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API RP 19B Section 2 – Ensayos realizados en multiples

locaciones como soporte para la última revision.

2016 LATIN AMERICA PERFORATING SYMPOSIUM, BUENOS AIRES

SLAP-16-01

PRESENTER: Darío Lattanzio ETASA.

Author: David Ayre IPF North America

Oct 2016

API RP 19B Section 2 Perforation Tests Conducted at Multiple Facilities to Guide Latest Section 2 Revision

AGENDA/INTRODUCCION� Objetivos del Ensayo

� Variables del Ensayo

� Configuración del Ensayo

� Análisis del Blanco (Target)

� Desempeño de los Resultados

� Análisis Estadístico

� Análisis de los Datos

� Resultados Preliminares de Ensayo

� Ensayos Adicionales

� Proceso de Ensayos Resultantes (Testing

Outcome)

� Conclusiones

� Reconocimientos IPS 16-44

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Objetivos del Ensayo

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OBJETIVO

Revisión de la Sección 2 de la API RP19B � Evaluar la revisión propuesta de API RP19B Section II, para asegurar

que los equipos y metodología propuestos en el borrador, permitan

utilizar un amplio rango de equipamiento asegurando resultdos

consistentes entre distintos fabricantes.

� Compartir los resultados de los ensayos realizado en “ocho”

diferentes fábricas de cargas huecas. Los ensayos fueron realizados

para determinar si las diferencias de configuración, arrojaba

diferentes resultados en la medición de penetración.

� Luego de los ensayos, el borrador de la revision fue actualizado para

incorporar a la Revisión Final lo aprendido durante el programa de

Ensayos.3

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Distribución y Control de los Blancos (Target)

� Todos los blancos

se obtuvieron

como coronas de

un mismo y

homogeneo

bloque de Berea.

� Los Blancos

obtenidos fueron

distribuidos entre

los participantes.

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Selección de Cargas

� Un Fabricante produjo 400 cargas exclusivamente para este ensayo.

Fueron rigurosamente testeadas durante la fabricación, un total de 12

ensayos sobre 400 cargas para evaluar la consistencia.

� Set up de QC Standard:

� Promedio de penetración 31.94”

� Desviación Standard penetración 1.37” => 4.29%

� Promedio del Dia de Agujero (EH) 0.54”

� Desviación Standard EH 0.01” => 2.76%

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Condiciones iniciales de ensayo

� Determinación de la Resistencia compresiva por dos metodos,

Plugs o Scratch test

� Realizar 2 disparos a 1500, 3500, 6500, y 9500 psi de sobrecarga

� Si 2 disparos no estaban dentro del 15% entre si, se realizaria un

3er disparo eliminando del análisis el que esta fuera de rango

� Blancos saturados con OMS (Odorless Mineral Spirits-IsoParafina)

� 0 psi de presión dentro del blanco

� Minima presión de pozo para los ensayos realizados en equipos

de Section IV

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Configuración del EnsayoSet up de la Carga

� Charge Standoff - 0.290”

� Gun Scallop - 0.125”

� Fluid Clearance - 0.75”

� Casing Plate - 0.50” AISI 4140

Steel w/ 18-22HRc and 80 ksi Yield

� Cement Sheath - 0.75” API Class A,

Type I/II Cement

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Análisis de la Resistencia Compresiva – Realizado

mediante 2 métodosMetodo de Plugs (pequeñas coronas)

� Con este método se obtuvo una distribución normal

� Promedio 7147 psi con una desviación standard de 487 psi

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Método de Scratch Test

� Los resultados iniciales fueron bi-modales: Esto se justifica/explica por

el uso de 2 tamaños diferentes de cuchillas

� Promedio 7170 psi con una desviación standard de 700 psi

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Análisis de la Resistencia Compresiva – Realizado

mediante 2 métodos


Análisis de porosidad de los blancos

� La porosidad de los blancos presento una distribución normal

� Muy pocos fuera de rango, sin correlación con diámetro de blancos

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Desempeño de los resultados

� La Desviación

Standard se ajusta a

medida que aumenta

la presión

� El grupo general de

datos muestra

consistencia en los

resultados

independientemente

de las características

del equipoIPS 16-44

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Desempeño de resultados promedio

� De los datos promediados:

� Variación mas consistente a partir de

los 6500psi de sobrecarga

� Tendencia similar para todas las curvas

de datos

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Resultados de EnsayoVariación de Desempeño

� Bullet points

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Análisis estadístico

� Se realizó un análisis estadístico profesional Independiente

� Se hizo foco en las variables clave del ensayo:

� Resistencia Compresiva del Blanco

� Porosidad del Blanco

� Diámetro del Blanco

� Peso en seco del Blanco

� Diametro interno de la cámara de ensayo

� Espesor de la camisa/buje de goma del blanco

� Dimensiones del Set up de la carga

� Se analizaron individualmente los datos de las compañias entre

las mismas variablesIPS 16-44

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Análisis EstadísticoCorrelación de Variables

� El coeficiente de correlación de Pearson’s es

la medición de la dependencia linear entre

dos variables.

� El Rango del coeficiente va desde 1

(correlación positive perfecta) a -1

(correlación negative perfecta) donde 0 no

demuestra correlación.

� TTP correlación negativa con sobrecarga

� TTP podría correlacionar con porosidad

� Nada mas aparenta correlacionarIPS 16-44

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Variable Correlation

Porosity 0.203

Vessel ID 0.047

Hole Size Average 0.032

Scallop Plate Thickness 0.020

Fluid Clearance 0.017

Target Diameter 0.008

Final Dry Weight -0.002

Charge Standoff -0.019

Cement Thickness -0.040

Sleeve Thickness -0.066

Target UCS -0.080

Target Length -0.082

Overburden -0.780

Linear Correlation with TTP


Análisis de datos

� Se encontró una inconsistencia en el desempeño alrededor de los

6500 psi de sobrecarga

� No se pudo atribuir a algún díametro específico de blanco o

configuración de equipo

� Como consecuencia de esto se realizaron ensayos adicionales a

3500 y 5500 psi

� 5500 psi fue seleccionado por estar justo entre medio de 1500 y

9500 psi, tambien esta entre 3500 y 6500 psi

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Resultados del EnsayoAnálisis Preliminar

� Los resultados muestran ser mas consistentes a 5500 que a

3500 psi

� El método de ensayo fue modificado para incluir 4 disparos a

1500 psi, 5500 psi y 9500 psi

� Tambien se requiere que los 4 datos sean reportados

� EL ensayo es considerado inválido solo si la penetración

excede los condicionamientos de límites del blanco

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Ensayos Adicionales

� La linea de

tendencia muestra

que los resultados

a 5500 psi se

ubican en la curva

major que a 3500

and 6500 psi

� Justicando de esta

manera la

modificación a

5500 psi IPS 16-44

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Simulación y determinación del tamaño de la muestra� La mayor cantidad de disparos fue a 6500 psi, 27 en total

� Se utilizó una simulación de Monte Carlo con 20 pruebas para el

efecto del tamaño de la muestra asumiendo que el promedio y la

desviación standard para 27 disparos reflejan el promedio y la

desviación standard de la población

� La selección se basó en un compromiso entre costo y precisión

� El mayor valor determinado fue 4 muestras para cada nivel de stress

� Los rangos de stress se redujeron de 4 a 3 para reducir costos debido

al aumento de muestra en cada nivel de stress de 2 a 4

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Resultado del Programa

� EL programa de ensayos reciprocos muestra importantes variaciones

en el procedimiento entre los distintos laboratorios, pero que no

aparentan mostrar diferencias sustanciales en los resultados.

� El ensayo mostró varias metodologias e interpretaciones de la norma,

que ayudaron a corregir y re-escribir el document final.

� El programa finalmente mostró que la norma de ensayo fue robusta y

que puede ser aplicada en todos los laboratorios, como asi tambien

demostró su capacidad de producir resultados consistentes.

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Lessons Learned / Changes� Target Type /UCS – Berea, set from 3 sigma analysis

� Target Porosity set from 3 sigma analysis

� Diámetro del blanco 4”-7”

� ID de la cámara, sin mínimos ni máximos (1/2” de luz entre la camisa

de goma y el ID de la cámara)

� Espesor de la camisa/buje de goma (max 3/4”)

� Confinamiento de los extremos del blanco

� Tamaño de la muestra

� Niveles de sobrecarga/stresses

� Mejoras sobre el criterio de uso de plugs/testigos

� Permitir Scratch testers / Specicar el ancho de las cuchillas

� 2 scratches @ 90° entre si, evitando los bedding plane

� Reducción del tiempo mínimo de vacio de 6 a 3 horas IPS 16-44

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Conclusiones

� El diseño del equipo/cámara no aparenta tener un efecto significativo

en la performance.

� El error experimental (data scatter) demostro ser mayor que

cualquier variación que puedan generar las distintas configuraciones.

� No se encontró efecto alguno por la variación del tamaño del blanco.

� La nueva norma se desempaño correctamente en los 8 laboratorios.

� La precisión en cuanto penetration durante el ensayo es +/- 7%

� API RP 19B Section 2 esta lista para revision y votación por API

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ReconocimientosUn agradecimiento especial por el compromiso con esta trascendente

iniciativa para con las personas listadas abajo y sus respectivas

compañias:

� David Atwood, Schlumberger

� David Ayre, BP

� Shaun Geerts, Owen Oil Tools

� Brenden Grove, Consultant

� Dennis Haggerty, Halliburton

� John Hardesty, GEODynamics

� Dario Lattanzio, ETA SA

� Liam Mcnelis, DynaEnergetics

� Tim Sampson, Baker Hughes

� Chris Sokolove, Hunting Titan IPS 16-44

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QUESTIONS? QUESTIONS? QUESTIONS? QUESTIONS?

THANK YOU! THANK YOU! THANK YOU! THANK YOU!

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API RP 19B Section 2 Perforation Tests Conducted at

Multiple Facilities to Guide Latest Section 2 Revision

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