Métodos Utilizados para Determinar la Presión Estática de Fondo de un Pozo de Gas La presión Estática de Fondo (PEF): Es la presión de un yacimiento acondiciones estática. Esto significa que, no existe movimiento de fluidos dentro del mismo y todas las fases se encuentran en equilibrio. Esta presión se mide en el fondo del pozo a nivel de la zona de disparos, cuando este ha permanecido cerrado durante el tiempo suficiente hasta estabilizarse. La presión estática de fondo se puede medir también a una cierta cie rta profundidad dentro del pozo, de forma de permitir realizar una evaluación técnica de los yacimientos. Para el caso de pozos de gas La presión de fondo de un pozo de gas cerrado será mayor que la presión en la superficie (en la cabeza del pozo), debido al peso de la columna de gas en el pozo. La presión estática de fondo (PEF) de un pozo se puede estimar a través de la siguiente ecuación:
Donde: (PEF)= presión estática de fondo en (lpca); (PS)=presión estática de lcabezal en (lpca); (γ )=gravedad específica específica del gas al aire; (dL)= la diferencial de la profundidad del pozo en (pie) (ZP)= factor de compresibilidad promedio (TP)=temperatura promedio en (R)
En la práctica existen varios métodos para él cálculo de las presiones de fondo de un pozo de gas cerrado, por lo general se determina la presión ejercida por la columna vertical de gas, y los métodos válidos son: a.- Método de Sukkar y Cornell Este es uno de los métodos más m ás fáciles, utilizados para la determinación de la presión estática de fondo. El método, tiene su mayor rasgo de validez, para valores de la temperatura reducida entre (1,5 hasta 1,7), mientras que la presión reducida debe tener un rasgo de valores de entre (1 y 12). La importancia de este método se sustenta en que la temperatura promedio no tiene ninguna variación de importancia. Suposiciones del método a.) Flujo de estado estacionario. b.) Flujo de una sola fase. c.) El cambio c ambio en la energía cinética es pequeño y pueden ser despreciables. d.) La temperatura es constante a un valor promedio. e.) La fricción es constante a lo largo de la tubería del pozo. La ecuación utilizada para este método es:
Donde: (P1=PSR)= presión seudorreducida del cabezal estático; (P2=PSR)= presión seudorreducida de fondo estático; (Z)= factor de compresibilidad del gas, (PSR)=Presión seudorreducida en (lpca); (L) = profundidad del pozo, (B) es una constante que se puede determinar a través de la siguiente ecuación:
En donde: (ϑ)= caudal del gas en (MMPCN); (D)= Diámetro interno de la tubería en pulgadas; (ƒ) = factor de fricción de la tubería adimensional; (TP) = temperatura promedio en (R) (PSC)= presión seudocrítica en lpca. El método de Sukkar y Cornell, tiene una gran aplicación en yacimientos condensados de gas, y se recomienda utilizar hasta con valores depresión de 10000 lpca. b. método de cullender Smith Este método tiene en cuenta la variación del factor de compresibilidad (Z) del gas con la presión y temperatura y la variación dela temperatura con la profundidad. El se fundamenta en la siguiente ecuación:
Donde: (Ps)= presión del cabezal en (lpca); (PEF)= presión estática de fondo en(lpca) (f)= Factor de fricción de Moody; (ϑ)=caudal del gas en MM PCND; (L)=profundidad inclinada del pozo en pie; (T)= temperatura en R; (Z)= Factor decompresibilidad; (D)= diámetro interno de la tubería en (pulgadas), (γ G) =gravedad específica del gas al aire Métodos Utilizados para Determinar la Presión de fondo fluyente de un Pozo de Gas Presión de fondo fluyente (PWF): es la presión que se mide en el fondo de un pozo a nivel de la zona de disparos, a condiciones de flujo gobernado por un estrangulador. Los estranguladores son dispositivos mecánicos que se utilizan en los pozos para provocar una restricción al flujo, con objeto de controlar el aporte de agua y arena proveniente de los yacimientos. Generalmente los estranguladores se colocan en la superficie en el árbol de válvula o en el cabezal recolector a la llegada de cada pozo, pero también se pueden colocar dentro del pozo en la boca del aparejo de producción.
Donde: (PWF)= presión de fondo fluyente; (PSep)=presión del separador; (∆PFL)=presión capilar en la línea de flujo (∆PCH)= presión capilar en válvula superficial (∆PTB) = presión capilar en la turbina (∆PRes)= presión capilar en otros restricciones. La presión (PFW) un pozo de gas es la suma de la presión fluyente en el cabezal, la presión debido al peso de la columna de gas, la presión debido al cambio de energía cinética y las pérdidas de presión por fricción .Una de las tantas ecuaciones que permiten determinar la presión de fondo fluyente es:
a.- Método de Sukkar y Cornell Este método, tiene su validez en función que la temperatura promedio no tiene cambios significativos, y que además el factor de compresibilidad, solo será una función de la temperatura promedio. El rango de validez para la temperatura reducida es entre (3 y 30). La ecuación para el Método de Sukkar y Cornell es:
Donde: (γ G)= gravedad específica del gas al aire ; (L)= profundidad no vertical del pozo en pie (θ)=ángulo de inclinación del pozo; (Tp)= temperatura media logarítmica ; (PWFR)= presión de fondo fluyente reducida; (PCFR)=presión de lcabezal fluyente reducido ; (Z)= factor de compresibilidad; (B)= constante La constante B se puede determinar a través de la siguiente ecuación:
Donde : (θ)= ángulo de inclinación del pozo; (ƒ)=factor de fricción; (ϑ)=tasa de caudal volumétrico en MM PCND : (TP)= es la temperatura promedio logarítmica; (D)=l diámetro de la tubería en pulgadas (PSC)= temperatura seudocrítica
El método de Sukkar y Cornell se sustenta en la teoría de Standing y Katz, para la determinación del factor de compresibilidad, el cual fue desarrollado para que el Contenga pequeñas cantidad de (C02) y (H2S).Cuando la presencia de contaminantes este más arriba de la norma, se debe corregir la presión y temperatura crítica, tal como lo recomiendan Wichert y Asís b. Método de Cullender y Smith Este método, tiene la ventaja que los cálculo son de gran precisión, debido a la consideración de la variación del Factor de Compresibilidad ( Z) y la temperatura (T) con la profundidad. En virtud de ello hace que la ecuación tenga una alta precisión, la cual puede ser cotejada con datos obtenidos a través de simuladores. Suposiciones Para la Validez del Método: a.- El gas es de flujo continuo b.- Tomar en consideración la variación de Z y T con la profundidad c.- No considerar el cambio de la energía cinética Este método se fundamenta en la siguiente ecuación:
Donde: (PWF)= presión de fondo fluyente en lpca ; (PS)= presión del cabezalfluyente en lpca; (H)= profundidad no inclinada del pozo en pie. Para determinar la presión de fondo fluyente por este método se recomienda seguir los siguientes pasos: 1.- Determinar el lado izquierda de la ecuación 2.- Calcular (F2) 3.- Determinar (ΙS) 4.- Asumir que (ΙS=ΙM) 5.- Determinar (PM) 6.- A través del valor de (PM), y el valor de la temperatura media logarítmica calcular el valor de (ΙM) 7.- Comprobar si el valor determinado para (PM) tiene un error < 0,5% 8.- Asumir que (ΙM=ΙWF) 9.- determinar (PWF) 10.- Con los valores de (PWF) y la temperatura de fondo determinar (ΙWF) 11.- Calcular (PWF) y comprobar si el error entre la presión de fondo fluyente determinado tiene un error menor al 0,5%
