TEMA 1a - PGP220.pdf

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TEMA 1CONCEPTOS GENERALES DE LOS MTODOS

DE PRODUCCIN DE CAMPOS

PRODUCTORES PETROLFEROS Y

GASFEROS

ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO A.

INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL

PGP 220 - PRODUCCIN I

CONTENIDO

1.1 REAS HIDROCARBURIFERAS DE BOLIVIA.

1.2 CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS.

1.3 DEFINICIN DE PRODUCCIN.

1.4 CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN.

1.5 ESTUDIO DE LOS PARMETROS DE PRODUCCIN.

1.6 ECUACIONES DE CALCULO DEL COMPORTAMIENTO DEL FLUJO

DE FLUIDOS EN FLUJO NATURAL.

1.7 ANLISIS DE LAS PRESIONES EN TUBERAS PARA POZOS QUE

PRODUCEN POR FLUJO NATURAL.

ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA



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REAS

HIDROCARBURIFERAS

DE BOLIVIA




MADRE DE DIOS.BENI.CHACO.PANTANAL.PIE DE MONTE. SUBANDINO NORTE. SUBANDINO SUR.ALTIPLANO.

REAS HIDROCARBURIFERAS DE BOLIVIA




Ms de un milln de hectreas.

44 Contratos de Operacin.

33 Bloques retenidos por YPFBpara exploracin.

rea de inters Petrolero:

53,500,000 ha

rea Total Explorada:

9,097,989.95 ha (17%)

reas con Contratos:

+ Exploracin

2,168,162.43 ha (4%)

+ Explotacin

724,746.06 ha (1,3%)

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REAS HIDROCARBURIFERAS DE BOLIVIA




Bolivia concentra sus principales recursos al centro-sur del pas.

CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS

CLASIFICACIN GEOLGICA DE LOS YACIMIENTOS

Estratigrficos: Lentes de arena, cambios de facies, calizas

o dolomitas porosas, cambios de permeabilidad.

Estructurales: Fracturas en calizas o rocas gneas,

discordancias, fallamiento en areniscas, sinclinales,

anticlinales, domos salinos, etc.




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CLASIFICACIN GEOLGICA DE LOS YACIMIENTOS

Combinados: Hace referencia a las posibles

combinaciones que se presentan entre los dos grupos

anteriores.




Subsaturados: Yacimientos

cuya presin inicial es mayor

que la presin en el punto

de burbuja.

Saturados: Yacimientos cuya

presin inicial es menor o

igual que la presin en el

punto de burbuja.





CLASIFICACIN DE ACUERDO AL PUNTO DE BURBUJA

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CLASIFICACIN DE ACUERDO AL ESTADO DE LOS FLUIDOS





CLASIFICACIN DE ACUERDO AL ESTADO DE LOS FLUIDOS




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CLASIFICACIN DE ACUERDO AL MECANISMO DE

PRODUCCIN

La produccin inicial de hidrocarburos esta

acompaada por el uso de la energa natural de este y

normalmente se conoce como produccin primaria.

Empuje por agua.

Empuje por gas en solucin.

Drenaje por gravedad.

Empuje por capa de gas.

Expansin de la roca y los fluidos.





CLASIFICACIN DE ACUERDO AL MECANISMO DE PRODUCCIN




Mecanismos de

produccin

primaria

Empuje por gas en

solucin

Drenaje por Gravedad

Empuje por agua

Empuje por capa de gas

Expansin de la roca y los

fluidos

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CLASIFICACIN DE ACUERDO AL MECANISMO DEPRODUCCIN




Mecanismo Presin del yacimiento RGP Eficiencia

Empuje por agua Permanece alta, depende del tamao del

acufero.

Permanece baja si la presin es alta. 35 75 %

(Promedio=50%)

Empuje por gas en

solucin

Declina rpidamente y en forma continua. Primero es alto, luego incrementa y

al final cae.

5 30 %

(Promedio=20%)

Expansin de la roca y los

fluidos

Declina rpidamente y en forma continua. Permanece baja y constante. 1 10 %

(Promedio=3%)

Empuje por capa de gas Cae lenta y continuamente. Crece continuamente. 20 40 %

(Promedio=25%)

Drenaje por gravedad Declina rpidamente y en forma continua. Bajo en formaciones poco inclinadas. 40 80 %

(Promedio=60%)

DEFINICIN DE PRODUCCIN

Para la explotacin de los diferentes tipos de yacimientos, seaplica mtodos y tcnicas de produccin, diseandoprogramas especficos para cada caso tomando en cuenta todoslos factores tcnicos que permite definir el mtodo deproduccin ms adecuado para cada pozo perforado en elcampo.

Profundidad de los pozos productores.

Relacin gas petrleo (RGP)y relacin agua petrleo (RAP).

Identificacin de problemas en el pozo.

Geometra del pozo.

Presiones del reservorio.

Dimetros de caeras y tuberas, profundidad de asentamiento de lascaeras de revestimiento.

Caractersticas del fluido de produccin o formacin.

Sistema de produccin que se disea para el pozo.ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA



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Los mayores rendimientos de produccin en campo se

obtienen en aquellos yacimientos que tienen las

siguientes caractersticas morfolgicas:

Yacimientos ubicados en trampas estructurales, con valores

de permeabilidad entre buenos e intermedios.

Tener valores de saturacin de fluidos mayores a 50 %.

Arenas con altos valores de porosidad, son buenas

acumuladoras de reservas.




Clasificacin Porosidad

Descartable 0 5 %

Pobre 5 10 %

Regular 10 15 %

Buena 15 20 %

Muy buena 20 25 %





El proceso de produccin de pozos petrolferos y

gasferos se define como el flujo controlado de la

mezcla de fluidos, que se origina desde las

formaciones acumuladoras al fondo del pozo y de

este hasta la superficie pasando por el rbol de

navidad y de este por las lneas de flujo, las lneas

de descarga hasta el sistema de separacin gas

petrleo.

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El proceso de produccin se origina por laliberacin de presiones desde el momento en que

la formacin productora es puesta en

comunicacin con el fondo del pozo a travs de

los baleos, permitiendo el ingreso y su posterior

circulacin por la tubera de produccin (tubing).

El objetivo principal de la produccin es el derecuperar el mximo porcentaje de reservas

contenidas en las arenas productoras, aplicando

mtodos adecuados y controlando constantemente

la relacin de presiones que actan en todo el

sistema de circulacin.

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Durante todo el proceso de produccin en los pozos productoresse originan importantes perdidas de presin en todo el

material tubular, que deben ser cuantificados para el diseo y

seleccin de todos los equipos de produccin, sobre todo los

referidos a las tuberas, el packer y a los choques que sern

instalados en el rbol de navidad.

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CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE

PRODUCCIN




Recuperacin Convencional Recuperacin Mejorada

Recuperacin

Primaria

Recuperacin

Secundaria

Recuperacin

Terciaria

Flujo Natural

Sistema Artificial de

Produccin

Desplazamiento

Inmiscible por

Inyeccin de Gas o

Agua

Mantenimiento de

Presin por Agua o

Gas

Trmicos

Gas Miscible

Qumicos

CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN




MTODOS DE RECUPERACIN PRIMARIALa etapa primaria o de produccin inicial, comprende laexplotacin por flujo natural o descompresin de los

fluidos contenidos en el interior de la corteza terrestre.

La recuperacin primaria de hidrocarburos est asociadaa mecanismos naturales de empuje en un yacimiento,

los cuales fueron descritos anteriormente.

Cuando un determinado pozo no fluye por s mismo y elfluido llega hasta cierto nivel del pozo y no puede ser

producido hacia la superficie, es necesario

implementar un sistema de levantamiento artificial

que nos permita prolongar la vida productiva del

pozo y de esta manera incrementar el porcentaje de

recuperacin de hidrocarburos existentes en el

reservorio.

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Entre los mtodos de levantamiento artificial ms usados

tenemos al Sistema de Bombeo Mecnico, Bombeo de Cavidades

Progresivas (BCP), Bombeo Neumtico, Bombeo Hidrulico,

Bombeo Electrosumergible (BES).





BOMBEO NEUMTICO

Este mtodo consiste en inyectar

gas a alta presin a travs del

anular, dentro de la tubera

produccin a diferentes

profundidades, con el propsito de

reducir el peso de la columna de

fluido y ayudar a la energa del

yacimiento en el levantamiento o

arrastre del petrleo y gas hasta la

superficie.

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BOMBEO NEUMTICO





BOMBEO MECNICO

Es el mtodo de levantamiento artificial ms utilizado a

nivel mundial. Este mtodo utiliza un balancn en superficie

que transmite un movimiento de arriba hacia abajo,

accionando la sarta de varillas y as, la bomba de subsuelo.

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BOMBEO MECNICO

Aplicaciones del Bombeo Mecnico Pozos de profundidades hasta 8000

pies.

Pozos de crudos extrapesados,pesados, medianos y livianos.

No es recomendable aplicar enpozos que producen altos

volmenes de gas.

Puede realizar levantamientos decrudos a altas temperaturas, as

como de fluidos viscosos.





BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES)

El principio bsico del sistema de

bombeo a travs de bombas

electrocentrifugas, es transmitir

en forma de presin, la energa

de un motor elctrico sumergido

en el fluido del pozo.

La unidad se encuentra

suspendida de la tubera de

produccin, sumergida en el

fluido del pozo y conectada hasta

la superficie a travs de un cable

para suministrar la energa

elctrica al motor.

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Se utiliza para manejargrandes volmenes de crudo.

Pozos con producciones desde1000 Bbls/da hasta 100000

Bbls/da.

Pozos con revestimientospequeos.

Pozos con alta y bajaviscosidad.

Pozos con alta temperaturade fondo (500F).

Pozos con baja relacin degas.

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES)

Aplicaciones del Bombeo Electrosumergible (BES)





BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS (BCP)

Esta bomba es del tipo

desplazamiento positivo rotativo

accionado por una sarta de

varillas, por un cabezal de

rotacin en superficie.

Su funcionamiento se basa en el

principio del tornillo de

Arqumedes para transportar los

fluidos desde subsuelo hasta la

superficie.

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Pozos de baja y mediana tasade produccin.

Pozos de profundidades desde800 pies hasta 6000 pies.

Pozos con revestimientospequeos.

Pozos con grados deinclinacin hasta 59.

Pozos de crudosextrapesados, pesados y

medianos.

BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS (BCP)

Aplicaciones del Bombeo de Cavidades progresivas





BOMBEO HIDRULICO

Se utiliza para extraer el

crudo desde el yacimiento

hasta la estacin

recolectora, a travs de

una bomba que es

accionada por un fluido

bombeado a alta presin

desde superficie.

Bomba Impulsora: Centrifuga Horizontal

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BOMBEO HIDRULICO

El fluido de potencia es

tomado de un tanque y

alimenta a la bomba

triplex, pasa por el

cabezal del pozo y se

dirige a la bomba de

profundidad.

El fluido motriz retorna a

la superficie junto con el

petrleo extrado y es

conducido nuevamente al

tanque.





Cuando se desea incrementarla produccin de un pozo que

se produce por flujo natural.

En la produccin crudosextrapesados y pesados, se

aplica en menor proporcin

en crudos medianos y

livianos.

Profundidades de hasta 18000pies.

Tasas de produccin quepueden variar en menos de

100 a mas 10000 Bbls/da.

BOMBEO HIDRULICO

Aplicaciones del Bombeo Hidrulico

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Recuperacin de un yacimiento incrementando la presin del

mismo mediante la inyeccin de gas o agua en el yacimiento.

- Inyeccin de agua.

- Inyeccin de gas.

Consiste en introducir agua o gas

a la formacin petrolfera a

travs de pozos inyectores, con

el propsito de desplazar el

petrleo remanente que existe

en el yacimiento despus de la

recuperacin primaria.

MTODOS DE RECUPERACIN SECUNDARIA





En la recuperacin terciaria, el pozo se encuentra en la etapa final

de su historia utilizable y por lo tanto se comienza a entregarle a

la misma energa qumica y trmica con el fin de aprovecharlo y

recuperar al mximo la produccin.

La recuperacin mejorada de petrleo EOR (del ingles: Enhanced

Oil Recovery) se define como el conjunto de mtodos que

emplean fuentes externas de energa y/o materiales para

recuperar el petrleo que no puede ser producido por medios

convencionales.

Mtodos Qumicos: (Invasin con polmeros, surfactantes,

alcalinas).

Mtodos Miscibles: (Inyeccin de N2, CO2).

Mtodos Trmicos: (Inyeccin continua de vapor, inyeccin de

agua caliente, combustin in situ).

MTODOS DE RECUPERACIN TERCIARIA

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MTODOS DE RECUPERACIN TERCIARIA

Mtodos Miscibles Mtodos Trmicos

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