Área Desarrollada: 504 km2 Producción: Crudo < 8 º API - Diciembre 2000

Transcripción

1 Optimización del MTBF de BCP de Alto Caudal en Campos de Crudo Extra Pesado

2 Campo: Faja del Orinoco

3 Características del Campo Área Desarrollada: 504 km2 Producción: Crudo < 8 º API - Diciembre 2000 Porosidad del Yacimiento: 30% Permeabilidad del Yacimiento: Darcy ºAPI Crudo: 8.5 Viscosidad del Crudo (Condiciones del Yacimiento): cp Inclinación Promedio de las BCP: 75 Tipo de Completación: Tubería ranurada Promedio RGP: 250 scf/stb Promedio AyS: 35% Tipo de Levantamiento Artificial: BCP / BES

4 Configuración de los Pozos Inyección de diluente en cola Inyección de diluente en cabeza Diluente Crudo extra Pesado Crudo Diluidoid

5 Configuración de los Pozos DCO + Agua Gas del anular Inyección de diluente Hueco vertical 16 MD@400ft Revestidor 13 3/8 Hueco 12 1/4 2900ft Revestidor 9 5/8 Inyección de diluente en cola Hueco horizontal 8 1/2 MD@ 7500ft Tubo ranurado de 7, de 4600ft

6 Modelos de BCP Los modelos de BCP de alto caudal representan el 67% de los modelos de BCP instaladas en el campo. Modelos: 400 TP % 430 TP % TP % 750 TP % 1000 TP % 54,55 %

7 Caracteristicas de las BCP: BCP Modelos de BCP Desplazamient o Modelo bpd/rpm psi / ft Levantamiento OD / Conexión Longitud 400TP1350 5, / " / 4" NU 30' 430TP2000 5, / " / 5" Csg 30' 580TP1600 7, / " / 5" Csg 30' 750TP1200 9, / " / 5" Csg 30' 1000TP860 13, / " / 5" Csg 30'

8 Modelos de BCP: Elastómero 3 grupos de elastómeros son utilizados para aplicaciones petroleras: NBR Uso para crudo mediano y pesado, con arena, gas. HNBR Uso para altas temperaturas, arena. FKM Uso para crudos livianos con alto contenido de aromáticos.

9 Modelos de BCP: Elastómero Tipos de Elastómeros Ref Max Temp. C Manejo Arena H 2 S CO 2 Aromáticos Agua Descompresión Explosiva Bueno Excelente Alto Excelente Excelente Superior Excelente Excelente Bueno Bueno Excelente Bueno Excelente Excelente Bueno Bueno Bueno Promedio Promedio Bueno Superior Excelente Excelente Superior Pobre Excelente Excelent Superior Bueno Promedio e Superior Bueno Promedio Promedio Promedio Bueno

10 1.- Introducción : Análisis de Fallas 21 análisis completos (destructivos) fueron conducidos Período : 2003/2004 BCP analizadas y tipo de Completación : 9 BCP con inyección en superficie 12 BCP con inyección ió en cola (final del drenaje) Modelos de BCP analizadas : 400 TP 1350 : TP 2000 : 3 750TP 1200 : TP 860 : 5

11 2.- Tipo de análisis: Pruebas de Laboratorio (Envejecimiento de elastómeros) Análisis de fallas 3 tipos de análisis son realizados para BCP con fallas: Análisis visual en campo. Descripción de los equipos después de la intervención del taladro. Elaboración de un reporte de campo. Análisis no destructivo en laboratorio-campo. Medición de los equipos (dimensional dureza). Inspección visual del estator con boroscopio. Elaboración de un reporte. Análisis destructivo en laboratorio. Complemento del análisis no destructivo con corte del estator para luego analizar el elastómero en la longitud de la BCP. Elaboración de un reporte. El análisis destructivo, fue en su mayoría aplicado durante la campaña de El análisis destructivo, fue en su mayoría aplicado durante la campaña de análisis de fallas en el año 2004.

12 Pruebas de Laboratorio (Envejecimiento de Elastómeros) Equipos de laboratorio Densímetro Balanza digital Durómetro Shore A Estufa con agitador electromagnético Pipetas Buretas Vaso precipitado Entre otros.

13 Análisis Visual en campo

14 Análisis No Destructivo en Laboratorio - Campo Instrumentos t de medición: ió Kit de Comparadores para Rotores Kit de pinzas para medir ID Durómetro Shore A Vernier digital Termómetro Instrumento de Inspección Visual: Boroscopio

15 Análisis de Rotores: Ensayos No Destructivos Inspección Visual: Rosca Revestimiento i t Daño superficial Erosión Corrosión Abrasión Análisis Dimensional D y D+2E Determinación de las causas fallas presentes.

16 Análisis de estatores: Ensayos No Destructivos Inspección Visual: Roscas y Extremos Endoscopia Análisis Dimensional D y D+4 Dureza del elastómero Determinación de las causas fallas presentes. Hinchamiento Gas Marcha en seco Aromáticos Etc.

17 Pruebas en Banco: Ensayos No Destructivo.- Determinación de las curvas caracteristicas de la BCP: Caudal, Torque y Eficiencia..- Selección de la Talla del Rotor Banco de Pruebas

18 Simulaci Simulació ón: Ensayos y No Destructivos Realización de una simulación de la BCP con las condiciones reales del pozo, con los programas Winpetro de PCM; PC pump C-Fer y así conocer las condiciones de trabajo de la BCP. Entre otros: Gas en la BCP Presión de descarga Nivel dinámico Torque Espaciamiento Etc.

19 Análisis de Estatores: Estatores: Ensayo Destructivo Hi té i Histéresis

20 Análisis i de Estatores: t Ensayo Destructivo ti Descompresión Explosiva Trabajo en Vacío

21 Análisis i de Estatores: t Ensayo Destructivo ti P ió E i Presión Excesiva por Etapa

22 Resultados Recopilación de los datos y elaboración de una matriz 400TP TP TP TP860 Cant. BCP Días Producción Días Instalación Torque en lbs.ft Hinchamiento % 40 4,0 31 3,1 57 5,7 39 3,9

23 Resultados Matriz de Ponderación Solución / Recomendación por Modo de Falla

24 Resultados

25 Recomendaciones Varias recomendaciones fueron hechas h para el mejoramiento del desempeño de la BCP: Tomando en cuenta las condiciones de trabajo y las análisis de fallas, se recomienda, entre otros: - Limitar las paradas - Limitar el tiempo de parada de las BCP. - Fijar una velocidad máxima de operación. - Monitorear y optimizar la presión diferencial de la BCP. - Monitorear y optimizar la inyección de diluente. - Monitorear torque y optimizar el tamaño del rotor. -Etc

26 Resultados MTBF BCP con fallas Implementación/Resultados Análisis MTBF Actual = 2.04 MTBF inicial Feb-02 May-02 Sep -02 Dec-02 Mar r-03 Jun-03 Oct-03 Jan-04 Apr-04 Aug-04 Nov-04 Feb-05 May-05 Sep-05 Dec-05 Mar-06 Jul-06 Oct-06 Jan-07 Apr-07 Años

27 Resultados Tiempo actual de vida útil de todas las BCP (Todos suplidores): 12,7 meses (387 Días) Tiempo actual de vida útil de las BCP PCM Alto Caudal 15,4 meses (470 Días) 21 % + de tiempo de vida útil del total

28 Conclusiones El Elastómero 159 (NBR) fue una buena selección: Hinchamiento medido, inferior al máximo valor aceptado por PCM. MTBF de BCP : BCP con fallas: Vida útil prolongado 2,04 veces: disminuyó la cantidad de intervenciones de taladro a 2, reduciendo las pérdidas de producción y costos operacionales. Completación: El cambio o instalación de equipos (niple de paro, pup joint, centralizador, diseño de la BCP etc..) fueron necesarios. Operación: El cambio de algunas prácticas fueron necesarias (RPM, inyección de diluente, paradas, monitoreo más seguido, etc..)

29 Conclusiones La optimización de la vida útil de una BCP es el resultado de: Análisis de compatibilidad del elastómero con el crudo (o mezcla) a producir. Hinchamiento Dureza Temperatura. Diseño adecuado del pozo (utilizando el simuladores) Selección del tamaño del rotor (PCP API T - Elastómero). Seguimiento permanente de los parámetros del pozo y de la BCP. RPM Torque Presión Temperatura - RGP AyS Vibración. Análisis del comportamiento de la BCP para anticipar fallas. En caso de fallas: Análisis i de fallas y recomendaciones.