Evaluación del daño por corrosión del acero AISAI SAE 4330 en contacto con un lodo de perforación
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Universidad Industrial de Santander
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Description
Drilling fluids also known as drilling muds play a very important role in the oil and gas industry. Muds can be oil-based or water-based. Oil-based fluids have limited application due environmental problems. On the other hand, water-based muds are usually corrosive. Drilling muds have different functions such as the transport of drill cuttings to the surface, cooling, cleaning and lubrication of the drill bit and the drill collars as well as maintaining the stability of the well and the prevention of any escape of gas or oil. It is expected that the mud will not cause excessive wear or corrosion to the materials used in the drillstring. In this study the corrosion of the AISI 4330 steel in contact with a water-based drilling mud was evaluated using the electrochemical techniques Tafel extrapolation and impedance spectroscopy. The corrosion tests were performed at temperatures of 30, 45 and 60 ° C and rotation rates of 1000, 2000, 3000 rpm using a rotating cylinder electrode (ECR).
Therefore, downhole and surface service conditions were simulated. It was found that the rotation rate is the most influential variable on the corrosion rate of the aisi 4330 steel. With increasing the rotation rate the corrosion current density increased and the polarization resistance decreased, consequently, the corrosion rate of the investigated steel increased
Los lodos de perforación son de suma importancia en la industria del petróleo, estos se pueden encontrar en forma base aceite o base agua, los base aceite no son los más adecuados por los problemas ambientales que genera y los base agua presentan alta corrosividad. Estos lodos tienen como función llevar a superficie los recortes de perforación, el enfriamiento, lubricación de la broca y de las sartas de perforación, como también mantener la estabilidad del pozo y evitar algún escape de gas o crudo. es de esperarse que los lodos no ocasionen un excesivo desgaste ni corrosión en los materiales que componen los equipos de perforación. en este trabajo se ha evaluado la corrosión de un acero aisi 4330 en contacto con un lodo de perforación base agua, por medio de técnicas electroquímicas de extrapolación de tafel, espectroscopia de impedancia, Resistencia a la polarización. Los ensayos de corrosión fueron realizados a temperaturas de 30, 45 y 60°C y velocidades de rotación de 1000, 2000, 3000 rpm en electrodo de cilindro rotatorio eCR, simulando condiciones de operación en fondo de pozo de perforación y de equipo de superfi cie de tratamiento de lodos. Se encontró que la variable más infl uyente en el proceso de corrosión, fue la velocidad de rotación, que infl uyó en un aumento de la densidad de corriente de corrosión, incrementando la velocidad de corrosión. De igual forma, se corroboró este comportamiento con la disminución de la resistencia de la polarización al aumentar la velocidad de rotación.
Los lodos de perforación son de suma importancia en la industria del petróleo, estos se pueden encontrar en forma base aceite o base agua, los base aceite no son los más adecuados por los problemas ambientales que genera y los base agua presentan alta corrosividad. Estos lodos tienen como función llevar a superficie los recortes de perforación, el enfriamiento, lubricación de la broca y de las sartas de perforación, como también mantener la estabilidad del pozo y evitar algún escape de gas o crudo. es de esperarse que los lodos no ocasionen un excesivo desgaste ni corrosión en los materiales que componen los equipos de perforación. en este trabajo se ha evaluado la corrosión de un acero aisi 4330 en contacto con un lodo de perforación base agua, por medio de técnicas electroquímicas de extrapolación de tafel, espectroscopia de impedancia, Resistencia a la polarización. Los ensayos de corrosión fueron realizados a temperaturas de 30, 45 y 60°C y velocidades de rotación de 1000, 2000, 3000 rpm en electrodo de cilindro rotatorio eCR, simulando condiciones de operación en fondo de pozo de perforación y de equipo de superfi cie de tratamiento de lodos. Se encontró que la variable más infl uyente en el proceso de corrosión, fue la velocidad de rotación, que infl uyó en un aumento de la densidad de corriente de corrosión, incrementando la velocidad de corrosión. De igual forma, se corroboró este comportamiento con la disminución de la resistencia de la polarización al aumentar la velocidad de rotación.
Keywords
AISI sae 4330 steel, Corrosion rate, Drilling mud, Electrochemical techniques, Polarization resistance, Acero AISI 4330, Lodo de Perforación, Resistencia a la polarización, Técnicas Electroquímicas, Velocidad de corrosión