Resumen de Well testing. Todo Todo proceso de planeación para realizar realizar una prueba de well testing requiere de información que permita tener una visión de las condiciones operativas, tipo, cantidad y rating de los equipos requeridos, capacidad de almacenamiento, riesgos operativos, entre otros. Cuando se dispone de la información es posible visualizar más claramente el proceso, denir rangos operativos durante la prueba, estar seguros s eguros de los resultados y vericar que todo est! totalmente preparado para realizar la prueba en todas sus posibles variaciones. "i no se tiene la caracterización de los #uidos y conocimiento de las condiciones del pozo, e$istirán desventa%as costo&benecio, por e$igir rating de equipos fuera de los rangos requeridos o por instalar mayor o menor n'mero de equipos de los realmente necesitados. "e tiene un alto porcenta%e de incertidumbre y de improvisación para la e%ecución de la prueba y dependiendo de la log(stica para el acceso al sitio, se pueden incrementar los costos de la prueba. Información para una prueba de Well Testing Testing
)o ideal es tener la caracterización de los #uidos para as( denir las caracter(sticas de los equipos requeridos* tama+o, rating, cantidad, etc. "e debe utilizar el software requerido. •
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Cromatograf(a de los #uidos del pozo, más conocida como ottom -ole al menos asta el carbono /0 1C/023. "i no se cuenta con esta cromatograf(a del pozo* 4. 5na destilaci destilación, ón, que puede puede ser 6"T7 89:;84 89:;844:0; 4:0;8<99 8<99=. =. <. )a cro cromat matogr ograf( af(a a del gas. gas. /. Tres valores valores de viscos viscosidad idad del crudo. crudo. >. 6?@ 6?@ del del crudo crudo.. A. Corte de 6gua 6gua esperado. esperado. 1?roye 1?royección cción de la la producción producción durante la prueba3. :. 6nálisis 6nálisis sicoqu(m sicoqu(mico ico del del agua de producc producción. ión.
)a diferencia de acer una simulación con una cromatograf(a del crudo vs una destilación 6"T7, es que en la primera se arro%a cada componente, C4, C<, C/B.C/02 en cada corriente, mientras utilizando la destilación, el simulador genera una serie de componentes ipot!ticos asociados al punto normal de ebullición 1?3 del componente, pero no se ve cual es el componente* -@? 1?/>0DE3. 4. ?resi ?resión ón en cabe cabeza za de pozo. pozo. <. Folumenes olumenes de los los #uidos esperad esperados os en la prueba. prueba. /. Temperatura emperatura de los #uidos #uidos en fondo o en cabeza de pozo. pozo.
>. A. :. =. 9.
?lano de levantamiento topográco del área o plataforma. Condiciones climáticas del área. 5bicación, log(stica de acceso al sitio. Consideraciones especiales para el mane%o de #uido. Tiempo m(nimo considerado para la prueba. ?osibilidades de convertir la prueba corta en e$tensa y su tiempo m(nimo.
Cuando no se dispone información, en este caso se debe indicar como m(nimo la siguiente información para poder seleccionar los equipos requeridos* 4. Caracterización del #uido* presión má$ima esperada y;o rating de los equipos, temperatura esperada, Elu%os má$imos esperados* crudo, gas y agua. Caracterización de un pozo de la misma formación si es posible. 6?@ del crudo esperado. ?resión en cabeza de pozo, o presión de fondo entregando la profundidad del pozo. ?ara denir el set a utilizar. <. Fol'menes del #uido esperados en la prueba. /. Temperatura de los #uidos en fondo o en cabeza de pozo. >. ?lano de levantamiento topográco del área. A. Condiciones climáticas. :. 5bicación, log(stica de acceso al sitio. =. Consideraciones especiales para el mane%o de #uido. 9. Tiempo m(nimo considerado para la prueba. Simulación de Proceso
"i se dispone de la caracterización de los #uidos e$isten software en la industria que permiten realizar balances de 7asa G Hnerg(a del #uido del pozo a una presión y temperatura denida. Hl software más utilizado es el -ysis desarrollado por 6"?H. Características de laboratorio para Well Testing
Iravitómetro de gas, centr(fuga el!ctrica, resistómetro de alta presión, probetas y pipetas, medidor de ?- electrónico y de papel, reactivos para la titulación, termómetros, 8etector 8raguer para -<" y CJ<, idrómetros de alta y ba%a densidad, calentador de muestras, Kart Eiser, con su balanza anal(tica y su omogeneizador, salinómetro. Teniendo en cuenta las calidades de los #uidos a producir, el laboratorio deberá contar con los equipos adecuados que garantice la medición real de los parámetros como corte de agua, medición de "W, D6?@, viscosidad del crudo y del agua. Hntre otros equipos se deberá contar
con centr(fuga, Karl Eiser, Fiscos(metro para medir a / rangos de temperatura, además de Lit de medición de arenas. Obras civiles para pruebas well testing Diseño Hsta actividad es desarrollda por la coordinación de obras
civiles de dise+o durante la etapa e$ploratoria %unto con la formulación de la ingenier(a de las locaciones. Hn esta revisión se destinan las áreas para Well Testing basados en la información ambiental, predial, )ayout del equipo de perforación y condiciones espec(cas del terreno. 8entro de los aspectos a tener en cuenta para la destinación de áreas se encuentra* sentido predominante del viento, topograf(a, distancia entre equipos, malla a tierra, banco de ductos, normatividad ambiental, !onta"e el#ctrico para pruebas Well testing
?ara el dise+o el!ctrico se debe seguir la legislación y normatividad nacional TC <0A0 y el reglamento t!cnico de instalaciones Hl!ctricas RHT@H. Hs importante seguir las recomendaciones que dictan !stas normas y generar procedimientos seguros en cada uno de los traba%os el!ctricos, es responsabilidad de todos velar por la seguridad de las personas, equipos y procesos. Hl propósito de esta sección es proveer, de forma práctica un área de traba%o segura para las personas. Hquipos y procesos, relacionados con el uso de la electricidad. Construcción !ec$nica e Instrumentación para pruebas de Well testing •
Hspecicación de Hquipos* 4. Data %eader* Hs un tramo de tuber(a corto conectado aguas arriba del coque 7anifold, el cual sirve para proporcionar facilidades de instalación de medidores de presión, termopozo y puertos de muestreo o de inyección adicionales. Hl 8ata -eader permite la cone$ión de equipos de monitoreo de presión y temperatura, as( como equipos de muestreo o de inyección. )a especicación del 8ata -eader debe estar acorde a las diferentes condiciones del pozo 1presiones, temperaturas y caudales3 y a las cone$iones disponibles tales como uniones de martillo y bridas. Hl cuerpo de este accesorio debe estar construido del mismo rating de presión que la cabeza del pozo y el Coque 7anifold. )as normas aplicables para la especicación del cuerpo del accesorio son 6?@ :6 o 6?@ 4:C. )as salidas
roscadas 1Treadolets3, deben ser dise+adas, construidas y aprobada con los parámetros de la norma 6?@ A* M"pecication for Treading, Iauging, and Tread @nspection of Casing, Tubing, and )ine ?ipe Treads 15s Customary 5nits3. <. C&o'e !anifold* "e encuentra normalmente en la plataforma del taladro, proporciona el control de #u%o de forma variable del #uido producido, y ofrece la capacidad de cierre aguas arriba de los equipos de proceso y medición durante las operaciones de prueba. Hl #u%o en el coque 7anifold puede pasar por un estrangulador 1CoLe3 a%ustable y se utiliza para el a%uste del #u%o asta conseguir un #u%o estable. Hl lado opuesto del CoLe 7anifold tiene un estrangulador 1CoLe3 positivo %o que proporcionan un #u%o preciso para controlar velocidades de #u%o predeterminadas en condiciones estables. 5na derivación 1y pass 3 de paso completo 1Eull ore3 se incorpora a trav!s del centro del coLe 7anifold y se puede utilizar para el estrangulamiento aguas aba%o en condiciones de #u%o abierto. Tiene la caracter(stica de ser resistente a la erosión por las altas velocidades producidas despu!s del estrangulamiento, además su dise+o facilita los traba%os de mantenimiento sin sacar el equipo de l(nea. "e recomienda que se instale lo más cerca posible al árbol de navidad en pozo. /. Separador de prueba ( producción * "eparador trifásico es un recipiente a presión equipado dise+ado para separar de manera eciente petróleo, gas y agua para las pruebas de pozos en tierra y mar. Hl separador trifásico puede funcionar como una unidad independiente o en combinación con el tanque de compensación, reduciendo de la dependencia en el proceso de las mediciones de #u%o de alta calidad. Hl separador trifásico consiste t(picamente en un recipiente, un sistema de medida del caudal de aceite con medidores duales, un sistema de medida del caudal de gas, varios puntos de muestreo para cada fase de e#uente, y dos válvulas de seguridad para proteger el recipiente de cualquier sobrepresión. )a mayor(a de los separadores tambi!n están equipados para medir el caudal de agua. ?ara
proporcionar mediciones precisas, el separador trifásico está equipado con reguladores neumáticos que mantienen una presión constante y un nivel de l(quido constante en el interior del recipiente por medio de válvulas de control sobre las salidas de gas y petróleo. Hl separador trifásico está equipado con una placa de#ectora, placas coalescentes, un rompedor de espuma, un rompedor de vórtice, una placa de rebosadero, y un e$tractor de niebla. Hstos componentes reducen el riesgo de arrastre 1l(quido en la tuber(a de gas o gas en la l(nea de l(quido3 que pudiera afectar la e$actitud de medición de caudal. >. Scrubber Consiste en un separador bifásico a presión dise+ado para retirar el porcenta%e remanente de crudo y agua contenido en el gas producido. Hl scrubber consiste t(picamente en un recipiente, un sistema de medida y regulación del caudal de gas, una válvula de seguridad para proteger el recipiente de cualquier sobrepresión. Tiene un sistema de control de nivel para regular el contenido de crudo;agua en el recipiente. Tambi!n cuenta con sistemas de monitoreo de presión, temperatura y nivel. Hstá equipado con una placa de#ectora, un rompedor de vórtice y un e$tractor de niebla. Hstos componentes reducen el riesgo de arrastre 1l(quido en la tuber(a de gas3 que pudiera afectar la nalidad del equipo. A. )*O drum "eparador bifásico a presión equipado para retirar el porcenta%e remanente de crudo y agua contenido en el gas destinado para quema y provenientes de venteos de emergencia y contingencia. 8ebe ser dise+ado de acuerdo al tiempo de retención requerido por contingencia de l(quido y gas en una emergencia. @gualmente act'a como amortiguador de disparos de alta presión, que pudieran afectar en normal funcionamiento de la Tea. Hl K.J 8rum consiste t(picamente en un recipiente, un sistema de control de nivel para regular el contenido de crudo;agua en el recipiente. @gualmente cuenta con sistemas de monitoreo de presión y nivel. Hstá equipado un rompedor de vórtice. ?or lo general se usa una bomba para la
evacuación de los l(quidos contenidos, ya que la presión de traba%o es muy ba%a. :. +ota de gas* Recipiente atmosf!rico, que permite liberar un crudo;emulsión del gas disuelto en !l por el cambio de presiones. Como internos tiene un tubo por donde sube el #uido y rebosa regresando al fondo donde es enviado generalmente a un Iun arrel. 6l llegar a la parte superior se encuentra con unas placas de#ectoras donde se coca el gas liberado aciendo que las gotas de l(quidos arrastradas se regresen. Nsta l(nea está conectada con la l(nea de venteo en el Iun arrel. =. ,un barrel* Recipiente atmosf!rico que mediante un tiempo de residencia de alrededor de 9 oras permite romper la emulsión agua&crudo. Como internos consta de un distribuidor del #uido dentro del recipiente. )uego suben las gotas de crudo a trav!s de un leco de agua asta llegar a un rebose, donde el crudo sale por gravedad a los tanques de almacenamiento. Hl agua separada es retirada por un lazo de control de nivel de interfase. Hste equipo tiene una l(nea de salida de gas generalmente de
6ntes de iniciar un proyecto de Well Testing se deberán seguir los siguientes pasos a n de tener una buena planeación y e%ecución de dico proyecto, optimizando tiempo y costos* •
Fisita @nicial* identicar la ubicación de la locación en donde se está perforando y acer el set del Testing.
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?lan de movilización* envió de todos los equipos y materiales necesarios. ?laneación entre well testing y log(stica de transportes. Reunión inicial de planeación* yacimientos, completamiento, planeador de well testing. "cope* presentación donde se resumen los allazgos y compromisos durante la visita inicial. ?rueba de Hstanqueidad y vericación* para la ubicación de los tanques de almacenamiento. ?rueba idrostática* garantizar integridad de la H"8F, el coque manifold y la tuber(a de alta presión. 6foros* dar cumplimiento al 7in 7inas y Hnerg(a.
Prueba contra tan-ue
"e basan en determinar la altura del l(quido dentro del tanque y con la tabla de aforo determinar el volumen bruto para luego, determinar el volumen neto a partir de correlaciones. "e requiere el uso del equipo en supercie well testing. )as lecturas de la medición de nivel de petróleo y agua libre en un tanque atmosf!rico, se comparan con las alturas de la tabla de aforo del tanque con el propósito de determinar el volumen total observado 1TJF3 del idrocarburo y;o biocombustible almacenado y del agua libre. Hl idrocarburo contenido en el tanque debe encontrarse en condiciones de reposo total 1estático3 . 6ntes de tomar medidas de un tanque, todas las válvulas de entrada y salida, drena%es, balances deben estar cerradas para prevenir pases o desplazamientos de productos desde o acia otros tanques u otros sistemas. )a cinta de traba%o y la cinta de referencia debe encontrarse en buen estado y contar con el certicado de vericación seg'n procedimiento corporativo HC?&F"7&?&0/0 procedimiento para vericación de cintas de medición. )os tanques de almacenamiento deben encontrarse en buen estado y contar con las tablas de calibración 1aforo3 vigentes. Todo equipo utilizado para la medición debe estar vericado y en buenas condiciones f(sicas y mecánicas. ?ara la medición de l(quidos oscuros 1crudos, asfaltos o combustóleos3 se recomienda utilizar una cinta clara o revestida de cromo. ?ara l(quidos claros 1crudos, renados y biocombustibles,
etc.3, se recomienda utilizar una cinta oscura o una cinta clara recubierta con una pasta reveladora. Hn tanques de teco cónico debe evitarse la medición con más de dos personas sobre el teco para evitar que la altura de referencia cambie con el peso de las personas. "i ello fuere inevitable, se debe vericar que la altura de referencia no cambie. 6ntes de medir un tanque de teco #otante debe drenarse totalmente el agua que est! en el teco para que no afecte la e$actitud de la medición al cambiar el peso total del teco. o se debe realizar la medición en la zona cr(tica de un tanque de teco #otante por e$istir en esta zona alta incertidumbre. "e debe usar la misma cinta y plomada para la medición inicial y nal para una transferencia de producto y el mismo punto de medición. )as personas que realizan mediciones de nivel de idrocarburos en los tanques, están en la obligación de informar sobre la p!rdida de cualquier ob%eto en el interior del tanque 1trapos, muestreadores, etc.3 /os Tan-ues de 0lmacenamiento de idrocarburos son recipientes
fabricados generalmente en acero, los cuales pueden ser cil(ndricos verticales, cil(ndricos orizontales o esf!ricos. 5n tanque se considera que es atmosf!rico cuando está dise+ado para contener un producto con presión de vapor Re(d 1RF?3 menor a los 4A psia. "e considera que un tanque es presurizado cuando la presión 1RF?3 es igual o superior a los 4A psia. Hl área donde se instala el tanque debe tener un dique de contención con capacidad de 4,A veces la capacidad volum!trica del tanque. )os tanques se pueden clasicar por su forma y por su producto almacenado. ?or su forma* 1* Tan-ue cilíndrico vertical con Tec&o cónico ?or la forma
de construcción, el teco es %o y tiene forma cónica positiva. Hstá sostenido por un soporte que o bien llega al fondo del tanque o que se apoya sobre las paredes del mismo. Hstos tanques deben tener respiraderos y;o válvulas de presión y vac(o. 2* Tan-ue cilíndrico vertical con Tec&o 3otante "e construyen de forma que el teco #ota sobre la supercie del producto, minimizando la formación de vapores. )os tecos
4*
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#otantes son en la actualidad los más usados puesto que reducen las p!rdidas por evaporación. Tan-ue cilíndrico vertical con tec&o geod#sico Hs un tanque cuyo teco es %o y forma de domo. Hl teco es auto& portante, es decir, no necesita columnas de soporte y por tanto no se necesitar(a perforar la membrana en el caso de instalarse. Tan-ue de Tec&o 6"o con membrana 3otante )as membranas se instalan en tanques de teco %o con el n de minimizar las p!rdidas por evaporación. )a membrana debe ser dise+ada y construida de forma que #ote sobre la supercie del producto almacenado, disminuyendo las p!rdidas por la evaporación. Tan-ues cilíndricos &ori.ontales 8Tabacos9 "e usan para almacenar productos con una presión de vapor relativamente alta, es decir, con gran tendencia a emitir vapores o vaporizarse totalmente a la temperatura ambiente. Tan-ues ;sf#ricos o tienen componentes estructurales internos. ormalmente se instalan soportados sobre columnas e$ternas, de modo que la totalidad del tanque se encuentra por encima del nivel del piso. ?ueden soportar mayor presión que los cil(ndricos. 6lmacenan productos con una presión de vapor alta, es decir, con gran tendencia a emitir vapores o vaporizarse totalmente a la temperatura ambiente como el gas licuado del petróleo, gas natural licuado y el propileno.
?or el producto almacenado* 1* 2* 4* 5* 7* :*
?ara crudos. ?ara productos renados. ?ara I)?. ?ara residuos. ?ara biocombustibles. ?ara petroqu(micos.
!edición ;st$tica
H$isten dos formas de medición utilizadas para obtener una medición de nivel* a fondo y a vac(o. Hn la medición a fondo se calcula la distancia vertical desde el punto de medición en la platina de fondo del tanque asta el nivel del l(quido. )a medición a fondo es una determinación directa del nivel de l(quido en el tanque. Hl nivel de agua libre se determina midiendo la distancia
vertical desde el punto de medición en la platina de fondo asta la l(nea de corte de la interfase agua;producto. Hn la medición a vacío el nivel de producto se determina deduciendo a la altura de referencia la distancia vertical medida desde el punto de referencia en la boquilla del tanque asta la supercie del l(quido. De igual forma< el nivel de agua libre se determina deduciendo de la altura de referencia< la distancia vertical medida desde el punto de referencia en la bo-uilla &asta la línea de corte de interfase agua(producto* ;ste es un m#todo indirecto de determinación del nivel< por lo -ue nos centraremos en la medición a fondo para calcular el nivel del colc&ón de agua* Cintas de !edición ?ara la medición de nivel de l(quido 1 a fondo o a
vac(o3 se requiere de cintas graduadas que cumplan con las siguientes especicaciones* •
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7aterial* 6cero o material resistente a la corrosión. Hl acero debe tener un coeciente de e$pansión t!rmico similar al acero del tanque. )ongitud* debe estar acorde con la altura del tanque a ser medido. Hspesor* el área de sección transversal de la cinta debe ser tal que cuando la cinta est! en una posición orizontal sobre una supercie plana no se estire más de 0,00=AP cuando es tensionada por una fuerza de >> 140 lb&f3. Carcasa* el carrete y manivela deben estar construidos de un material resistente y durable. 8eben estar ensambladas en una cubierta protectora. H$tremo libre* 8ebe estar provisto de un ganco o broce con cierre automático u otro dispositivo de retención, para su%etarlo al o%o de la plomada. )a unión entre la cinta y el ganco debe ser de tipo giratorio para disminuir la torsión sobre la cinta. )a escala de la cinta de medición debe estar en metros, cent(metros y mil(metros. )a cinta de fondo* la punta de la plomada será el punto cero de la escala. Cinta de vac(o* el cero de la escala está en el punto de contacto entre el ganco y el o%o de la plomada.
4
Plomadas = varillas de medición
"e requieren plomadas graduadas cil(ndricas o prismas cuadrangulares o varillas para medición de agua que cumplan con las siguientes especicaciones*
<
4 7656) 8H 7H8@C@J 8H -@8RJC6R5RJ" Q @JCJ75"T@)H".
Cap(tulo /, ?ágina 44, 7edición Hstática < 7656) 8H 7H8@C@J 8H -@8RJC6R5RJ" Q @JCJ75"T@)H".
Cap(tulo /, ?ágina 4<, 7edición Hstática
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7aterial* o genera cispa y es resistente a la corrosión 1generalmente en bronce3. )ongitud* 4A cm 1:O3, /0 cm 14A cm 149O3. ?eso* m(nimo <0 onzas y má$imo < /;9 de libra. J%o* ?arte integral de la plomada o varilla preferiblemente con un refuerzo templado para evitar desgaste. Hscala* plomadas y varillas para medición a fondo graduadas en cent(metros con subdivisiones de 4mm y con el punto cero de la escala en la punta de la plomada. ?lomadas para medición a vac(o graduadas en cent(metros con subdivisiones de 4 mm y con el punto cero de la escala en la parte interna del o%o.
Plomada e>tendida o varilla e>tendida "e usa cuando la cantidad
de agua libre y;o sedimento esperada en el tanque es alta. Consideraciones )os productos renados de color claro deben
medirse con una cinta cubierta con una capa delgada de pasta reveladora, para poder establecer el corte sobre la cinta o plomada y determinar con e$actitud el nivel de producto en el tanque. )a pasta reveladora de agua se utiliza para indicar la interfase aceite& agua. )o que permite determinar el nivel de agua libre. "e recomienda usar el m!todo de medición a fondo. Hs recomendable e importante mantener drenados los tanques, de tal forma, que la cantidad de agua libre siempre sea m(nima 1má$imo A cm de agua3. )a pasta indicadora de producto* para productos volátiles el nivel de l(quido no se puede leer en la cinta o plomada y se debe usar pasta para el producto con el n de determinar claramente el corte sobre la cinta. Incertidumbre de las mediciones en un tan-ue
)as lecturas de la medición y las tablas de aforo del tanque, se utilizan para determinar el volumen total observado 1TJF3 del l(quido contenido en el tanque. )a e$actitud del TJF está limitada por la e$actitud inerente a la tabla de aforo del tanque y a las mediciones de nivel realizadas en el tanque, independientemente del equipo de medición utilizado. Precauciones Operativas
)a e$actitud global de la medición estática de nivel puede ser in#uenciada por los siguientes aspectos operativos usados en la transferencia de idrocarburos l(quidos desde o acia un tanque*
4. <. /. >. A. :. =. 9. S.
Eugas. 8esplazamiento de l(neas. 7ezcladores o agitadores internos. 8renado de agua. 6ire o espuma en el l(quido. Hscotilla de medición cerrada. 8esplazamiento del teco o membrana #otante. Eondos. 8eterminación de temperatura y muestreo.
+ibliografía
7JRHJ H6R6J, ?aola 7aryury. TH"@" 8H IR68J. 7anual de Recomendaciones T!cnicas y buenas prácticas para el dise+o, monta%e y operación de pruebas iniciales de producción. Caso* ?ozos e$ploratorios de petrominerales Colombia. 8irigida por* 7JTH" ?6HU, HriL Iiovanny. 7656) 8H 7H8@C@J 8H -@8RJC6R5RJ" Q @JCJ75"T@)H". Cap(tulo /, 7edición Hstática.
