Wellflo Avanzado i
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Curso Avanzado WellFloCurso Avanzado WellFlo
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ContenidoContenidoContenido
1.1.11 Gas LiftGas Lift OverviewOverview..
1.1.22 PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora
1.1.33 Espaciamiento de Mandriles.Espaciamiento de Mandriles.
1.1.44 DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas
1.1.55 ValidaciValidacióón del Disen del Diseññoo
1.1. Wellflo Avanzado Gas Lift .Wellflo Avanzado Gas Lift .
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1.1.11 Gas LiftGas Lift OverviewOverview
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Pozo Flujo Natural / Pozo Gas LiftPozo Flujo Natural / Pozo Gas LiftPozo Flujo Natural / Pozo Gas Lift
PozoPozo FlujoFlujo Natural Natural
(A)Salida de gas y crudo
Crudo y gas deformación
Pozo de flujo natural donde elpeso de la columna es disminuido
por Gas de formación
(B)
Pozo en Gas Lift Pozo en Gas Lift
Salida de gas y crudo
Entrada de Gas
Crudo y gas deformación
Pozo en Gas Lift, donde elpeso de la columna es disminuido
por gas de formación y el gas de inyección
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PCPC
EstaciEstacióón den de
FlujoFlujo
EstaciEstacióón den de
DescargaDescarga
Patio dePatio detanquestanques
EmbarqueEmbarque
ProcesamientoProcesamiento
Gas a VentaGas a Venta
MMúúltiple de gasltiple de gas
Esquema de Gas Lift en SuperficieEsquema de Gas Lift en SuperficieEsquema de Gas Lift en Superficie
Planta CompresoraPlanta Compresora
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•• MMéétodo probadotodo probado
•• Bajo costo de equipoBajo costo de equipo downholedownhole..
•• Puede ser instalado y atendido sinPuede ser instalado y atendido sin workover workover
•• Flexible a cambios de condiciones de funcionamientoFlexible a cambios de condiciones de funcionamiento
•• No afectado por la arena, escamas y asf No afectado por la arena, escamas y asf ááltenosltenos
•• OK para pozos desviadosOK para pozos desviados
•• Permite la inyecciPermite la inyeccióón qun quíímicamica downholedownhole
•• OK en pozos calientesOK en pozos calientes
•• Tolera GOR altoTolera GOR alto
•• Tuber Tuber íía abierta para PLTa abierta para PLT
Ventajas de Gas LiftVentajas de Gas LiftVentajas de Gas Lift
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•• Se necesita suministro de gas.Se necesita suministro de gas.
•• Puede ser lento para arrancar despuPuede ser lento para arrancar despuéés del cierre.s del cierre.
•• Necesario suministro de gas por lNecesario suministro de gas por líínea de flujo para cada pozonea de flujo para cada pozo
•• El diseEl diseñño de la tuber o de la tuber íía, ela, el CasingCasing y el Cabezal de pozo,y el Cabezal de pozo,
deber deber íían resistir el gas de alta presian resistir el gas de alta presióón.n.
•• Manejo de Altas Presiones en Cabezales.Manejo de Altas Presiones en Cabezales.
•• FormaciFormacióón de Hidratos.n de Hidratos.
•• Menor capacidad de producciMenor capacidad de produccióón quen que ESPsESPs..
•• Interferencia de vInterferencia de váálvula; cabeceo.lvula; cabeceo.
Desventajas de Gas LiftDesventajas de Gas LiftDesventajas de Gas Lift
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•• ProvisiProvisióón de suministro de gasn de suministro de gas
•• CompresiCompresióón de gasn de gas
•• ProvisiProvisióón de energn de energííaa
•• LLíínea de gas al pozonea de gas al pozo
•• CompletaciCompletacióón de Gas liftn de Gas lift
•• Costos operativosCostos operativos
Costos asociados al Gas LiftCostos asociados al Gas LiftCostos asociados al Gas Lift
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Completaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas Lift
Salida de gas y crudo
Salida de gas y crudo
Entrada de Gas
Entrada de Gas
CompletaciCompletacióón simple dn simple dee
Gas Lift continuo flujo por Gas Lift continuo flujo por
tuber tuber ííaa
CompletaciCompletacióón simple den simple de
Gas Lift continuo flujoGas Lift continuo flujo popor r
Anular Anular
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Completaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas Lift
Salida de gas y crudo
Entrada de Gas
CompletaciCompletacióón Simple den Simple de
Gas Lift intermitenteGas Lift intermitente
CompletaciCompletacióón dual den dual de
Gas Lift continuo flujoGas Lift continuo flujo
por tuber por tuber ííaa
Salida de gas y crudo
Entrada de Gas
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Secuencia de Arranque de Gas LiftSecuencia de Arranque de Gas LiftSecuencia de Arranque de Gas Lift
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•• Fuente de Suministro de GasFuente de Suministro de Gas
•• Suministro de Gas comprimido/PresiSuministro de Gas comprimido/Presióón de Arranquen de Arranque KickKick off off
•• Volumen de Suministro de GasVolumen de Suministro de Gas
•• TamaTamañño de Tuber o de Tuber ííaa
•• Tuber Tuber íía / Flujo Anular a / Flujo Anular
•• NNúúmero y Espaciamiento de Vmero y Espaciamiento de Váálvulas Gas liftlvulas Gas lift
•• Tipo de vTipo de váálvula (IPO o PPO)lvula (IPO o PPO)
•• PresiPresióón de Separador (FTHP)n de Separador (FTHP)•• Presiones de transferencia de vPresiones de transferencia de váálvula / mlvula / máárgenes de disergenes de diseñño deo de
vváálvulalvula
•• Equipos de Seguridad (Equipos de Seguridad (DownholeDownhole))
Consideraciones de Diseño de Gas LiftConsideraciones de DiseConsideraciones de Diseñño de Gas Lifto de Gas Lift
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Objetivos de Diseño / ConsideracionesObjetivos de DiseObjetivos de Diseñño / Consideracioneso / Consideraciones
•• Permitir que el gas de levantamiento sea inyectado tan profundoPermitir que el gas de levantamiento sea inyectado tan profundo
como sea posible.como sea posible.
•• Conservar PresiConservar Presióón de Inyeccin de Inyeccióón (n (CHPCHP operacioperacióón) tanto comon) tanto como
sea posible.sea posible.
•• Asegurar que todas las v Asegurar que todas las váálvulas de descarga superiores estlvulas de descarga superiores estéénn
cerradas despucerradas despuéés de que el Punto de Operacis de que el Punto de Operacióón haya sidon haya sido
alcanzado.alcanzado.
•• Garantizar la descarga del pozo con la presiGarantizar la descarga del pozo con la presióón de inyeccin de inyeccióónn
disponible sin tener en cuenta el nivel ldisponible sin tener en cuenta el nivel lííquido en la tuber quido en la tuber íía.a.
•• Asegurar que por las V Asegurar que por las Váálvulas de descarga pase la cantidadlvulas de descarga pase la cantidad
correcta de gas que permita el cierre en secuencia de lascorrecta de gas que permita el cierre en secuencia de las
mismas. (Anmismas. (An
áá
lisis Avanzado)lisis Avanzado)
•• Asegurar que el dise Asegurar que el diseñño sea perdurable ante condiciones futuras.o sea perdurable ante condiciones futuras.
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Etapas de Diseño de Gas LiftEtapas de DiseEtapas de Diseñño de Gas Lifto de Gas Lift
Gas LiftGas Lift
DesignDesign
PosiciPosicióón Vn Váálvula Operadoralvula Operadora√ √
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles√ √
DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas√ √
ValidaciValidacióón de Disen de Diseññoo√ √
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11..22 PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora
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•• El Punto MEl Punto Mááximo de Inyecciximo de Inyeccióón, es el punto de equilibrio entre la presin, es el punto de equilibrio entre la presióónn
de inyeccide inyeccióón de gas y la presin de gas y la presióón hidrostn hidrostáática de la columna de fluido en eltica de la columna de fluido en el
tubingtubing, a la misma profundidad y un diferencial presi, a la misma profundidad y un diferencial presióónn..
•• Este punto debe correlacionarse con el diferencial de presiEste punto debe correlacionarse con el diferencial de presióón que sen que se
quiera utilizar sobre la vquiera utilizar sobre la váálvula durante la operacilvula durante la operacióónn..
•• Una VUna Váálvula Operadora se puede colocar arriba del Punto Mlvula Operadora se puede colocar arriba del Punto Mááximo, peroximo, pero
el sistema no va a ser eficiente y en algunos casos el pozo ni sel sistema no va a ser eficiente y en algunos casos el pozo ni siquieraiquiera
puede producir puede producir ..
•• A su vez no tiene sentido colocar la v A su vez no tiene sentido colocar la váálvula por debajo del Punto Mlvula por debajo del Punto Mááximoximo
de Inyeccide Inyeccióón, pues NO existe presin, pues NO existe presióón de inyeccin de inyeccióón suficiente para abrirlan suficiente para abrirla..
Posición de la Válvula OperadoraPosición de la Válvula Operadora
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Posición de la Válvula OperadoraPosición de la Válvula Operadora
•• La profundidad de la vLa profundidad de la váálvula operadora determina la presilvula operadora determina la presióón hidrostn hidrostááticatica
por encima del punto de inyeccipor encima del punto de inyeccióón (columna gasificada), de esta forman (columna gasificada), de esta forma
determina tambidetermina tambiéén la presin la presióón de fondo fluyente y eln de fondo fluyente y el drawdowndrawdown en la caraen la cara
de la formacide la formacióón.n.
•• Mientras mMientras máás profundo se pueda posicionar la vs profundo se pueda posicionar la váálvula operadora mayorlvula operadora mayor
ser ser áá la produccila produccióón del pozo.n del pozo.
•• Factores limitantes:Factores limitantes: ─ ─ PresiPresióón de gas de inyeccin de gas de inyeccióón disponible:n disponible: Permite determinar laPermite determinar la
profundidad del punto mprofundidad del punto mááximo de inyecciximo de inyeccióón.n.
─ ─ Cantidad de gas inyectadaCantidad de gas inyectada: Determina la columna hidrost: Determina la columna hidrostáática portica por
encima del punto de inyecciencima del punto de inyeccióón.n.
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•• La profundidad ideal deber La profundidad ideal deber íía sera ser ““el punto mel punto máás profundo des profundo de
inyecciinyeccióónn”” para las condiciones del sistema Yacimiento / LAG /para las condiciones del sistema Yacimiento / LAG /
Pozo.Pozo.
•• Las condiciones del sistema Yacimiento / LAG / Pozo variar Las condiciones del sistema Yacimiento / LAG / Pozo variar áán conn con
la vida del pozo. Se deben considerar las condicionesla vida del pozo. Se deben considerar las condiciones ““promediopromedio”” oo
laslas ““peorespeores”” al diseal diseññar.ar.
•• Cuales podr Cuales podr íían ser las peores condiciones de operacian ser las peores condiciones de operacióón?n?
Posición de la Válvula OperadoraPosiciPosicióón de la Vn de la Váálvula Operadoralvula Operadora
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Máximo punto de inyección:Efecto de Qgi
MMááximo punto de inyecciximo punto de inyeccióón:n:Efecto deEfecto de QgiQgi
•• SiSi QgiQgi (volumen de(volumen de
gas degas de inyiny))aumenta, se mueveaumenta, se mueve
la curva de presila curva de presióónn
de la TP hacia lade la TP hacia la
izquierda.izquierda.
•• Esto resulta deEsto resulta de
alivianar la columnaalivianar la columna
dentro de la TP pordentro de la TP por
el incremento en lael incremento en la
cantidad de gas encantidad de gas en
la tuber la tuber íía.a.
deepest valve position
moving down
increasing
Qgi
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Gráfico de Presión Gas LiftGrGrááfico de Presifico de Presióón Gas Liftn Gas Lift
Pressure
D e p t h
THP CHP oper
R a t e
Pressure
Gradiente de presiGradiente de presióón de gasn de gas
Gradiente de fluido arriba del puntoGradiente de fluido arriba del punto
de inyeccide inyeccióón (gradiente objetivo)n (gradiente objetivo)
Diferencial a travDiferencial a travéés de la vs de la váálvulalvula
operadoraoperadora
Profundidad de inyecciProfundidad de inyeccióónn
Punto de balance de P, o mPunto de balance de P, o mááximo deximo deinyecciinyeccióónn
Gradiente de fluido por debajo delGradiente de fluido por debajo del
punto de inyeccipunto de inyeccióónn
PresiPresióón de reservorion de reservorio
PresiPresióón de fondo fluyenten de fondo fluyente
IPR del pozoIPR del pozo
mid perf depthdrawdown
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77’’’’ 23 # a 1500023 # a 15000’’
PUNTA DE TUBERIA a 14280PUNTA DE TUBERIA a 14280’’
1458014580’’-- 1478014780’’Layer Layer
MD (Pies) TVD (Pies) Angulo
350 350 02670 2590 15.09
6530 6210 20.311
10180 9560 23.392
13180 12210 27.953
14180 12980 39.646
14280 13050 45.573
14680 13300 51.318
Survey
Tubing 3-1/2’’ #9.3
Datos Ejemplo 5Datos Ejemplo 5Datos Ejemplo 5
asa nyecc on
(MMpcd) BBpd
0.2 9100.45 1330
0.9 17801.3 2050
Pozo 1Pozo 1Pozo XPozo X--22
Oil 27.5 APIOil 27.5 API
SalinidadSalinidad: 200: 200 KppmKppm
Gas GravityGas Gravity: 0.74: 0.74
GOR GOR : 320: 320 scf/stbscf/stb
WaterWater--cutcut: 20%: 20%
PbPb : 1850: 1850 psipsi
IPIP: 1.3 stb/day/psi: 1.3 stb/day/psiBoBo : 1.21: 1.21 rb/stbrb/stb @@ PbPb
THP:THP: 150150 psipsi
Temp WellheadTemp Wellhead: 100: 100 °°FF
Q Test:Q Test: 15001500 BBpdBBpd
UseUse CorrCorr.. GlasoGlaso
PyacPyac:: 51005100 psipsi
TyacTyac:: 230230 °°FF
THP:THP: 150150 psipsi
DrawDownDrawDown:: No > 1500No > 1500 LpcLpc
Pozo XPozo X--22
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Data de DesviaciónData de DesviaciData de Desviacióónn
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Equipos de CompletaciónEquipos de CompletaciEquipos de Completacióónn
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Gas Lift DataGas Lift DataGas Lift Data
SeleccioneSeleccione DataprepDataprep – – Gas Lift DataGas Lift Data --
Use los siguientes par Use los siguientes par áámetros de disemetros de diseñño:o:
•• CHP de OperaciCHP de Operacióónn: 1200: 1200 LPcLPc
•• GravedadGravedad EspEsp GasGas InyIny:: 0.80.8
•• Diferencial de PresiDiferencial de Presióón en la Vn en la Váálvula:lvula: 100100 LpcLpc
•• MMááximo Punto de Inyecciximo Punto de Inyeccióón:n: 6060 FtFt sobre puntasobre punta TubingTubing
Estos son los datos mEstos son los datos míínimos para iniciar un disenimos para iniciar un diseñño de Gas Lifto de Gas Lift
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Pressure
D e p t h
THP CHP oper
mid perf depthdrawdown
Grav Esp Gas Iny
P Yac
Pwf
Tasa Diseño
Correlación Flujo
Multifásico ??
Perfil de Presiones TuberíaPerfil de Presiones TuberPerfil de Presiones Tuberííaa
Valve Diff Pressure
Máximo Punto Inyección
En WellFlo: Deepest Injection Point
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Selección de CorrelaciónFlujo Multifásico
SelecciSeleccióón de Correlacin de CorrelacióónnFlujo Multif Flujo Multif áásicosico
•• De los datos suministrados, se tiene una prueba de InyecciDe los datos suministrados, se tiene una prueba de Inyeccióón den de
Gas lift contra Barriles de ProducciGas lift contra Barriles de Produccióónn..
•• Use NoteUse Note padpad oo BlockBlock de Notas para generar un archivo dede Notas para generar un archivo de
extensiextensióón (*.n (*.xvr xvr ) con los datos obtenidos.) con los datos obtenidos.
•• Cargue el archivo siguiendo: FileCargue el archivo siguiendo: File – – LoadLoad Measured Measured DataData – –
Variable versusVariable versus Liquid Liquid RateRate
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Deepest Injection PointDeepestDeepest InjectionInjection PointPoint
•• En el siguiente diseEn el siguiente diseñño, se debe considerar que elo, se debe considerar que el DrawdownDrawdown
aceptado no debe ser mayor a 1500aceptado no debe ser mayor a 1500 LpcLpc, debido a posible, debido a posibleconificaciconificacióónn..
•• Para realizar los CPara realizar los Cáálculos:lculos:
•• Use la secciUse la seccióónn – – Analysis Analysis – – Deepest Deepest InjectionInjection Point Point Control Control
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Analysis Deepest Injection PointAnalysisAnalysis DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint
Sele ió de Co el ióSele iSeleccióó de Co el in de Correlacióón
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Selección de Correlación
Flujo Multifásico
SelecciSeleccióón de Correlacin de Correlacióónn
Flujo Multif Flujo Multif áásicosico
•• Realice Sensibilidad de Correlaciones de Flujo Multif Realice Sensibilidad de Correlaciones de Flujo Multif áásico Simultsico Simultááneanea
con Tasa de Inyeccicon Tasa de Inyeccióón de Gas Liftn de Gas Lift
•• Use la secciUse la seccióónn – – Analysis Analysis – – Deepest Deepest InjectionInjection Point Point Control Control
ó ó
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Selección de CorrelaciónFlujo Multifásico
SelecciSeleccióón de Correlacin de CorrelacióónnFlujo Multif Flujo Multif áásicosico
•• Una vez seleccionada la CorrelaciUna vez seleccionada la Correlacióón de Flujo Multif n de Flujo Multif áásico, sesico, se
debe verificar que eldebe verificar que el DrawdownDrawdown NO sea mayor a 1500NO sea mayor a 1500 LpcLpc..
•• Use la secciUse la seccióónn – – Analysis Analysis – – Deepest Deepest InjectionInjection Point Point Control Control
•• Con sensibilidad de Gas Lift y en la ventana deCon sensibilidad de Gas Lift y en la ventana de ““ PlotPlot OptionsOptions””
SeleccionarSeleccionar -- ‘ ‘ y y --axisaxis – – Operating Operating pt pt PressurePressure’ ’
•• Identifique la tasa de inyecciIdentifique la tasa de inyeccióón de gas lift que cumple con lan de gas lift que cumple con la
condicicondicióón den de Pwf Pwf ..
ó ó
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34© 2006 Weatherford. All rights reserved.
Selección de Tasa Inyección Gas LiftCon Pwf Límite
SelecciSeleccióón de Tasa Inyeccin de Tasa Inyeccióón Gas Liftn Gas LiftConCon Pwf Pwf LLíímitemite
Pwf = 3600 Lpc
Qiny = 0.9MMpcd
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MMéétodo 1: Disetodo 1: Diseñño bajo las peores condicioneso bajo las peores condiciones
•• Establecer las condiciones que dar Establecer las condiciones que dar íían un punto de operacian un punto de operacióón muy pocon muy poco
profundo: mprofundo: mááx. IP/x. IP/PPresres, m, mááx. WC, mx. WC, míínimonimo QQgigi
•• Este diseEste diseñño normalmente siempreo normalmente siempre ““trabajatrabaja””
•• Minimiza trabajos deMinimiza trabajos de workover workover (muy conservador)(muy conservador)
•• ProducciProduccióón diferida vs. profundidadn diferida vs. profundidad ““optimaoptima””
MMéétodo 2: Disetodo 2: Diseñño esperadoo esperado
•• Maximizar producciMaximizar produccióón colocando la vn colocando la váálvula en el punto mlvula en el punto mááximo de inyecciximo de inyeccióónn
•• El punto mEl punto mááximo debe buscarse utilizando condiciones reales deximo debe buscarse utilizando condiciones reales de
producciproduccióónn
•• Utilizar un rango de seguridad flexible (Utilizar un rango de seguridad flexible (bracketingbracketing envelopeenvelope))
•• Requiere de trabajos deRequiere de trabajos de workover workover cuando se requiera cambiar lacuando se requiera cambiar la
profundidad del punto de inyecciprofundidad del punto de inyeccióón (usando losn (usando los dummiesdummies))
PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadora: Mlvula Operadora: Méétodostodos
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PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora
•• Para establecer las mejores o peores condiciones dePara establecer las mejores o peores condiciones de
operacioperacióón, realizamos sensibilidad de Gas Lift ( 0.6, 0.8, 0.9,n, realizamos sensibilidad de Gas Lift ( 0.6, 0.8, 0.9,
1.0, 1.3, ) con % Agua (0, 20, 50, 75, 99) en forma simult1.0, 1.3, ) con % Agua (0, 20, 50, 75, 99) en forma simultááneanea
usando la secciusando la seccióónn-- ‘‘ Analysis Analysis – – Deepest Deepest InjectionInjection Point Point – –
Operating Operating Point Point ’ ’ ..
•• Una vez realizados los cUna vez realizados los cáálculos, puede observar los mismos enlculos, puede observar los mismos en
elel ReportReport, siguiendo la ruta: bot, siguiendo la ruta: botóónn ‘‘resultsresults’ ’ de la seccide la seccióónn
‘‘Operating Operating Point Point – – report report ’’
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37© 2006 Weatherford. All rights reserved.
0 20 50 75 99
0.6 3651 3870 4190 4434 4710
0.8 3519 3718 4013 4244 4478
0.9 3462 3653 3936 4157 43761 3410 3593 3866 4077 4282
1.3 3278 3443 3685 3868 4044
Q iny (MMpcd)
(%) A y S
Operating Point Pressure, psig:
0 20 50 75 990.6 7231 6997 6791 6763 6683
0.8 7704 7501 7310 7270 7249
0.9 7907 7716 7537 7503 7499
1 8095 7913 7746 7719 7729
1.3 8568 8412 8279 8281 8315
Q iny (MMpcd)
(%) A y S
Operating Point Injection Depth, ft:
0 20 50 75 99
0.6 1883 1599 1184 865 506
0.8 2055 1797 1413 1112 809
0.9 2129 1882 1513 1225 9421 2197 1959 1605 1330 1063
1.3 2368 2155 1839 1601 1372
(%) A y S
Operating Point Rate, STB/day
Q iny (MMpcd)
PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora
PP YacYac: 5100: 5100 Lpc Lpc
PeoresPeores
CondicionesCondiciones
DiseDiseññoo
esperadoesperado
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PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora
0 20 50 75 99
0.6 1024 798 518 311 <none>
0.8 1249 1030 750 538 191
1.1 1511 1315 1052 857 6281.3 1651 1468 1221 1041 850
1.5 1770 1599 1367 1202 1037
Operating Point Rate, STB/day
Q iny
(MMpcd)
(%) A y S
0 20 50 75 990.6 8409 8258 8251 8342 <none>
0.8 9030 8848 8775 8808 8592
1.1 9758 9575 9460 9465 9417
1.3 10146 9967 9844 9846 9837
1.5 10487 10306 10178 10180 10192
Operating Point Injection Depth, ft:
Q iny
(MMpcd)
(%) A y S
0 20 50 75 99
0.6 3312 3486 3702 3861 <none>
0.8 3139 3307 3523 3686 3953
1.1 2937 3089 3291 3441 3617
1.3 2830 2971 3161 3299 3446
1.5 2738 2870 3048 3175 3303
Operating Point Pressure, psig:
Q iny
(MMpcd)
(%) A y S
PP YacYac: 4100: 4100 Lpc Lpc
Of tOferta D dDemanda
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OfertaOferta –– DemandaDemandaPeores condiciones de disePeores condiciones de diseññoo
P iP ióó VV P f did dP f did d
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PresiPresióónn VsVs ProfundidadProfundidad
Peores condiciones de disePeores condiciones de diseññoo
Profundidad VProfundidad Váálvula 6684lvula 6684 FtFt
P i iPo i ióó d Vde Váál l O dl l O e do
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PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula OperadoraLimitaciones de FondoLimitaciones de Fondo
CriticalCritical DrawdownDrawdown LimitLimit
PP YacYac: 5100: 5100 Lpc Lpc ValvulaValvula OperadoraOperadora 66846684’ ’
AnAnáálisis de rendimiento:lisis de rendimiento:
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18201820 BBpdBBpd
QQ InyIny: 1.0: 1.0 MMpcdMMpcd
AnAnáálisis de rendimiento:lisis de rendimiento:
VVáálvula Posicionada en 6684lvula Posicionada en 6684 ftft..
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ComparaciComparacióón de Escenariosn de Escenarios
Opciones:Opciones:
•• Usar diseUsar diseññoo ““Peores CondicionesPeores Condiciones””, perder producci, perder produccióón, no hacern, no hacerworkwoversworkwovers……
•• Usar el mUsar el méétodotodo--2 con punto m2 con punto mááximo de inyecciximo de inyeccióón yn y ““braketingbraketing
envelopeenvelope”” para posicionarpara posicionar dummiesdummies a ser usados en el futuro.a ser usados en el futuro.
Prof 6684' Prof 7913' Dif
Q (Bbpd) 1820 1882 -62
Q (Bnpd) 1456 1506 -50
% AyS 20 20
Q Iny
( MMpcd) 1 0.9 0.1
Pwf (Lpc) 3700 3653 47
ResumenResumen
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SelecciSeleccióón Correlacin Correlacióón Flujon Flujo
Multif Multif áásicosico
“ “DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint” ”
PozoPozo FlujoFlujo
Natural?Natural?
Carga de informaciCarga de informacióón mn mí í nimanimadisediseñño CHP Operacio CHP Operacióón, SGn, SG
gas, Qgas, Q inyiny= 0= 0 “ “Gas Lift DataGas Lift Data” ”
Realizar Sensibilidades conRealizar Sensibilidades con
LLí í mites de inyeccimites de inyeccióón Yacimiento.n Yacimiento.
DeinirDeinir QQ prodprod esperado y qesperado y q inyiny
“ “DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint” ”
DefinirDefinir “ “Peores CondicionesPeores Condiciones” ”
SensibilidadSensibilidad QinyQiny vsvs %% AySAySSeleccionar Profundidad de VSeleccionar Profundidad de Váálvulalvula
CargarCargar QinyQiny esperadaesperada
“ “Gas Lift DataGas Lift Data” ”
Cargar Profundidad deCargar Profundidad de
VVáálvulalvula
“ “Gas Lift DataGas Lift Data” ”
Revisar condiciones deRevisar condiciones de
YacYac bajo Nuevabajo Nueva Prof Prof ,,
Ajustar ParAjustar Par
áámetros,metros,
Comparar Q esperadoComparar Q esperado vsvs
QQ “ “peores condicionespeores condiciones” ”
ResumenResumen
PosiciPosicióón Vn Váálvula Operadoralvula Operadora
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Requerimientos:Requerimientos:
•• NNúúmero mmero míínimo de vnimo de váálvulaslvulas
•• Minimizar costoMinimizar costo
•• Minimizar fugas potenciales en la tuber Minimizar fugas potenciales en la tuber ííaa
•• Flexibilidad para levantar tan profundo como lo permitan lasFlexibilidad para levantar tan profundo como lo permitan las
condicionescondiciones
•• Se debe usar elSe debe usar el ““bracketingbracketing envelopeenvelope”” para tener en cuentapara tener en cuenta
condiciones cambiantes en la operacicondiciones cambiantes en la operacióónn
•• Evitar interferencia entre vEvitar interferencia entre váálvulaslvulas
•• Espaciamiento mEspaciamiento míínimo de los mandriles 450nimo de los mandriles 450 ftft
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
OverviewOverview
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CHP MaxCHP MaxKick off Kick off
TpTp
CasingCasing ClosingClosing MarginMargin
OverviewOverview
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
Gradiente Fluido MuertoGradiente Fluido Muerto
THPTHP
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis
Espaciamiento deEspaciamiento deMandrilesMandriles
√ √
Gas LiftGas Lift DesignDesign
OverviewOverview
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
MMáárgenes de Disergenes de Diseññoo
DimensionesDimensiones
ParParáámetros de Disemetros de Diseññoo
DiseDiseññoo
OverviewOverview
ParParáámetros de Disemetros de Diseññoo
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
VVáálvulaslvulasOperadas porOperadas por
PcasingPcasing
OverviewOverview
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign MarginsMargins DesignDesign
OverviewOverview
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
PresiPresióónn TubingTubing (Corregida):(Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1)lvula 1)
CCáálculo de Transferencia por Nlculo de Transferencia por Núúmero de Vmero de Váálvulalvula
PresiPresióónn TubingTubing (Corregida):(Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1) + (nlvula 1) + (n--1)* Incremento por V1)* Incremento por Váálvulalvula
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OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
VVáálvulaslvulasOperadas porOperadas por
PcasingPcasing
CCáálculo de Transferencia por Profundidadlculo de Transferencia por Profundidad
OverviewO e e
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
CCáálculo de Transferencia por Profundidadlculo de Transferencia por Profundidad
•• La PresiLa Presióón de Transferencia en una Vn de Transferencia en una Váálvula es calculadalvula es calculada
por el Cambio de la Presipor el Cambio de la Presióón de Tuber n de Tuber íía original por unaa original por una
FracciFraccióón del Diferencial den del Diferencial de PtubingPtubing -- PcasingPcasing
predominante en dicha Profundidadpredominante en dicha Profundidad
•• La FracciLa Fraccióón para ser aplicada en cada Profundidad esn para ser aplicada en cada Profundidad es
interpolada entre el Cabezal y la Profundidad deinterpolada entre el Cabezal y la Profundidad de
Referencia.Referencia.
OverviewOverview
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
OverviewOverview
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De este modo, en una Profundidad de VDe este modo, en una Profundidad de Váálvula (z):lvula (z):
•• (Presi(Presióón de Transferencia) = (Presin de Transferencia) = (Presióón de Tuber n de Tuber ííaa
Original) + f (z) x DP (z) donde, DP (z) =Original) + f (z) x DP (z) donde, DP (z) = PcsgPcsg -- PtbgPtbg
en la Profundidad (z), y la Fraccien la Profundidad (z), y la Fraccióón f (z) es definidon f (z) es definido
como:como:
Gas LiftGas Lift
DesignDesign
CCáálculo de Transferencia por Profundidadlculo de Transferencia por Profundidad
))()((*)(
)()()( wellhead f ref f
wellhead z zref
wellhead z z wellhead f z f −
−
−+=
OverviewOverview
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
VVáálvulaslvulasOperadas porOperadas por
PcasingPcasing
MarginsMargins DesignDesign
CCáálculo de Transferencia por Profundidadlculo de Transferencia por Profundidad
OverviewO e e
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
OverviewOverview
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Gas LiftGas Lift
DesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
MargenMargen PtPt++f(zf(z)*DP)*DP
CCáálculo de Transferencia por Profundidadlculo de Transferencia por Profundidad
DesignDesign
Overview
Margen de TransferenciaMargen de Transferencia
OverviewOverview
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Gas LiftGas LiftDesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign DesignDesign
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
OverviewOverview
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Gas LiftGas LiftDesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign DesignDesign
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
VV
áálvula Operativa conlvula Operativa con
todos los mtodos los máárgenes dergenes deSeguridadSeguridad
VVáálvula Operativalvula Operativa
DiseDiseññadaada
EspacEspac.. MinMin VVáálvulalvula
OverviewOverview
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Gas LiftGas LiftDesignDesign
Consideraciones para diseConsideraciones para diseññararV V áálvula Operativa porlvula Operativa por CasingCasing
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
1.1. Que la siguiente posiciQue la siguiente posicióón sea menor al mn sea menor al míínimonimo
espaciamientoespaciamiento ““minimumminimum valvevalve spacing spacing ””
•• LaLa úúltima Vltima Váálvula es la Vlvula es la Váálvula Operativa y ellvula Operativa y el
espaciamiento debajo es elespaciamiento debajo es el mmí í nimo espaciamientonimo espaciamiento..
•• La VLa Váálvula Operativa de Diselvula Operativa de Diseñño se marca a unao se marca a una
profundidad con suficiente presiprofundidad con suficiente presióón diferencial (relativan diferencial (relativa
para la presipara la presióón enn en TpTp NO corregida)NO corregida)
OverviewOverview
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Gas LiftGas LiftDesignDesign
Consideraciones para diseConsideraciones para diseññararV V áálvula Operativa porlvula Operativa por CasingCasing
2.2. Pcasing Pcasing -- Ptubing Ptubing < presi < presi óón diferencial n diferencial
•• Sube hasta que alcanza la profundidad a la que se llegaSube hasta que alcanza la profundidad a la que se llega
a laa la Presi Presi óón Diferencial n Diferencial ..
•• La nueva posiciLa nueva posicióón es la vn es la váálvula operativa de diselvula operativa de diseñño si elo si el
espaciamiento es mayor que el Espaciamiento Mespaciamiento es mayor que el Espaciamiento Míínimo denimo de
VVáálvulalvula
•• Si la nueva posiciSi la nueva posicióón es menor que el espaciamienton es menor que el espaciamiento
mmíínimo la vnimo la váálvula operativa de diselvula operativa de diseñño ser o ser áá marcadamarcada
hacia arriba una vez alcanzado espaciamiento mhacia arriba una vez alcanzado espaciamiento míínimo.nimo.
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
OverviewOverview
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Consideraciones para diseConsideraciones para diseññararV V áálvula Operativa porlvula Operativa por CasingCasing
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
3.3. La siguiente PosiciLa siguiente Posicióón es:n es: Debajo de M Debajo de M áá x. x. Prof Prof dede
inyecci inyecci óón.n.
•• La VLa Váálvula Operativa de diselvula Operativa de diseñño ser o ser áá posicionada aposicionada a
la profundidad mla profundidad mááxima dada porxima dada por PcasingPcasing--PtubingPtubing
>> PresiPresióón diferencial de la Vn diferencial de la Váálvula.lvula.
•• SiSi PcasingPcasing--PtubingPtubing << presipresióón diferencial entoncesn diferencial entonces
se mover se mover áá hacia arriba, hasta que se cumpla elhacia arriba, hasta que se cumpla el
criterio de diferencial.criterio de diferencial.
Gas LiftGas LiftDesignDesign
OverviewOverview
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•• Ubicar Ubicar áá la siguiente posicila siguiente posicióón como la Vn como la Váálvulalvula
Operativa de DiseOperativa de Diseñño provista cuando elo provista cuando el
espaciamiento es mayor que elespaciamiento es mayor que el ““mmíínimonimo
espaciamiento de la vespaciamiento de la váálvulalvula””
•• Si el espaciamiento es menor alSi el espaciamiento es menor al ““mmíínimonimo
espaciamiento de la vespaciamiento de la váálvulalvula””, entonces subir , entonces subir áá lala
vváálvula hasta que cumpla mlvula hasta que cumpla míínimo espaciamiento.nimo espaciamiento.
Gas LiftGas LiftDesignDesign
Consideraciones para diseConsideraciones para diseññararV V áálvula Operativa porlvula Operativa por CasingCasing
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
OverviewOverview
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VVáálvulas Operadas Por Presilvulas Operadas Por Presióónn TubingTubing
Gas LiftGas LiftDesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
VVáálvulas Operadaslvulas Operadasporpor PtubingPtubing
OverviewOverview
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VVáálvulas Operadas Por Presilvulas Operadas Por Presióónn TubingTubing
Gas LiftGas LiftDesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign MarginsMargins DesignDesign
CCáálculo de Presilculo de Presióón de cierre fluido por Nn de cierre fluido por Núúmero de Vmero de Váálvulalvula
PresiPresióón Cierre Fluido (Corregida):n Cierre Fluido (Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1)lvula 1)
PresiPresióón Cierre Fluido (Corregida):n Cierre Fluido (Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1) +(nlvula 1) +(n--1)*1)*Incremento porIncremento por ValvulaValvula
OverviewOverviewá ó
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Margen en VMargen en Váálvula 1lvula 1
THPTHP
FluidFluid ClosingClosing PressurePressure
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign DesignDesign
Gas LiftGas LiftDesignDesign
PresiPresióón Transferencia:n Transferencia: (Fluid(Fluid ClosingClosing PressurePressure) + (Margen Presi) + (Margen Presióónn Transf Transf ))
PresiPresióón transferencian transferencia
VVáálvulas Operadas Por Presilvulas Operadas Por Presióónn TubingTubing
OverviewOverviewáá óó
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VVáálvulas Operadas Por Presilvulas Operadas Por Presióónn TubingTubing
Gas LiftGas LiftDesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign MarginsMargins DesignDesign
CCáálculo de Presilculo de Presióón de cierre fluido por Profundidadn de cierre fluido por Profundidad
))()((*)(
)()()( wellhead f ref f
wellhead z zref
wellhead z z wellhead f z f −
−
−+=
PresiPresióón Cierre Fluido (Corregida):n Cierre Fluido (Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) +Original) + f(zf(z)*)*DP(zDP(z))DPzDPz== PcasingPcasing--PtubingPtubing a Profundidad za Profundidad z
OverviewOverviewáál l d ióó bi
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VVáálvulas Operadas Por Presilvulas Operadas Por Presióónn TubingTubing
Gas LiftGas LiftDesignDesign
AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign
MargenMargen ClosingClosing FluidFluid PressurePressurePtPt++f(zf(z)*DP)*DP
DesignDesign
OverviewOverviewMáá d f id T f i
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IPOIPOInjectionInjection PressurePressure OperationOperation
PPOPPOProducctionProducction PressurePressure OperationOperation
Calculo PresiCalculo Presióón den deTransferenciaTransferencia
MMáárgenes de Transferenciargenes de Transferencia
Calculo PresiCalculo Presióón den deCierre de FluidoCierre de Fluido
NNúúmero demero deVVáálvulaslvulas
Profundidad deProfundidad deReferenciaReferencia
NNúúmero demero deVVáálvulaslvulas
Profundidad deProfundidad deReferenciaReferencia
Ptransf Ptransf == PtPt + (Margen+ (Margenen Ven Váálvula)lvula)
Siguiente VSiguiente Váálvulalvula
Ptransf Ptransf == PtPt + (Margen en V+ (Margen en Váálvula)lvula)+ (n+ (n--1)*1)* IncrementIncrement
Ptransf Ptransf == PtPt ++ f(zf(z)*)*DPzDPzDPzDPz==PcasigPcasig--PtubingPtubing @ z@ z
))()((*)(
)()()( wellhead f ref f
wellhead z zref
wellhead z z wellhead f z f −
−
−+=
PCierrePCierre== PtPt + (Margen+ (Margenen Ven Váálvula)lvula)
Siguiente VSiguiente Váálvulalvula
PCierrePCierre== PtPt + (Margen en V+ (Margen en Váálvula)lvula)+ (n+ (n--1)*1)* IncrementIncrement
PCierrePCierre== PtPt ++
f(zf(z)*)*DPzDPzDPzDPz==PcasigPcasig--PtubingPtubing @ z@ z
MMáárgenes de Transferenciargenes de Transferencia
OverviewOverview
MMáá d id ióó C iC i //T biT bi
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•• En una situaciEn una situacióón ideal las vn ideal las váálvulas abrir lvulas abrir áán y cerrar n y cerrar áán exactamenten exactamente
cumpliendo los gradientes de presicumpliendo los gradientes de presióón en e casingcasing yy tubingtubing
•• Muchos factores que crean inestabilidades e incertidumbres,Muchos factores que crean inestabilidades e incertidumbres,
especialmente en laespecialmente en la PtPt requieren que se utilice un factor derequieren que se utilice un factor de
seguridad en el diseseguridad en el diseñño. Esto se hace utilizando loso. Esto se hace utilizando los ““closingclosing pressurepressure
marginsmargins””..
•• Los mLos máárgenes de presirgenes de presióón den de CasingCasing reducen la presireducen la presióón necesarian necesaria
para mantener la vpara mantener la váálvula abierta . De esta forma se asegura que laslvula abierta . De esta forma se asegura que las
vváálvulas superiores cierren cuando las inferiores se empiezan a ablvulas superiores cierren cuando las inferiores se empiezan a abrir.rir.
Esto aplica para diseEsto aplica para diseñño de vo de váálvulas tipo IPO (20lvulas tipo IPO (20--5050 psipsi) y se ignora) y se ignora
para las PPO.para las PPO.
MMáárgenes de presirgenes de presióónn CasingCasing//TubingTubing
OverviewOverview
MMáá d id ióó C iC i //T biT bi
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•• Para las PPO se usa el margen en la presiPara las PPO se usa el margen en la presióón de Fluido/n de Fluido/TubingTubing
para cada vpara cada váálvula.lvula.
•• El objetivo es lograr que las vEl objetivo es lograr que las váálvulas cierren, si se exagera enlvulas cierren, si se exagera en
estos mestos máárgenes el resultado ser rgenes el resultado ser áán demasiadas vn demasiadas váálvulas paralvulas para
el diseel diseñño.o.
•• El margen de seguridad se aplica en el sentido donde laEl margen de seguridad se aplica en el sentido donde la
vváálvula es mlvula es máás sensible (por ejemplo:s sensible (por ejemplo: CasingCasing para IPO, ypara IPO, y
tubingtubing para PPO).para PPO).
MMáárgenes de presirgenes de presióónn CasingCasing//TubingTubing
OverviewOverview
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•• En un instante determinado ambas vEn un instante determinado ambas váálvulas estlvulas estáán abiertasn abiertas
hasta que la presihasta que la presióón de cierre de la superior vence la presin de cierre de la superior vence la presióónn
dede casingcasing y se cierra, permitiendo el paso de todo el gas por lay se cierra, permitiendo el paso de todo el gas por la
vváálvula inferior.lvula inferior.
Margen de presiMargen de presióón de transferencian de transferencia
OverviewOverview
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•• El factor mEl factor máás importante de las vs importante de las váálvulas durante la descargalvulas durante la descarga
es el efectoes el efecto ““throttlingthrottling””..
•• Los mLos máárgenes de seguridad antes mencionados tienen quergenes de seguridad antes mencionados tienen que
ver con apertura y cierre de vver con apertura y cierre de váálvulas. La presilvulas. La presióón den de
transferencia tiene que ver con paso de gas por las vtransferencia tiene que ver con paso de gas por las váálvulas.lvulas.
Margen de presiMargen de presióón de transferencian de transferencia
OverviewOverview
ó
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Qgi
pressure PcPt
MargenMargen dede cierrecierreporpor presionpresion dede
casingcasing
Performance sinPerformance sincorregircorregir
Performance de laPerformance de la
valvulavalvula
aa
unauna
presionpresion
de casingde casing reducidareducidaMargenMargen dede cierrecierre
dede presionpresion dedefluidofluido
Margen de presiMargen de presióón de transferencian de transferencia
OperaciOperacióón de transferencian de transferencia
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Válvula superior Válvula superior
Válvula inferior Válvula inferior
pressure pressure
d e p t
h
OperaciOperacióón de transferencian de transferencia
Esquema DiseEsquema Diseñño Gas Lifto Gas Lift
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SelecciSeleccióón Parn Paráámetros Disemetros Diseññoo((QBbpdQBbpd DisDis,, QinyQiny, entre otros), entre otros)
“ “DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint” ”
PozoPozo FlujoFlujo
Natural?Natural?
Carga de informaciCarga de informacióónnmmí í nima disenima diseññoo
“ “Gas Lift DataGas Lift Data” ”
Realizar Sensibilidades conRealizar Sensibilidades con
LLí í mites de inyeccimites de inyeccióón Yacimienton Yacimiento
“ “DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint” ”
Realizar CRealizar Cáálculo delculo de
EspaciamientoEspaciamiento “ “Gas LiftGas Lift DesignDesign--DesignDesign” ”
Cargar ParCargar Paráámetros de disemetros de diseññoo
QQ disdis,, QinyQiny disdis,, KickKick off off ……
“ “Gas LiftGas Lift DesignDesign” ”
Dimensionar VDimensionar Váálvulaslvulas
“ “Gas LiftGas Lift DesignDesign--SizingSizing” ”
EvaluaciEvaluacióón del Disen del Diseñño,o,
Sensibilidades OperaciSensibilidades Operacióónn
“ “AGVM,AGVM, DynaliftDynalift” ”
Esquema DiseEsquema Diseñño Gas Lifto Gas Lift
Ejemplo 5Ejemplo 5
i i d d ilE i i d M d il
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Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
•• Tomar Ejemplo de UbicaciTomar Ejemplo de Ubicacióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora
para realizar Espaciamiento de Mandriles y seguirpara realizar Espaciamiento de Mandriles y seguir
esquema de Diseesquema de Diseñño.o.
•• El Espaciamiento se realizar El Espaciamiento se realizar áá para Vpara Váálvulas IPO, conlvulas IPO, con
ccáálculo de Presilculo de Presióón de Transferencia por nn de Transferencia por núúmero demero de
VVáálvulaslvulas
No Fluye NaturalNo Fluye Natural
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No Fluye NaturalNo Fluye Natural
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ParParáámetros de Disemetros de Diseññoo
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Use los siguientes par Use los siguientes par áámetros de disemetros de diseñño:o:
•• KickKick off off : 1400: 1400 LPcLPc
•• CHPCHP MMááxx:: 14001400 LpcLpc
•• Gradiente Fluido Muerto:Gradiente Fluido Muerto: 0.4650.465
•• MMááximo Punto de Inyecciximo Punto de Inyeccióón:n: 6060 FtFt sobre puntasobre punta TubingTubing
•• CasingCasing ClosingClosing MarginMargin:: 5050 LpcLpc
•• Transfer Transfer PressurePressure MarginsMargins:: 5050 LpcLpc
•• IncrementIncrement per per ValveValve:: --1010 LpcLpc
ParParáámetros de Disemetros de Diseññoo
Carga de ParCarga de Paráámetros de Disemetros de Diseññoo
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Carga de ParCarga de Paráámetros de Disemetros de Diseññoo
•• Usar la secciUsar la seccióónn ‘ ‘ Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift DesignDesign’’ y cargar Par y cargar Par áámetros demetros de
DiseDiseñño.o.
Carga de MCarga de Máárgenes de Disergenes de Diseññoo
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Carga de MCarga de Máárgenes de Disergenes de Diseññoo
•• Usar la secciUsar la seccióónn ‘ ‘ Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift DesignDesign’’ – – DesignsDesigns MarginsMargins’ ’ …… yy
cargar Mcargar Máárgenes de Disergenes de Diseñño.o.
Profundidad MProfundidad Mááx Punta Tuberx Punta Tuberííaa
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Profundidad MProfundidad Mááx. Punta Tuberx. Punta Tuberííaa
Modificaciones mModificaciones máás comunes a estes comunes a esteméét d d P i i i ttodo de Posicionamiento
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mméétodo de Posicionamientotodo de Posicionamiento
•• PresiPresióón den de kickoff kickoff para arrancar inyeccipara arrancar inyeccióón.n.
•• Diferencial de presiDiferencial de presióón en la primera vn en la primera váálvula paralvula para
asegurar Transferencia.asegurar Transferencia.
•• Margen de presiMargen de presióón en eln en el CasingCasing para cada una de laspara cada una de las
vváálvulas mlvulas máás profundass profundas
•• Margen de presiMargen de presióón de Transferencia (n de Transferencia (CasingCasing))
•• Margen de presiMargen de presióón de fluido para cerrar la vn de fluido para cerrar la váálvula (PPO)lvula (PPO)
Efecto deEfecto de KickKick –– off off enenEspaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
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SinSin
Kickoff Kickoff
Kickoff Kickoff
= 1600= 1600
LpcLpc
•• El efecto real de usar compresiEl efecto real de usar compresióón para hacern para hacer kickkick--off off es un ahorro dees un ahorro de
vváálvulas de descarga pues la primera se profundiza bastante hastalvulas de descarga pues la primera se profundiza bastante hasta podersepoderseeliminar eliminar
Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles
EjercicioEjercicio
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•• Realice modificaciones enRealice modificaciones en Transfer Transfer PressurePressure marginsmargins yy
evalevalúúe.e.
•• Realice modificaciones enRealice modificaciones en CasingCasing ClosingClosing MarginsMargins yy
evaleval
úú
e.e.
EjercicioEjercicio
Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
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Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
Pozo APIPozo API--11V611V6
77’’’’ 23 # a 810023 # a 8100’’
PUNTA DE TUBERIA a 7980PUNTA DE TUBERIA a 7980’’
80008000’’-- 80258025’’Layer Layer
Tubing 2-7/8’’ 6.5#
500500 ftft de lde líínea de flujo de 3nea de flujo de 3
1/21/2”” # 9.3 hasta el separador# 9.3 hasta el separador
PPYacYac = 2125= 2125 psigpsig
Datos de ProducciDatos de Producci
óó
n:n:
IP= 1.13IP= 1.13
WC = 50%WC = 50%
PPwhwh = 100= 100 psigpsig
OilOil sgsg = 35= 35ooAPIAPI
WaterWater sgsg = 1.07= 1.07
GOR = 350GOR = 350 scf scf / /stbstb
GasGas sgsg = 0.88= 0.88
BHT = 178BHT = 178ooFF
PPburbburb = 2445= 2445 psigpsig
PPsepsep = 75= 75 psigpsig
FWHT = 86FWHT = 86ooF @ 200F @ 200 BpdBpd
Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
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Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
ObjetivosObjetivos
Ajsutar Ajsutar PVT/PVT/StandingStanding
Entrar datos de equipoEntrar datos de equipoEntrar datos de reservorioEntrar datos de reservorio
Entrar datos deEntrar datos de prodprod
Ingresar IPIngresar IP
Ajustar punto de Ajustar punto de oper oper ..
Determinar nueva producciDeterminar nueva produccióónn
si se implementa inyeccisi se implementa inyeccióónn
de gas.de gas.
Use correlaciUse correlacióón HB (n HB (modmod) y) y
BeggsBeggs andand brillbrill stdstd LflujoLflujo
Par Par áámetros de Gas Liftmetros de Gas Lift
CHP = 1200CHP = 1200 psigpsig
Gradiente de fluido estGradiente de fluido estáático =tico =0.4650.465 psipsi//ftft
GLR total de diseGLR total de diseñño = 1200o = 1200
scf scf //stbstb
Gravedad del gas deGravedad del gas de inyiny ==
0.650.65
MMááximo punto de inyecciximo punto de inyeccióón =n =
79407940 ftft..
QinyQiny DiseDiseñño= 0.68o= 0.68 MMpcdMMpcd
Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
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Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
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Válvula Nro API Calculado (ft) API Grafico (ft) API Ajustado (ft) WellFlo (ft) % desv
1 2483 2475 2496 0.52
2 4390 4375 4425 0.79
3 5797 5800 5853 0.96
4 6783 6775 6863 1.17
5 7434 7425 7547 1.50
6 7820 7825 7690 7940 1.51
7 7940 7940
Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift
•• Los gradientes API se calcularon manualmente para producir 800Los gradientes API se calcularon manualmente para producir 800
stbstb/d. WellFlo produce 828/d. WellFlo produce 828 stbstb/d para el mismo/d para el mismo QgiQgi = 0.68= 0.68
MMscf MMscf /d/d
•• EL mEL méétodo API posiciona la vtodo API posiciona la váálvula operadora a 7940lvula operadora a 7940 ftft y luegoy luego
usa 250usa 250 ftft. de espaciamiento m. de espaciamiento míínimo, calculando mnimo, calculando máás vs váálvulas.lvulas.
•• En ambos el punto de operaciEn ambos el punto de operacióón esta a 7940n esta a 7940 ftft..
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11..44 DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas
RevisiRevisióón Principios Bn Principios Báásicossicos
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Revisión Principios Bp ásicos
•• Normalmente la vNormalmente la váálvula Operadora es solo un orificio, eslvula Operadora es solo un orificio, es
decir que siempre esta abierta y no se puede cerrar ( Nodecir que siempre esta abierta y no se puede cerrar ( No
presenta calibracipresenta calibracióón).n).
•• Todas las vTodas las váálvulas estlvulas estáán abiertas al empezar el proceso den abiertas al empezar el proceso de
descarga.descarga.
•• Las vLas váálvulas abren y cierran de acuerdo a la presilvulas abren y cierran de acuerdo a la presióón den de
domo, presidomo, presióón de apertura y presiones den de apertura y presiones de CasingCasing yy TubingTubing..
RevisiRevisióón Principios Bn Principios Báásicossicos
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pp
•• Cuando pasa gas por la vCuando pasa gas por la váálvula esta se asume 100%lvula esta se asume 100%
abierta y el volumen de gas se deriva de el concepto deabierta y el volumen de gas se deriva de el concepto de
paso de gas por un orificio cuadrado.paso de gas por un orificio cuadrado.
•• La vLa váálvula se asume totalmente abierta hasta que la presilvula se asume totalmente abierta hasta que la presióónn
es suficiente para abrir la ves suficiente para abrir la váálvula inferior y entonces lalvula inferior y entonces la
vváálvula empieza a cerrarse.lvula empieza a cerrarse.
•• La vLa váálvula permite flujo a un Volumen constante durantelvula permite flujo a un Volumen constante durante
toda su apertura.toda su apertura.
RevisiRevisióón Principios Bn Principios Báásicossicos
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pp
PtPt .. ApAp
ApAp
((AbAb -- ApAp))
PgPg . (. (AbAb -- ApAp))
PgPg
PtPt
VVáálvula IPO al Abrir lvula IPO al Abrir
•• La fuerza de cierre la provee presiLa fuerza de cierre la provee presióón de nitr n de nitr óógeno actuando sobregeno actuando sobre
elel áárea del fuelle (rea del fuelle (bellowsbellows))
•• La fuerza de apertura es una combinaciLa fuerza de apertura es una combinacióón de presin de presióón den de TubingTubing
actuando sobre la bola y presiactuando sobre la bola y presióón den de CasingCasing actuando alrededoractuando alrededor
deldel áárea del fuellerea del fuelle
Fuerzas de CierreFuerzas de Cierre
PdPd .. Ab Ab
PdPd
PdPd .. AbAb
Fuerzas de AperturaFuerzas de Apertura
PtPt .. Ap Ap ++ PgPg . (. ( Ab Ab – – Ap Ap))
PdPd .. Ab Ab == Pt . Ap + Pg . (AbPt . Ap + Pg . (Ab – – Ap) Ap)
si R=si R= Ap Ap// Ab Ab
PodPod == PgPg = (= (PdPd -- Pt.RPt.R) / (1) / (1--R)R)
RevisiRevisióón Principios Bn Principios Báásicossicos
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pp
PgPg .. ApAp
ApAp
((AbAb -- ApAp))
PgPg . (. (AbAb -- ApAp))
PgPg
VVáálvula IPO al Cerrar lvula IPO al Cerrar •• La fuerza de cierre la provee presiLa fuerza de cierre la provee presióón de nitr n de nitr óógeno actuando sobregeno actuando sobre
elel áárea del fuelle (rea del fuelle (bellowsbellows))
•• La fuerza de apertura la ejerce la PresiLa fuerza de apertura la ejerce la Presióón de Gas en eln de Gas en el áárearea
alrededor del Fuelle y la Presialrededor del Fuelle y la Presióón de Gas sobre la bola deln de Gas sobre la bola del
VVáástago.stago.
Fuerzas de CierreFuerzas de Cierre
PdPd .. Ab Ab
PdPd
PdPd .. AbAb
Fuerzas de AperturaFuerzas de Apertura
PgPg .. Ap Ap ++ PgPg . (. ( Ab Ab – – Ap Ap))
PdPd .. Ab Ab == Pg . Ap + Pg . (AbPg . Ap + Pg . (Ab – – Ap) Ap)
si R=si R= Ap Ap// Ab Ab
PvcdPvcd == PgPg == PdPd
SPREADSPREAD
PodPod -- PcdPcd
Antes de Cerrar Antes de Cerrar
PdPd == PgPg
RevisiRevisióón Principios Bn Principios BáásicossicosCalibraciCalibracióón de Vn de Váálvulaslvulas
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•• Se hace en el taller del fabricanteSe hace en el taller del fabricante
•• Se necesita un ensamblaje para probar la presiSe necesita un ensamblaje para probar la presióón den de
apertura en superficieapertura en superficie
•• Todas las vTodas las váálvulas deben probarse antes de ser utilizadas ylvulas deben probarse antes de ser utilizadas y
antes de ser retiradasantes de ser retiradas
•• La vLa váálvula como tal es el elemento mlvula como tal es el elemento máás importante en els importante en el
disediseñño.o.
Ca b ac ó de á u as
RevisiRevisióón Principios Bn Principios BáásicossicosCalibraciCalibracióón de Vn de Váálvulaslvulas
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Pruebas Realizadas:Pruebas Realizadas:
1. Determinaci1. Determinaci
óó
n y prueba de la presin y prueba de la presi
óó
n de domon de domo
2.2. TestTest RackRack OpeningOpening PressurePressure – – presipresióón de apertura en taller n de apertura en taller
3.3. TestTest RackRack ClosingClosing PressurePressure – – presipresióón de cierre y rango den de cierre y rango de
movimiento del vmovimiento del váástagostago
4. Carga de fluido del fuelle4. Carga de fluido del fuelle
5. Presi5. Presióón de calibracin de calibracióón del resorten del resorte
RevisiRevisióón Principios Bn Principios BáásicossicosCalibraciCalibracióón de Vn de Váálvulaslvulas
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Banco de PruebasBanco de Pruebas
PPdd @ 60F@ 60F = P= Pdd @ Prof @ Prof x Factorx Factor corr corr ..
TempTemp
TRO (gauge)TRO (gauge) = P= Pdd @ 60F/(1@ 60F/(1-- A App/A/Abb))
= P= Pdd @ 60F@ 60F – – 14.65 R/(114.65 R/(1--R)R)
RevisiRevisióón Principios Bn Principios BáásicossicosCalibraciCalibracióón de Vn de Váálvulaslvulas
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•• La presiLa presióón de domo se calibra paran de domo se calibra para PtPt=0 entonces,=0 entonces,
PdPd == PcsgPcsg (1(1--R)R)
•• La vLa váálvula se monta en el ensamblaje mostradolvula se monta en el ensamblaje mostrado
anteriormente (anteriormente (PcPc == PdPd/(1/(1--R). Esto se conoce comoR). Esto se conoce como
PtroPtro y da una idea de la presiy da una idea de la presióón de apertura de lan de apertura de la
vváálvula.lvula.
RevisiRevisióón Principios Bn Principios BáásicossicosCalibraciCalibracióón de Vn de Váálvulaslvulas
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•• La vLa váálvula se mantiene abierta ahora aplicando presilvula se mantiene abierta ahora aplicando presióón den de CasingCasing,,
se mantiene constante la dese mantiene constante la de CasingCasing y se libera la dey se libera la de TubingTubing hastahasta
que la vque la váálvula cierra. La presilvula cierra. La presióón den de CasingCasing que registre al cerrarseque registre al cerrarse
se conoce comose conoce como TestTest RackRack ClosingClosing PressurePressure..
•• ElEl ““valvevalve spreadspread””, o rango de trabajo es la diferencia entre la TRO, o rango de trabajo es la diferencia entre la TRO
de apertura y la TRO de cierre. Esta gobernada por elde apertura y la TRO de cierre. Esta gobernada por el áárea delrea del
portport, el, el áárea del fuelle y las caracter rea del fuelle y las caracter íísticas de hacersticas de hacer ““throttlingthrottling”” dede
la vla váálvula.lvula.
Opciones deOpciones de DimensionamientoDimensionamiento..
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101© 2006 Weatherford. All rights reserved.
1.1. TamaTamañño de Puertoo de Puerto, C, Cáálculo utilizando la ecuacilculo utilizando la ecuacióón den de ThornhillThornhill
Craver Craver ..
2.2. Presiones de apertura y cierrePresiones de apertura y cierre, c, cáálculo para cada vlculo para cada váálvulalvula
3.3. C C á á lculo de presiones de diselculo de presiones de diseññoo para cada vpara cada váálvula,lvula, ““DomeDome”” yy
““TestTest RackRack OpeningOpening”” ((TroTro))
4.4. Selecci Selecci óón del Tipo de V n del Tipo de V á á lvulalvula ::
-- CalibradaCalibrada
-- OrificioOrificio
Opciones deOpciones de DimensionamientoDimensionamiento..
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Resultados del diseResultados del diseñño transferidos a elo transferidos a el dimensionamientodimensionamiento ((SizingSizing).).
•• Tasa de InyecciTasa de Inyeccióónn QgiQgi
•• Profundidades de vProfundidades de váálvulaslvulas MD y TVDMD y TVD
•• Temperatura del pozoTemperatura del pozo TempTemp
•• Transferencia de presiTransferencia de presióón enn en TpTp PtPt PP tubingtubing
•• PresiPresióón enn en ““casingcasing”” PvoPvo PP OpenOpen ValveValve
TamaTamañño de Puertoo de Puerto
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Una vez realizado el espaciamiento con sus respectivosUna vez realizado el espaciamiento con sus respectivos rere – –
ajustes, se procede a elajustes, se procede a el dimensionamientodimensionamiento de Vde Váálvulas a travlvulas a travééss
de la seccide la seccióónn ‘‘ Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift DesignDesign – – Sizing Sizing ’ ’
TamaTamañño de Puertoo de Puerto PtPt PvoPvo
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Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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Se tienen dos mSe tienen dos méétodos para determinar la Presitodos para determinar la Presióón de domo.n de domo.
1.1.-- Usando la PresiUsando la Presióón den de CasingCasing de Operacide Operacióón (n (PvoPvo))
Apertura de V Apertura de Váálvula Profundidad ( Plvula Profundidad ( P OpenOpen ValveValve).).
2.2.-- Especificando la PresiEspecificando la Presióón de Cierre en superficie (Pn de Cierre en superficie (P CloseClose
Surf Surf ))
Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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1.1.-- Usando la ( Usando la ( PvoPvo ): ):
•• Se debe verificar que la columnaSe debe verificar que la columna ‘‘CalculateCalculate byby CloseClose’ ’ sese
encuentre seleccionadoencuentre seleccionado ““NONO””
Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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•• La presiLa presióón de domo es calculada de:n de domo es calculada de:
PdPd == PvoPvo (1(1-- R)+R)+PtPt (R)(R)
•• La presiLa presióón de cierre de vn de cierre de váálvulalvula PvcPvc es igual aes igual a PdPd (Columna(Columna PdPd yy PcPc))
•• La presiLa presióón de cierre en superficien de cierre en superficie PscPsc seguida por laseguida por la PvcPvc corregidacorregida
por el gradiente de gas (Columna Ppor el gradiente de gas (Columna P closeclose surf surf ))
•• La presiLa presióón de apertura en superficie seguida por lan de apertura en superficie seguida por la PvcPvc corregidacorregida
por el gradiente de gaspor el gradiente de gas
Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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PvoPvo
PtPt
PdPd,, PvcPvc
PdPd == PvoPvo (1(1-- R)+Pt (R)R)+Pt (R)
RR
PsoPso –– PvoPvoCorregido Gradiente de GasCorregido Gradiente de Gas
PscPsc –– PdPd,, PvcPvcCorregido Gradiente de GasCorregido Gradiente de Gas
Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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2.2.-- Especificando Presi Especificando Presi óón de Cierre ( n de Cierre ( Psc Psc ): ):
•• Se debe verificar que la columnaSe debe verificar que la columna ‘‘CalculateCalculate byby CloseClose’ ’ sese
encuentre seleccionadoencuentre seleccionado ““YesYes””
Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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•• Se introduce la PresiSe introduce la Presióón de Cierre en Superficie (n de Cierre en Superficie (PscPsc))
•• La PresiLa Presióón de Cierre en Fondo (n de Cierre en Fondo (PvcPvc) es computada utilizando el) es computada utilizando el
Gradiente de Gas y la (Gradiente de Gas y la (PscPsc). Por definici). Por definicióón esta es la presin esta es la presióón den de
domo indomo in--situsitu PdPd ubicado en la columna (ubicado en la columna (PdPd,, PcPc))
•• La presiLa presióón de apertura de vn de apertura de váálvulalvula PvoPvo sese ccáálculalcula concon PdPd, R y, R y PtPt::
PvoPvo= (= (PdPd--PtPt*R) /(1*R) /(1--R)R)
Se ubica en la columna deSe ubica en la columna de PP OpenOpen ValveValve
•• LaLa PP OpenOpen Surf Surf ((PsoPso) se consigue de la) se consigue de la PvoPvo corregida con elcorregida con el
Gradiente del Gas.Gradiente del Gas.
Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura
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PvcPvc YesYes
PvoPvo es Calculado:es Calculado:
PvoPvo = (= (PdPd--PtPt*R) /(1*R) /(1--R)R)
PsoPso –– PvoPvoCorregido Gradiente de GasCorregido Gradiente de Gas
CalibraciCalibracióón de Presionesn de Presiones
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•• Las presiones inLas presiones in--situ (situ (PvoPvo,, PvcPvc) , superficie () , superficie (PscPsc,, PsoPso) y de domo) y de domo
((PdPd) han sido calculadas a la temperatura de v) han sido calculadas a la temperatura de váálvula.lvula.
•• PdPd es convertida a su valor a 60es convertida a su valor a 60 °°F y es ubicado en la columnaF y es ubicado en la columna
P dome a 60P dome a 60 °°F F
•• LaLa TestTest RackRack OpeningOpening TRO se deriva de:TRO se deriva de:
TRO= (TRO= (PdomePdome a 60a 60 °°FF -- 14.65*R) /(114.65*R) /(1--R)R)
CalibraciCalibracióón de Presionesn de Presiones
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PdPd aa TempTemp de Vde Váálvulalvula
PdPd a 60a 60 °°FFPTROPTRO
CCáálculo TROlculo TRO
TRO=TRO= ((PdomePdome a 60a 60 °°FF -- 14.65*R) /(114.65*R) /(1--R)R)
SelecciSeleccióón de Vn de Váálvulalvula
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•• La selecciLa seleccióón de Vn de Váálvulas se hace desde las columnaslvulas se hace desde las columnas Manufacturer Manufacturer
yy ValveValve Model Model
•• Si se selecciona laSi se selecciona la OpcionOpcion ““NoneNone”” en la columnaen la columna Manufacturer Manufacturer ,, en laen la
columna decolumna de ValveValve Model Model se activar se activar áán 3 modelos: Mandril 1.0n 3 modelos: Mandril 1.0””, 1.5, 1.5”” yy
Orificio.Orificio.
EjercicioEjercicio
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•• En elEn el Ejemplo 5 Ejemplo 5 de espaciamiento de Mandriles se tienen cuatro (4)de espaciamiento de Mandriles se tienen cuatro (4)
mandriles, se requiere realizar el correspondiente disemandriles, se requiere realizar el correspondiente diseñño deo de
vváálvulas, considerando la posicilvulas, considerando la posicióón de vn de váálvula operadora ajustada enlvula operadora ajustada en
66846684’’ y la limitante dey la limitante de DrawdownDrawdown NO superior a 1500NO superior a 1500 LpcLpc
•• Se tienen Mandriles de 1.5Se tienen Mandriles de 1.5”” seleccione vseleccione váálvulas apropiadas paralvulas apropiadas para
dicho mandriles y en operadora coloque Orificio.dicho mandriles y en operadora coloque Orificio.
DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas
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•• Una vez logrado el espaciamiento, elimine los mandriles que tengUna vez logrado el espaciamiento, elimine los mandriles que tenganan
el espaciamiento mel espaciamiento míínimo y pruebe los resultados de operacinimo y pruebe los resultados de operacióón en lan en la
secciseccióónn Analysis Analysis – – Operating Operating Point Point . Y graficar el perfil de presiones.. Y graficar el perfil de presiones.
DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas
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•• Note que el punto de inyecciNote que el punto de inyeccióón queda ubicado en la vn queda ubicado en la váálvulalvula
superior. Esto debido a que el balance de presiones considerandosuperior. Esto debido a que el balance de presiones considerando elel
margen de presimargen de presióón entren entre PresionPresion dede CasingCasing yy TubingTubing, permite el, permite el
paso de gas por dicha vpaso de gas por dicha váálvula.lvula.
•• Este anEste anáálisis corresponde a slisis corresponde a sóólo balance de presiones, mas nolo balance de presiones, mas no
representa el comportamiento del flujo de gas a travrepresenta el comportamiento del flujo de gas a travéés de vs de váálvulas.lvulas.
DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas
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•• Tomar la nueva tasa de diseTomar la nueva tasa de diseñño y a travo y a travéés de la seccis de la seccióónn
Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift designdesign – – recalculated recalculated ..
DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas
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ValidaciValidacióón de Presiones de disen de Presiones de diseññoo
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•• Para verificar las presiones de apertura y cierre de vPara verificar las presiones de apertura y cierre de váálvulas irlvulas ir
la seccila seccióónn Operating Operating Point Point y graficary graficar Gas Lift Diagnosis.Gas Lift Diagnosis.
•• Tome los datos de PresiTome los datos de Presióón de apertura y cierre en superficien de apertura y cierre en superficie
del reporte y realice sensibilidades a travdel reporte y realice sensibilidades a trav
éé
s des de
SensitiviesSensitivies
– –
Artificial Lift Artificial Lift – – Casing Casing Head Head PressurePressure OperationOperation..
Pt Psc Pd&Pvc OP Pso Pd@60F TRO Set to Valve Desc Valve Model
530 1367.7 1526.3 1563.4 1400 1294.4 1342.5 1345 GL Valve 1 1.5" IPO
963.6 1337.1 1612.2 1636.3 1356.3 1301 1349.4 1350 GL Valve 2 1.5" IPO
1297 1397 1115.6 GL Valve 3 Orifice
ValidaciValidacióón de Presiones de disen de Presiones de diseññoo
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•• La VLa Váálvulalvula NroNro 2 tiene una presi2 tiene una presióón de Apertura de 1356n de Apertura de 1356 LpcLpc, al graficar esta, al graficar esta
opciopcióón enn en ‘‘gr gr ááfico Gas Lift Diagnosisfico Gas Lift Diagnosis’ ’ , se observa que el recuadro se ubica, se observa que el recuadro se ubica
sobre la lsobre la líínea denea de PtPt, indicando que cualquier incremento de Presi, indicando que cualquier incremento de Presióón den deCasingCasing, el recuadro pasar , el recuadro pasar íía al lado izquierdo dea al lado izquierdo de PtPt la vla váálvula ABRE.lvula ABRE.
VVáálvula Abrelvula Abre
Flujo de gasFlujo de gas
Analizando VAnalizando Váálvulas IPOlvulas IPO
ValidaciValidacióón de Presiones de disen de Presiones de diseññoo
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VVáálvula Cierralvula Cierra
•• La VLa Váálvulalvula NroNro 2 tiene una presi2 tiene una presióón de Cierre de 1337n de Cierre de 1337 LpcLpc, al graficar esta, al graficar esta
opciopcióón enn en ‘‘gr gr ááfico Gas Lift Diagnosisfico Gas Lift Diagnosis’ ’ , se observa que el recuadro se ubica, se observa que el recuadro se ubica
sobre la lsobre la l
íínea denea de
PcasingPcasing
, indicando que cualquier disminuci, indicando que cualquier disminuci
óó
n de Presin de Presi
óó
nn
dede CasingCasing, el recuadro pasar , el recuadro pasar íía al lado Derecho dea al lado Derecho de PcPc la vla váálvula cierra.lvula cierra.
Analizando VAnalizando Váálvulas IPOlvulas IPO
ValidaciValidacióón de Presiones de disen de Presiones de diseññoo
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•• En el siguiente caso, el recuadro de la VEn el siguiente caso, el recuadro de la Váálvulalvula NroNro 2 se encuentra entre la presi2 se encuentra entre la presióón den de
CasingCasing y la dey la de TubingTubing. Para diagnosticar este caso se debe considerar lo siguiente:. Para diagnosticar este caso se debe considerar lo siguiente:
•• La vLa váálvula estar lvula estar áá abierta:abierta: Si durante la descarga, la presiSi durante la descarga, la presióón den de casingcasing ‘‘NONO’’ alcanzalcanzóó
su presisu presióón de cierre.n de cierre.
•• La VLa Váálvula estar lvula estar áá Cerrada:Cerrada: Si durante la descarga, laSi durante la descarga, la PcasingPcasing bajbajóó a su presia su presióón den de
cierre. Esta abrir cierre. Esta abrir áá hasta alcanzar suhasta alcanzar su PsoPso, entonces el recuadro debe pasar al lado, entonces el recuadro debe pasar al ladoIzquierdo de laIzquierdo de la PtubingPtubing del gr del gr ááfico arriba.fico arriba.
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11..55 ValidaciValidacióón de Disen de Diseññoo
AGVMAGVM
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126© 2006 Weatherford. All rights reserved.
•• ElEl Advanced Advanced GasGas ValveValve ModellingModelling (AGVM), introduce la(AGVM), introduce la
interpretaciinterpretacióón verdadera de la vn verdadera de la váálvula en WellFlo, a travlvula en WellFlo, a travéés des de
ccáálculos de puntos de operacilculos de puntos de operacióón que permiten al usuario vern que permiten al usuario ver
el impacto en el comportamiento del Pozo, debido a:el impacto en el comportamiento del Pozo, debido a:
-- Tipo de vTipo de váálvulalvula
-- TamaTamañño de puertoo de puerto
-- Ajustes de v Ajustes de váálvulalvula
-- PresiPresióón den de CasingCasing
ValveValve PerformancePerformance
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•• ElEl ValveValve PerformancePerformance, es la medida cuantitativa de la, es la medida cuantitativa de la
respuesta de rendimiento de una vrespuesta de rendimiento de una váálvula a cambios delvula a cambios de
presipresióón de tuber n de tuber íía /a / CasingCasing para una presipara una presióón de Calibracin de Calibracióónn
dadadada
PerformancePerformance de Vde Váálvulaslvulas
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20/64ths Camco R-20
Ptro : 650 psig
Throttling region
Casing Pressure
Flujo Cr Flujo Cr í í ticotico
¿¿Por quPor quéé necesitamos datos denecesitamos datos dePerformancePerformance??
8/11/2019 Wellflo Avanzado i
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•• La necesidad deLa necesidad de PerformancePerformance de vde váálvula de LAG, es unalvula de LAG, es una
exigencia de las texigencia de las téécnicas de disecnicas de diseñño: Espaciado de vo: Espaciado de váálvula ylvula y
DimensionamientoDimensionamiento de asiento.de asiento.
•• ElEl PerformancePerformance de vde váálvula es necesaria para programas delvula es necesaria para programas de
simulacisimulacióón dinn dináámicos.micos.
•• ElEl PerformancePerformance de vde váálvula es necesaria para realizar lalvula es necesaria para realizar la
solucisolucióón eficaz.n eficaz.
PerformancePerformance Real de VReal de Váálvulaslvulas
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•• Las vLas váálvulas estlvulas estáán raramente abiertas en su totalidad cuandon raramente abiertas en su totalidad cuando
fluye el gas.fluye el gas.
•• Cada tipo de vCada tipo de váálvula tiene caracter lvula tiene caracter íísticas de flujo diferentes.sticas de flujo diferentes.
•• El flujo de gas por la vEl flujo de gas por la váálvula cambia constantemente. Laslvula cambia constantemente. Las
vváálvulas por lo general estrangulan el flujo.lvulas por lo general estrangulan el flujo.
•• El flujo de Gas por vEl flujo de Gas por váálvulas no pueden ser predichos usandolvulas no pueden ser predichos usando
las ecuacioneslas ecuaciones ThornhillThornhill--Craver Craver ..
Modelos deModelos de PerformancePerformance de Vde Váálvulaslvulas
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•• ThornhillThornhill--Craver Craver
•• ProportionalProportional ResponseResponse
•• TUALPTUALP ModelsModels
•• Winkler Winkler && EadsEads
•• API 11V2 RP API 11V2 RP SimplifiedSimplified MethodMethod
•• API 11V2 RP TUALP API 11V2 RP TUALP MethodMethod
•• HalliburtonHalliburton EnergyEnergy ServicesServices ModelModel
ThornhillThornhill--CraverCraver
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•• ElEl ThornhillThornhill--Craver Craver es usado para calcular el Flujo de gas yes usado para calcular el Flujo de gas y
definir el tamadefinir el tamañño de asiento de las vo de asiento de las váálvulas.lvulas.
R)( eTemperatur UpstreamAbsolute T
1)(air densityrelativeGas factordeviationGas z
(-)heatsspecificof RatioCC K(psia)PressureDownstream P
(psia) pressureUpstream P (-)tcoefficiendischarge
inch)of (64thsdiameterorifice d Mscf/dinrategasQ
Where
)1(239.0
1
gas
v
p
2
1
gas
)1(
1
2
2
1
2
1
1
2
o
=
===
==
==
==
−
−=
+
γ
γ
d
k
k
k
gas
d gas
C
P
P
P
P
k z T
k P d C Q
ThornhillThornhill--CraverCraver
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•• El Modelo deEl Modelo de ThornhillThornhill--Craver Craver fue requerido para vfue requerido para váálvulas de orificiolvulas de orificio
ribeteados por cuadrado. Esto calcula un rendimiento que asume qribeteados por cuadrado. Esto calcula un rendimiento que asume que elue el
áárea llena del orificio estrea llena del orificio estáá abierta para fluir.abierta para fluir.
•• El modelo estEl modelo estáá muy bien para predecir el flujo por vmuy bien para predecir el flujo por váálvulas de orificio.lvulas de orificio.
Los rendimientos predichos estLos rendimientos predichos estáán dentro de +/n dentro de +/--5 el % del flujo actual.5 el % del flujo actual.
•• ElEl ThornhillThornhill--Craver Craver no fue querido para el uso en vno fue querido para el uso en váálvulas delvulas de
levantamiento de gas de tipo no orificio (Ejemplo descarga).levantamiento de gas de tipo no orificio (Ejemplo descarga).
•• El TEl T--C sobreestimar C sobreestimar áá el flujo de gas y asel flujo de gas y asíí especificar especificar áá tamatamañños deos de
puerto mpuerto máás peques pequeñños que requeridoos que requerido
Respuesta ProporcionalRespuesta Proporcional
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•• El modelo de respuesta proporcional fue desarrollado porEl modelo de respuesta proporcional fue desarrollado por
Merla para predecir la interpretaciMerla para predecir la interpretacióón de flujo por sus vn de flujo por sus váálvulaslvulas
de serie L.de serie L.
•• El modelo fue desarrollado de datos de prueba actuales.El modelo fue desarrollado de datos de prueba actuales.
•• El modelo estEl modelo estáá bien sbien sóólo para las vlo para las váálvulas de serie L y predicelvulas de serie L y predice
dentro de +/dentro de +/--20 % sobre el rango de presi20 % sobre el rango de presióónn
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ModeloModelo WinklerWinkler--EadsEads
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136© 2006 Weatherford. All rights reserved.
•• CompletamenteCompletamente mecanmecaníísticostico y no usa datos probados.y no usa datos probados.
•• La ecuaciLa ecuacióón de equilibrio de fuerza estn de equilibrio de fuerza estáática es solucionadatica es solucionada
para vpara váálvula delvula de ““steamsteam TravelTravel”” y ely el áárea abierta fluir esrea abierta fluir es
calculada.calculada.
•• Predice tasas de flujo, para asientos menores que 1/4" dentroPredice tasas de flujo, para asientos menores que 1/4" dentro
de +/de +/--30 % sobre rango de presi30 % sobre rango de presióón. La exactitud para asientosn. La exactitud para asientos
mmáás grandes se aleja r s grandes se aleja r áápidamente.pidamente.
Modelo API 11V2 RPModelo API 11V2 RP SimplifiedSimplified
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•• Usan Tasas de Carga y datos de coeficiente de flujo deUsan Tasas de Carga y datos de coeficiente de flujo de
pruebas actuales.pruebas actuales.
•• Usa la ecuaciUsa la ecuacióón de equilibrio de fuerza estn de equilibrio de fuerza estáática para calculartica para calcular
StemStem TravelTravel..
•• Predice dentro de +/Predice dentro de +/--20 % para v20 % para váálvulas con puertos menoreslvulas con puertos menores
queque ¼”¼”. La exactitud para puertos grandes se aleja. La exactitud para puertos grandes se aleja
r r áápidamente.pidamente.
AGVMAGVM
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La metodologLa metodologíía consiste en:a consiste en:
•• SeleccionarSeleccionar la V la V áálvulalvula como el nodo solucicomo el nodo solucióón, alln, allíí se realizanse realizanuna serie de cuna serie de cáálculos de punto de operaciones sobre unlculos de punto de operaciones sobre un
rango de tasas de inyeccirango de tasas de inyeccióón de gas.n de gas.
•• Esto define una tasa de producciEsto define una tasa de produccióón, temperatura fluyente,n, temperatura fluyente,
presiones depresiones de TubingTubing yy CasingCasing de la vde la váálvula seleccionada paralvula seleccionada para
cada tasa de inyeccicada tasa de inyeccióón de gas.n de gas.
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AGVMAGVM
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LLí í mites de Operacimites de Operacióónn
PerformancePerformance de Vde Váálvulalvula
PTubingPTubing == PCasingPCasingCierre VCierre Váálvulalvula
PresiPresióón Tubern Tuberí í aa
Punto de OperaciPunto de OperacióónnPozoPozo -- VVáálvulalvula
AjusteAjuste AGVMAGVM
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QgiQgi
Qgi1Qgi1
Qgi1Qgi1 CHP1CHP1
BBpdiBBpdi
CHP1CHP1
Qgi1 =Qgi1 = QgiQgi
QgiQgi
CHPCHP??
AGVMAGVM
CHPCHP??
QgiQgiBBpdiBBpdi
CHPCHP vsvs QgiQgi
BBpdBBpd vsvs QgiQgi
QgiQgi
LLíímites de Operacimites de Operacióónn
á O
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QgiQgi
QgiminQgimin
BBpdiBBpdi
CHPminCHPmin
VVáálvula Operadoralvula Operadora
CHPCloseCHPClose
BBpdBBpd vsvs QgiQgi
QgmaxQgmax
QgixQgix
CHPOpenCHPOpen
VVáálvula Superior lvula Superior
CHPCloseCHPClose
QgiminQgimin QgimaxQgimax
ValidaciValidacióón Disen Diseññoo
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•• Los diseLos diseñños de los pozos Ejemplo 5 y Pozo API, realice elos de los pozos Ejemplo 5 y Pozo API, realice el
correspondiente ajuste decorrespondiente ajuste de CHPCHP OperaciOperacióón y los ln y los líímites demites de
operacioperacióón.n.
•• EvalueEvalue cambio de Orificio en ambos casos.cambio de Orificio en ambos casos.
Ejemplo Final WellFlo Avanzado IEjemplo Final WellFlo Avanzado I
Pozo XPozo X--22
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77’’’’ 23 # a 810023 # a 8100’’
PTA DE TUBERIA a 5497PTA DE TUBERIA a 5497’’
57005700’’Layer Layer
Tubing 3- 1/2’’ 9.3#
ColgadorColgador
33-- ½”½”, 9.3, 9.3 LbsLbs /pie /pie-- 55245524’’
°API 17
Salinidad 45000
Sginy 0.71
Pyac (Lpc) 1450
Temp °F 179
Pozo XPozo X 22
•• El siguiente pozo, presenta suEl siguiente pozo, presenta su
CompletaciCompletacióón, propiedadesn, propiedades PVTPVT (*.(*.pvtpvt),),
Registro fluyente (Mayo 05) y suRegistro fluyente (Mayo 05) y su
correspondiente histcorrespondiente históórico de produccirico de produccióón.n.
•• Se requiere determinar la capacidad deSe requiere determinar la capacidad de
producciproduccióón del pozo, diagnostico sisteman del pozo, diagnostico sistema
LAGLAG y posible disey posible diseñño de Gas Lift maso de Gas Lift mas
adecuado. (Pruebe con orificioadecuado. (Pruebe con orificio ValvValv
Operadora).Operadora).
Prof. MandrilTamano
MandrilNombre Port Size PTR psig
2089' IPO 1.5" CMACD_1 12/64" 1050
3911' IPO 1.5" CMACD_2 12/64" 900
5424' IPO 1.5" CMACD_3 12/64" 870
Ejemplo Final WellFlo Avanzado IEjemplo Final WellFlo Avanzado I
8/11/2019 Wellflo Avanzado i
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•• La siguiente Tabla, muestra un histLa siguiente Tabla, muestra un históórico del comportamiento de produccirico del comportamiento de produccióón deln del
pozo Xpozo X--2, relacione cada una de las variables de producci2, relacione cada una de las variables de produccióón y ubique con eln y ubique con el
apoyo de gr apoyo de gr ááficos eventos que permitan realizar ajuste de la capacidadficos eventos que permitan realizar ajuste de la capacidad
producciproduccióón del pozo y diagnostico del mismo.n del pozo y diagnostico del mismo.
BBpd BNpdRGP
SCF/STBQiny Mpcd Gtotal %AyS CHP THP
22-Mar-05 600 526 380 460 699 12 890 120
2-Apr-05 600 439 360 460 650 27 890 125
5-May-05 454 327 453 460 640 28 700 110
14-Jun-05 340 249 675 460 660 27 750 115
21-Jun-05 458 335 445 460 641 27 700 105
2-Jul-05 454 332 494 460 656 27 690 1109-Aug-05 441 340 509 460 665 23 700 115
24-Nov-05 450 338 669 460 670 25 700 115
10-Dec-05 445 329 842 460 721 26 700 115
13-Jan-06 421 301 900 460 715 29 700 115
6-Mar-06 410 316 402 460 612 23 700 115
28-Jul-06 401 301 266 460 565 25 700 115
7-Aug-06 405 304 319 460 582 25 700 115
17-Aug-06 401 301 256 460 562 25 700 115
25-Aug-06 392 294 269 460 564 25 700 115
Ejemplo Final WellFlo Avanzado IEjemplo Final WellFlo Avanzado I
8/11/2019 Wellflo Avanzado i
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Profundidad Presion Temp
0 117 110486 167 129
1086 253 137
1786 284 143
2025 352 149
2125 370 150
2186 376 1502886 447 156
3586 534 163
3847 568 166
3947 586 168
4086 625 170
4586 772 1735086 926 176
5360 1014 178
5460 1047 178
•• Registro fluyente pozo XRegistro fluyente pozo X--2 Abril 052 Abril 05