Corrosion en Tuberias utilizadas en la Industria Petrolera

Alumno.-Zarco Rico Sergio Alberto

IntroducciónEn las etapas de perforación, terminación y

durante la vida productiva del pozo, los flujos de los hidrocarburos en la mayoría de los casos vienen acompañados de ácido sulfhídrico y/o bióxido de carbono, estos compuestos pueden estar presentes en pequeñas o altas concentraciones.

Corrosión en tuberías

IntroducciónExisten diferentes tipos de corrosión. Sin embargo, en este trabajo nos enfocaremos principalmente a las comúnmente observadas en tuberías usadas para la perforación y terminación de pozos, así como para la conducción de fluidos, las cuales son: Corrosión por ácido sulfhídrico (amarga) Corrosión por bióxido de carbono (dulce)

Corrosión en tuberías

Fenómeno de la corrosiónEl ácido sulfhídrico reacciona con el agua bajo condiciones de presión y temperatura especiales, las cuales generan la disociación de átomos de hidrógeno. Una vez separado el hidrógeno a nivel atómico, éste se introduce en el acero, iniciando su difusión a través del espesor del cuerpo del tubo.

HH

HH

HH

Espesor del cuerpo del tubo

Corrosión en tuberías

Fenómeno de la corrosiónLa difusión del hidrógeno atómico puede continuar si no existe algo que lo detenga. En el acero se encuentran inclusiones no metálicas, tales como el: sulfuro de manganeso (MnS), silicatos (SiO3)-2 ó alumina (AL2O3); por lo que el hidrógeno atómico se detiene, y empieza a acumularse.

Inclusiones no metálicas

Corrosión en tuberías

Antecedentes sobre corrosión de CO2

El ataque a la tubería por la presencia del bióxido de carbono es conocida como corrosión dulce. El primer caso histórico a nivel mundial de este problema está ubicado un pozo de gas en Texas, EUA, en 1947. Desde entonces se tiene un registro estadístico de que un pozo de cada cinco, tienen problemas con este tipo de corrosión, y se presenta en pozos de aceite, gas, y gas y condensado.

Corrosión en tuberías

Fenómeno de la corrosión por CO2

La corrosión por efecto del bióxido de carbono ocurre cuando se presenta el mojamiento del acero por el agua de formación; es decir, cuando se incrementa el porcentaje, se espera que la posibilidad de corrosión se incremente. De tal manera que la composición química del agua representa un papel importante en este efecto corrosivo.

Cuando en el flujo de hidrocarburos del pozo se presenta la combinación de los compuestos del H2S y CO2, hacen que el efecto sea más corrosivo sobre el acero.

Corrosión en tuberías

Caso: Corrosión por H2S

Corrosión en tuberías

Caso: Corrosión por CO2

Corrosión en tuberías

Corrosión combinada de H2S y CO2

Corrosión en tuberías

Otro factor que ayuda a que la corrosión se propague mas rápido es el ambiente

Experimento la corrosion en diferentes mediosDesarrollo:La corrosión en la industria petrolera es muy común, debido

a que la mayoría de las herramientas que se utilizan son de metal, además de las herramientas, podemos observar que en diferentes áreas de la industria petrolera se presenta este fenómeno, ya sea dentro del pozo , en la sarta de perforación, barrenas etc.

Propósito:Lo que pretendo con el siguiente experimento es demostrar,

la corrosión de los metales en diferentes ambientes es decir, como afectan las condiciones del ambiente para la corrosión, que tan rápido avanza o como puede presentarse debido a los diversos factores.

Experimento 1 Para nuestro experimento necesitaremos los siguientes materiales: Materiales: *10 frascos pequeños de vidrio con tapa *Sal de mesa *Agua para beber *Etiquetas *10 Clavos *Barniz de uñas transparente *Vinagre *Refresco de Cola *Aceite de cocina *Cuchara *Pinzas *Lupa

DesarrolloPaso No 1*Etiquetaremos 5 frascos que utilizaremos de prueba y

llenaremos a la mitad con cada una de las soluciones. Paso no 2 *Llenaremos los frascos con cada una de las sustancias

asignadasFrasco No 1Lo llenaremos a la mitad con pura agua simple

Frasco No 2 Lo llenaremos a la mitad con agua simple y le

vaciaremos una cucharada de sal de mesa.

Frasco No 3Lo llenaremos a la mitad con agua simple,

después le vaciaremos una cucharadita de sal de mesa, y después agregaremos aceite de cocina hasta llenarlo pero sin mezclarlo.

Frasco No 4Lo llenaremos a la mitad con agua simple y

después le vaciaremos refresco de cola hasta que se llene

Frasco No 5Ahora llenaremos a la mitad el último frasco

de agua simple y le vaciaremos el vinagre hasta llenarlo

Ya por ultimo colocaremos los clavos dentro de los frascos (uno por cada frasco) los cerraremos y los dejaremos reposar de 3 a 7 días, después de ese tiempo los sacaremos y con la lupa observaremos que es lo que sucede.

Resultados.Después de dejar reposar nuestras muestras

varios días (4 días para ser exactos), las destaparemos sacaremos el metal y veremos qué es lo que sucedió.

Frasco No1Después de destapar nuestro frasco, sacamos y

observamos nuestra muestra (clavo) y nos dimos cuenta que la oxidación que sufrió este fue de casi el 100%, además nos percatamos que la coloración de agua fue total.

Frasco No2Después de destapar y analizar nuestra muestra nos

percatamos que esta sufrió una oxidación de un 15 % aproximadamente

Frasco No3En el frasco No 3 nos dimos cuenta que la muestra no

sufre ninguna oxidación, el clavo quedo tal cual lo introducimos.

Frasco No4Al observar nuestra muestra de este frasco nos dimos

cuenta que la oxidación fue poco menor al 5% aproximadamente

Frasco No 5Al observar nuestra muestra nos percatamos que la oxidación que

sufre esta es casi un 90% algo parecido a la del primer frasco.

Conclusiones del Experimento.Con este experimento pudimos comprobar, ya como se había dicho

antes o se establece en algunos libros, que la oxidación depende mucho del ambiente en el que se encuentren los materiales, y sin duda alguna el mejor agente oxidante para cualquier medio es el agua tal y como lo observamos en lo realizado.

Conclusión generalEste experimento nos ayuda a entender el problema de la

corrosión en la industria petrolera y que esta dependerá del medio en el que estemos trabajando, y debemos sabes qué hacer cuando un problema de oxidación se nos presente en nuestro empleo.

Experimento no 2 (extra)

Protección contra la corrosión.Para evitar la corrosión en la industria petrolera se han

propuesto diferentes soluciones desde hacer aleaciones más resistentes hasta recubrir los materiales con otras sustancias o elementos un ejemplo el zinc.

Para completar nuestro experimento haremos algo adicional que compruebe que con un recubrimiento, la corrosión no hace aparición en los metales, o al menos tarde un poco más.

Experimentó No 2Haremos los mismo que en el experimento 1, pero ahora

antes de vaciar los clavos en cada uno de los frascos los recubriremos con una capa de esmalte para uñas esperaremos a que seque, vaciaremos los clavos y veremos al igual que es lo que sucede.

Resultados Al igual que el experimento 1 dejamos

reposar 4 días nuestras muestras, ahora las sacaremos y veremos qué es lo que sucedió, ya que nuestras muestras estaban recubiertas con una capa de esmalte.

Frasco No 1

Sacamos nuestra muestra y observamos que la oxidación sufrida en nuestra muestra es de un 80% aproximadamente algo parecida al experimento 1.

Frasco No 2Sacamos nuestra muestra y nos percatamos que la oxidación

sufrida es de 5% aproximadamente.

Frasco No 3Al igual que en el experimento 1 nuestra muestra no presenta

oxidación alguna, este resultado era casi predecible, ya que nuestra muestra en el experimento anterior no presento oxidación alguna, mucho menos esta ya que tenia el recubrimiento que era el esmalte de uñas.

Frasco No 4Al analizar nuestra muestra nos dimos cuenta que la

oxidación que sufre en esta es de un 2% aproximadamente

Frasco No 5Es nuestro último frasco nos pudimos percatar que la

muestra sufrió una oxidación de casi el 70% aproximadamente

ConclusionesEs este experimento pudimos comprobar que

los anticorrosivos, en este caso el esmalte son de mucha ayuda ya que detienen la corrosión en un porcentaje bastante considerable, es decir detienen la rapidez con que la oxidación se expande.

 Esto nos demuestra que en la industria

petrolera es de gran ayuda el poder usar anticorrosivo en los materiales empleados ya que nos puede prolongar el tiempo de vida de nuestras herramientas, tuberías, almacenadores etc.