Curso Practico de Echometer

8/9/2019 Curso Practico de Echometer

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CURSO PRACTICO DE ECHOMETER


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Conceptos Bsicos de Bombeo Mecnico Funciones del Echometer Componentes del Echometer Registro de Nivel de Lquido

Adquiriendo la seal acstica Anlisis Automtico Presin en el casing

Anlisis Manual Anlisis por velocidad acstica

Cartas Dinagrficas

Adquiriendo la seal Anlisis de la carta dinagrfica Pruebas de Vlvulas

Registro de voltaje y corriente. Ejemplos de interpretacin con el Software.

CONTENIDO


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CONCEPTOS BASICOS

DE BOMBEO MECANICO


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CONCEPTOS BASICOS DE BOMBEO MECANICO

BARRAPULIDA

CONEXIONREVESTIDOR

LINEA DEFLUJO

CRUDO

G A S

FORRORANURADO

(LINER)

UNIDAD DE BOMBEO

PRENSAESTOPADE SUPERFICIE

CABEZAL

SARTA DE CABILLAS

REVESTIDOR

EDUCTOR

PISTON

VALVULA VIAJERA

VALVULA FIJA

CRUDO

COLGADOR GRAVA

LINEA DE GAS

LINEA DE FLUJO

ELEVADOR

GUAYA


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Vlvula Viajera

Vlvula Fija

Barril

Pistn

Vastago de Tiro

Sarta de Cabillas

Componente Descripcin

Barril o cilindro de

la bomba

Es una pieza cilndrica pulida donde se almacena el fluido,

dentro del cual se mueve el pistn. El dimetro del barrilrepresenta el dimetro nominal de la bomba.

El mbolo o pistn Es el elemento movible dentro de la bomba. Su dimetrodetermina la capacidad de desplazamiento y su resistencia

es menor que la del cilindro. El dimetro del pistn,representa el dimetro de desplazamiento de la bomba.

Vlvula viajera Est ubicada en el pistn, de tipo bola y asiento, permite eldesplazamiento del fluido desde el barril hacia la tubera de

produccin a travs del pistn.

Vlvula fija Es de tipo bola y asiento, facilita la entrada del fluido desde elpozo hasta el barril de la bomba.



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Pozos con 0,1 < IP < 5 Tasas de produccin entre 20 - 20000Bl/d Tasas de gas entre 0.01 - 0.15 MMPCD RGL entre 10 - 300 AyS entre 0 - 100% Nivel de fluido entre 400 - 8000 Viscosidad entre 100 - 80000cPs API entre 6 - 35 Profundidad entre 400 - 8000 Dimetro del revestidor 41/2 - 95/8.

Ventana de Aplicacin



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Aplicable a crudos pesados yextrapesados, preferencialmente.

Aplicable en pozos con bajo nivel defluido.

Capaz de manejar agua. El diseo es poco complejo.

El sistema es eficiente, simple y fcilde operar por el personal de campo.

Se puede aplicar a completacionessencillas y mltiples.

Puede utilizar gas o electricidad comofuente de energa.

Puede bombear crudos viscosos y aaltas temperaturas.

Bajo costo de mantenimiento.

Aplicable a crudos pesados yextrapesados, preferencialmente.

Aplicable en pozos con bajo nivel defluido.

Capaz de manejar agua. El diseo es poco complejo.

El sistema es eficiente, simple y fcilde operar por el personal de campo. Se puede aplicar a completaciones

sencillas y mltiples. Puede utilizar gas o electricidad como

fuente de energa. Puede bombear crudos viscosos y a

altas temperaturas. Bajo costo de mantenimiento.

Est limitado por profundidadmxima, 7000 pies.

El equipo de superficie espesado y voluminoso.

Sensible a la alta produccinde arena.

Prdida de eficienciavolumtrica para pozos conalta produccin de gas.

Requiere taladro parareemplazar el equipo desubsuelo

Est limitado por profundidadmxima, 7000 pies.

El equipo de superficie espesado y voluminoso.

Sensible a la alta produccinde arena.

Prdida de eficienciavolumtrica para pozos conalta produccin de gas.

Requiere taladro parareemplazar el equipo desubsuelo

Ventajas Desventajas



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Derrame a nivel del cabezal, el cualpuede indicar una fuga a travs delprensaestopa.

Ruido en la caja de engranaje.

Fallas del sistema elctrico.

Motor quemado.

Correas en mal estado.

Barra pulida doblada, rayada,careada.

Unidad de bombeo desbalanceada.

Derrame a nivel del cabezal, el cualpuede indicar una fuga a travs del

prensaestopa.

Ruido en la caja de engranaje.

Fallas del sistema elctrico. Motor quemado.

Correas en mal estado.

Barra pulida doblada, rayada,careada.

Unidad de bombeo desbalanceada.

Fallas en superficie


Vlvulas daadas

Cabillas sueltas o rotas.

Bomba bloqueada por gas.

Caja de engranaje daada.

Golpe de fluido.

Fuga de vlvula.

Bomba con mucho gas.

Vlvulas daadas

Cabillas sueltas o rotas.

Bomba bloqueada por gas.

Caja de engranaje daada. Golpe de fluido.

Fuga de vlvula.

Bomba con mucho gas.

Fallas en fondo


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ANALIZADOR DEPOZOS ECHOMETER


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Determina el nivel de lquido (Sumergencia de la bomba). Restauracin de presin (produccin de gas en el anular). Test dinagrfico (carta dinagrfica, pruebas de vlvulas). Test de potencia (torque caja, balanceo de la unidad, consumo elctrico).

FUNCIONES DEL ECHOMETER

Proporciona todos los datos necesarios para laoptimizacin del pozo mediante el diagnsticodel sistema de levantamiento artificial

Proporciona todos los datos necesarios para laoptimizacin del pozo mediante el diagnsticodel sistema de levantamiento artificial

El objetivo principal del Analizador de pozosEchometer es proporcionar al operador y al Ing.de produccin todos los datos necesarios paraanalizar el comportamiento de un pozo de

petrleo. Para cumplir este objetivo utiliza unacombinacin de hardware y software coordinadodesde una computadora porttil.

Funciones


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Pinzas Amperimtricas

Celdas de Carga

Pistola

Analizador

Sensores de presin

COMPONENTES DEL ECHOMETER


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Alimentar y recibir la seales de los sensores.

Convertir las seales analgicas de lossensores en seales digitales.

Proporciona la comunicacin necesaria conuna computadora (porttil) para elprocesamiento de los datos.


Analizador El Analizador es una unidad electrnicacompacta que permite:


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COMPONENTES DEL ECHOMETERPistola

Funcin: Generar un pulso acstico. Los ecos de este pulso sondetectados por el micrfono instalado en su interior y enviados alanalizador. En ella se instala el sensor de presin. El pulso acstico se

puede generar en modo explosin o en modo implosin.

Modo Explosin : Utiliza suministro de gas externo para generar el pulso

acstico en el pozo. La presin en la cmara debe ser mayor que lapresin del casing.

Modo Implosin: Puede usarse si la presin del casing es mayor que200 psi. Este mtodo utiliza la presin del pozo para generar el pulsoacstico. No se necesita suministro de gas externo.


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COMPONENTES DEL ECHOMETERPistola (Cont.)

Pistola Manual (Compacta)

Se acciona manualmente.

Se puede utilizar tanto en modo explosincomo en modo implosin.

Presin de trabajo de 1500 psi y de 5000 psi

Pistola Automtica (Remota)

Posee un solenoide de 12v que permite accionar lapistola desde el analizador.

Se utiliza solo en modo explosin.

Presin de trabajo 1500/3000 psi.


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Resolucin de 0.1 psi para un rango de 1500 psi.

Temperatura de trabajo: -40F a 140F El montaje en la pistola debe ser manual (no utilizar herramientas). Estn disponibles en los rangos: 25, 40, 60, 100, 160, 2501000 bar.

Funcin Medir la presin en el anular.


Sensor de Presin


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Se utilizan para medir la carga en la barra pulida y su posicin.

Es conveniente para las mediciones

rapidadas y fciles. Infiere la carga atravs de mediciones de lasvariaciones de dimetro de la barrapulida. Tambin posee un

acelermetro para medir la posicin.

COMPONENTES DEL ECHOMETERCelda de Carga

Tipo Herradura Es un transductor muy exacto diseado para

medir valores de carga muy precisos. Poseeun strain gauge para medir la carga y unacelermetro para medir la posicin.

Ajustable


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Pinzas Amperimtricas y voltmetro

Con este instrumento se puede medir elvoltaje y la corriente, permitiendocalcular la potencia consumida por elmotor en cada ciclo.

No se necesita parar la unidad(desconectarla electricamente) parahacer las pruebas.

La instalacin requiere de precaucin por ser lneas de 480 V.


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REGISTRO DE

NIVEL DE FLUIDO

REGISTRO DE NIVEL DE FLUIDO


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TUBERA DEPRODUCCIN

REVESTIDOR

NIVEL DEFLUIDO

Es la profundidad del limite entre la fasegaseosa y la fase lquida en el espacioanular entre la tubera de produccin y elrevestidor medido desde superficie.

La diferencia entre el nivel de fluido y laprofundidad de la bomba se conocecomo sumergencia

Que es el Nivel de Fluido?



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REGISTRO DE NIVEL DE FLUIDO Adquiriendo la seal acstica

Para el registro de la seal es necesario cumplir con las siguientescondiciones:

1.- Introducir correctamente el serial y los coeficientes del sensor depresin y realizar la secuencia del cero.

2.- Verificar que las vlvulas del casing se encuentren en buen estadoy que abran y cierren correctamente.

3.- El operador debe estar seguro que la seal registrada

corresponde y es representativa de la condicin actual del pozo.



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REGISTRO DE NIVEL DE FLUIDO Adquiriendo la seal acstica (Cont.)

4.- Para un correcto registro de la seal se debe introducir lossiguientes datos:

El nombre del pozo La presin esttica del yacimiento Profundidad de la bomba Dimetro interno del casing Dimetro externo del tubing Temperatura de superficie Temperatura de fondo Gravedad del crudo Promedio de la longitud de las juntas



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CONECTOR DEMICRFONO

LAPTOP

TUBERA DEPRODUCCIN

ANALIZADOR

PISTOLA

NITRGENO / CO2

REVESTIDOR

VALVULAREVESTIDOR

NIVEL DEFLUIDO

PERFORACIONES

SENSOR DEPRESION

ECHOMETER

MICRFONO

Se genera un pulso connitrgeno o CO2 a travs delespacio anular del pozo (o enla tuberia de produccin).

Las reflexiones del sonidochocan con el nivel y las juntas

de la tubera y regresan a lasuperficie.

La seal es detectada por elmicrfono y traducida a sealelectrnica e interpretada por el analizador y enviada alcomputador en forma digital.

Como se mide el nivel de fluido con Echometer?




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Utilizando la seal acstica y de presin del espacio anular, elanalizador determina la profundidad del limite entre la fase gaseosa yla lquida.


REGISTRO DE NIVEL DE FLUIDOREGISTRO DE NIVEL DE FLUIDO


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REGISTRO DE NIVEL DE FLUIDOREGISTRO DE NIVEL DE FLUIDO

Anlisis de la seal acstica

Identificacindel nivel de

fluido

Identificaciny cuenta de

cuellos



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En algunos pozos la frecuencia de los cuellos cambiar debido a lasvariaciones en la velocidad acstica con la profundidad; esto es queporque es necesario procesar los datos ms rigurosamente y que

realmente se cuente cada reflexin individual para obtener un conteoexacto de cuellos. Esta cuenta se hace automticamente.

Anlisis de la seal acstica



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Presin en el casing

Esta opcin muestra el cambio depresin en el anular vs. El tiempo(dp/dt), durante el perodo que las

vlvulas del casing estn cerradas.Con este dato el softwaredetermina la cantidad de gasproducida por el anular y el gaspresente en la columna de fluido.

Los datos de presin de casing sern registrados en un mximo de 15minutos y entonces la adquisicin se terminar automticamente. Eloperador tiene la opcin de acabar el registro de los datos a cualquier punto que crea conveniente. Generalmente, dos minutos son el tiemposuficiente por medir un registro.



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Anlisis Manual

Esta opcin se usa para el anlisis detallado de los datos acsticos enlos casos cuando el software no es capaz de completar el anlisisautomtico ante la presencia de un nivel lquido muy alto o una seal

muy compleja.



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Pasos para el anlisis Manual

1.- Seleccionar el intervalo a usar 2.- Filtrar la seal si es necesario

4.- Espaciar las marcas para ajustar con la frecuencia de los cuellos3.- Alinear la primera marca con la seal



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Hoja Resumen



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V

Ejemplo



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Ejemplo



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Anlisis por Velocidad Acstica

La tcnica optativa ms simple por determinar la profundidad del nivellquido es introducir la velocidad acstica. La velocidad puedeobtenerse de datos anteriores obtenidos en pruebas de campo.



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Este formulario proporciona tresopciones:

Introducir directamente el valor de lavelocidad si es conocido.

Calcular la velocidad basada en lagravedad de gas, presin ytemperatura.

Calcular la velocidad dado unanlisis de gas, presin ytemperatura.



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Conociendo la velocidad acstica, el nivel de lquido se calculapor medio de la ecuacin:

Donde:

D = Distancia del nivel de liquido (pie)

T = Tiempo entre la generacin de la onda inicial y la onda reflejada (seg)V = Velocidad Acstica (pie/seg)

2

T D =



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Pozos de Gas Lift

Verificar el funcionamiento de las vlvulas

Identificar tubera rota.

Formacin de tapones


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REGISTRO DE

CARTA DINAGRAFICA

REGISTRO DE CARTA DINAGRAFICA


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Posicin

C a r g a

Peso de la sarta de cabillassumergida+

Peso del fluido manejado

Peso de la sartade cabillassumergida

Carrera efectiva

Trabajo gastado en compri mir

gas



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Utilizando el software TWM en el modo de adquisicin, introducir el serialy los valores de los coeficientes de la celda de carga que se usar en lasmedidas.

Los coeficientes C1 y C2 se usan para calcular la carga en la barrapulida con la ecuacin: Carga = C1 + VC2 - Ccf donde:Carga = carga en la barra pulida, KLBS

V = medida de la celda, en mV/VCcf = Coeficiente de calibracin del desplazamiento de cero.



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Para un correcto registro de la seal se debe introducir lossiguientes datos:

Fabricante de la unidad de bombeo El modelo API de la unidad bombeo. El sentido de rotacin de la caja de engranajes. La longitud de la embolada (plg) El dimetro del pistn (plg) La profundidad del ancla de tubera (pie) (en caso que exista) La profundidad de la bomba (pies) Descripcin de la sarta de cabillas, Dimetro, longitud del tramo, y

el grado.

Datos Necesarios



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Instalacin de la Celda de Carga



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Adquiriendo la seal

Escalar la seal

Cambiar el tiempode adquisicin

Comenzar la adquisicin

Cambiar # de ciclos a adquirir



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Adquiriendo la seal (Cont.)

El software calcula la velocidad y la posicin de la barra pulida por laintegracin numrica de aceleracin vs tiempo. Los datos deaceleracin deben variar de aproximadamente +0.5 mV/V a -0.5 mV/V yexhibe los valores positivos y negativos.



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Para cambiar la escala enunidades de ingeniera



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Para visualizar Aceleracin, posicin y corriente del motor en funcindel tiempo, seleccionando la variable correspondiente en el men de la

parte superior de la ventana



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Aceleracin Velocidad

PosicinCorriente del motor


f


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En la etiqueta Overlay del menu se muestra la carta dinagrfica. Semuestra uno o varios ciclos de bombeo.

Anlisis de carta dinagrfica


A li i d di fi


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A li i d di fi


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A li i d t di fi


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Pr eba de Vl la


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Prueba de Vlvula

El operador tendr 3 minutos (180 segundos) para realizar uno o dospruebas de vlvula viajera y una o dos pruebas de la vlvula fija.

Detener la prueba


Prueba de Vlvula


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Prueba de Vlvula

Con la celda de carga instalada en la barra pulida y deteniendo la unidadde bombeo a 3/4 en la carrera ascendente para la vlvula viajera y a 3/4carrera descendente para la vlvula fija.

Vlvula viajera

Vlvula Fija

REGISTRO DE CARTA DINAGRAFICAPrueba de Vlvula


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Escurrimiento de la bomba: La lnea doble (TV) indica la carga moderadadespus cinco segundos Una disminucin en la carga es una indicacinque el ecurrimiento est teniendo lugar. El % de disminucin de la carga(lbs/sec) se convierte a un % de escurrimiento de bomba equivalente y sedespliega al fondo de la pantalla refiriendose a Bbls/d.


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REGISTRO DECORRIENTE Y VOLTAJE

REGISTRO DE CORRIENTE Y VOLTAJE

Instalacin de las pinzas Amperimtricas


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Instalacin de las pinzas Amperimtricas

Las pinzas amperimtricas incluyen trescables que deben conectarse a los

terminales de la fase correspondientes.Cada uno tiene una etiqueta con laposicin correspondiente: IZQUIERDA,CENTRO y DERECHO.

Las Conexiones deben hacerse alterminal apropiado y en el interruptor depotencia principal.



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Para un correcto registro de la seal se debe introducir lossiguientes datos:

Voltaje, frecuencia y nmero de fases del motor Costo de KWH Marca y modelo del motor

Potencia nominal del motor Produccin del pozo (crudo y agua) Amperaje del motor a carga completa Velocidad nominal del motor

Datos Necesarios



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El usuario debe determinar losiguiente:

La amplitud debe similar en

ambos ciclos. Las crestas negativas debentener las amplitudes similaresen ambos ciclos.

El valor mnimo de corrientedebe coincidir con el cero delvoltaje.

Cuando estas condiciones se renen, el usuario debe aceptar los datoscomo vlido. De lo contrario los datos deben rechazarse y debenadquirirse de nuevo.


Determin r l eficienci de l


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Determinar la eficiencia de la

unidad de bombeo desde elpunto de vista de energa y decarga mecnica

El costo de energa por mesque asume un funcionamientocontinuo (24 horas por da y30 das por mes)

El costo de operacin tambines calculado

Determinar si est balanceada la unidad de bombeo

Optimizar la demanda elctrica

Identificar problemas de cargas excesivas.

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