PAE 0321-02 Varillas de bombeo AlphaRod: verificación de calidad metalúrgica y origen de fallas en roscas. Solaer S.A.

,JOSE LUIS OTEGUI; BIANCHI, GUSTAVO L.

2021-05-04/2021-07-22

Mecánica

Energia-Hidrocarburos

Este estudio realizado para la empresa Solaer S.A. tuvo por objeto el desarrollo de los análisis experimentales y modelos necesarios para la determinación de las causas físicas del daño localizado en las roscas de seis varillas de bombeo provenientes del Yacimiento Cerro Dragón de Pan American Energy (PAE), y la determinación del cumplimiento de las normas de fabricación por parte del fabricante. Las causas más comunes por las que las varillas deban ser sacadas de servicio anticipadamente están relacionadas a la calidad del material, a la precisión y tolerancias dimensionales durante el mecanizado de las roscas y espejos, a parámetros de servicio particularmente agresivos, o a dificultades durante las maniobras de instalación, desarmado y deposito.En este informe CONFIDENCIAL se presentaronn los resultados de las inspecciones visuales y en microscopia óptica y electrónica de barrido de las varillas, análisis químicos EDS y ensayos mecánicos y caracterización metalográfica del material del cuerpo de las varillas, realizados en el Instituto Malvinas. Las varillas cumplen con las propiedades mecánicas especificadas por el fabricante, presentan una microestructura martensítica con un tamaño de grano muy fino y bajo nivel inclusionario, alta resistencia mecánica y ductilidad y muy buena tenacidad. Se verificó que los daños en los filetes de las roscas en varillas y cuplas y en los asientos de las cuplas son debido a un incorrecto manejo del material en el equipo de PU. En los análisis en SEM y EDS se verifico la presencia de deformación plástica, entallas, fisuras y puntos calientes en los filetes roscados, todos daños atribuibles a un inadecuado control de las condiciones durante el roscado y/o desenrosque de las varillas. Se verificaron daños por deformación plástica en los asientos de las cuplas, en mucha mayor medida que en los espejos de las varillas. El diseño de las juntas concentra el daño en las cuplas..No se encontraron evidencias de daño corrosivo asociado a un medio particularmente agresivo o dificultades en la protección. En vista de la evidencia experimental, se concluye que los daños observados se deben a problemas operativos durante el montaje y desmontaje de las varillas. Por ende, no se realizaron mediciones de posible elongación de los filetes roscados de las varillas por deformación plástica acumulada. Estas verificaciones requieren de preparaciones de cierta complejidad y mediciones precisas.