ESCUELA POLITCNICA NACIONALLEVANTAMIENTO ARTIFICIAL

ING. VLADIMIR CERONLEVANTAMIENTO ARTIFICIALSEXTO SEMESTREYESENIA ARTETA02/05/2015VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE USAR LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL

ABSTRACTLa Produccin Por Flujo Natural no es el mtodo que garantiza los niveles de produccin rentables durante toda la vida productiva del yacimiento.Para obtener el mximo beneficio econmico de nuestro yacimiento, es necesario seleccionar el mtodo de produccin ptimo, este es el que permite mantener los niveles de produccin de la manera ms econmica posible.La mayora de los pozos son capaces de producir por Flujo Natural en la primera etapa de su vida productiva, no obstante una vez finalizada la produccin por Flujo Natural, es necesario seleccionar un Mtodo de Levantamiento Artificial que permita seguir produciendo eficientemente el yacimiento.Al realizar la explotacin del yacimiento la presin de este disminuye lo que implica que la produccin baje hasta el momento en el cual el pozo deja de producir por si mismo.El Mtodo de Levantamiento Artificial consiste en extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicacin de fuerzas o energas ajenas al pozo.Cada uno de los sistemas de Levantamiento Artificial tiene sus propias limitaciones econmicas y operacionales que lo excluyen de cualquier consideracin en ciertas condiciones operacionales.Una vez que haya sido elegido en el pozo el Mtodo de Produccin, debe disearse adecuadamente el equipo necesario para que este funcione en condiciones particulares del pozo. Por lo tanto, independientemente de la escogencia del mtodo, se deber suministrar al personal de operaciones suficiente informacin y entrenamiento para que la instalacin sea exitosa desde el punto de vista econmico.El propsito de los Mtodos de Levantamiento Artificial, es minimizar los requerimientos de energa en la cara de la formacin productora, con el objeto de maximizar el diferencial de presin a travs del yacimiento y provocar de esta manera, la mayor afluencia de fluidos, sin que se generen varios problemas de produccin como pueden ser: arenamiento, conificacion de agua etc.

RECURSOSLa seleccin del mtodo de levantamiento artificial requiere la preparacin dediagramas de presin versus rata de flujo en conjunto con la correlacin de lascapacidades de produccin del pozo y del comportamiento de la presin en lastuberas. Muchos otros factores tales como la locacin, la recuperabilidad conwireline, la corrosin, la presencia de parafina y de scale, los costos, la vida til yotros influencia la seleccin final del equipo de levantamiento artificial.Los principales mtodos de levantamiento usados en la industria petrolera son elbombeo mecnico por varillas, el gas lift, el bombeo electrosumergible, elbombeo hidrulico tipo jet, el bombeo hidrulico tipo pistn y el plunger lift.Sistemas nuevos tambin se viven desarrollando con frecuencia y son probadoscontinuamente, al igual que el uso combinado de ellos. El levantamiento decrudos viscosos requiere de especial atencin. Pozos ubicados offshorey enaguas profundas presentan problemas especficos a ser tratados en donde laslimitaciones de espacio en superficie tambin es un factor importante.El mtodo de levantamiento artificial debe ser considerado antes de laperforacin del pozo. Obviamente esto no puede ser hecho en pozosexploratorios pero si debe ser hecho para los subsecuentes pozos de desarrollo.El programa de perforacin debe asegurar los tamaos de hueco necesario parala instalacin del revestimiento y de la tubera de produccin.Una limitacin seria de la instalacin de los mtodos de levantamiento artificiales la presencia de revestimientos de dimetro pequeo que limita la instalacinde tubing que ofrezca la rata de produccin deseada, limita el tamao del equipode gas lift y/o de bombeo.La limitacin del espacio en superficie tambin es importante. Por ejemplo, elgas lift requiere compresores de gas grandes, el bombeo electrosumergiblerequiere la presencia de grandes generadores.

RESOLUCION

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEO MECNICO VENTAJAS Este sistema tiene como su principal ventaja la simplicidad de las herramientas que lo conforman, lo que lleva consigo que su costo inicial sea menor a comparacin de los dems sistemas. Las herramientas utilizadas en este sistema son fciles de reparar, por lo tanto se las puede realizar en el mismo campo donde se encuentren sin tener la necesidad de llevarlos a talleres especializados lo que implicara un gasto mayor. Tiene una adaptabilidad a los cambios de caudal que le permiten trasladarse e instalarse en diferentes pozos sin mayores inconvenientes. Se puede aplicar este sistema en pozos cuya presin de fondo fluyente es baja (Pwf) y/o que posean un crudo muy viscoso (Alto API). Los repuestos son baratos en relacin a otros equipos de bombeo y los sistemas tanto en superficie como en el subsuelo son muy sencillos. Al ser el sistema ms antiguo de todos se obtiene mayor experiencia y conocimiento lo cual ayuda a los operadores a comprender su manejo, y tambin poder corregir posibles fallas. Las caractersticas de este levantamiento permite que el personal del campo lo pueda operar en forma gil y eficiente. Al ser unidades independientes que se instalan a cada pozo permite que estos equipos puedan ser desmontados transportados y colocados en otros pozos. Presenta flexibilidad en la produccin de diferentes ratas de flujo. DESVENTAJAS A comparacin de los dems sistemas este presenta su mayor dificultad de operacin en pozos muy profundos, mayores a 7000 ft, por lo cual es una desventaja y lo hace poco aplicable en el Oriente Ecuatoriano donde la mayora de los pozos excede de los 7000ft de profundidad. A profundidades muy altas las varillas tienden a alongarse y perder rigidez lo cual afecta el desplazamiento de la carrera de los mbolos. La interpretacin de los resultados obtenidos mediante dispositivos que determinan el nivel del fluido en el espacio anular no es exacta. Por sus caractersticas mecnicas se tiene problemas de desgaste por friccin en todos sus componentes. No se puede utilizar en pozos con alta rata de produccin. No se pude utilizar en pozos que producen mucha arena por el problema de la corrosin.LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEO HIDRULICO VENTAJAS Este sistema es muy utilizado actualmente, su bomba hidrulica posee el mismo mecanismo que la bomba por Bombeo Mecnico, pero su gran ventaja sobre esta es que la bomba hidrulica no tiene partes fijas unidas a varillas, lo que limitan a la profundidad de aplicacin. A diferencia del Bombeo por Gas, el bombeo hidrulico puede utilizar como fluido motriz al mismo petrleo que produce, lo cual es una gran ventaja sobre el Bombeo por Gas ya que los yacimientos en el Oriente Ecuatoriano poseen un bajo GOR. Si se llegara a daar la bomba esta fcilmente se la puede retirar mediante Wireline, o mediante reflujo. La reparacin del equipo se puede realizar en el campo. Es adecuado para el trabajo en todo tipo de pozos, en especial en los direccionales. A mayor profundidad produce mayores caudales. Facilita la incorporacin de nuevos pozos, tiene una mayor potencia en el sistema de energa. DESVENTAJAS Al funcionar este sistema con un fluido motriz se limita a pozos con gran contenido de arena, por el desgaste de las bombas y la mezcla de los fluidos. Se puede perder demasiado fluido motriz y por ende presin por fallas de los equipos de superficie. La limpieza del fluido motriz es indispensable. Presenta un gran problema el trabajar con altas presiones. Como en todo sistema los operadores deben ser sumamente bien preparados.

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE VENTAJAS Este sistema tiene una gran ventaja sobre los dems debido a su gran facilidad para producir altos volmenes en pozos no muy profundos, aunque se pueda bombear bajos volmenes en pozos de hasta 13000 pies de profundidad. Tiene una mayor eficiencia en pozos con altos ndices de Productividad (IP). Las bombas electrosumergibles funcionan en pozos con altas o bajas presiones de fondo. Puede ser aplicado en pozos localizados costa adentro o costa afuera. Combina las ventajas de poder bombear con presiones a la entrada de la bomba, extremadamente bajas, como las posibles por sistema de bombeo por desplazamiento (pistn), y las tazas de produccin posibles como bombeo neumtico (BG). Puede ser corrida y operada en pozos desviados, y pueden manejar crudos extremadamente viscosos (bajo API). Como la seccin de sello iguala la presin interna del motor con la presin de sumergencia en el pozo, la presin de fondo del hueco no crea problemas. Recomendable para zonas urbanas donde generalmente se dispone de energa elctrica. Es relativamente fcil, en este sistema de bombeo, instalar unidades para automatizar las operaciones.DESVENTAJAS Por la necesidad de utilizar un taladro para cambiar las bombas de subsuelo, se encarecen los costos de operacin y mantenimiento de este sistema. Posee un costo inicial alto a diferencia de los dems sistemas. Tiene una eficiencia baja en volmenes bajos. No es recomendable para manejar fluidos con gran contenido de gas. (alto GOR) La profundidad del pozo, la temperatura y la calidad del crudo, son limitantes para la instalacin de bombeo electrosumergible, ya que causan incremento en la potencia del motor de superficie (genera energa), y adems se debe dar un recubrimiento especial al cable, lo que involucra que se eleven los costos de inversin. Debido a que los motores de superficie trabajan generalmente a voltajes muy altos, se requiere de personal especializado. Existen muchas partes mviles en el equipo, por lo que los problemas de corrosin H2S o CO2, slidos, escala y altas relaciones de gas lquido, se deben consideradar para el diseo, instalacin y operacin.LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEO POR GAS VENTAJAS Es aplicable en pozos con alta presin de fondo, en Flujo Continuo. Es aplicable en pozos con altas tasas de produccin, en Flujo Continuo. Posee un mayor rendimiento en pozos desviados, en Flujo Continuo. Es eficiente en pozos con tasas de produccin baja o intermedia, en Flujo Intermitente. Funciona con baja presin de fondo, en Flujo Intermitente. Mayor rendimiento con bajo ndice de productividad. en Flujo Intermitente. Este sistema es discreto en locaciones urbanas. La fuente de fuerza puede ser localizada lejos. Fcil para obtener presiones de fondo y gradientes. El levantamiento de pozos de gas no es un problema. Es prctico con unidades de Wire Line. La corrosin no es usualmente adversa. Se puede aplicar ese sistema en costa afuera. DESVENTAJAS En pozos con baja presin de fondo de pozo (Pwf), en Flujo continuo. En pozos con bajas Tasas de produccin, en Flujo continuo. En pozos profundos con tubera de produccin (tubing) pequeas, en Flujo Intermitente. En pozos con produccin altas, debido a que la tasa de produccin mxima es limitada, en Flujo Intermitente. En pozos con presencia de Arena, en Flujo Intermitente. Presenta problemas con gas congelado e hidratado. Presenta problemas con lneas de superficie sucias. Se debe compensar el gas perdido en el circuito del sistema. Suele presentarse problemas de seguridad con el gas a alta presin.

NOMENCLATURAGOR Produccin de Gas BPPDBarril de petrleo por daBFPDBarril fiscal por daBSWCorte de aguaPwfPresin de fondo fluyenteRPGRelacion gas-petroleo

CONCLUCIONES El Bombeo Mecnico opera a temperaturas elevadas El Bombeo Mecnico es aplicable en crudos pesados y altamente viscosos El Levantamiento Artificial por Inyeccin de Gas es ideal para pozos con alta RGL y con produccin de arena El LAG es sencillo y de bajo costo La presencia de arena afecta a todos los mtodos de levantamiento artificial, menos al LAG. El Bombeo Electrosumergible levanta altos volmenes de fluido El Bombeo Electrosumergible es aplicable en costa afuera El Bombeo Electrosumergible maneja alto cortes de agua El Bombeo de Cavidad Progresiva tiene bajo costo de instalacin y mantenimiento. El Bombeo Hidrulico puede ser usado en pozos profundos El Bombeo Hidrulico no es recomendable en pozos de alto RGPRECOMENDACIONES No asignar valores altos en la tasa mnima de inyeccin ya que la optimizacin ser realizada bajo grandes restricciones. No favorecer a un pozo con un valor exagerado de factor de peso, ya que toda la produccin de petrleo se centrar en este pozo, causando que caiga la produccin del campo globalmente. Conocer los fundamentos tericos de las diferentes correlaciones de flujo multifsico a travs de la tubera, para tomar una decisin acertada de la que debe utilizar.

BIBLIOGRAFIA

Tesis de grado Edgar Bedoya G., Herramientas de Completacin de fondo de pozo en Bombeo Mecnico, Hidrulico, Electrosumergible y por Gas, utilizadas en el distrito amaznico por Petroproduccin y la seleccin del mejor sistema en el pozo Sacha 121. Tesis previa la obtencin del ttulo de Tecnlogo en Petrleos. Universidad Tecnolgica Equinoccial Facultad de Ciencias de la Ingeniera, Escuela de Tecnologa en Petrleos. QUITO 2006. Pg. 64-69

Rodriguez K. Levantameinto artificial por gas. Universidad de Oriente Nucleo Anzoategui Departamento de Ciencias e Ingenieria Aplicada, Departamento de Ingenieria de Petroleo.

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