CAPITULO I EL PROBLEMA. con la creación de la empresa Nacional Petróleos de

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "CAPITULO I EL PROBLEMA. con la creación de la empresa Nacional Petróleos de"

Valentín Murillo Escobar
hace 5 años
Vistas:

1 CAPITULO I EL PROBLEMA Planteamiento del Problema En Venezuela con la creación de la empresa Nacional Petróleos de Venezuela las actividades de exploración, producción y comercialización de crudo se ha venido desarrollando con nuevas tecnologías petroleras con los pasos de los años. Desde el levantamiento natural de crudo del Pozo Zumaque los sistemas de levantamiento de artificial de crudo han sido punta de lanza en las actividades Petroleras. El primer sistema de levantamiento artificial usado en nuestro país, fue el Sistema de levantamiento de crudo por bombeo mecánico, siendo estos unos de los métodos más usados en nuestro país con un 39% de aplicación para la época; actualmente todavía es uno de los sistemas más usados dentro la plataforma de explotación y producción de la Industria Petrolera. Los yacimientos que producen por bombeo mecánico tienen cierta presión suficiente para que el petróleo alcance un determinado nivel en el pozo. Por tanto, el bombeo mecánico no es más que un procedimiento de succión y transferencia casi continúa del petróleo hasta la superficie. El balancín de producción, que en apariencia y principio básico de funcionamiento se asemeja al balancín de perforación a percusión, imparte el movimiento de sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba, colocada en la sarta de producción o de educción, a cierta profundidad del fondo del pozo. 3

2 4 Los departamentos de producción de crudo de la industria petrolera tienen instalado en diferentes estaciones del lago de Maracaibo sistemas de levantamiento por bombeo Mecánico para cubrir sus cuotas de producción diarias por cada pozo, la tasa de producción del pozo estudiada en la presenta investigación es de 150 barriles por día (BNPD) para un sistema de levantamiento artificial por bombeo mecánico, pero para mantener estos niveles de producción deseado se necesita que la unidad motriz suministre la potencia que el sistema necesita, ya que esta afecta el consumo de energía y las cargas de la caja de engranaje. Por tal motivo cuando el motor esta descargado la eficiencia es menor, también es necesario mantener balanceada la unidad de bombeo ya que tiene una gran influencia en el comportamiento del sistema, este afecta las cargas en la barra pulida, carrera en la bomba, tamaño del unidad motriz, torques picos, y consumo de energía, aportando ineficiencias en las tasas de producción del pozo con caídas de producción de hasta un 80 %. Un 50% de eficiencia del sistema es excelente y es la eficiencia más alta que puede esperarse tenga un sistema de bombeo mecánico convencional. Problemas comunes tales como golpe de fluido, pistón de la bomba desgastado, fugas en la válvula viajera o fija, y una unidad severamente fuera de balance, pueden reducir la eficiencia del sistema hasta menos de un 30%. Las fuentes de Reducción de Rentabilidad para optimizar el comportamiento de sistemas por bombeo mecánico es importante identificar y entender los problemas que reducen la rentabilidad.

3 5 En función del planteamiento anterior nace la necesidad de procurar soluciones operacionales que aporten respuestas proactivas ante fallas inesperadas en el sistema y así optimizar y mantener las cuotas de producción de crudo esperada. Actualmente en la Plataforma de Automatización de procesos de la Gerencia de AIT (Automatización, Informática y Telecomunicaciones) de la Industria Petrolera, no cuenta con un proceso que controle las variables de operación de los Sistemas de Levantamiento de Pozos por bombeo mecánico en occidente, como la velocidad de las bombas (r.p.m.), la carga que se ejerce en las cabillas, la tensión ( Volts / Hz) y la potencia en los motores (Hp/rpm ) entre otros, por tal motivo se desconoce cuál es el comportamiento ideal con respecto a las variables mecánicas y tasa de producción, como también cual es la técnica de control más indicada para este tipo de equipos y por consiguiente no se posee de un modelo matemático que exprese el comportamiento de dicho equipo y del pozo, siendo estas unas de las debilidades potenciales de la Industria Petrolera en el área de Automatización y Control de procesos de la Plataforma de Ait, ya que al no tener un sistema control confiable en los parámetros operacionales de los balancines Api no se puede acceder en tiempo real o casi inmediata a la solución de cualquier problema de manera proactiva y automatizada por medio de equipos de control que usa la industria, llevando a esta a grandes pérdidas económicas y de producción. Por tal motivo la empresa está inmersa en un desconocimiento técnico

4 6 para nuevos diseños de control para este tipo de sistemas de levantamiento artificial. Formulación de Problema Es posible diseñar un Sistema de control automático para regular las variables operacionales del Levantamiento de pozos por Bombeo mecánico para la industria petrolera? Objetivos de la Investigación Objetivo General Diseñar un sistema control que regule las variables operacionales del levantamiento de pozos por Bombeo Mecánico para la Industria Petrolera. Objetivos Específicos Describir el sistema de Levantamiento de pozos por Bombeo Mecánico. Identificar las variables operacionales del Sistema de bombeo mecánico para el levantamiento de pozos. Desarrollar un modelo matemático del sistema a controlar.

5 7 Diseñar un sistema de control difuso que regule las variables operacionales del sistema de levantamiento de pozo por bombeo mecánico. Evaluar el proceso de control diseñado. Justificación La Investigación brindara un aporte Teórico-Práctico en el modelado del comportamiento operacional del levantamiento de pozos por bombeo mecánico en la industria petrolera y de cómo se pueden mantener dichas variables en condiciones ideales para operar. Proporcionara diferentes técnicas científicas de estudio a los futuros investigadores y desarrolladores de controles Inteligentes para el área de ingeniería de Controles y Automatización de procesos y permitirá mantener las actividades operativas en la industria, aportando nuevas posibilidades de ganancias petroleras al país y así asegurar la inversión social y productiva en Venezuela. Delimitación El proyecto ejecuta una propuesta de la Industria Petrolera Venezolana dentro de la línea de investigación de Control Inteligente y se basa en el diseño de un control difuso desarrollado en la Universidad Dr. Rafael Belloso Chacin ubicada en

6 8 la Av. C2 diagonal a la Plaza de Toros de la ciudad de Maracaibo en el estado Zulia desde el año 2009 hasta el año 2011.

Documentos relacionados

Seminario de Adiestramiento

OPTIMIZACION Y DESEÑO DE SISTEMAS DE BOMBEO MECANICO, UTILIZANDO SOFTWARE ESPECIALIZADOS. Seminario de Adiestramiento OBJETIVO GENERAL: Diseñar completaciones de bombeo mecánico con el método de la ecuación