Bombeo hidráulico tipo piston a,dy m
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BOMBEO HIDRÁULICO TIPO PISTON Diana Botía Andrea Ramos Mónica colorado
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BOMBEO HIDRÁULICO TIPO
PISTON
Diana Botía
Andrea Ramos
Mónica colorado
BOMBEO HIDRÁULICO TIPO PISTON
Este sistema de levantamiento artificial , como
cualquier otro es introducido al pozo cuando la
energía natural de éste no es suficiente para que
pueda fluir de manera económicamente óptima o
rentable a un gasto de producción deseado, por lo
que es necesario restaurar una presión adecuada
proporcionando energía adicional por medio de
este sistema para poder elevar los fluidos hasta la
superficie manteniéndoles una determinada
presión.
DEFINICIÓN
Consiste en transmitir energía al fondo del pozo por
medio de un fluido presurizado, permitiendo que el
pozo fluya desde el fondo hasta superficie.
En el bombeo hidráulico la energía se transmite por
un fluido a alta presión.
El bombeo hidráulico tipo pistón consiste de un
sistema integrado de equipo superficial acoplado a
una tubería conectada al pozo; este equipo
transmite potencia a una unidad instalada a una
determinada profundidad mediante acción
hidráulica.
El flujo de fluido motriz inyectado acciona este
equipo subsuperficial, consistente de una bomba y
un motor como elementos principales
CARACTERÍSTICAS
Apropiado para pozos profundos. Hasta 18000’.
Excelente en pozos desviados.
Buena flexibilidad a los caudales de producción.
Aplicable a procesos automatizados.
Fácil remoción de la bomba para efectuar limpieza.
Facilita la inyección de químicos.
Requiere gran cantidad de aceite en el sistema deenergía.
Los costos de instalación y equipos son muy altos.
No es fácil localizar daños en el equipo.
La bomba subsuperficial se puede recuperar e
instalar fácilmente.
Control del sistema de varios pozos desde un punto único. Desde ese punto, el operador puede:
a) Cerrar o abrir uno, cualquiera o todos los pozos, o la combinación deseada de pozos.
b) Graduar la velocidad de la bomba en cada pozo.
c) Medir la velocidad de la bomba en cualquier pozo.
Fácil adición de inhibidores. (Flujo motriz).
Manejo de crudos pesados. Esto estará en función de la capacidad de la bomba subsuperficial y de su eficiencia.
FUNCIONAMIENTO DEL BOMBEO
HIDRAULICO TIPO PISTON
Formada por un conjunto de pistones que van
subiendo y bajando de forma alternativa de un
modo parecido a los pistones de un motor a partir
del movimiento rotativo del eje
Bomba de Acción Simple:
Desplaza el fluido hasta la superficie, en el recorrido
ascendente o descendente
Bomba de Doble Acción:
Desplaza el fluido hasta la superficie, en los dos
recorridos ascendente y descendente
TIPOS
PRINCIPIO DE FUNCIONAMEINTO
Proceso de generación y transmisión de energía
que se efectúa mediante un fluido conocido como
“fluido motriz”, el cual es inyectado a presión al
pozo.
El fluido motriz hace funcionar la bomba por
medio del principio de “ si se ejerce una presion
sobre la superficie de un lqiuido contenido en un
recipiente, dicha presion se transmite en todas las
direcciones”
Sistema de Flujo Cerrado: el fluido motriz no se mezcla
con el fluido del pozo; lo que hace necesario instalar tres
tuberías en el fondo del pozo: una para inyectar el fluido
del pozo, otra para retorno del mismo y otra del fluido de
producción:
SISTEMA CERRADO
Sistema de Flujo Abierto: el fluido motriz se mezcla
con el fluido del pozo, se usan dos tuberías, una
para inyectar el fluido de potencia y otra para el
retorno de la mezcla.
SISTEMA ABIERTO
OPERACIÓN GENERAL
BOMBA PISTON
El motor de la bomba
es mostrado en la
figura, en donde el
fluido motriz a alta
presión se dirige
directamente a la
parte superior del
pistón de la bomba.
Válvula del motor
Válvula de la
varilla
Pistón del motor
Varilla central
Conecta al pistón
de la bomba
COMIENZO DE LA CARRERA
DESCENDENTE:
Cuando el pistón alcanza el
fin de la carrera, el diámetro
reducido en la parte superior
de la varilla del pistón permite
que el fluido de alta presión
entre hacia la parte baja del
motor.
FIN DE LA CARRERA DESCENDENTE:
Con la válvula del motor
en posición para subir,
como se muestra en la
figura, la dirección de flujo
cambia, entonces la
bomba comienza a hacer
la carrera ascendente.
COMIENZO DE LA CARRERA ASCENDENTE:
Cuando el pistón encuentra
el fin de la carrera
ascendente, el diámetro
reducido cerca del extremo
más bajo de la válvula de la
varilla, conecta el área bajo
la válvula hacia la
descarga, o lado de baja
presión del motor.
FIN DE LA CARRERA ASCENDENTE:
BOMBA HIDRAULICA COMPLETA DE
DOBLE ACCIÓN
Pistón de motor
Pistón de bomba
A B
A. Carrera descendente.
B. Carrera ascendente.
ESPECIFICACIONES
EQUIPOS DEL SISTEMA
Equipo en superficie
Equipo en
subsuelo
Liquido motriz
EQUIPO DE SUPERFICIE
EQUIPOS DE SUPERFICIE
Tanque separador
Unidad separadora de sólidos
Unidad de potencia
Tanque de fluido motriz
Tanques de producción
Sistemas de control
UNIDAD DE POTENCIA
Esta conformada por bombas de desplazamiento
positivo triplex de alta presión con sus respectivos
motores. Son diseñadas especialmente para operar
con el fluido de potencia seleccionado.
Los conjuntos motor – bomba cuentan con
sistemas auxiliares que incluyen:
Válvulas de alivio.
Medidores de presión.
Instrumentación de control.
MANIFOLD DE DISTRIBUCION Y
CONTROL DE INYECCION
Consta de lo siguiente:
Válvula de Control: regulan el volumen fluido
motriz que se inyecta a cada pozo.
Registrador y Controlador de Presión: Registra y
mantiene constante la presión del sistema.
Contadores de Inyección: Registran el volumen de
fluido motriz inyectado a cada pozo.
Manómetros de Alta Presión: Miden la presión de
inyección en cada pozo.
FUNCIONES MANIFOLD DE
DISTRIBUCION Y CONTROL DE
INYECCION
Distribuir el fluido motriz a cada pozo.
Regular y medir la rata de inyección.
Determinar las presiones de inyección
Proporcionar un medio para la inyección de químicos.
Proporcionar un medio para pasear el exceso de
fluido de potencia.
FLUIDO MOTRIZ UTILIZADO
Teóricamente cualquier tipo de fluido liquido puede utilizarse comofluido de potencia, sin embargo los fluidos mas utilizados son aceitecrudo y agua.
la selección entre aceite y agua depende de varios factores:
El agua se prefiere por razones de seguridad y de conservaciónambiental.
En sistemas cerrados se prefiere el agua dulce tratada con agenteslubricantes y anticorrosivos.
En sistemas abiertos el agua es poco usada porque los costos detratamiento químico son demasiado altos.
En sistemas abiertos se usa crudo producido tratado químico y/otérmicamente, para garantizar su calidad.
El mantenimiento de las bombas de superficie y subsuelo es menorcuando se usa aceite crudo.
SISTEMA DE FLUIDO MOTRIZ
Ppr P
PsTH
Tu
ber
ía d
e F
luid
o M
otr
iz
Tu
ber
ía d
e R
eto
rno
de
Flu
ido
Mo
triz
Tu
ber
ía d
e P
rod
ucc
ión
P1
P4FP
Motor
Bomba
P3
P2
Tu
ber
ía d
e F
luid
o M
otr
iz
Tu
ber
ía d
e P
rod
ucc
ión
PsP
TH
P1
P4
FP
Motor
Bomba
P3
P2
PWF PWF
Sistema cerrado Sistema abierto
CALIDAD DEL FLUIDO MOTRIZ
El fluido motriz constituye la parte esencial del bombeohidráulico, porque es el encargado de trasmitir la energía ala bomba de subsuelo; por lo tanto su calidad, especialmente el contenido de sólidos es un factor
importante que determina la vida útil de las bombas.
parámetros de calidad
Contenido de sólidos : De 10 a 15 PPM.
Tamaño de partículas: Máximo de 15 micras.
BSW: Menor del 3 %
Salinidad: Menor de 12 lbs/kbls
PLANTAS INDIVIDUALES
Los componentes básicos son:
Un separador bifásico.
Separadores centrífugos para remoción de sólidos.
Bomba de Superficie.
Son unidades portátiles que suministran la potencia hidráulica para la operación de un pozo en bombeo hidráulico. se utilizan en sistemas abiertos y tienen la ventaja que la producción neta del pozo pasa a la línea de flujo, mientras que el fluido de potencia es recirculado en la planta.
LUBRICADOR
Sirve para sacar la bomba y desplazar la bomba hacia
el pozo evitando la contaminación del medio
ambiente. También se utiliza para controlar la
presencia de gases corrosivos que pueden
obstaculizar la bajada de la bomba o su remoción del
pozo.
HIDROCYCLONES
Separa los sólidos (principalmente arena) del fluidomotriz y evitar el daño prematuro de la bomba desuperficie y de subsuelo. El trabajo eficiente delhidrocyclon depende de un diseño adecuado quetenga en cuenta el tamaño de los sólidos conrespecto al tamaño del hidrocyclon y del diferencialde presión a través de él. un diferencial de presiónentre 40 y 50 psi es normalmente adecuado.
EQUIPO DE SUBSUELO
EQUIPO DE FONDO
UNIDAD DE PRODUCCION TUBERÍA DE FONDO
DE POZO
SELLO DE LA UNIDAD DE PRODUCCION
TIPOS DE ARREGLOS DE POZO.
UNIDAD DE PRODUCCION
Una bomba hidráulica de
producción consta de un
acople entre el motor y la
bomba. La unidad es
instalada debajo del nivel
del fluido a extraer.
NIVEL DE FLUIDO
MOTOR
BOMBA
CLASES DE BOMBAS
Bombas tipo A: Tienen los pasajes de fluido motriz internos a labomba, esto hace que sean aplicables a cualquier instalaciónpero tienen limitación en su capacidad de desplazamiento.
Bombas tipo B: Son diseñadas para instalaciones de “bombalibre” con ensamblajes de fondo especiales en los cuales lospasajes de fluido son externos a la bomba.
Bombas tipo D: Son una variación de las bombas tipo b con laadición de un segundo pistón motriz, para incrementar eldesplazamiento del motor y capacidad de levantamiento.
Bombas tipo E: Son bombas de alta capacidad dedesplazamiento porque disponen de dos pistones que son a suvez de bombeo (parte externa) y motrices(parte interna).
TIPO DE COMPLETAMIENTO
INSERTO FIJO
La bomba de fondo de pozoes corrida en una sarta detubería mas pequeña.
El aceite de potenciaconsumido baja por la sartapequeña y la de producción.
El fluido de potenciaexpulsado retorna por elanular de las dos sartas.
FIJO EN EL REVESTIMIENTO
La bomba de hueco es corridaen cualquier tamaño de tuberíay sentada por medio de unempaque de revestimiento.
El fluido de potencia baja porla tubería.
La producción mas el fluidoregresan por el anular.
LIBRE PARALELO
Dos sartas de tubería conectadas enel fondo por un bloque cruzado.La bomba libre es bajada por latubería de mayor diámetro ayudado porel fluido de potencia.
Es colocada en un sello deasentamiento sobre la válvula fija y unsello superior en un collar especial.
Continua la circulación de aceite depotencia , la bomba comienza a operar.
La producción y fluido de potencia sonexpulsados por el bloque cruzado yretorna por la sarta de tubería pequeña.
REVESTIMIENTO LIBRE
La sarta de tubería es corrida ysentada en el revestimiento conun empaque.
La bomba libre es circulada afondo.
En operación el fluido depotencia expulsado mas laproducción, son levantados por elanular del revestimiento.
RESORTES DE SUB-SUPERFICIE
Los resortes de fondo
se usan para
amortiguar el impacto
del descenso del
pistón, evitando el
daño.
se baja por cable al
pozo para proteger el
pistón.
TIPOS DE PISTON
PISTON VIAJERO
El agua fluye a través del pistón.
Cuando la presión de gas o aceite es
suficiente para cerrar la válvula, el
pistón es levantado hacia la superficie
donde el líquido es drenado y el gas y
aceite es acumulado en la línea de flujo.
ACERO SOLIDO
Este tipo de pistón es óptimo para pozos que
tienen tubería de producción combinada.
PISTON L
FRENAN LA FORMACION DE PARAFINAS
PISTON CEPILLO
Es diseñado para operar en pozos con arenas y
sólidos suspendidos en los líquidos
PISTON ALMOHADILLAS
Las almohadillas están hechas básicamente de
acero inoxidable, el pistón con almohadillas
entrelazadas está disponible con una sola
almohadilla o con tres según sea su diseño.
Bombeo Hidráulico tipo pistón.
Bombeo Hidráulico tipo Jet
Flexibilidad rango de tasas (5000 BPD)
Carencia de partes móviles, manejo de diferentes fluidos.
Pozos direccionales Fácil instalación
Fácil adaptación para automatización
Adaptación a casi cualquier profundidad
Fácil para agregar inhibidores de corrosión.
Mas tasas de producción en mismo diámetro de tubería.
Puede instalarse como un sistema integral
Adecuado para crudos pesados.
Puede instalarse en áreas reducidas (plataformas o urbanas)
Ventajas
Bombeo Hidráulico tipo pistón.
Bombeo Hidráulico tipo jet.
Presenta limitaciones en presencia de sólidos.
La eficiencia mecánica es baja.
Muestra ciertos inconvenientes en presencia de gas libre.
Se necesita una presión de succión relativamente alta.
Desventajas
DISEÑO DE UN LEVANTAMIENTO HIDRÁULICO
TIPO PISTÓN
CONSIDERACIONES DEL DISEÑO
Sistema abierto o cerrado?
Bombear o ventear el gas?
Arreglo de tubería de producción.
Unidad de bombeo a utilizar.
Escoger bombas de superficie.
Diseño del sistema de limpieza del fluido motriz.
GESTIÓN DEL GAS
Bombeo:
Instalaciones de más bajos
costos, pero no apropiado en pozos
de bajas presiones de producción y
altos GOR.
GESTIÓN DEL GAS
Venteo:
Mayores costos de instalación.
Necesario cuando:
ETAPAS DEL DISEÑO
• Selección de bombas.
• Caudal de inyección.
• Caudal de producción.
• Balance de presiones en sistemas cerrados.
• Balance de presiones en sistemas abiertos.
• Balance de presiones en una bomba hidráulica.
• Pasos para el diseño de un sistema bombeo hidráulico tipo pistón.
SELECION DE LA BOMBA
TAMAÑO DE BOMBA DESPLAZAMIENTO-BPD MAXIMA
O P/E A MAXIMA BPD POR SPM VELOCIDAD
DESCRIPCION PARTE PARTE
VELOCIDAD MOTRIZ BOMBA (SPM)
2x1-3/8x1-3/16 0,700 381 4,54 3,15 121
2x1-3/8x1-3/8 1,000 544 4,54 4,50 121
2-1/2x1-3/4x1-1/2 0,685 744 10,96 7,44 100
2-1/2x1-3/4x1-3/4 1,000 1086 10,96 10,86 100
3x2-1/8x1-7/8 0,740 1388 21,75 15,96 87
3x2-1/8x2-1/8 1,000 1874 21,75 21,55 87
Los fabricantes ( Trico-Kobe, National, Dreser, Armco ),
presentan tablas con las especificaciones básicas de
las bombas, a partir de las cuales se puede seleccionar
el tipo de bomba deseado.
BALANCE DE PRESIONES EN UN SISTEMA
CERRADO
P4
P1
P
2
P3
Fp
G4
F1
G1
F2
G1
F3
G4
Ps Ppr
Pwh
h4
h1
P1 = h1G1-F1+Ps
P2 = h1G1+F2+Ppr
P3 = h1G4+F3+Pwh
P4 = h4G4 = Pwf
Ps = PRESION DE INYECCION EN CABEZA, psi.
Ppr = PRESION DE RETORNO DEL FLUIDO MOTRIZ, psi
Pwh = PRESION DE LA LINEA DE FLUJO, psi.
F1,F2,F3 = PERDIDAS POR FRICCION EN LA TUBERIA, psi.
Fp = FRICCION EN LA BOMBA, psi.
G1,G4 = GRADIENTE DE FLUIDO, psi/pie.
h1 = PROFUNDIDAD DE LA BOMBA, pies.
h4 = SUMERGENCIA DE LA BOMBA; pies.
Pwf = PRESION DE FONDO FLUYENTE, psi.
CONVENCIONES
BALANCE DE PRESIONES EN UN SISTEMA
ABIERTO
P1 = h1G1-F1+Ps
P2 = P3
P3 = h1G3+F3+Pwh
P4 = h4G4 = Pwf
Ps = PRESION DE INYECCION EN CABEZA, psi.
Ppr = PRESION DE RETORNO DEL FLUIDO MOTRIZ, psi
Pwh = PRESION DE LA LINEA DE FLUJO, psi.
F1,F3 = PERDIDAS POR FRICCION EN LA TUBERIA, psi.
Fp = FRICCION EN LA BOMBA, psi.
G1,G3,G4 = GRADIENTE DE FLUIDO, psi/pie.
h1 = PROFUNDIDAD DE LA BOMBA, pies.
h4 = SUMERGENCIA DE LA BOMBA; pies.
Pwf = PRESION DE FONDO FLUYENTE, psi.
CONVENCIONES
P4
P1
P2
P3
Fp
G4
F1
G1
F3
G3
Ps Pwh
h4
h1
BALANCE DE PRESIONES EN LA
BOMBA HIDRÁULICA TIPO PISTON
AREAPRESION
DESCENDENTE
PRESION
ASCENDENTE
Ar
Am-Ar
Am-Ar
Ab-Ar
Ab-
ArAr
P1
P2
P1
P1
P1
P3
P4
P1
P2
P4
P3
P1
PRINCIPALES ASPECTOS DEL DISEÑO DEL
BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
Relación P/E.
Desplazamiento de la bomba.
Desplazamiento del motor.
Fricción en la bomba.
Cálculos de presión.
Potencia.
RATA DEL FLUIDO MOTRIZ
La rata del fluido motriz es función de la eficiencia
final de la bomba.
Para su cálculo se tiene:
RATA DEL FLUIDO MOTRIZ
CÁLCULO DE LA EFICIENCIA FINAL DE LA
BOMBA:
Forma Gráfica.
Ecuación:
RATA DEL FLUIDO MOTRIZ
Eficiencia Volumétrica Total [Nv]:
Es la eficiencia final de la bomba multiplicada por la
eficiencia final del motor. Entonces:
FRICCIÓN EN LA BOMBA
La fricción mecánica e hidráulica en la bomba, bajo
condiciones de “no carga” se obtiene de la siguiente
gráfica:
Fricción en la Bomba
Corrigiendo el 25% de pérdidas por fricción en la FPE
Cuando la corrección para FPE se ignora, comousualmente es, FP = ΔP
POTENCIA HIDRÁULICA
Se utiliza la siguiente ecuación para calcular la
potencia en superficie y el trabajo hecho por la
bomba en el fondo del pozo:
EJEMPLO DE BOMBEO HIDRAULICO
TIPO PISTON
EJEMPLO CON SARTA DE VENTEO
DE GAS
Producción Actual Aceite 273 BPD.
Gravedad del Aceite 20 ºAPI.
Producción Actual Agua 194 BPD.
Gravedad Específica del Agua 1.034.
Tubería Inyección del Fluido 31/2”.
Fluido Motriz + Agua + Aceite Formación
producidos por anular entre el revestimiento y
las tuberías de 31/2” y 11/4”.
OTROS DATOS
Régimen de Producción Deseada Q4 = 494 BPD
Porcentaje de Agua % W = 40
Producción de Agua Q6 = 198 BWPD
Producción de Aceite Deseada Q5 = 292
Presión Descarga Cabeza Pozo P Wh = 100 psi
Presión de Entrada a la Bomba P4 = 711 psi
Profundidad de Asentamiento Bomba h1 = 7310 pies
Temperatura Fluido Fondo del Pozo Tf = 140 ºF
Temperatura del Fluido en Superficie Ts = 100 ºF
Relación Gas – Aceite GOR = 157 scf/stb
Gravedad API del Fluido Motriz 20
Eficiencia del Extremo Motor Q’1 / Q1 = 90%
Eficiencia del Extremo de Bombeo Q4 / Q’4 = 90%
HALLAR
EL TAMAÑO Y TIPO DE LA BOMBA.
PRESIÓN REQUERIDA EN SUPERFICIE PARA LA
INYECCION DEL FLUIDO Ps
CALCULO DE LA CAPACIDAD DE
LEVANTAMIENTO DEL FLUIDO
P / Emax = 10.000 / Levantamiento neto, h1, pies
P / Emax = 10.000 / 7310
P / Emax = 1.37.
CON: P / Emax = 1.37
Diámetro Tubería Inyección 31/2”
Producción Deseada de 494 BPD.
SE HALLA LA BOMBA ADECUADA
SELECCIONO LA BOMBA
SELECCIÓN DE LA BOMBA
9.4414.178210.676Tipo A (3x1-3/4x1-1/2)
9.449.618211.00Tipo A (3x1-1/2x1-1/2)
7.439.616460.787Tipo A (3x1-1/2x1-3/8)
DESPLAZAMIE
PISTON -
BOMBA
DESPLAZAMIE
PISTON -
MOTOR
CAPACIDAD
MAX BOMBA
P / EBOMBA
TAMAÑO
CALCULO DE LA VELOCIDAD DE LA
BOMBA
Desplazamiento del extremo motor, q1.q1= 9.61 BPD / SPM
Desplazamiento del extremo de bombeo, q4.q4 = 9.44 BPD / SPM
La relación de áreas bomba/pistón, P/E.P/E = 1.00
La tasa de velocidad máxima, SPMmax
SPMmax = 87 Se calcula los SPM, con la ecuación
SPM = Q4/(q4x(Q4/Q’4))SPM = 494 / (9.44x0.90)SPM = 58
CALCULO DE VELOCIDAD DE BOMBA
CUANDO HAY BOMBEO DE GAS
CON: Presión Entrada Bomba de 711 Relación Gas Aceite de 157 scf/STBCorte de Agua de 40%
Leemos la Eficiencia teórica del Extremo debombeo que es de 80%. Como la eficiencia delextremo bombeo de deslizamiento es 90%, entonces
Calculo la eficiencia total del extremo de bombeo.Q4 / Q’4 = 0.8 x 0.9 = 0.72
SPM = Q4/(q4x(Q4/Q’4))SPM = 494 / (9.44x0.72)SPM = 73
LEO LA EFICIENCIA TEORICA DEL
EXTREMO DE BOMBEO
LEO LA EFICIENCIA TEORICA DEL
EXTREMO DE BOMBEO
CALCULO PERDIDAS DE PRESIÓN
POR FRICCION EN LA BOMBA FP
Leemos la con 20 ºAPI y una Tf = 140ºF.
o=150 CSTK. ( Del Fluido Motriz ).
La gravedad especifica del aceite motriz, Go, es :
Go = 141.5 / (131.5 + API)
Go = 141.5 / (131.5+20)
Go = 0.934
Se calcula el porcentaje de velocidad, %V:
%V = 100 x SPM / SPMmax
%V = 100x58 / 87
%V = 67
LEO LA VISCOSIDAD DEL FLUIDO
MOTRIZ
CALCULANDO LAS PERDIDAS DE
PRESIÓN POR FRICCION EN LA BOMBA
FP
CON: Bomba Seleccionada.
% de Velocidad de 67%
del Fluido Motriz de 150 CSTK
Leo las pérdidas de Presión por Fricción P
P = 985 psi (leído)
FP = P*Go
FP = 985*0.934
FP = 920 psi
LEO LAS PERDIDAS DE PRESION
POR FRICCION
CALCULO DE LA RATA DE FLUIDO
MOTRIZ Q1
Q1 = q1 x SPM / (Q’1 / Q1)
Q1 = 9.61 * 58 / 0.90
Q1 = 621 BPD
Donde
q1 Desplazamiento Extremo Motor BPD/SPM.
SPM Velocidad de la Bomba.
Q’1 / Q1 Eficiencia del Extremo Motor. Fracción
CALCULO PERDIDAS P. POR
FRICCION TUBERIA DE INYECCION
Se calcula la temperatura promedio, Tp del FluidoMotriz
Tp = (Tf + Ts) / 2
Tp = (140 + 100) / 2
Tp = 120 ºF
Leemos la 1 a 20 ºAPI y Tp= 120ºF.
1=132 CSTK = 5
Fluido Motriz = crudo
CON:
CALCULO PERDIDAS P. POR
FRICCION TUBERIA DE INYECCION
La tasa de fluido de 621 BPD.
La viscosidad de fluido motriz de 132 CTK
Leo las pérdidas de presión por fricción F1
F1= 8 psi/1000’
F1 = F1*H1*Go
F1 = 8*7310*0.934/1000
F1 = 55 psi
LEO PERDIDAS DE PRESIÓN EN
TUBERIA
CALCULO GRADIENTE COLUMNA
FLUIDO DE RETORNO G3
Como la ºAPI crudo = ºAPI fluido motriz, entonces:
Go fluido motriz = Go crudo = 0.934
Por lo tanto los Gradientes son iguales
G1 = G5 = 0.433*Go
G1 = G5 = 0.433*0.934
G1 = G5 = 0.404 psi/pie
AHORA
CALCULO GRADIENTE COLUMNA
FLUIDO DE RETORNO G3
Calculo el gradiente del agua de formación G6:
G6 = 0.433 x GEw
G6 = 0.433 x 1.034
G6 = 0.447 psi / pie
Hallando G3 (Agua + Crudo + F. Motriz)
G3 = (Q1xG1+Q5xG5+Q6xG6) / (Q1+Q5+Q6)
G3 = (621x0.404+296x0.404+198x0.447) /
(621+296+198)
G3 = 0.4116 psi / pie
CALCULO LA GRAVEDAD ESPECIFICA
DEL FLUIDO DE RETORNO
GE = G3/0.433
GE = 0.4116/0.433
GE = 0.951
CALCULO PERDIDA DE PRESIÓN POR
FRICCION TUBERIA DE RETORNO F3
Calculo la promedio= 3 de la columna de fluidosproducidos a la temperatura promedia.
Leo la Viscosidad del agua ( 6) a la TP =120ºF
6 = 0.53 CSTK
3 = (Q1xU1+Q5xU5+Q6xU6) / (Q1+Q5+Q6)
3 = (621x222+296x222+198x0.53) /(621+296+198)
3 = 183 CSTK
AHORA
LEO LA VISCOSIDAD DEL AGUA
CALCULO PRESIÓN POR FRICCION
TUBERIA DE RETORNO F3
CON: Caudal Fluido Retorno de 1115 BPD
Viscosidad de retorno de 183 CSTK
Leo Pérdidas de Presión en tubería de Retorno
F3 = 13 psi / 1.000 pies
F3 = F3*h1*G3
F3 = 13 *7310 *0.951 / 1.000
F3 = 90 psi
CALCULO PRESIÓN EN SUPERFICIE
PARA INYECCION FLUIDO PS
Se calcula la presión de la columna de fluido motriz, P1:
P1 = h1 x G1 – F1 + Ps
P1 = 7310 x 0.404 – 55 + Ps
P1 = 2898 + Ps
Se calcula la presión de la columna de fluidos de retorno, P3:
P3 = h1xG3 + F3 +Pwh
P3 = 7310 x 0.4116 + 90 + 100
P3 = 3199 psi
Remplazando P1 y P3 en la ecuación general:
P1 – P3 - (P3 – P4) x P / E – Fp = 0
2898 + Ps – 3199 – (3199 - 711) x 1.00 – 920 = 0
Ps = 3709 psi
