CALIBRADO POR CM. 1.- Por centímetro: Lo que marca la regla no tiene relación física con el tubular en el pozo Es decir, según el tubo que se use, se debe controlar cuantos centímetros se desplaza el cursor. – ( y tenerlo en cuenta en cada tiro)(Se puede hacer matematicamente con las medidas del T.T.
Por ejemplo: Para tubing de 3 ½, acusa 10 cm. por tiro - Si saco o bajo “ N” tiros: La regla debe variar R (cm) = 10 x N 9
CALIBRADO POR UNIDAD 2.- Por Tiro: La regla esta graduada en el equivalente a cada tiro por división. Sirve para varios tubos si tiene varias escalas - Se controlan cuantas divisiones se desplaza el cursor y debe coincidir con la cantidad de tiros – ES MUY SIMPLE Y EFECTIVA Exige calcular antes las escalas de la regla según las medidas del trip tank. Por ejemplo: Para tubing de 3 ½, Si saco o bajo “ N” tiros:
La regla debe variar R ( divisiones) = N (divisiones) 10
CALIBRADO POR VOLUMEN 3.- Por Volumen: La regla esta graduada en volúmenes - Sirve para cualquier tubo Se conoce el desplazamiento o volumen por tiro del tubo, se mide el volumen en la regla.
NO ES MUY SIMPLE DE USAR Por ejemplo: Para tubing de 3 ½, Si saco o bajo “ N” tiros: La regla debe variar R ( lts ) = N x Vol t (lts) 11
CALIBRADOS DE REGLAS 15 CM
Tbg.
60 lts
3 ½” 3 tiro
50 lts 40 lts
Desp. Por tiro = 4 cm
5 CM
Desp. Por tiro = unidad
1 tiro
30
Desp. lts Por tiro = 20 lts.
20 lts
10 lts 12
SENSIBILIDAD Es la medida del volumen por unidad que hace el trip tank. Es decir, cuantos litros por cm de altura de fluido – Es una función del área, por tanto cuanto menor sea esta, mas variación lineal tendrá la regla – Si hace 100 lts/cm es menos sensible que si hace 50 litros/cm Conviene que los trip tank tengan la mayor sensibilidad posible, es decir que sean altos y de poca superficie. 13
SENSIBILIDAD 1 x 1 mt.
S
10 lts/cm.
2 x 1 mt.
>
S
20 lts/cm. 14
VERIFICACIONES: TRIP TANK • VERIFICAR LAS ESCALAS DE LAS REGLAS
QUE ESTÉN EN UNA DETERMINADA UNIDAD DE MEDIDA Y QUE TODOS LOS MAQUINISTAS LO CONOZCAN. • VERIFICAR FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE FLOTANTE Y REGLA. • VERIFICAR LAS CONEXIONES A Y DE PILETA Y DE LA SALIDA LATERAL Y EL FUNCIONAMIENTO DE LA BOMBA. • VERIFICAR FUNCIONAMIENTO DE VÁLVULAS DE BOMBA Y DE SAL. LATERAL 15
SEGURIDAD de operación VERIFICAR CONDICIONES DE ESCALERAS PARA MANIOBRA DE V Á LVULAS EN LA SALIDA LATERAL, BARANDAS, ETC. EN EL TRIP TANK. VERIFICAR CONEXIONES Y MOTOR DE BOMBA AEP. VERIFICAR CONDICIONES DE ILUMINACIÓN EN EL Á REA.
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EQUIPAMIENTO DE CONTROL DE POZOS: SEPARADORES VERTICALES
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SEPARADOR ATM. O GOLPEADOR Son equipamientos de separación primaria de gas y fluido, venteando el gas y retornando el fluido a pileta. El principio de operación es el siguiente: La mezcla de gas y fluido entra al separador golpeando en un bafle recto perpendicular al flujo. (esto minimiza los efectos de erosión en las paredes del golpeador y provoca la primera separación del gas por spray. 18
SEPARADOR ATM. O GOLPEADOR Luego el fluido cae sobre una serie de bafles, colocados para incrementar la turbulencia dentro del recipiente. El gas liberado se ventea por la salida en la sección superior del recipiente y el fluido retorna a piletas.
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SEPARADOR: funcionamiento
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PRESIÓN INTERNA La presión de operación en el interior del recipiente esta determinada por:
LAS CA ÍDAS DE PRESIÓN O PERDIDAS DE CARGA provocadas por la salida del gas en el venteo POR ESO LA IMPORTANCIA DE AUMENTAR LOS DIÁMETROS DE LOS VENTEOS –( A mayor diámetro menor perdida de carga y menor presión interior) 21
SELLO HIDR ÁULICO La presión de operación en el interior del recipiente no depende directamente de la presión del fluido en la entrada, sino de la salida del gas en el venteo – Esa presión esta contenida en la descarga por el SELLO HIDR Á ULICO o altura manométrica del fluido contenido en el recipiente, que es la diferencia entre el punto mas bajo y la boca
de la l ínea de descarga. 22
SEPARADOR ATM. ó Golpeador
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SELLO HIDR ÁULICO
P. Hidrostática
El sello hidráulico es una medida de altura manométrica, en mts., pies, etc. La presión que ese sello soporta SI es una función de la altura y de la densidad del fluido y es la presión hidrostática = H x d 24
SELLO HIDR ÁULICO Si la presión interna por las perdidas de carga, supera la presión hidrostática del fluido debida a la altura y a la densidad, en la salida se descarga gas y fluido. El punto critico para esto se produce cuando los picos o bolsones de gas alcanzan la superficie, por el mayor volumen de gas sin fluido que se debe ventear.
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TIPOS DE GOLPEADORES Son Básicamente dos: El que vimos, con fondo cerrado, y el de FONDO ABIERTO, bastante frecuente en los equipos de WO. En este, el sello hidráulico depende de la altura del fluido en la pileta – Hay un tercero, NO UTILIZADO que regula la altura controlando el nivel con un flotante – (Derivado de los separadores de produccion, no resulta, tiene problemas) 26
FONDO ABIERTO El funcionamiento es similar al de fondo cerrado, solo que el sello lo hace la propia altura del fluido en la pileta.
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SEPARADORES: Fondo abierto FONDO ABIERTO: Tiene un inconveniente, que es el sello, y que obliga a tener volumen en piletas, y además que si la presión supera el sello, el escape de gas es en el fondo de la pileta. Tiene la ventaja que no junta “ mugre” , paro no es el mas conveniente. Esta acotado a la altura de la pileta, y no es posible lograr un mayor sello. El de fondo cerrado, puede llegarse al sello que uno quiera con solo levantarlo. 28
SEPARADORES: Descarga Deben tener una comunicación a Presión atmosférica en la parte superior de la línea de descarga para evitar que por sifón, se desagote el nivel interior.
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SEPARADORES: Bafles Son simplemente platos, normalmente perforados para permitir escurrir el fluido, colocados en la parte superior (deben llegar por debajo de la altura de descarga por si baja el nivel de sello), y no deben cerrar por completo el interior ( ¾ es lo normal) Se colocan con un ángulo que varía según la cantidad de bafles
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SEPARADORES: INTERIOR
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SEPARADORES: INTERIOR
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SEPARADORES: INTERIOR
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SEPARADORES: Diseño El calculo de un separador se hace en base a varios datos, de MUY DIFÍCIL OBTENCIÓN, para los pozos de WO o de Perforación: Según un documento de la SPE, plantea un método de calculo basado en varios parámetros, algunos reales y otros teóricos, que dependen del tipo de surgencia. NO VAMOS A ANALIZARLO EN DETALLE, solo enunciaremos el sistema. Copia electrónica en pdf adjunta a la información del bloque, en: ..\DOCUM ANEXA\TRADUCCION SPE GOLPEADOR.pdf
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SEPARADOR – Calculo SPE
36”
3 bbl/min
7ft
7” ID -200 ft 35
POZO – Calculo SPE Presion sondeo = 520 psi Presion Csg = 640 psi Ganancia piletas= 24 bbls Epm ahogue= 33 epm = 3 bbls/min – a 790 psi Zto = 12200 ft 9 5/8”
14400 ft
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POZO – Calculo SPE Bomba = 5 ½ x 13” , triple
Prof. = 14400 ft
95 % eficiencia – 0.091 bbls / embolada
Casing 9 5/8 = 12200 ft
Vol piletas = 1000 bbls P sondeo = 520 psi P Csg = 640
PIT = 16.6 las/gal dens. Eq. Barras = 5” 19.5# 310 ft- PM 6 ½ x 2 13/16 465 ft – 5” – 50.2 # HWDP
Ganancia piletas = 24 bbls Bombeo = 3 bbls/min (33 epm) a 790 psi 37
SEPARADORES: Diseño SPE El método se basa en suponer una surgencia y obtener:
P interior P anular Volumen desplazado de fluido al cierre De allí calcular:
Presión y caudal de gas - ( Ley de Boyle) aguas abajo de los chokes al entrar en el separador. 38
SEPARADORES: Diseño SPE Con las medidas del separador: Ø venteo y largo equivalente Altura de sello Calcular la: presión de pérdida de carga, en el
venteo debida a ese caudal de gas calculado. Con el gradiente (densidad equivalente) del fluido ( o tomar 0.26 lbs/ft = petróleo), calcular la presión hidrostática del selloComparar si : P venteo < P hidrostática, no hay posibilidad de flujo de gas por el retorno a piletas 39
SEPARADORES: Diseño SPE Estimando una velocidad de migración del gas en petróleo de 8.4 ft/min, y calculando la velocidad de caída del fluido en el separador, (acá entra el Ø del separador), si esta es menor que 8.4 se cumple la segunda condición: V caída sep < 8.4 ft/min, tampoco hay posible flujo de gas por el retorno. Entonces en resumen: 40
SEPARADORES: Diseño SPE Las dos condiciones que debe cumplir son:
P venteo < P hidrostática V caída fluido en sep < 8.4 ft/min El calculo o verificación es teórico, suponiendo una surgencia, que puede o no darse en la magnitud calculada, pero es indicativo de los parámetros a tener en cuenta y de las soluciones posibles para
un mejor funcionamiento: 41
Diseño SPE : Recomendaciones 1.- Un diámetro mínimo de 8” para el venteo es razonable en la mayoria de los casos. 2.- Un sello hidráulico de mínimo 1.8 mts a 2.00 mts (7 fts) es razonable Un diámetro de 30” es razonable Una disminución en el caudal de bombeo para desplazar un vol. de gas, favorece el tiempo de residencia del fluido en el separador, y reduce la veloc. de caída dentro de este, (favoreciendo la condición 2) 42
Diseño SPE Incrementar el sello hidráulico, favoreciendo la condición 1 Modificar la geometría del venteo, para tener menores perdidas, favoreciendo la condición 1 Modificar el diámetro del venteo, para tener menores perdidas, favoreciendo la condición 1 Modificar el diámetro del recipiente, para tener menor veloc. de fluido, favoreciendo la condición 2, o el diseño interior de manera de aumentar el tiempo de residencia ( es = a bajar la velocidad de caída), favoreciendo la condición 2 43
SEPARADORES: Aumentar Ø y cambiar el largo o la geometría Bajar caudal de bombeo
Mod. Interior aumenta tiempo Aumentar diámetro Aumentar el sello hidráulico 44
SEGURIDAD de operación VERIFICAR QUE LA TAPA Y EL FONDO DEL SEPARADOR ESTE CONSTRUIDO CON UN CASQUETE. (sino debe ser rechazado) VERIFICAR QUE EL VENTEO CUMPLA LAS DISTANCIAS ESPECIFICADAS POR LA CIA. VERIFICAR INSPECCIÓN CON ULTRASONIDO DEL RECIPIENTE Y L ÍNEAS DE ALTA - EN ZONA DE TANGENCIA DEBE TENER MAYOR ESPESOR EN UNA FAJA NO MENOR A 50 CM ( en WO es IMPERATIVO, se trabaja con presiones mayores y mas frecuentemente) 45
SEPARADORES:
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