IAPG Agosto ESP sin encamisar, desafiando los límites

Transcripción

1 IAPG Agosto 2014 ESP sin encamisar, desafiando los límites

2 TEMARIO Introducción Objetivos Desarrollo Resultados obtenidos Conclusiones

3 INTRODUCCION Emplazamiento Geográfico

4 INTRODUCCION Información Producción Pozos Productores: 3048 Pozos Inyectores: 584 Prod Neta: 14.6 Mm3pd Prod Gas: 8 MMm3pd Prod Bruta: 180 Mm3pd Inyección Agua: 165 Mm3pd Proyectos WF : 64

5 INTRODUCCION Características Pozo Tipo

6 INTRODUCCION Distribución de SEA Configuración ESP

7 OBJETIVOS Maximizar la producción de pozos profundos Reducir tiempo para alcanzar máxima explotación Incrementar vida útil de las ESP Reducción de costos de instalación

8 Conceptos Del Sistema

9 Profundidad de admisión Evolución CD

10 Profundidad de admisión Comparativa de profundidad de instalación por serie. La profundidad de instalación depende entre otras cosas de: Ultimo punzado de interés. Gradiente de temperatura. Soporte de inyección.

11 Refrigeración de motores ESP La vida operativa de los motores depende de los factores primordiales: Temperatura del pozo (BHT) % carga vs. potencia nominal (de placa) Velocidad del fluido alrededor del motor Propiedades refrigerantes del fluido del pozo Calidad de la energía Tipo de aislación La temperatura a la cual está expuesto el aislamiento de un motor es la resultante de dos elementos: La temperatura del ambiente en el cual está inmerso (BHT) El incremento de temperatura resultante del calor residual. Temp de Operación del Motor = BHT + Incremento de Temp

12 Caudal de Refrigeración Velocidad _ 0.012* Q( BPD) * Q( m fluido ( D d ) ( D d 2 ) 3 / d) ft / seg Donde Q= Caudal de producción D=Diámetro interno del casing. d= diámetro externo del motor. Velocidad (ft/seg) Caudal (bbl/dia) Caudal(m3/d)

13 Calor Específico Es una propiedad que mide el incremento de temperatura de un material mientras absorbe calor. Cuando mayor es el calor específico de un fluido, mayor es su capacidad de transferencia de calor. Incremento de temperatura vs Velocidad de fluido Velocidad de fluido (Ft/seg) Temp ( C) Temperatura ºC Temp Fondo (Gradiente geotérmico) Agua Petroleo 80% Corte agua Temp ( C) EJE R OT OR EST A T OR H SG Distancia (pulg) - Total 2.28" Profundidad (mts)

14 Calor Específico Ejemplo de cálculo: Caudal de refrigeración: 40 m3/d Porcentaje de Agua 80 % Temperatura fondo: 120 C Casing 5 ½ 17 lb/ft Calcularemos la Velocidad Anular y Calor Especifico Velocidad Anular = (0,012 x 282,6 bbld) / (4,892-4,562 ) = 1,09 ft/seg Calor especifico = 0,8 x 1 + ( 1,00 0,8 ) * 0,4 = 0,88 Incremento de temperatura vs Velocidad de fluido Velocidad de fluido (Ft/seg) Teperatura ºC Agua Petroleo 80% Corte agua Temperatura del Motor = Temperatura del Fluido + Incremento de Temperatura Interna Temperatura del Motor = 120 C + 35 C = 155 C (311 F) La temperatura admisible del motor es de ~200 C (392 F)

15 Determinación de caudal y profundidad de admisión Equipo sin camisa Ensayos de pistoneo [mmd] G5 G6 PZ PLT con BES 2000 H3A H6 H7B H9AB I1AB I2A I4 I4B I I J2B J3A J6A J6B J

16 Determinación de caudal y profundidad de admisión Equipo sin camisa Utilizando datos de inyección 10 PZ-4 Productor cerrado Productor abierto (Previo PZ-1062 Inyector side track) cerrado Inyector abierto ND NR PZ-1030 FO PZ-1007 PZ-7 PZ PZ-1063 PZ-716 PZ-1 PZ-1022 PZ-188 PZ-1086 PZ-1018 PZ PZ-822 PZ-1021 X-3874 PZ PZ PZ PZ PZ-815 TR4 PZ X-3842 X-2773 PZ PZ X-3812 PZ-1019 PZ PZ-992 PZ-826 PZ PZ PZ-1069 PZ-3 PZ-1023 PZ PZ PZ-876 PZ PZ-1073 PZ-866 PZ PZ-1004 PZ PZ-1095b PZ PZ-1102 Z-961 PZ-1051 PZ PZ-981 PZ PZ PZ-1093 PZ PZ-1137 Inyector Productor Inyector PZ-1036 PZ-1155 PZ X ,00 1,50 182,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00 23 PZ-12

17 Determinación de caudal y profundidad de admisión Equipo sin camisa Caso ejemplo 1 PZ-29 Admision 2120 mts Temp fondo /03/2012 Qfluido % Agua Capas PZ-1100 PZ-1101 PZ-713 HK en iny Qi Prod Qasoc Qi Prod Qasoc Qi Prod Qasoc Qasoc E4A H3B H I1B I I J6A J J K K4A K L8AB M1B M8B [mtvdss] PZ-1100 PZ-1101 PZ-29 PZ-713 K4B K3 K5 K4B K3 HDCN HDRS[Ohm.m] HDCN HDRS[Ohm.m] K4B K6 K5 K5 0 K E+00 1E+02 K6 K5B E+00 1E+02 K6 K6 K8A SPED[mV] K6 K8B HDRS[Ohm.m] SPED[mV] K5 HDRS[Ohm.m] K9 K8A K8B K8A K K10 L1 L2 L4A L4B L5A L5B L6 L8AB L9 L10 L10A L10AB L10B M1 M 1B M 3A M4 M 5AB M 5B M6 M7 M 7A M8 M 8B M 9B N1 PZ-1100 PZ-1101 PZ-29 CILD K7 K8A K8B K9 K10 L1 L2 L4A L4B L5A L5B L6 L8AB L9 L10 L10A L10AB L10B M1 M 1B M 3A 1E+00 1E+02 K8B L1 L4B L5A L5B L8AB L9 L9A L10 L10A L10B M1 M4 M 5AB M 5B M8 M 8B M 9B N K5B K6 K8A K8B L1 L4B L5A L5B L8AB L9 L9A L10 L10A L10B M1 K10 L1 L2 L4A L4B L5A L5B L8AB L10 L10A L10AB L10B M1 M 1B M4 M 5B M 8B N1 1E+00 1E+02 L1 L4B L5A L5B L6 L9 L9A L10 L10A L10AB L10B M1 M 1B M4 M 5AB M 5B M6 M 7B M 8B M 9B N SPED[mV] K6 K8B K10 L1 L2 L4A L4B L5A L5B L8AB L10 L10A L10A L10B M1 M 1B

18 Determinación de caudal y profundidad de admisión Equipo sin camisa Incremento de temperatura vs Velocidad de fluido Velocidad de fluido (Ft/seg) Agua Petroleo 80% Corte agua Temperatura ºC Velocidad (ft/seg) Caudal (bbl/dia) Caudal(m3/d) Incr Temp ( C) 32 Temp Amb ( C) Temp Motor ( C)

19 Determinación de caudal y profundidad de admisión Equipo sin camisa Caso PLT con BES Objetivo: Determinar la producción zona de agua y petróleo de cada uno de los intervalos productivos. Determinar el aporte a la producción total de cada uno de los intervalos productivos. Calcular el potencial productivo de cada uno de los intervalos y del pozo en su totalidad. Calcular la Relación Agua Petróleo (RAP) para cada intervalo productivo.

20 Determinación de caudal y profundidad de admisión Equipo sin camisa Caso PLT con BES Comparativa de caudal para distintas carreras con sensor.

21 Fallas y Desarrollos Tecnológicos Implementados

22 % Costo Análisis de Costos Comparativa ESP con / sin camisas en función de la potencia instalada. 50 Comparativa de porcentaje de costo Porcentaje HP

23 Ventajas y desventajas Entre las ventajas se destacan: Reducción en tiempo de armado y los costos asociados al servicio. Disponibilidad de motores con mayor potencia nominal con un costo por Hp menor. Mejor manejo de torque. Minimizar pérdidas de carga. Minimizar puntos de falla. Desventajas destacables: Probable punto de falla por recirculación. No aplicable para pozos con incertidumbre de aporte proveniente de arenas profundas.

24 Conclusiones La causa de falla principal está relacionada principalmente a problemas de manufactura e instalación al igual que los motores encamisados. El trabajo en conjunto entre los Ingenieros de Producción, de Seguimiento de Recuperación Secundaria y Reservorios, es esencial para definir una estrategia de trabajo a fin de determinar la mejor alternativa de diseño para cada pozo. La precisión de los datos es esencial en la selección correcta de un sistema de elevación artificial. Aprovechar al máximo las herramientas de seguimiento, análisis y control. Un diseño es aceptable cuando asegura el incremento de la vida media, instalaciones menos costosas y contribuye a mejorar la eficiencia energética.