DIPLOMADO: OPERADORES EN PLANT PLANTAS AS DE D E GAS MODULO I: FACILIDADES DE PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS TEMA: PRUEBAS DE PRODUCCIÓN
Docente: Ing. Enrique J. Cuellar Correo: enrique-cuellar@hotm
[email protected] ail.com
PRUEBAS DE PRODUCCIÓN Se realizan en varias etapas en la perforación, completación y durante la producción. Los Lo s ob obje jeti tivo vos s de la las s pr prue ueba bas s en ca cad da et eta apa ab abar arca can n des esde de la id iden enti tifi fica caci ción ón de lo los s fl flu uid ido os producidos, la determinación del reservorio y la identificación de características comple com plejas jas de res reserv ervori orio. o.
Las pruebas de productividad del pozo se realizan para : - Identificar los fluidos producidos producidos y determinar sus relaciones de de volumen respectivas.
- Medir la Presión y la Temperatura Temperatura del reservorio. reservorio. - Obtener muestras para análisis análisis PVT. PVT. - Pote Potencial ncial de producc producción ión del pozo. pozo. - Evalu Evaluar ar la eficiencia eficiencia de la completación. completación.
- Car Caracter acterizar izar daños daños del pozo - Evalu Evaluar ar tratamiento tratamiento de estimulación estimulación o reparación reparación
PRUEBAS DE PRODUCCIÓN •
Las Pruebas Descriptivas: - Ev Eval alua uarr Pará Paráme metr tros os de de Reservorio. - Carac Caracteriza terizarr heter heterogen ogeneida eidades des del Reservorio. - Valorar la extensión extensión del reservorio y su geometría.
•
El final de la limpieza se define por la estabilización del caudal y la presión de surgencia. No se puede predecir el tiempo necesario para la limpieza a un pozo.
- Deter Determinar minar la la comunicaci comunicación ón hidráulica entre los pozos.
• BS&W de menos del 5%.
Limpieza del Pozo
• Estabilización de presión de fondo
Es una operación de flujo preliminar para extraer lodos, partículas de rocas y los líquidos que han sido bombeados a la formación.
• Estabilización del caudal de flujo
• Estabilización de la Salinidad.
• PH, neutro después de acidificar.
PLANIFICACIÓN DE PRUEBA DE POZO La planifica caci ció ón debe empeza zarr con antici cip pac aciión, especi cia almente para una prueba crítica compleja involucrando altas presiones y temperaturas, o dond do nde e op oper erac acio ione nes s de es esti timu mula laci ción ón se será rán n pa part rte e in inte tegr gran ante te de la pr prue ueba ba..
Loss obj Lo objet etiv ivos os usuales de una prueba de pozo de exploración son:
Real Re aliz iza ar la pr prue ueb ba de ma man ner era a se segu gura ra y ef efic icie ien nte
Dete De term rmin ina ar la nat atur ura ale leza za de lo los s fl flui uid dos de fo forrma maci ción ón
Medir la presión del yacimiento y la temperatura de la forma más precis pre cisa a pos posibl ible e
Dete De term rmin inar ar la tr tran ansm smis isib ibil ilid idad ad de dell ya yaci cimi mien ento to (p (pro rodu duct cto o kh kh)) y da daño ños s
Dete De term rmin inar ar la pr prod oduc ucti tivi vida dad d de dell po pozo zo (y (y/o /o in inye yect ctiv ivid idad ad))
Dete De term rmin inar ar la las s ca cara ract cter erís ísti tica cas s de la fo form rmac ació ión n
Eval Ev alua uarr lo los s ef efec ecto tos s de de deli limi mita taci ción ón..
EQUIPOS DE PRUEBA DE POZO
Cabezal
Mangueras Coflexip
Panel de Cierre de Emergencia
Bombas de Inyección Química
Filtros de Arena
Tubería
Válvula de Seguridad de Superficie
Data Header
Choke Man Choke Manifo ifold ld Calentador. Separador Tanque de Calibración Bombas Diverte Dive rterr Man Manifo ifold ld Lanzas de Quemador Cabezas de Quemador
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO DE EQUIPOS
CABEZA DE REGULADOR DE FLUJO (FLOW HEAD):
Control de Pozo.
Permite flujo y ahogar o matar el pozo.
Permite la intervención del pozo (slickl (slickline, ine, e-line e-line,, coiled coiled tubing)
Configuración: Configuració n: para cuatro válvulas válvul as - Swab Swab,, Master, Master, Acuador Hidraulico ESD para la Línea de Flujo y Línea de Ahogado de pozo.
VÁLVULA VÁL VULA DE DE SEGURIDAD EN SUPERFICIE SUPERFICIE - SSV SSV::
COLECTOR DE DATOS Permite el fluido para la obtención de datos tanto en aguas arriba como aguas abajo desde el choke manifold:
Medida de Presiones
Medidas de Temperatu emperaturas ras
Muestreo
Inyectar
Rangos Ran gos 10 10 Kpsi Kpsi & 15 Kpsi Kpsi
CHOKE MANIFOLD: •
Controla el flujo y las dimensiones de estrangulamiento.
Prev Pr eviien ene e el daño en la formac for mación ión mie mientr ntras as
se abre el flujo de pozo.
Monitorea Monit orea Flujo de pozo en pr pres esió ión n y temp temper erat atur ura a
Muestreo
CHOKE MANIFOLD 15 KPSI (POWER CHOKES):
100% inconel ;
Resi Re siste stent nte e a fl flui uido dos s ab abra rasi sivo vos; s;
Usado em operaciones de estimulación ( frac / acid);
Usado en pozos de gas que producen sólidos in suspensión durante la limpieza;
Cho Ch okes Fijos y ajustable ;
Usado junto con el by pass.
INTERCAMBIADOR INTERCAMBIAD OR DE CALOR
Proporciona calor a los fluidos producidos
Reduce la viscosidad del petróleo
Rompe la emulsión
Prev Pr evie iene ne la fo form rmac ació ión n de hidratos.
SEPARADOR SEP ARADOR DE PRUEBA:
Diseñado para separar y medir los diferente fluidos procedentes del pozo.
Cuenta con vál Cuenta válvul vulas as de con contro troll de presi presión ón y Niveles Niveles.. (Neumát (Neu mática ica y/o manua manual). l).
Medicione Medic iones s digit digitales. ales.
Equipado con válvula de alivio y disco de ruptura.
MEDIDOR DE GAS Diseñado
y construido para medir gas de bajo caudal, principalmente en
pozos que producen petróleo viscoso con GOR bajo. Esto requiere la utilización de pequeños platos de orificio que no son el estándar para crear un dife di fere renc ncia iall de pr pres esió ión n pe perc rcep epti tibl ble. e. Montado
sobre la salida del gas del separador.
TANQUE DE COMPENSACIÓN
Almacenaje Liquido
Pued Pu ede e ser ser ut utililiz izad ado o co como mo un sep separ arad ador or de 2 ª etap etapa a
Medido Med idorr de cal calibr ibraci ación ón y facto factores res de cor correc recció ción ny Encogecimiento.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE LIQUIDO
BOMBAS DE TRANSFERENC TRANSFERENCIAS IAS
QUEMADORES • • •
Sistema Siste mas s de in inye yecci cción ón Cortina de agua para reducir la radiación de ca callor Rota Ro taci ción ón Hi Hid drá rául ulic ica a en Qu Que ema mad dor ore es de 6 cabezas.
LABORATORIO LABORA TORIO DE CAMPO
•
Equipos
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Balanza de Peso Muerto
•
Gravitó Gra vitómet metro ro de Gas
•
Set Muestreo de Gas
•
Densímetros para Petróleo
•
Centrífuga
•
Kit de Detección H2S / CO2
•
Manómetros
•
Registrador gráfico para Presión & Temperatura (Foxboro)
•
Bomba de Inyección Química
•
Termómetros y termodensímetros
LABORATORIO LABORA TORIO DE CAMPO
CLASIFICACIONES SURGENCIA NATURAL Fluyen por los Mecanismos de Empuje
CLASIFICACION POR CLASIFICACION ENERGIA DE SURGENCIA
SURGENCIA ARTIFICIAL Bombeo Mecánico, gas lift, inyección de agua, inyección de gas, procesos térmicos, procesos químicos, biológicos. RECUPERACION PRIMARIA Mecanismos de empuje, elevación artificial
CLASIFICACION POR CLASIFICACION FASE DE PRODUCCION
RECUPERACION SECUNDARIA Inyección de agua y gas RECUPERACION MEJORADA (EOR) Procesos térmicos, procesos químicos, procesos
COMO ESTIMAR ESTI MAR LA CAPACIDAD CAPACIDAD
PÉRDIDA DE PRODUCCIÓN EN EL SISTEMA DE PRODUCCIÓN
TIPOS DE TERMINACIONE TERMINACIONES S MÉTODOS DE LEV LEVANT ANTAMIENTO AMIENTO ARTIFICIAL
Existen diversos Métodos de Levantamiento Artificial entre los principales se encuentran los siguientes:
Levantamiento Artificial por Gas (LAG).
Bombeo Mecánico Convencional (BMC),
Bombeo Bombe o Electrosum Electrosumergi ergible ble (BES),
Bombeo de Cavidades Progresivas (PCP),
Bombeo Hidráulico (BH)
TIPOS DE TERMINACIONE TERMINACIONES S
EXTRA EX TRACCI CCIÓN ÓN CON GAS - LIF LIFT T
LEVANT LEV ANTAMIENTO AMIENTO ARTIFICIAL ARTIFICIA L POR GAS (LAG) ( LAG)
EXTRACCIÓN CON GAS LIFT
GAS LIFT
Consiste en inyectar gas a presión en la tubería para alivianar la columna de petróleo y hacerlo llegar a la superficie. La inyección del gas se hace en varios sitios de la tubería a través de válvulas reguladas que abren y cierran el gas automáticamente.
GAS LIFT El “Gas Lif Lift” t” es un sistema artificial de extracción en el cual se utiliza gas de alta presión para llevar los líquidos producid ido os por el pozo desde el fo fond ndo o hast sta a la su sup per erfi fici cie e.
GAS LIFT CONTINUO
• Alto índice de productividad • Alta presión de fondo
GAS LIFT GAS LIFT INTERMITENTE
• Bajos valores de producción • Alto I.P. I.P. + baja presión de fondo • Bajo I.P. + baja presión de fondo
CICLO DE GAS LIFT INTERMITENTE
PROBLEMAS A MINIMIZAR
Casing
Tubing
Fallback o resbalamie Fallback resbalamiento: nto: cada cada slug de líquido líquido pierde pierde entre entre un 5 y 7% por cada 1,000ft de prof.
Slug de Slug Líquido
Gas de Empuje
Fall-Back en las paredes del Tubing
•
Formación de Anillos de sal, por evaporación del agua de formación.
•
Depósitos de parafinas y asfaltenos
Fall-Back como gotas que pasan de la fase líquida a la gaseosa
ESQUEMA DE GAS LIFT EN SUPERFICIE
VENTAJAS DE GAS LIFT
Método Mét odo pro probad bado o
Bajo Ba jo co cost sto o de equ equip ipo o
Pued Pu ede e se serr in insta stala lado do y at aten endi dido do si sin n wo work rkov over er
Flexible Flexi ble a cambios cambios de condi condicione ciones s de funcio funcionamie namiento nto
No es afecta afectado do por aren arena, a, escamas escamas y asfálte asfáltenos nos
Adecuado para pozos desviados
Perm Pe rmit ite e la in inye yecci cción ón qu quím ímic ica a
Tolera GOR alto
Tube ubería ría abi abiert erta a pa para ra PL PLT T
DESVENTAJAS DE GAS LIFT
Necesita Neces ita sumin suministro istro de gas.
Pued Pu ede e se serr le lent nto o par para a ar arra ranc ncar ar de desp spué ués s de dell cie cierr rre. e.
Nece Ne cesa sari rio o lí líne nea a de fl fluj ujo o pa para ra ca cada da po pozo zo
El diseño diseño de la tuber tubería, ía, el Casing Casing y el Cabeza Cabezall de pozo, pozo, debe de berí rían an re resi sist stir ir el gas gas de de alta alta pr pres esió ión. n.
Mane Ma nejo jo de Al Alta tas s Pr Pres esio ione nes s en Cabe Cabeza zale les. s.
Formac For mación ión de Hidratos Hidratos..
Interferen Inter ferencia cia de válvula; válvula; cabeceo. cabeceo.
BOMBEO ELECTROS ELECTROSUMERGIBLE UMERGIBLE El Sistema de una Bomba
Electros Elec trosumer umergible gible está cons constitu tituido ido por:
Motor Electrosumergible
Bomba Bom ba Cen Centri trifug fuga a mul multiti-eta etapas pas..
Secció Sec ción n de Sell Sellos. os.
Intake, Inta ke, Separ Separador ador de Gas. Gas.
Cable de potencia.
Variadores.
BOMBEO ELECTROS ELECTROSUMERGIBLE UMERGIBLE
La pr pres esió ión n qu que e ge gene nera ra la bo bomb mba a de depe pend nde e de dell nú núme mero ro de etapas. Del núm número ero de eta etapas pas dep depen ende de de la po poten tencia cia requerida. La se sele lecc cció ión n de un una a bo bomb mba a óp ópti tima ma cu cump mple le co con n los los siguie sig uiente ntes s pas pasos: os: - Se Seri ries es,, - Tip ipo o, - Nú Núme mero ro de Et Etap apas as..
VENTAJAS VENT AJAS Y BENEFICIOS: BE NEFICIOS:
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Cost Co stos os de oper operac ació ión n re rent ntab able les s en pozo pozos s co con n al alta ta pr prod oduc ucci ción ón..
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Bajos Bajo s re requ quer erim imie ient ntos os de ma mant nten enim imie ient nto o re resu sult ltan ando do un una a ma mayo yorr prod pr oduc ucci ción ón po porr me meno nos s ci cier erre res s de pozo pozos. s.
• Alta resistencia a ambientes corrosivos.
LIMITACIONES:
El si sis stema es limitado a áreas que disp spo ongan de energía eléctr triica o gen genera erador dores. es.
Dificultad para reparar en el campo, requie ierre que los components sea se an ll llev eva ados a ce cen ntr tros os de se serv rvic icio ios s pa parra re rep par ara aci ció ón y pr pru ueb eba. a.
Baja eficiencia de la bomba y alto riesgo de fallas cuando la abra ab rasi sivi vida dad d y/o ga gas s li libr bre e es está tán n pr pres esen ente tes. s.
Requ Re quer erim imie ient ntos os gr gran ande des s de en ener ergí gía a co con n fl flui uido dos s de al alta ta vi visc scos osid idad ad..
BOMBEO MECÁNICO
BOMBEO MECÁNICO Es un uno o de lo los s mét éto odo dos s de pr pro odu ducc cció ión n más ut util iliz izad ado os, su pr prin inc cip ipal al ca carrac acte terrís ísti tic ca es la de utilizar una unidad de bombeo para transmitir movimiento a la bomba de subsuelo a través de una sarta de varillas y energía suministrada por un motor.
BOMBEO MECÁNICO
BOMBEO POR CAVIDADES CAVIDADES PROGRESIV PROGRESIVAS AS
BOMBEO POR CAVIDADES CAVIDADES PROGRESIV PROGRESIVAS AS
BOMBEO POR CAVIDADES CAVIDADES PROGRESIV PROGRESIVAS AS
BOMBEO CENTRÍFUGO ELECTROSUM ELECTROSUMERGIBLE ERGIBLE
BOMBEO ELECTROS ELECTROSUMERGIBLE UMERGIBLE
BOMBEO ELECTROS ELECTROSUMERGIBLE UMERGIBLE
BOMBEO HIDRÁULICO
BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET
PLUNGER LIFT
Extracción de líquidos acumulados en pozos productores de gas y con co nde dens nsa ado que pro rodu duce cen n por de deb baj ajo o de su ca cau udal cr crit itic ico. o.
Aplicable en pozos de petróleo con RGL muy altas, o en pozos de gas
con pre resi sio ones de fo fond ndo o muy ba baja jas s y baj aja as pro rod duc ucti tiv vid idad ad..
METODOLOGÍA
“ Implementar una metodología para aumentar la eficiencia del sistema de
extracción Gas Lift Intermitente.” Oportunidades de mejora detectadas:
Reducir la perdida por resbalamiento en pozos con sistema Gas Lift
Intermitente.
Reducir el consumo de gas de inyección
Mantenga el tubing tubing libre de deposiciones deposiciones de cristales de sal y parafina parafina
CICLO DE PLUNGER LIFT
PLUNGER LIFT ASISTIDO
PISTÓN PARA PETRÓLEOS PETRÓLEO S PARAFÍNICOS PARAFÍNICOS
