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“Completación Dual concéntrica con Bombas eléctricas sumergibles de un pozo en el Oriente Ecuatoriano revestido con Casing de 9-5/! Cesar Romero Pinargote 1 Alberto Bolívar Gme! Palacios #ng$ %ector Roman & #ng$ 'aniel Tapia (
"
)acultad de #ngeniería en Ciencias de la Tierra *)#CT+ Escuela Superior Politécnica del Litoral *ESP,L+ Campus Gustavo Galindo- .m &/$0 ía Perimetral Apartado /23/13045&$ Gua6a7uil- Ecuador #ngeniero de Petrleos- e3mail8 cesaraul cesaraul"/10 "/109:ot 9:otmail mail$com $com 1 #ngeniero de Petrleos- e3mail8 ;unalb unalbertogo ertogo9:otm 9:otmail$c ail$com om " Pro
"esumen El presente trabajo tiene como finalidad mostrar el diseño de una completación dual concéntrica con bombas eléctricas sumergibles, con tubería de revestimiento de 9-5/8 para el po!o E"#$% &'-()* +eniendo como principal objetivo el diseño de una completación, considerando los aspectos de producción del acimiento, el revestimiento del oo, la disposición del e.uipo de producción el nmero de !onas productoras0 en donde se pueda disminuir los problemas operacionales .ue se presentan usualmente* En la primera parte planteamos brevemente .ue es una completación dual, los diferentes accesorios de la misma, así como el e.uipo electro sumergible .ue vamos a usar en nuestro po!o* #rocedemos a mostrar el diseño de nuestra completación dual concéntrica 1E"-1E" con su respectivo an2lisis técnico procedimiento de ensamblaje de cada una de sus partes* "e muestran los resultados de los c2lculos c2lculos de profundidades profundidades ecos para la completación, completación, así como el respectivo respectivo an2lisis económico, conclusiones recomendaciones de tal modo .ue lleguemos a tener una idea clara del diseño de completación para un po!o en el oriente ecuatoriano planteado en este artículo* #alabras Claves$ &ompletación dual concéntrica, 1ombas eléctricas sumergibles*
%bstract +is paper aims to so3 te design of a dual completion concentric 3it electric submersible pumps, pipe coating 3it 3it 9-5/844 9-5/844to to te 3ell 3ell E"#$% E"#$% &'-()* aving as main main objecti objective ve te design design of a comple completion tion,, conside considering ring te production of t e field, lining te ole, te arrangement of production e.uipment and te number of producing areas, in 3ic to reduce operational problems usuall occur* +e first part briefl to pose a dual completion, te various accessories of te same, and electric submersible e.uipment 3e4ll use in our 3ell* 6e proceed to so3 te design of our dual completion-1E" 1E" concentric 3it its o3n tecnical analsis and assembl process of eac of its parts* "o3n "o3n are te results results of calculations calculations made for te completion completion depts, as 3ell as te relevant economic analsis, conclusions and recommendations so tat 3e get to ave a clear idea of te completion design for a 3ell in eastern Ecuador raised in tis arti cle* &e'(ord s7 &ompletion dual concentric, electric submersible pumps*
)* +ntroducción Los po!os son la >nica manera de comunicacin del 6acimiento con la super
comunicacin depende la produccin del del 6acimiento 6acimiento así como de su rentabilidad$ Los po!os representan el ma6or gasto en el desarrollo del 6acimiento$ Por tanto- deben ser dise?ados técnica 6 econmicamente para obtener la m@ima rentabilidad ren tabilidad de un campo$
Repositorio de la Escuela Superior Politécnica del Litoral Artículo Tesis Grado Las completaciones duales concéntricas son utili!adas en nuestro país con el ob;etivo producir de dos !onas independientemente 6 al mismo tiempo- sin me!clar la produccin de ambas !onas productoras ubicadas en un mismo po!o- debido a 7ue la Legislacin Ecuatoriana de %idrocarburos no permite 7ue se me!clen los
,* Completación dual concéntrica La completacin dual concéntrica es un ensambla;e de e7uipos- :erramientas 6 bombas- donde su dise?o permite poder producir de manera separada de dos !onas productoras eistentes en un mismo po!o pero 7ue se encuentran en distintos estratos de roca productora 6 por tanto a di
,*)
Completación Dual Concéntrica BE
Para una me;or comprensin del tema a continuacin son mencionadas las características principales de las 7ue consta el dise?o de una completacin dual concéntrica BES *Bombeo electrosumergible+8
El sistema dual concéntrico produce de po!os con !onas m>ltiples usando bombas electrosumergibles *BES+$ La
La bomba eléctrica in
.* Diseo b0sico ' e1uipo para bombeo electrosumergible Los pasos b@sicos 7ue debemos tener en cuenta para la reali!acin de nuestro sistema de levantamiento arti
($ 0$ 5$ D$ 4$ 2$
Recolectar toda la in
menes de los
na ve! 7ue se :an reali!ado todos los pasos descritos anteriormente con los datos del po!o a ser completado- los cuales constan en la tabla 1 se procede a escoger los e7uipos 6 :erramientas con los 7ue se armar@ el dise?o respectivo de nuestra completacin dual electrosumergible$ T abl a1 :Da t o sde lp oz oas e rc o mp l e t a do
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Fi gur a1Pr i me r apa r t ear ma dadel a c omp l e t a ci ónd ul ac on cén t r i c a.
"$
la empacadura *Pacer+ con sensor GR3CCL en cable eléctrico- correlacionar pro
&$
Armar la primera seccin de Completacin 'ual *Tail Pipe 6 P,'- reali!ar pruebas de presin de esta seccin con &/// PS# durante 10 minutos- no deber@ :aber caída de presin de m@s de 10/ PS#- la presin debe estabili!arse- si esta tiene una pendiente de caída constante :a6 7ue sacar la completacin- buscar el punto de
.*)* E1uipos re1ueridos ' procedimiento de ba2ada de una completación dual concéntrica bes-bes* A continuacin se muestra el respectivo procedimiento de ba;ada para una completacin dual concéntrica BES3BES con tubería de revestimiento *casing+ de 2 0F4 7ue permite producir simult@nea e independientemente de dos arenas di
Armar un ensambla;e con empacadura permanente *seal bore pacer+ con los siguientes elementos de acuerdo al siguiente orden8 Tapn epulsable *P,P+ " DF4 EE Heplo de asentamiento " DF4 EE Tubo corto " DF4 EE Adaptador (-D0 " DF4 EE Iunta receptora o etensin de sellos #'J( Iunta de sellos o sellos de acoplamiento Empacadura permanente 2 0F4 ( Cabe aclarar 7ue tanto este orden de armado como los 7ue vendr@n a continuacin nombran las :erramientas de aba;o :acia arriba de acuerdo a como se las va colocando$
El armado de esta primera seccin tendr@ la siguiente secuencia8
Pata de mula &-5"0 nidad de sello &-5"0 Tubo espaciador &-5"0 nidad de sello &-5"0 Locali!ador & EE Heplo de asiento & Centrali!ador & EE Tubo corto & EE Centrali!ador & EE Tubo corto & EE Reductor & H & EE Tubería de produccin & H
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Reductor & EE & 1F"M H Tubería pesada *Blast Ionit Assembl6+- & EE Tubo corto & EE Reductor & H & EE Tubería de produccin & H Reductor & EE & 1F"M H Tubo corto & H Reductor adaptador D BTC & EE Tubería de encapsulamiento D BTC Cierre de encapsulado *P,' sleeve+ D BTC
Adaptador serie (//- & EE Tubo corto combinado & P=I & EE Colgador de capsula deba;o del P,'
Cuando las pruebas muestren 7ue la primera seccin no tiene ninguna clase de
Fi g ur a3T e r c e r apa r t ea r ma dad el a c omp l e t a ci ónd ul ac on cén t r i c a
0$
Probar sellos del P,' %anger *Colgador+ usando una bomba manual Enerpac con aceite a una presin de (/// PS# durante 10 minutos$ Ho debe eistir una caída de presin ma6or a 10/ PS#$ Si la presin tiene una pendiente de caída constante se debe sacar la presin lentamente 6 repetir la prueba$ Si luego de varios intentos la presin contin>a ca6endo 6 no se estabili!a- se levanta el P,' %anger *Colgador+ 6 se cambia los sellos del mismo para luego asentarlo 6 probarlo nuevamente con presin$
5$
Arriba del P,' %anger *Colgador+- instalar un Hipple *Heplo+ &31F"M EE por "$1"0M Rcon Standing$ alve *@lvula de pie+- la cual nos servir@ para probar el resto de la completacin desde este punto :asta super
Fi g ur a2Se gu nd ap ar t ear ma dadel ac o mp l e t a c i ó n dul aconc ént r i c a.
($
Armar el e7uipo BES in
Sensor de
Colgador de capsula arriba del P,' Tubo corto combinado & EE & P=I Tubo corto & EE Heplo de asentamiento & 1F" EE Tubo corto & EE Reductor & H & EE Tubería de produccin & H$
Repositorio de la Escuela Superior Politécnica del Litoral Artículo Tesis Grado :a6 Li7ueo *caída de presin debido a una
Fi gur a4Cu ar t ap ar t ea r ma dad el a c omp l e t a ci ó nd ul ac on cé nt r i c a.
D$
Seguir con el armado del Pump Support *Soporte de la bomba+ mas B63pass tubing *Tubería de desvío+ mas )loO 3,ver Assembl6 *%erramienta Q+$ Paralelamente a esto se armara el e7uipo BES superior$ Tanto el B63pass como ell )loO 3,ver Assembl6ser@ probado con una presin de &/// PS# durante 10 minutos$ Estos procedimientos representan el armado de la bomba superior 6 la tercera seccin de la completacin 6 la secuencia es la descrita a continuacin8
Soporte de Bomba Enganc:e *spear+ Sensor Adaptador serie 05" a sensor =otor serie 05" Protector serie 0(/ #ntae serie 0(/ Bomba serie 0&4 'escarga de bomba Adaptador serie 0(/- & EE @lvula c:e *de un solo sentido+ & Iunta telescpica & P=I & EE Reductor & EE & H Tubo corto combinado & P=I & EE Soporte de Bomba " DF4 P=I & P=I Reductor para tubería de desvío *b63 pass+ " DF4 am HeO " DF4 P=I Tubería de desvío *b63pass+ " DF4 am HeO
Fi gur a5Qu i n t apa r t ear ma dadel a c omp l e t a ci ónd ul ac on cén t r i c a.
4$
Cuando se est@ en proltima prueba de presin a &/// PS# durante 10 minutos- antes de cortar cables 6 reali!ar la terminacin de los mismos ba;o el Tubign :anger *Colgador de tubería+$
2$
Con Slic Line *Cable de acero+ armar 6 ba;ar a recuperar Standing alve 7ue est@ instalada en el Ho3go *Heplo+ arriba del P,' %anger$ Sobre el e7uipo BES #n
nin a;ustable & 1F"M P=I " DF4M am HeO %erramienta Q *o Q3tool+ 0 1F"M BTC & 1F"M P=I 3 & 1F"M EE Heplo- 0 1F"M H Tubo corto combinado 0 1F"M H Tubería eterna de produccin 0 1F"M BTC Colgador de Tubería 0
1/$ Asentar el Tubing :anger *colgador de tubería+- retirar B,P- reali!ar prueba de presin al colgador de tubería 6 después armar siguiente seccin de la completacin interna$
Al ba;ar o correr la tubería de 031F"Mreali!ar pruebas de presin de la sarta cada 1///
11$ Luego de 7ue el B,P :a6a sido instalado 6 probado se proceder@ con el armado 6 corrida de la tubería interna m@s el Stinger
Repositorio de la Escuela Superior Politécnica del Litoral Artículo Tesis Grado Seal Assembl6 *Ensamble del pun!n sellante+$ Esta comprende la cuarta seccin de nuestra completacin8 Pun!n *Stinger+ " &F4M H Tubo corto " &F4M H Reductor " DF4M EE " &F4M H Heplo "-"0pulg R- " DF4M EE 5-0 lbF
valor actual neto *AH+ 6 tasa interna de retorno *T#R+ obtenidos del an@lisis de inversiones- ingresos 6 egresos 7ue presentara el pro6ecto$ Reali!aremos este estudio con un
Luego se reali!a una pro6eccin de produccinconsiderando el incremento del potencial del po!o al empe!ar a producir de una nueva arena gracias a la completacin dual- este incremento constitu6e el ingreso del pro6ecto para el po!o- con este
Fi gur a3. 6Se x t ap ar t ea r ma dad el a
T abl a3 :Va l or espr i nc i pal esd elanál i s i sec onómi c o
c omp l e t a ci ó nd ua lc on cé nt r i c a.
1"$ Levantar la sarta 6 reali!ar el space out *espaciamiento+$ Conectar los tubos de unin 7ue :agan ltimo se reali!ara el arran7ue de los E7uipo Electrosumergiblessiguiendo los procedimientos 6 est@ndares de la compa?ía 7ue provee los e7uipos$
5* Conclusiones 3* %n0lisis económico Se reali!o un an@lisis econmico para el po!o ESP,L CR3AG- bas@ndose principalmente en conocer la rentabilidad de un pro6ecto de completacin dual concéntrica utili!ando los indicadores econmicos
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na completacin dual concéntrica nos permite producir de las dos !onas productoras simult@neas e independientes evitando el n en el escenario pesimista- la utilidad proveniente de la inversin sigue siendo
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rentable- con un T#R de 41"- atractivo en comparacin con cual7uier otro pro6ecto por lo 7ue es viable la inversin$ La utilidad neta para el a?o uno es de aproimadamente 1"((0$/// S'- para el a?o dos la utilidad neta 7ue se obtendr@ es de un aproimado de 1"(0/$/// S'- con lo cual de;a claro 7ue el pro6ecto es econmicamente rentable En una completacin con bomba encapsulada la operacin se reali!a en ( etapas8 Ba;ada 6 asentada de la empacadura permanente- con un cable de acero- ba;ada de la completacin de prueba- ba;ada de la bomba encapsulada 6 ba;ada de la bomba colgada del 63tool$ En la completacin dual concéntrica con bomba colgada la operacin se reali!a en dos etapas8 Ba;ada de la empacadura recuperable TS 6 la bomba in
4* "ecomendaciones
Reali!ar reuniones de seguridad 6 pre traba;o entre todas las compa?ías involucradas para discutir los riesgos asociados a la operacin 6 los procedimientos operacionales al armar la completacin a ser aplicada$ La inspeccin en las bodegas de los e7uipos 6 miscel@neos a utili!ar en la ba;ada de la completacin dual concéntricadebe e
medidas o partes 7ue con
* %gradecimientos A 'ios 6 a todas las personas 7ue :icieron posible la reali!acin de este traba;o de investigacin 6 en especial a los pro
* "e6erencias U1V Boletín AP# 0C&$Bulletin on )ormulas and Calculations
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