0 8 0 1 1 EPDM 7204 Ko 120 248 Pi 0 1 0 0 1 10 6 12 EPDM 175 347 0 4 0 5 0 3 0 1 57 69 EPDM 5778 90 KFO 120 248 1 8 0 0 10 10 7 0 NBR Nitrilo 4058 90 KFo 120 248 2 0 3 0 23 45 10 5 HNBR 2269 KFO 120 248 BA 0 3 0 1 4 cill ahi Carboxil 120 248 1 4 0 3 0 S 4 4 HNBR HNBR 2311 90 wo e a aal 72 aeol anG ol 65 T KFo 120 248 22 04 ol 22 o 35 R eo 120 248 227 0 1 0 0 7 0 1 1 175 347 0 2 621 266 120 16 26 AA IEA a 120 248 128 0 8 0 0 Pil wii FM 175 347 10 2 9 0 3 7 0 16 21 Viton gt Viton TC 1220 12 KFO A ca E OA TT C O 0 175 347 40 290 159 28 7 110 137 aos T 120 248 0 2 0 3 0 25 21 422 1
23. rafoil envejecidas y sin envejecer despu s de ocho d as de exposici n a una salmuera de formiato de cesio y potasio amortiguada a 170 C 338 F La prueba fue realizada por MERL 4 D b YA 0 g p O a Sm al 6 5 6 15 1 04 3 01 1 018 20 61 5 16 envejecer i E i y y Envejecida 17 15 6 5 6 54 1 26 3 06 859 20 91 4 35 siin 17 15 6 5 7 36 2S2 6 13 1 500 16 26 7 6 envejecer i j i Envejecida ls 6 5 6 52 1 16 5 14 1 444 13 92 Sil Tabla 8 Resultados de las pruebas de elast meros de Halliburton 5 Los elast meros fueron expuestos a una salmuera de formiato de cesio y potasio amortiguada durante una y tres semanas a dos temperaturas diferentes Hubo un cambio de dureza inferior al 1 1 para las tres condiciones de temperatura tiempo Cambio en la muestra despu s de la prueba y Temperatura f z ya Elongaci n en el punto Elast mero Resistencia a la tracci n de ruptura M dulo al 50 C LF 1semana 3 semanas 1semana 3 semanas 1semana 3 semanas ETP 163 825 7 7 11 4 18 6 193 380 50 67 1 TFE P 163 325 2 0 9 12 4 19 193 380 18 16 18 Tabla 9 Pruebas de Du Pont a fluoroelast meros expuestos a una salmuera de formiato de cesio y potasio 6 Los elast meros fueron expuestos a la salmuera de formiato durante 28 d as a 150 C 302 F y 177 C 350 F Cambio de propiedades f sicas
24. tilizado las siguientes pautas de aceptaci n Cambios de lt 15 de volumen o dureza Cambios lt 35 de resistencia a la tracci n o de elongaci n Tipo de elast mero se relaciona con todo este grupo de elast meros Tambi n expresado como FEPM por ASTM D140 aunque su estructura y sus perfiles de propiedades f sicas y qu micas son significativamente diferentes l P GINA 2 SECCI N B7 VERSI N 2 12 07 SECCI N B COMPATIBILIDADES E INTERACCIONES CABOT SPECIALTY FLUIDS como referencia pruebas de laboratorio Las pruebas de laboratorio se realizan frecuentemente sobre elast meros en forma de anillos t ricos o de l minas totalmente inmersos en el fluido En condiciones de servicio el fluido puede entrar en contacto con frec uencia solamente con una peque a porci n del sello El FEPM Aflas FFKM Kalrez Chemraz9 los fluoroelast meros de base resistente el FFKM el HNBR y el PEEK parecen ser buenos materiales de sellado en salmueras de formiato a altas temperaturas Si hay alguna duda con respecto al desempe o de un elast mero espec fico en un conjunto particular de condiciones siempre se recomienda realizar pruebas bajo las condiciones de campo espec ficas Durante los ocho a os en los que se ha utilizado el formiato de cesio en operaciones de construcci n de pozos HPHT nunca ha habido una falla de los elast meros causada por la exposici n a salmueras o mezclas de formiato de
25. tra despu s de la prueba GT 799 08 191 375 Aflas GT 790 10 191 375 PARCO 2902 191 375 Baker 7116 191 375 Peso Dureza nes Elon Aspecto 7 4 0 4 0 0 213 0 Bien 2 09 42 282 215 Bien 12 03 51 7 0 19 Bien 0 2 0 1 12 22 3 0 Bien Viton GT 926 08 191 375 12 4 ES Fr gil Baker 9009 191 375 5 9 0 6 Fr gil Chema GT 5220062 191 375 5 7 0 2 0 0 YE 17 4 Bien GT 5100130 191 375 1 7 1 7 0 0 2m 12 4 Bien PARCO 3018 191 375 0 4 0 3 0 0 18 7 24 0 Bien Kalrez gt PARCO 1050 191 375 0 3 Bien S T ST T HNBR Baker 2013 191 375 3 1 3 8 11 1 7 7 32 3 Bien Viton Baker 9009 191 3 5 5 9 0 6 Fr gi NBR Baker 4177 191 Su 5 1 2 3 Al 21 8 45 9 Bien Baker 1 149 300 1 1 o efectuada 2 0 34 0 23 0 Bien Baker 1 200 392 1 7 No efectuada 1 0 63 0 450 Baker 2 149 300 0 8 o efectuada 2 0 10 0 17 0 Bien Baker 2 200 392 1 5 No efectuada 40 190 270 Baker 3 149 300 S9 o efectuada 0 0 17 0 2 0 Bien Baker 3 200 392 6 6 No efectuada 10 0 59 0 23 0 Baker 4 149 300 5 0 No efectuada 2 0 2 0 40 0 Bien Baker 4 200 392 8 6 No efectuada 2 0 34 0 41 0 Muestra de anillo t rico en vez de una probeta cil ndrica GT Greene Tweed amp Co VERSI N 2 12 07 SECCI N B7 CABOT SPECIALTY FLUIDS MANUAL T CNICO DE FORMIATOS Tabla 3 Pruebas de elast mer
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