1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura: Carrera: Clave de la asignatura: SATCA 1 Productividad de Pozos Ingeniería Petrolera PEA-1023 0-4-4 2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la Asignatura Esta materia aporta las bases teóricas necesarias en el ámbito productivo, así como los principios básicos para identificar los sistemas de producción generados, permitiendo al estudiante conocer los comportamientos de afluencia en las pruebas de pozos aplicando software comercial, así también interpretar los factores que provocan daño y su efecto sobre el comportamiento de afluencia del pozo, permite conocer las diferentes curvas de declinación y su interacción con la Ingeniería Petrolera, interpretar los diferentes registros aplicados así como sus aplicaciones. La asignatura estudia las responsabilidades inherentes a los ingenieros y forja la habilidad de respaldarse en información para establecer la toma de decisiones. Establece una relación con los conocimientos previamente adquiridos involucrando las variables relacionadas con la operatividad del sistema y periodo de vida operativa. Proporcionándole al ingeniero la habilidad de establecer una relación lógica, sistemática y práctica de la actividad industrial. Intención Didáctica La finalidad de la estructura del presente temario es que el alumno adquiera los fundamentos básicos de yacimientos de pozos, abarcando los principios fundamentales hasta describir los factores que influyen en la productividad de los pozos. De tal forma; que está organizado por seis unidades. En la primera unidad, nos permite conocer las funciones que desempeña el Ingeniero de Producción y la descripción de los diferentes sistemas de producción identificándolos por sus características. Lo que le permitirá diferenciarlos y tomar decisiones adecuadas a sus características. En la segunda unidad el alumno realizará aplicaciones prácticas con software comercial de pruebas en pozos desarrolladas estableciendo su comportamiento de afluencia generado. Desarrollando el análisis de la información recopilada y permitiéndole generar creatividad en las decisiones tomadas. 1 Sistema de asignación y transferencia de créditos académicos 1
En la tercera unidad se contemplan los factores de daño relacionados por el comportamiento de afluencia. Desarrollando las habilidades de investigación de campo. En la unidad correspondiente a las curvas de declinación, la unidad cuatro se estudiarán tres tipos diferentes de declinaciones que representan aplicaciones específicas, apoyado de la investigación y el trabajo en equipo. La unidad correspondiente a los registros de producción, la unidad cinco, se establece el seguimiento de las variables presión, temperatura y flujo en las condiciones del pozo. A través de la investigación de campo y la recopilación de información desde diferentes fuentes. En la última unidad, la seis, se desarrolla un análisis integral de los pozos considerando la importancia de caracterizar los fluidos y el efecto que la temperatura le genera. Considerando el flujo en los diferentes sectores de los equipos del pozo. Para finalmente establecer metodologías que permitan la optimización de los sistemas integrales de pozos. En pleno desempeño individual que le permita expresar los conocimientos adquiridos en las anteriores unidades. 2
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias Específicas: Aplicar los fundamentos de yacimientos de pozos, para mejorar el diseño y la operación de pozos, ductos y redes de recolección. Competencias Genéricas: Competencias Instrumentales Capacidad de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Desarrollo de habilidades de investigación de campo. Toma de decisiones. Competencias Interpersonales Trabajo en equipo. Habilidades interpersonales. Competencias Sistémicas Liderazgo. Habilidades de Investigación. Capacidad de auto-aprendizaje. Capacidad de generar creatividad. 3
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de elaboración o revisión Instituto Tecnológico Superior de Puerto Vallarta del 10 al 14 de agosto de 2009. Desarrollo de Programas en Competencias Profesionales por los Institutos Tecnológicos del 17 de agosto de 2009 al 19 de febrero de 2010. Instituto Tecnológico Superior de Poza Rica del 22 al 26 de febrero de 2010. Participantes Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Coatzacoalcos, Minatitlán, Superior de Poza Rica y Superior de Venustiano Carranza. Academias de Ingeniería Petrolera de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Coatzacoalcos, Minatitlán, Superior de Poza Rica, Superior de Tantoyuca y Superior de Venustiano Carranza. Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Coatzacoalcos, Minatitlán, Superior de Poza Rica, Superior de Tantoyuca y Superior de Venustiano Carranza. Evento Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para el Desarrollo y Formación de Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería Petrolera. Elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la Carrera de Ingeniería Petrolera. Reunión Nacional de Consolidación de los Programas en Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería Petrolera. 4
5.- OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO (Competencia Específica a Desarrollar en el Curso) Aplicar los fundamentos de yacimientos de pozos, para mejorar el diseño y la operación de pozos, ductos y redes de recolección. 6.- APRENDIZAJES REQUERIDOS (Competencias Previas) Determinar el diámetro y temperatura de perforación. Identificar el efecto del ambiente sobre las mediciones de los registros. Realizar registros de presión-producción a pozo cerrado y a pozo fluyendo. Identificar los principales componentes de la herramienta y alternativas de diseño de la sarta de medición. 7.- TEMARIO Unidad Temas Subtemas 1 Introducción a la ingeniería de producción 2 Motores Comportamiento de afluencia 3 Factor de daño y su relación con comportamiento de afluencia 4 Curvas de declinación 5 Registros de producción 6 Análisis integral del pozo 1.1 Funciones del Ingeniero de Producción 1.2 Descripción de sistemas de producción en campos de aceite 1.3 Descripción de sistemas de producción en campos de gas 1.4 Descripción de sistemas de producción costa fuera 2.1 Comportamiento de afluencia 2.2 Comportamiento de afluencia futura 2.3 Pruebas en pozos 2.4 Aplicaciones prácticas con software comercial 3.1 Factores que provocan daño 3.2 Obtención del factor de daño a partir de pruebas de variación de presión 3.3 Análisis de las componentes del factor de daño (factores de pseudodaño) 3.4 Efecto del factor de daño sobre el comportamiento de afluencia del pozo 4.1 Declinación exponencial 4.2 Declinación hiperbólica 4.3 Declinación armónica 5.1 Registros de presión 5.2 Registros de temperatura 5.3 Registros de gasto a condiciones de pozo 5.4 Combinación de registros 5.5 Aplicaciones prácticas con software comercial 6.1 El sistema integral del pozo 6.2 Importancia de la caracterización del fluido y el efecto de la temperatura 6.3 Flujo en el yacimiento 6.4 Flujo en la tubería de producción 6.5 Flujo en la línea de descarga 6.6 Flujo en el estrangulador 5
6.7 Metodología del análisis nodal 6.8 Selección y ajuste de métodos de solución para cada elemento 6.9 Optimización del sistema 6.10 Aplicaciones prácticas con software comercial 6
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS (Desarrollo de Competencias Genéricas) El profesor debe: Dominar el área de conocimiento, asumir la responsabilidad y el compromiso de asegurarse de que el alumno adquiera un aprendizaje significativo, de tomar en cuenta los conocimientos previos del educando e intercambio de ideas y experiencias en el grupo, para lograr la adquisición de nuevos conocimientos. Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas fuentes. Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación e investigación de campo, tales como: observación, identificación manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis y trabajo en equipo basado en la toma de decisiones. Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes desarrollando un liderazgo adecuado. Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de induccióndeducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas basado en la toma de decisiones. Desarrollar actividades de aprendizaje que propicien la aplicación de los conceptos, modelos y metodologías que se van aprendiendo en el desarrollo de la asignatura. Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de terminología científico-tecnológica mediante el incremento de la capacidad de autoaprendizaje. Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. Relacionar los contenidos de la asignatura con el cuidado del medio ambiente; así como con las prácticas de una ingeniería con enfoque sustentable. Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional para establecer ideas creativas que solucionen problemáticas. Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante. 7
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación de la asignatura se hará con base en siguiente desempeño: 1. Evaluación continúa. 2. Reporte de prácticas. 3. Reportes de investigación. 4. Debatir sus temas investigados. 5. Participación de trabajo en equipo. 10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD I. Introducción a la Ingeniería de Producción Competencias Específicas a Desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer las funciones del ingeniero Investigación documental. de producción. Estudiar los diferentes sistemas de producción. Debatir los diferentes sistemas de producción. Saber las características de los Representar con modelos a escalas diferentes sistemas de producción. los diferentes sistemas de producción. Unidad 2. Motores Comportamiento de Afluencia Competencias Específicas a Desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer los comportamientos de Investigación documental y de afluencia. campo. Estudiar las pruebas en pozos. Describir las características de las Realizar aplicaciones prácticas con pruebas de pozos. software comercial. Representar mediante software aplicaciones. UNIDAD 3. Factor de Daño y su Relación con Comportamiento de Afluencia Competencias Específicas a Desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer los factores que generan Investigación documental y de daño. campo. Comprender los componentes del Analizar y comparar los componentes factor de daño. del factor de daño. Interpretar el efecto del factor de Interpretar el efecto del factor de daño sobre el comportamiento de afluencia. daño. UNIDAD 4. Curvas de Declinación Competencias Específicas a Desarrollar Conocer las diferentes curvas de declinación. Conocer las diversas características presentes en las curvas de declinación. Actividades de Aprendizaje Investigación documental y de campo. Elaborar un ensayo sobre las diversas características de las curvas de declinación. UNIDAD 5. Registros de Producción 8
Competencias Específicas a Desarrollar Conocer las diferentes variables involucradas en el seguimiento de las condiciones de los pozos. Analizar la factibilidad y beneficio de combinar los registros de variables diversas en el seguimiento de las condiciones de los pozos. Realizar aplicaciones prácticas con software comercial. UNIDAD 6. Análisis Integral del Pozo Competencias Específicas a Desarrollar Analizar la importancia de caracterizar el fluido y su efecto con la temperatura. Analizar las características del fluido en las diferentes etapas de desarrollo de función en los pozos. Establecer ideas de innovación para la optimización de los pozos. Actividades de Aprendizaje Investigación documental. Elaborar análisis de la factibilidad y beneficio. Representar mediante software aplicaciones. Actividades de Aprendizaje Elaborar análisis. Elaborar cuadro sinóptico para describir características. Generar lluvia de ideas. Debatir las ideas. Establecer el liderazgo para convencer. Tomar decisiones. 9
11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. 1985. Revista Tiempos. Universidad de Texas. 2. 1997. Revista BIP. Yacimientos Petrolíferos Fiscales. Universidad de Texas. 3. Martínez, A. 1972. Recursos de hidrocarburos de Venezuela. Edit. Edreca. 4. 1991. Boletín Técnico ARPEL vol. 20-2. Assosication of Latin American State Petroleum Enterprises for Mututal Assitance. 12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS Representar mediante esquemas los diferentes sistemas de producción. Manejar software comercial para describir comportamiento de afluencia. Simular en maqueta los factores de daño involucrados en los pozos. Expresar gráficamente y en modalidad dinámica las diferentes curvas de declinación. Manejar software comercial para describir comportamiento variables utilizadas como registros en el seguimiento del comportamiento de los pozos para el modo dinámico. 10