La corrosión y las picaduras de corrosión en las tuberías de fondo de pozo pueden monitorearse empleando herramientas de inducción electromagnética. Utilizando una combinación de sensores, una nueva herramienta de monitoreo de la corrosión provee ediciones del espesor promedio de las tuberías e imágenes bidimensionales de las paredes de las tuberías para diferenciar el daño interno del externo. Esta herramienta ofrece además una medición cualitativa de la perdida de metal en las sartas de revestimiento externas. Para mayor información: Detección de corrosión en el fondo del pozo. Oilfield Review Primavera 2010- volumen 22, No. 01; 2010. Copyright © 2010 Schlumberger

1. Universidad Industrial de Santander
Facultad de ciencias básicas
Escuela de Física
Física III – E2-B
Una aplicación de las ondas electromagnéticas:
La herramienta EM Pipe Scanner.
Jhon Enrique Ramírez Mantilla cód. 2120771
Bucaramanga, Santander-Colombia.
Marzo, 2014.

2. OILFIELD REVIEW Primavera de 2010:
Volumen 22, No. 01. 46-55
Copyright © 2010 Schlumberger.

3. En un amplio estudio, publicado en el año 2001, se calculó que el costo
total directo de la corrosión en EUA era de US$ 276,000 millones por año,
aproximadamente un 3.1% del producto bruto interno (PBI) de ese país.
Sectores destacados:
• Autopistas y puentes
• Líneas de transporte masivo de fluidos (Oleoductos, Gasoductos, líneas
de acueductos, etc.)
• Sistemas de cloacas, alcantarillado, etc.
• Producción y exploración de petróleo y gas.
Koch GH, Brongers MPH, Thompson NG, Virmani YP y Payer JH:
"Corrosion Cost and Preventive Strategies in the United States"
CC Technologies Laboratories, Inc. (September,2001).

4. Los costos de la corrosión en la producción y exploración hidrocarburos se
estimaron en casi US$ 1,400 millones anuales:
• Tuberías e instalaciones de superficie: US$ 589 millones.
• Tuberías de producción de fondo de pozo : US$ 463 millones.
• Erogaciones de capital: US$ 320 millones.
Koch GH, Brongers MPH, Thompson NG, Virmani YP y Payer JH:
"Corrosion Cost and Preventive Strategies in the United States"
CC Technologies Laboratories, Inc. (September,2001).

5. La corrosión es causada por diversos mecanismos, incluyendo los efectos
electroquímicos, químicos y mecánicos. Hasta la fecha se han determinado
diversas tareas para mitigar esta acción, pero un elemento fundamental en
la lucha contra la corrosión es el monitoreo.
Fuente: Kuparuk: petróleo vertido en Alaska. (Enero, 2009)
http://www.ecologiablog.com/post/226/kuparuk-petroleo-vertido-otra-
vez-en-alaska
Para la sarta de
revestimiento y la tubería
de producción de fondo
de pozo, las herramientas
de adquisición de registro
constituyen la única forma
de monitoreo.

6. Principales herramientas de adquisición de registros son:
1. Calibradores mecánicos.
2. Herramientas acústicas ultrasónicas.
3. Las cámaras.
4. Herramientas electromagnéticas (EM)
Estas últimas, se basan en dos principios físicos: La pérdida de flujo y la
inducción electromagnética. La inducción electromagnética es la
producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos variables con
el tiempo. La teoría electromagnética introdujo la existencia de las ondas
electromagnéticas.

7. La herramienta EM Pipe
Scanner
Detecta la pérdida de metal, tanto
dentro como fuera de la tubería de
revestimiento además de la pérdida
proveniente de una sarta de
revestimiento externa si existen
múltiples sartas presentes.
Puede operar en cualquier fluido, correr
con monocables y atravesar
restricciones pequeñas.
Fuente: Detección de corrosión en el fondo
del pozo. Oilfield Review - 22, No. 01; 2010.

8. La física de la herramienta EM Pipe Scanner
Cuando una onda EM variable en el tiempo penetra en un cuerpo
conductivo, tal como el conducto de acero de la tubería de revestimiento o
como la tubería de producción en el fondo del pozo, su magnitud decae
exponencialmente como una tasa característica dada por la profundidad
de penetración efectiva, ᵹ.
Esta tasa de decaimiento depende de la conductividad del cuerpo, de la
permeabilidad magnética, y de la frecuencia de la onda emitida.
TODOS LOS MEDIOS, FUERA DEL VACIO, POSEEN PROFUNDIDADES DE
PENETRACIÓN EFECTIVA MÁS CORTAS CON FRECUENCIAS MÁS ALTAS.

9. La física de la herramienta EM Pipe Scanner

10. La física de la herramienta EM Pipe Scanner
Una señal de baja frecuencia
penetra en la pared de la
tubería y decae lentamente
fuera de esta.
El flujo principal de energía
(Líneas amarillas).
Señal directa dentro de la
tubería (Línea negra).
Fuente: Detección de corrosión
en el fondo del pozo. Oilfield
Review - 22, No. 01; 2010.

11. La física de la herramienta EM Pipe Scanner
Una señal de alta frecuencia
llega a la pared de la tubería
y decae rápidamente en su
interior.
La señal y la respuesta (Líneas
negras), proveen información
sobre las propiedades del
metal de la superficie interna
de la tubería.
Fuente: Detección de corrosión
en el fondo del pozo. Oilfield
Review - 22, No. 01; 2010.

12. La física de la herramienta EM Pipe Scanner
Su principio de operación es similar al de un transformador con pérdidas.
La bobina de transmisión de la herramienta (Que actúa como la bobina
primaria) genera un campo magnético cuyo flujo es guiado por la tubería
de revestimiento; este flujo magnético induce un voltaje en una bobina
secundaria o bobina de recepción.
La guía de flujo representada por la tubería de revestimiento es disipativa
debido a las corrientes inducidas en el metal de dicha tubería.

13. La física de la herramienta EM Pipe Scanner

14. La herramienta EM Pipe
Scanner
Fuente: Detección de corrosión en el fondo del pozo.
Oilfield Review - 22, No. 01; 2010.
Contiene varios transmisores (EM)
electromagnéticos y receptores
asociados. Las respuestas difieren
debido a la frecuencia de la señal y
al espaciamiento entre transmisores y receptores.
La herramienta mide las pérdidas para determinar las
propiedades geométricas, eléctricas y magnéticas de
la tubería, incluyendo la corrosión o las picaduras por
corrosión que presente.

15. Bibliografía
• Detección de corrosión en el fondo del pozo.
Oilfield Review Primavera 2010- volumen 22, No. 01; 2010.
http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish10/s
um10/04_deteccion.pdf
• "Corrosion Cost and Preventive Strategies in the United States"
CC Technologies Laboratories, Inc. (September,2001). NACE.
https://www.nace.org/uploadedFiles/Publications/ccsupp.pdf