Unidad de Gestión Golfo San Jorge
MANUAL DE PRODUCCIÓN
Abril, 2002
Tabla III-III BOMBAS DE PROFUNDIDAD (Cont.) Diámetro de la Bomba
Golpes por Minuto Long. carrera
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
34 44 54 64 74 85 100 120 144 168
10 12 15 18 21 24 28 34 40 47
12 15 18 22 25 29 34 41 49 57
13 17 21 25 29 34 40 47 56 66
15 20 25 29 33 39 45 54 65 76
17 23 28 33 38 43 51 61 73 86
19 21 25 28 31 34 36 40 41 46 48 53 57 62 67 74 81 89 94 104
23 30 37 44 50 58 68 82 98 114
25 33 40 47 54 63 74 88 105 123
27 35 43 51 58 68 79 95 114 133
29 38 46 54 63 72 85 102 122 143
2"
34 44 54 64 74 85 100 120 144 168 192
13 16 20 24 27 31 37 44 53 62 70
15 20 24 28 33 38 44 53 63 74 84
18 20 23 26 28 32 33 38 38 44 44 50 51 59 61 71 73 85 86 99 98 112
23 29 36 43 49 57 67 79 95 111 126
25 33 40 47 55 63 74 89 107 124 140
28 36 44 52 60 69 81 97 117 136 154
30 39 48 57 65 76 89 106 127 148 168
33 42 52 62 71 82 96 115 138 161 182
35 46 56 66 76 88 104 124 148 173 196
38 49 60 71 82 94 111 133 160 186 210
2-1/4"
74 85 100 120 144 168 192
34 40 47 55 66 77 90
41 48 56 67 81 94 108
48 56 66 78 94 109 126
56 64 75 90 108 126 144
62 72 84 101 121 141 162
69 80 94 112 134 156 180
76 88 103 124 141 173 198
83 96 113 134 161 188 216
90 104 122 145 174 203 234
97 112 131 157 189 220 252
104 120 141 168 202 235 270
2-3/4"
100 120 144 168 192
70 84 101 118 135
84 101 121 141 162
98 118 141 165 189
112 134 161 188 216
126 151 181 212 243
140 168 202 235 270
154 185 222 259 297
168 202 242 282 324
182 218 262 306 351
196 235 282 329 378
210 252 302 353 405
1-3/4"
Manual de Producción –PAE-Argentina
3-III
La producción real de la bomba (PR) depende de la eficiencia volumétrica (Ev); ésta varía de acuerdo a: la luz entre pistón y barril (pérdida por escurrimiento), régimen de bombeo, nivel de fluido, tubing con o sin ancla y las propiedades del fluido, en especial el contenido de gas libre en la bomba. Según lo anterior tendremos: PR = Ev x PT
o
Ev = PR/PT
Si en el ejemplo anterior la eficiencia de l a bomba fuera del 80 % la producción real será: PR = 0.8 x 128 = 102.4 m 3/día El peso de fluido sobre la bomba depende del diámetro del pistón, del nivel de fluido del pozo y de la gravedad específica del fluido. Si no tenemos en cuenta la sección promedio de las varillas y consideramos que el fluido a extraer es agua, el peso de fluido sobre la bomba expresado en Lbs/pie o Lbs/m es el que se indica en la siguiente tabla:
Tabla IV-III
Diámetro Pistón
Lbs/pie
Lbs/m
1-1/2"
0.76
2.49
1-3/4"
1.03
3.38
2"
1.36
4.46
2-1/4"
1.72
5.64
2-3/4"
2.56
8.40
Multiplicando estos valores por el nivel de fluido (pies o metros) se obtiene el peso de fluido en libras. La profundidad a la cual está asentada la bomba no interviene ya que el trabajo que realiza la bomba es elevar el fluido a partir del nivel de fluido del pozo. Por ejemplo, en un pozo con nivel de fluido a 1830 m (6000') y bomba con pistón de 2", la carga estática sobre la bomba será: 1.36 x 6000 = 8160 Lbs Si el diámetro del pistón fuese de 1-3/4" 1.03 x 6000 = 6180 Lbs. El criterio que siempre debe tenerse en cuenta es que con menores cargas se prolonga la vida útil de los materiales. En consecuencia, siempre que se pueda obtener la misma producción con una bomba de menor diámetro, deberá utilizarse esta última. Manual de Producción – PAE-Argentina
4-III
PAN AMERICAN ENERGY Unidad de Gestión Golfo San Jorge Comodoro Rivadavia
PRÓLOGO
Esta es la cuarta edición del Manual de Producción. Como las tres ediciones anteriores, ha sido preparado para servir al personal de P.A.E, especialmente a aquellas personas que tienen directa relación con las operaciones vinculadas a la producción de petróleo y gas asociado en nuestro yacimiento. Esta es la síntesis de la tarea realizada por un equipo de trabajo en el que muchas personas le han aportado todas las innovaciones surgidas desde su tercera edición en Noviembre de 1995. Los adelantos incorporados en computación, nuevas tecnologías operativas y la concientización en la Seguridad, el cuidado y preservación del Medio Ambiente, son algunas de las razones que dieron orígen a la necesidad de actualizar nuestra habitual fuente de consultas que es este Manual de Producción. Los líderes, supervisores, personal técnico de muchos años de experiencia y los nuevos empleados incorporados últimamente, encontrarán aquí conocimientos y experiencias adecuados al avance permanente a través través de esa intención de mejoramiento mejoramiento contínuo. Es un objetivo de la Empresa, mantener en el mejor nivel de conocimientos a todo su personal, convencidos convencidos de que esa será la la mejor manera manera de obtener el crecimiento deseado y que redundará en mutuo beneficio.
Abril, 2002 2002
INDICE GENERAL-2002 CAPITULO I
BOMBEO MECANICO
Breve descripción descripc ión del Sistema................... Sistema.. .................................. ................................. ................................ ................ Bombas de profundidad......... profundi dad......................... ................................. ................................. ................................. .................... ... -Partes Componentes........... Componen tes........................... ................................. ................................. ................................. ................... -Funcionamiento...................................................................................... -Tipos de Bombas...................... Bombas...... ................................ ................................ ................................. .............................. ............. -Designación de las bombas en nuestra Operación............... Operación......................... ................... ......... Bombas Insertables………………………………………… Insertables……………………………………………………………… …………………… Criterio de Selección de bombas Insertables............. Insertables...................... .................. .................. ................ ....... -Deposición -Deposi ción de Arena......................... Arena........ ................................... .................................... ................................... ................... -Pozos con Gas............................. Gas........... ................................... ................................... ................................... ....................... ...... -Petróleo -Petróle o Viscoso................. Viscoso ................................... ................................... ................................... ................................. ............... -Inscrustaciones....................................................................................... Bombas de Tubing................... Tubing.. ................................... ................................... .................................. ................................ ............... Cuidados en el manipuleo de las bombas............... bombas......................... ................... ................... ................. ....... -Transporte……………………………………………………………………… -En el pozo........................... pozo........ ...................................... ...................................... ...................................... ............................. .......... Reparación Reparaci ón y Armado de bombas..................... bombas.... .................................. .................................. ......................... ........ Columna de bombeo................... bombeo.... ............................... ................................. ................................... ............................... ............. -Varillas -Varill as y trozos........................... trozos....... ....................................... ...................................... ....................................... ...................... -Cuplas y reducciones.......... reduccio nes............................. ..................................... .................................... ............................... ............. -Vástago pulido……………………… pulido……………………………………………… ………………………………………… ………………… Control de calidad de varillas, trozos y cuplas nuevas............... nuevas....................... ................. ......... -Varillas…………………………………………………………………………. -Cuplas.................................................................................................... Conexión y manipuleo de las Varillas-Fallas Comunes................ Comunes.......................... ............... ..... -Conexiones -Conexi ones de las Varillas............. Varill as............................... .................................... .................................... ..................... ... -Cuidados en el manipuleo de las Varillas .................. ........................... ................... ................... ........... -Rotura de Varillas Varilla s y Cuplas..................... Cuplas.. ...................................... ...................................... ............................. .......... -Causas de Fallas................. Fallas. .................................. ................................... ................................... ................................ .............. Varilla Varill a de 7/8” con pin de 1” ................................... ................. .................................... .................................... .................. Tubería de producción producci ón (Tubing)............... (Tubing )............................... ................................ ................................ ................... ... -Manipuleo -Manipul eo y Control de Tubing y Cupla.......................... Cupla..... ..................... ...................... .. Anclaje del Tubing............. Tubing....................... ................... .................. .................. .................. .................. ................... .................. ........ -Descipción -Desci pción y operación operació n del Ancla......................... Ancla..... ....................................... .................................. ............... -Normas a Observar.................. Observar.. ................................ ................................ ................................ .............................. .............. Procedimiento de Cálculo de fuerzas y estiramientos de tuberias con Ancla...................... Ancla..... ................................... .................................... ................................... ................................... ......................... ....... -Fuerza a aplicar a la tuberia al fijar el Ancla................ Ancla......................... .................. .................. ......... -Cálculo del estiramiento del tubing en función de la fuerza "FT" a Aplicar................ Aplica r.................................. .................................... ................................... ................................... ............................. ........... -Fuerza”FT” en Caso de Bajar Tubing Probando hermeticidad............... hermeticidad................. .. Packer de producción............ producci ón............................. ................................. ................................. ................................. ................... ... -Descripción -Descri pción y operación............... operació n.................................. ..................................... .................................... ...................... .... Cabezas de pozos........................... pozos....... ....................................... ..................................... ................................... ...................... .....
Manual de Producción -PAE- Argentina
1-I 1-I 1-I 1-I 10-I 12-I 14-I 17-I 17-I 23-I 30-I 31-I 31-I 33-I 33-I 33-I 34-I 36-I 36-I 38-I 39-I 41-I 41-I 41-I 43-I 43-I 45-I 46-I 47-I 50-I 51-I 53-I 53-I 53-I 57-I 58-I 58-I 66-I 67-I 68-I 68-I 74-I
I
Bridada Tipo Cameron WF-Adaptador Danco/Wenlwn QD.................... QD......................... ..... 76-I -DANCO/WENLEN…………………………………………………………….. 79-I -Cabeza Danco/Wenlen DC-250………………………… DC-250…………………………………………... ………………..... .. 80-I Armaduras de pozos................. pozos.......................... .................. ................... ................... .................. .................. ................... ............ 81-I -Pozos Productores de Petróleo con Captación de Gas............... Gas......................... ............ .. 81-I -Pozos Productores de Petróleo sin Captación de Gas................ Gas......................... ............ ... 83-I -Pozos Productores de Gas, Hasta 2000 PSI................. PSI.......................... .................. ................. ........ 83-I -Pozos Productores de Gas, Mayor a 2000 PSI................ PSI......................... .................. .............. ..... 83-I Descripción de los Componentes Principales................. Principales.......................... ................... .................... .......... 87-I -Dispositivo -Dispos itivo de Seguridad Segurida d (B.O.P)......................... (B.O.P)....... .................................... .................................. ................ 87-I -Conjunto Prensa Estopa (stuffing box)................. box)........................... .................... .................... ............... ..... 87-I Válvulas Válvul as Esclusas Esclus as y de Aguja....................... Aguja.... ...................................... ...................................... ........................... ........ 90-I Unidades Unidade s de bombeo a balancín................ balancín ................................. .................................. ................................ ............... 92-I -Tipo de Unidades.............. Unidade s............................... .................................. ................................... ................................... ................... 92-I -Designaciones A.P.I. especificaciones............. especificaciones....................... ................... .................. ................... .......... 103-I -Unidades Balanceadas a Aire-Sistema de Contrapeso............... Contrapeso......................... ............. ... 104-I -Procedimieno para Poner en Marcha la Unidad................ Unidad......................... .................. ............. .... 104-I Accionamiento de las unidades de bombeo........... bombeo.................... ................... ................... .................. ......... 106-I -Accionamiento con motor de combustión interna................. interna........................... ................... ......... 106-I -Modelos Utilizados en Nuestra Operación............. Operación....................... ................... .................. ............... ...... 106-I -Accionamiento con Motor eléctrico................ eléctrico......................... ................... ................... ................... ............. ... 109-I -Variación del Número de Golpes por Minuto............... Minuto........................ .................. .................. ........... 114-I Sistema de Bombeo P.C.P...................... P.C.P..... ................................. ................................. ................................. .................... 123-I Instalación Instalaci ón Típica................... Típica.. .................................. .................................. ...................... ..... ............................. ................. ............ 123-I Fundamento Fundament o de la Bomba.... ................................ ............... ................................. ................................ ...................... ...... 125-I -Simple Lóbulo……………………………………………… Lóbulo…………………………………………………………………. …………………. 125-I -Multilóbulo.............................................................................................. 127-I CAPITULO II
DINAMÓMETROS
Introducción................................................................................................ Mediciones Medicion es Físicas................... Físicas.. .................................. .................................. .................................. ................................ ............... Equipo Dinamómetro............ Dinamóme tro............................ ................................. ................................. ................................. ..................... .... -Dinamómetro Convencional de Superficie............... Superficie......................... .................... ................... ........... .. -Peso de las Barras..................... Barras... .................................... ................................... ................................... .......................... ........ -Prueba de la válvula Fija....................... Fija.... ...................................... ..................................... .............................. ............ -Prueba de la Válvula Móvil......................... Móvil..... ........................................ ........................................ ........................ .... -Peso del Fluido................... Fluido. .................................... .................................... .................................... ................................ .............. -Efecto de Contrapesado.......... Contrapes ado........................... .................................. .................................. ............................. ............ -Dinamómetro -Dinamóme tro electrónico........ electrón ico........................ ............................... ............................... ................................ .................. -Reglas Generales para Obtención del Peso de Fluido................. Fluido........................... ............ -Informes de Dinamometría Dinamom etría ............................. .............. .............................. ............................. ........................ .......... Nivel de fluido..................... fluido... .................................... ..................................... ..................................... ................................... ................. -Descripción............................................................................................. -Interpretación -Interpret ación de los Registros............... Registro s................................ ................................. ................................ ................ -Columna de Fluido Gaseoso.................... Gaseoso... .................................. ................................. .............................. .............. -Espacio -Espaci o Anular con Espuma.................... Espuma... .................................. ................................. .............................. .............. -Ruidos y enmascaramiento..... enmascara miento...................... ................................. ................................. ............................... ..............
Manual de Producción – PAE- Argentina
1-II 2-II 2-II 3-II 8-II 8-II 9-II 10-II 10-II 12-II 15-II 17-II 28-II 28-II 28-II 28-II 28-II 29-II
II
CAPITULO III
INTERVENCIONES DE POZOS
Nociones Generales Sobre Cambios del Diseño de Producción............... Producción.................. ... Bombas...................................................................................................... Varillas....................................................................................................... Tubing........................................................................................................ Montaje de equipos de Pulling.............. Pulli ng................................. ..................................... ................................... ................. -Seguridad............................................................................................... -Operativos.............................................................................................. -Logística................................................................................................. Pescas de varillas............... varilla s................................ ................................... ................................... .................................. .................... ... -Forma de Operar................... Operar... .................................. .................................... ................................... ............................. ............ -Tipos de Pescadores Pescado res de Varillas............. Varill as............................. ................................. ................................ ............... Cambio de bombas..................... bombas.... ................................. ................................ ................................ ................................ ................ -Criterios -Criteri os a Adoptar.................... Adoptar... ................................... ................................... .................................. ........................... .......... -Cambio de Bombas Insertables............... Insertables........................ ................... .................... ................... .................. ......... -Procedimiento para Bajar la nueva Bomba................ Bomba.......................... ................... ................... .......... Intervenciones Intervenc iones de Tubing................... Tubing.. ................................... ................................... .................................. ...................... ..... -Bomba atascada.................. atascada. .................................. ................................. ................................. .................................. ................. -Pérdida -Pérdid a de tubing....................... tubing..... ..................................... ..................................... .................................... ....................... ..... -Forma de Bajar el Tubing Probando Hermeticidad................ Hermeticidad......................... .................. ......... -Pesca de Tubing................... Tubing.. .................................. .................................. .................................. ................................ ............... Normas Generales a Observar en la Intervención de un Pozo................ Pozo.................... .... -Para Ordenar un Equipo de Pulling................ Pullin g.................................. ..................................... ....................... .... -Cambio de Bomba....................... Bomba....... ................................. ................................. ................................ .......................... .......... -Pesca de Varillas.............. Varill as................................ ................................... ................................... ................................... ................. -Bomba Aprisionada......... Aprisio nada.......................... .................................. .................................. ................................... ...................... -Operaciones de Tubing por Pérdida................. Pérdida.......................... ................... ................... .................. ........... .. CAPITULO IV
1-III 1-III 5-III 6-III 6-III 6-III 7-III 7-III 11-III 11-III 13-III 16-III 16-III 16-III 18-III 19-III 20-III 20-III 21-III 24-III 31-III 31-III 32-III 32-III 32-III 33-III
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
Generalidades............................................................................................ Instalación Instalac ión de fondo......................... fondo........ ................................... ................................... .................................. ........................ ....... -Bomba.................................................................................................... -Separador -Separad or de gas........................... gas......... ................................... ................................... ................................... ..................... .... -Protector -Protecto r del motor.......................... motor......... ................................. ................................. ................................. ...................... ...... -Motor eléctrico............... eléctric o................................ ................................... ................................... .................................. ..................... .... -Cable conductor................. conductor .................................. ................................... ................................... ................................. ................ -Accesorios.............................................................................................. Causas de Fallas.................. Fallas. .................................. ................................... ................................... .................................. ................... Instalaciones Instalac iones de superficie........... superfic ie............................ ................................. ................................. .............................. ............. -Cabeza de pozo........................... pozo........ ....................................... ....................................... ...................................... ..................... -Panel de control.................... control.. ................................... ................................... .................................... ............................... ............. -Suministro -Sumini stro de Energía................... Energía.. .................................. .................................. .................................. ....................... ...... Registros Registro s Tipo...................... Tipo...... ................................. .................................. .................................. .................................. .................... ... -Operación -Operaci ón Normal..................... Normal..... ................................. ................................. ................................. ............................ ........... -Fluctuaciones -Fluctu aciones de Energía................... Energía.. ................................... ................................... .................................. ................. -Bloqueo -Bloque o por gas........................... gas......... .................................... .................................... .................................... ....................... .....
Manual de Producción -PAE- Argentina
1-IV 4-IV 4-IV 11-IV 11-IV 13-IV 15-IV 16-IV 17-IV 17-IV 17-IV 18-IV 19-IV 19-IV 19-IV 20-IV 20-IV
III
-Presencia -Presenci a de Gas.............................. Gas............. .................................. .................................. .................................. ..................... -Bombeo Intermitente por Falta de Nivel de Fluido................. Fluido.......................... ................. ........ -Frecuentes -Frecuen tes Ciclos de marcha..................... marcha...... ............................... ................................ ............................ ............ -Arranques -Arranque s Excesivos............ Excesiv os............................ ................................. ................................... ................................. ............... -Corte por Sobrecarga Sobrecar ga .................................. ................. .................................. .................................. ......................... ........ CAPITULO V
23-IV 24-IV 26-IV 26-IV 26-IV
ESTACIONES SATELITE
Descripción Descripc ión general.................. general. .................................. ................................... ................................... ............................... .............. Descripción y Funcionamiento de los equipos e instalaciones............... instalaciones..................... ...... Colector (Manifold (Manifol d de Estación)................ Estación )................................. .................................. ................................. ................ -Forma -Form a de Operar el Colector.................. Colector. .................................. .................................. ............................... .............. -Características -Caracter ísticas Constructivas....... Construct ivas....................... ................................ ............................... .......................... ........... -Mantenimiento -Mantenimi ento del colector.................. colector. .................................. ................................... .................................. ................ -Manifolds -Manifol ds auxiliares........ auxili ares......................... ................................... ................................... .................................. .................... ... Calentadores Calentad ores indirectos............ indirec tos............................. ................................... ................................... ............................... .............. -Quemador.............................................................................................. -Analizador -Analiz ador de gases de combustión............... combustió n................................. ................................... ....................... ...... -Sistema de alimentación alimenta ción de gas........................ gas........ ................................. ................................. .................... .... Descripción de los elementos de Regulación y Control automático............. automático............. -Reguladora -Regula dora de presión tipo 630............................ 630.......... .................................... .................................. ................ -Válvula -Válvul a termorreguladora.... termorregu ladora..................... .................................. ................................... ................................. ............... -Dispositivo Control de Nivel CMAQ/F 401................. 401.......................... .................. .................. ........... .. -Válvula -Válvul a DSG 7501.......................... 7501........ ..................................... ..................................... ..................................... ................... -Válvula Reguladora de Presión Tipo 67 FR.................. FR........................... .................. ................. ........ -Válvula -Válvul a DXSG 7501.......................... 7501........ .................................... .................................... .................................... .................. Operación y control de calentadores.......... calentad ores............................ .................................... ............................... ............. -Encendido -Encendi do del Calentador Calentad or ..................................... .................. ..................................... ................................. ............... -Controles Periodicos............................................................................... -Tratamiento del agua de calentadores y Generadores de Vapor............. -Procedimiento para Agregar agua por Falta de Nivel.................. Nivel........................... ............ ... Separador general de gas-petróleo....... gas-pet róleo......................... .................................... ................................... ................... Descripción y Funcionamiento de los Elementos de control Del separador................ separado r.................................. ................................... ................................... ................................... ........................ ....... -Válvula -Válvul a 657 A................................... A................ ...................................... ..................................... ................................... ................. -Válvula 667-A con Control de Presión Wizard 4100 UR y relay 2601...... 2601...... -Válvula -Válvul a DFG 401............................ 401.......... .................................... .................................... .................................... ...................... -Control piloto de nivel 779 K..................................... K................. ....................
Manual de Producción – PAE- Argentina
1-V 4-V 4-V 5-V 5-V 9-V 9-V 11-V 12-V 15-V 15-V 20-V 20-V 21-V 22-V 24-V 25-V 26-V 27-V 27-V 27-V 28-V 28-V 29-V 30-V 33-V 34-V 35-V
IV
