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EJEMPLO : Pérdida de carga en Tubing

El punto donde las curvas de contrapresión interceptan las curvas de comportamiento del pozo, se encuentran los caudales potenciales de producción para una determinada presión dinámica de boca (Ptf), en función del diámetro del tubing considerado.

La confección de las curvas de contrapresión del tubing se basa en el cálculo de pérdidas de carga para distintos caudales, o sea, el cálculo de la presión dinámica de fondo (Pwf), para una Ptf elegida, aplicando la ecuación de Smith.

Donde:

Pwf = Presión dinámica de fondo en psia.

Ptf = Presión dinámica de boca en psia.

e = 2,71828

Q = caudal en Mcf/d (Miles de pie3/día)

Tp = Temperatura promedio en el tubing ° R (Tp = 614,7 ° R)

Zp = Factor de compresibilidad promedio aritmético reservorio (Zp = 0,9243)

d = diámetro interior del tubing

Para tubing de diámetro exterior de 3 ½ “, corresponde diam. Int = 2, 92”

G = Gravedad específica del fluido del pozo (G = 0.616)

L = Profundidad al punto donde se tomó la Pws, en pies. (2.900 metros = 9515 pies)

Pwf2= (e

sxPtf

2) +6,67x10

-4 ( QTpZp )

2 (e

s-1)f

d5

s= 0,0375 G.L

Tp.Zp

2

065.0

065.0058.0065.03 ...10.9208,30

GdQf

Q = en pie3/d

f = factor de fricción (Cullender y Smith)

= f(Ptb) (lb / (ft x seg)) (Ver Tabla Nº 3)

Ptb = (Ptf + Pwf) / 2

Donde:

Ptb : Presión promedio en Tubing.

TABLA Viscosidad

Ptb (Kg/cm2) x 106 (lb / (ft x seg))

110 9,9115

100 9,6737

90 9,4753

80 9,1583

70 8,9204

60 8,7722

50 8,5636

45 8,5429

Nota: Observar el uso correcto de las unidades

Con las ecuaciones planteadas, calcular las Pwf correspondientes a etapas de Producción del yacimiento, contemplando al menos las siguientes alternativas:

a) Ptf = 80 Kg/cm2 b) Ptf = 60 Kg/cm2

c) Ptf = 40 Kg/cm2 d) Ptf = 25 Kg/cm2

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Cálculo pérdida de carga para distintos caudales – Pozo Tipo

Ptf(Psi) Ptf(kg/cm2) Ptf(Psi) Ptf(kg/cm

2)

1.137,9 80 853,4 60

Mm3/d MMCf/d u (lb/(ft*seg)) f (Psi) (kg/cm2) u (lb/(ft*seg)) f (Psi) (kg/cm

2)

25 0,883 0,00000970 0,00576 1416,050 99,558 0,00000898 0,00573 1062,544 74,704

50 1,766 0,00000971 0,00551 1418,529 99,732 0,00000899 0,00548 1065,829 74,935

100 3,532 0,00000972 0,00526 1427,970 100,396 0,00000900 0,00524 1078,301 75,812

250 8,829 0,00000979 0,00496 1488,995 104,687 0,00000908 0,00494 1157,524 81,382

500 17,659 0,00001004 0,00475 1680,427 118,146 0,00000933 0,00473 1394,189 98,021

750 26,488 0,00001039 0,00464 1950,937 137,164 0,00000971 0,00462 1709,428 120,185

1000 35,317 0,00001078 0,00456 2270,901 159,660 0,00001017 0,00454 2066,146 145,264

1200 42,381 0,00001108 0,00452 2549,408 179,241 0,00001055 0,00450 2368,343 166,511

1300 45,913 0,00001122 0,00450 2693,887 189,399 0,00001074 0,00448 2523,079 177,390

1350 47,678 0,00001128 0,00450 2769,684 194,728 0,00001083 0,00449 2603,823 183,067

Q Pwf Pwf

COMPORTAMIENTO Y CONTRAPRESION DE POZO PROMEDIO

0,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

100,000

110,000

120,000

130,000

140,000

150,000

160,000

170,000

180,000

190,000

200,000

210,000

220,000

230,000

240,000

250,000

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400

Q (Mm3/d)

Pw

f(k

g/c

m2)

Ptf=80 Ptf=60 Ptf=40 Ptf=25 Pr0=238 Pr1=225 Pp2=180 Pp3=120 Pp4=80 Pp5=50