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7/23/2019 Capacidad de produccin.docx

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1-) Capacidad de produccin: como se determina y todo lo relacionado ayacimiento

El proceso de produccin de un pozo de petrleo se inicia desde el instante en

que los fuidos comienzan a moverse desde el radio externo de drenaje delyacimiento y termina cuando son recolectados en la estacin de fujo. Losfuidos transportados pierden ener!a en el yacimiento" en el pozo y en la l!neade fujo que los lleva a la estacin recolectora. Cuando la ener!a delyacimiento es su#ciente para completar el proceso de produccin" se dice queel pozo produce por fujo natural" y cuando es necesario utilizar aluna $uenteexterna de ener!a para el levantamiento de fuidos" desde el $ondo del pozo%asta la estacin" se dice que el pozo produce mediante levantamientoarti#cial.

FLUJO NATURAL

La tasa de produccin de un pozo es producto de un per$ecto &alance entre lao$erta de ener!a del yacimiento y la demanda de ener!a del pozo" incluyendosus $acilidades de transporte en la super#cie. 'ara realizar este &alance" esnecesario cuanti#car el consumo de ener!a en los distintos componentes delsistema de produccin. (nicialmente" la ener!a del yacimiento es" por loeneral muy alta y el pozo producir por fujo natural altos caudales de l!quido.*o o&stante" para explotarlo e#cientemente es necesario controlar la tasa deproduccin de los pozos. Con el tiempo" la ener!a del yacimiento serinsu#ciente para levantar los fuidos desde el $ondo %asta la super#cie y elpozo dejar de producir por fujo natural.

SISTEMA DE PRODUCCIN

El proceso de produccin en un pozo de petrleo comprende el recorrido de losfuidos desde el radio externo de drenaje en el yacimiento %asta el separadorde produccin en la estacin de fujo. El sistema de produccin est compuestopor cuatro mdulos principales: +acimiento" Completacin" 'ozo y L!nea de


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,lujo en la super#cie. Existe una presin de partida de los fuidos en eseproceso de produccin que es la presin esttica del yacimiento" y una presin#nal de entrea que es la presin del separador en la estacin de fujo. Laprdida de ener!a a travs de cada componente es $uncin de lascaracter!sticas de los fuidos producidos" y especialmente" del caudal de fujo

transportado.

e tal manera" que la capacidad de produccin del sistema responde a un&alance de ener!a" donde la suma de las prdidas de ener!a" expresada en$orma de presin de cada componente" es iual a la prdida total.

/radicionalmente" el &alance de ener!a se realiza&a en el $ondo del pozo0 perola disponi&ilidad actual de simuladores en el proceso de produccin permiteesta&lecer ese &alance en otros puntos de la trayectoria del proceso que se

conocen con el nom&re de nodos.'ara realizar el &alance de ener!a en los nodos" se toman varias tasas de fujocon las cuales se determina la presin con la cual el fuido entra al nodo y lapresin requerida para salir del mismo.La representacin r#ca de la presin de lleada de los fuidos al nodo" en$uncin del caudal o tasa de produccin" se denomina curva de o$erta deener!a del yacimiento 2info3 curve4). 5simismo" la representacin r#ca dela presin requerida a la salida del nodo" en $uncin del caudal de produccin"se denomina curva de demanda de ener!a del pozo 2outfo3 curve4). Lainterseccin de am&as curvas esta&lece la capacidad de produccin delsistema.La capacidad de produccin del sistema puede calcularse de dos maneras:anal!ticamente" mediante ensayo y error" donde se asumen valores de tasa deproduccin %asta conciliar la o$erta y la demanda" y r#camente"interceptando las curvas de o$erta y demanda.


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6-) '78E95 E ';eno un &ienin$erior. El ejemplo clsico de estos @ltimos" prove!do por 5l$red Oars%all6sonlos alimentos &sicos" cuya demanda viene de#nida por la po&reza" que nopermite a sus consumidores consumir comida de mejor calidad.


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determinan el comportamiento del fujo en el medio poroso" es primordial parausar apropiadamente los mtodos o tcnicas que se empleen para o&tener elcomportamiento presente y $uturo de un yacimiento.

'ara calcular la ca!da de presin (aba!i'ien!o)en un yacimiento

) !ndice de productividad

El !ndice de productividad" es un indicador de la capacidad o %a&ilidad paraproducir fuido de un pozo.


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presin de fondo fluyente para una determinada tasa de produccin estable.+stas pruebas proporcionan un )ndice de productividad real que refle"a laslimitaciones al flu"o que puedan ocurrir en el pozo, como puede ser el da(oocasionado a la formacin por los fluidos de perforacin, la restriccin ocasionadapor un empaque de rava o por el arenamiento del pozo. Sin embaro, no todos

los pozos son probados para obtener su )ndice de productividad, razn por la cualse deben utilizar m-todos alternos.>na manera de obtener el #I sin la medicin directa de la presin de fondofluyente pozo, consiste en utilizar las pruebas mensuales de produccin en lascuales se determina la tasa del pozo y se reistra la presin de cabezal. edianteel uso de correlaciones para el clculo de ca)das de presin para tuber)asverticales, se puede estimar un valor del diferencial de presin que ocurre en elpozo, que sumado a la presin de cabezal proporciona la presin de fondofluyente que se requiere para el calculo del #I. La informacin requerida paratraba"ar con estas correlaciones var)a dependiendo de las correlaciones a utilizar,pero usualmente incluyen informacin de la tuber)a de produccin $dimetro,lonitud% informacin del pozo $nulo de inclinacin%, de los fluidos $viscosidad delos fluidos, relacin as petrleo, corte de aua% y las tasas de flu"o. 1ntes dehacerse popular el uso de computadoras para hacer los clculos, las ca)das depresin eran calculadas mediante rficas.7tra manera de determinar el #I es mediante el uso de ecuaciones de flu"o atrav-s de medios porosos. ?stas relacionan la tasa de produccin con eldiferencial de presin que la ocasiona, incorporando parmetros del medio en elcual se desarrolla el flu"o. La ecuaciones ms sencillas para describir el flu"o atrav-s de un medio poroso son las del tipo 'arcy, $aplicables para el r-imenestable%. La ecuacin de 'arcy para flu"o radial es:

Ecuacin 2

'onde h es el espesor productor, ko es la permeabilidad al petrleo, So es laviscosidad del petrleo, To es el factor volum-trico del petrleo, re es el radiodedrena"e del pozo, rw es el radio del pozo y s es el da(o a la formacin.

'e la +cuacin 8 en la +cuacin 6, se obtiene:


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Ecuacin 3

con la cual se puede obtener el #I a partir de parmetros de los fluidos y de lasrocas yacimiento.>n ob"etivo del ineniero de produccin es obtener en todo momento )ndices deproductividad ms altos. 1lunos usos prcticos del #I incluyen el clculo delpotencial de flu"o m5imo, que es utilizado por alunos oranismos de reulacinpara determinar las tasas de produccin permitidas para cada pozo, paracomparar las capacidades de flu"o de los diferentes horizontes que atraviesa unpozo y para la evaluacin de traba"os efectuados mediante la comparacin de los

)ndices pre y post0traba"o.

I-) curva de comportamiento de afuencia en pozos daBados" estimulados y en$ormaciones estrati#cadas:Comportamientos de Influjo

*uando fluyen dos fases al mismo tiempo $p.e. por desprendimiento de as yoconificacin de aua%, se produce una curvatura debido a efectos depermeabilidades relativas. Las tasas obtenidas por un diferencial de presin dadosern menores a las pronosticadas por el #I $seccin ro"a de la @iura 6.6%. +steefecto se observa cuando la presin de fondo toma valores inferiores a la presinde burbu"eo del fluido.+viner y usAat8 fueron los que se(alaron esta curvatura y llearon a unaecuacin para estado estable en la cual 9 depende directamente de la interal deAroSoTo entre las presiones esttica y de fondo. Su estudio mostr que para unapresin esttica fi"a el #I disminuye a medida que aumenta la ca)da de presin.+ste m-todo encontr poca aplicacin en el campo debido a lo enorroso de la

t-cnica y a la cantidad de informacin requerida $curvas de permeabilidadesrelativas y estudios #B4%. +ste m-todo constituye un anlisis mecan)stico delcomportamiento del #I y es tan confiable como lo sea la informacin utilizada.+n enero de 6CD Boel< public los resultados de su estudio de simulacin, en elcual analiz un amplio rano de yacimientos productores por as en solucin.*onstruy curvas de influ"o para cada yacimiento a distintos estados deaotamiento y lueo normaliz las curvas dividiendo la tasa de petrleo entre latasa m5ima observada para cada caso y las presiones de fondo fluyente entre lapresin esttica del yacimiento. Sobrepuso las curvas resultantes y observ queeran bastante concordantes, por lo que construy una curva de referencia quefuese fcil de reproducir y aplicable a la mayor)a de los yacimientos que

produzcan por as en solucin.La ecuacin de la curva de Boel es:

Ecuacin !


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y se puede utilizar para un yacimiento espec)fico al sustituir los valores de tasam5ima y presin esttica correspondientes al yacimiento de inter-s.#ara la construccin de una I#E mediante el m-todo de Boel slo es necesarioconocer la presin esttica del yacimiento y tener un valor de presin de fondofluyente con su respectiva tasa. Sustituyendo los valores en la ecuacin de

referencia se obtiene la tasa de flu"o m5ima y una vez conocida -sta se puedeescribir la ecuacin de la curva que satisface a cualquier punto.7tra conclusin del traba"o de Boel fue que el efecto del da(o en las curvas deinflu"o es la disminucin de su curvatura. +sto es e5plicado me"or por Standin F,quien incluy el concepto de la eficiencia de flu"o y present un rfico para

correcciones debido a el factor de da(o $@iura 6.8%

"i#ura 12 Curvas I$% para $ozos &a'ados


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Se puede observar que a medida que disminuye la eficiencia de flu"o $aumenta elda(o a la formacin% la curva correspondiente se hace cada vez mas recta, lo quecomprueba la observacin de Boel.#osteriormente, @etAovitchG trat de verificar los resultados de Boel mediante el

anlisis de datos de campo obtenidos en yacimientos con un amplio rano decondiciones mediante pruebas de tasa mltiple. Sus resultados difieren de los deBoel. Hasado en sus observaciones, estableci el #I como:

Ecuacin (

donde 9 es el #I estable. +n esta ecuacin e5isten dos variables desconocidas,

J9K y JnK. 1l conocer dos presiones de fondo y las tasas estables a las que -stasse producen, se puede determinar el valor de las dos variables planteando unsistema de ecuaciones. +l e5ponente n es indicativo de la e5istencia de flu"o queno responde a la ley de 'arcy $p.e. flu"o turbulento%. Si n es iual a la unidad seconsidera que la ley de 'arcy describe el flu"o presente.Los resultados obtenidos mediante el m-todo de @etAovitch cuando n es iual auno, son un poco ms conservadores que aquellos obtenidos mediante laecuacin de Boel. Si se dispone de las pruebas multipunto y se puededeterminar el e5ponente n, entonces la prediccin puede a"ustarse de me"ormanera a la data del campo.

+n un e"emplo encontrado en la literatura6 se utilizaron los m-todos de Boel, y@etAovitch para determinar las tasas m5imas de flu"o. ediante la correlacin deBoel se obtuvo una tasa m5ima de CCG barriles diarios, mientras que con la de@etAovitch $al considerar n iual a uno% se obtuvo la tasa de CF= barriles. Ladiferencia entre ambos m-todos es menor al cinco por ciento.+n el caso del e"emplo citado se dispon)a de la informacin requerida paradeterminar el e5ponente n, el cual ten)a un valor de =,CG. >tilizando este valor enla ecuacin de @etAovitch se obtuvo una de tasa m5ima de 8G bbld. La tasam5ima real de este pozo era de


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%ttp:es.slides%are.neta&osocorroproduccin-1-clase-

-) tasa

*+,) Dis'inuci"n #e la Ca-aci#a# #e Pro#ucci"n

5 travs del tiempo" la o$erta de ener!a del yacimiento en el $ondo del pozopuede reducir a consecuencia de la disminucin de presin esttica y del !ndicede productividad. 5dicionalmente" la demanda de ener!a en el $ondo puedeaumentar a consecuencia del incremento del porcentaje de aua. En am&oscasos" el resultado es que la capacidad de produccin del sistema disminuye.

En otras situaciones ms cr!ticas puede suceder que la demanda de ener!a enel nodo sea siempre mayor que la o$erta de ener!a del yacimiento paracualquier tasa de fujo. En estas circunstancias" el pozo GmuereG" es decir" dejade producir por fujo natural. Cuando esto ocurre" se requiere el uso de una$uente externa de ener!a para lorar conciliar la o$erta con la demanda deener!a. La utilizacin de esta $uente es con el #n de levantar los fuidos desdeel $ondo del pozo %asta el separador" es lo que se denomina levantamientoarti#cial.

El propsito de los mtodos de levantamiento arti#cial es minimizar los

requerimientos de ener!a en la cara de la $ormacin productora" con el o&jetode maximizar el di$erencial de presin a travs del yacimiento y provocar" deesta manera" la mayor afuencia de fuidos" sin que se eneren pro&lemas deproduccin: arenamiento" coni#cacin de aua" entre otros.
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