2. Gas Lift - Diseño.ppt

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  • Se trata de disear las variables fundamentales para un levantamiento con Gas Lift para un caudal y presin de inters. Consiste de: Hallar el Punto de Inyeccin. Estimar el caudal de gas a inyectar. Estimar las profundidades de las vlvulas de descarga y se conoce como espaciamiento. Calibrar las vlvulas seleccionadas. Estimar las presiones de operacin . Formacin. Presin Esttica, Curva IPR. Estado Mecnico del Pozo. Profundidad, dimetro. Fluidos. Gravedades especficas, corte de agua, relacin gas lquido. Diseo. Gravedad del gas de inyeccin, presin de Inyeccin, tipo de vlvulas.. Diseo. Caudal, Presin fluyente en Cabeza.

  • PsoCurva del FluidoRglPresinHTrazar la curva de Gradiente del Fluido Producido.PUNTO DE INYECCIONPRESENTACION.Mxima profundidad a la cual se puede inyectar el gas. Depende: Presin del gas en el anular: PSO , Grad. gasPROCEDIMIENTO. Presin del fluido en la tubera.Balancear la presin el gas en el anular con la presin del fluido producido en la Tubera. Trazar la lnea de Presin del Gas en el Anular.Identificar el Punto Profundidad - de Balance.Incluir un desbalance de presin 100 Lpc para identificar el Punto de Inyeccin.Punto de Balance100Punto de InyeccinPresin del gas en el Anular

  • PUNTO DE INYECCION. Mxima profundidad a la cual se puede inyectar el gas a la Tuberia.Para un caudal de inyeccin fijo. A mayor punto de inyeccin mayor la tasa de produccin. Para una tasa de produccin fija. A mayor punto de inyeccin menor el caudal de inyeccin. Para una presin de inyeccin fija. A mayor caudal de inyeccin mayor tasa de produccin.

  • PsoFluidoRglPresinHPunto de Inyeccin. 2. CAUDAL DE INYECCION DE GAS.Caudal de gas inyectado en el punto de inyeccin para producir un cauda de produccin diseado con una presin en cabeza fluyente diseada. PROCEDIMIENTO. DATOS. . Presin Fluyente en Cabeza. PwhIdentificar la curva de gradiente del fluido en la tubera con la nueva Rgla desde el punto de inyeccin hasta la presin fluyente en cabeza.Punto de Balance.100Punto de Inyeccin.PwhLa nueva Rgla equivale: FluidoRglaResolver para qg: PROCEDIMIENTO ALTERNO Dada el caudal de inyeccin qg, hallar Pwh. Presin del gas en el AnularObservacin. Al repetir el procedimiento para otros caudales se puede construir una curva de caudal de operacin en funcin del caudal de inyeccin..

  • La descarga del Pozo. Significa retirar el fluido de trabajo existente en la tubera y en el anular para permitir la inyeccin por el punto de inyeccin para establecer la nueva condicin del flujo en el pozo. DISEO DE LEVANTAMIENTO CON GAS.

  • LEVANTAMIENTO CON GASLa descarga del Pozo. Significa retirar el fluido de trabajo existente en la tubera y en el anular para permitir la inyeccin por el punto de inyeccin para establecer la nueva condicin del flujo en el pozo.

  • LEVANTAMIENTO CON GAS

  • LEVANTAMIENTO CON GAS

  • LEVANTAMIENTO CON GAS

  • LEVANTAMIENTO CON GAS

  • LEVANTAMIENTO CON GAS. Espaciamiento de Vlvulas. Para un pozo con Gas Lift, slo se inyecta por la vlvula ubicada en el punto de inyeccin. El resto de vlvulas ubicadas a profundidad operan con la intencin de descargar el pozo.Espaciar las vlvulas consiste en determinar el numero y la profundidad de cada una de ellas. Una vlvula se ubica a la profundidad a la cual la presin del gas inyectado sea suficiente para levantar el tapn de fluido fuera del pozo. Se puede postular un procedimiento grfico y una versin analtica. Las vlvulas de descarga permiten limpiar el anular de fluido muerto, descargar el pozo en la tubera y sellar el anular para que el gas se inyecte slo por el punto de inyeccin.El espaciamiento establece la profundidad de la vlvula y las presiones de diseo que permiten estimar las Presin de carga Pd que asegure el cierre secuencial de cada una de ellas.

  • Presin del fluido en la tubera por encima del punto de inyeccin (Pt).

    Presin del fluido muerto. Con este nombre se denota la curva de presin del fluido que se encuentra en condiciones estticas dentro del pozo al momento de comenzar la descarga. Se conoce su gravedad especfica su gradiente. (Gs). .

    Distintas curvas de presiones del gas en el anular. Cada una de ellas asume una notacin de acuerdo al la presin del gas en superficie considerada.

    Ante la ausencia de un mtodo matemtico se aplican reglas de ingeniera que aseguran un comportamiento efectivo de la descarga del pozo. Se registran las siguientes curvas.GsPtPcLEVANTAMIENTO CON GAS. Espaciamiento de Vlvulas. Curva Pso. Curva que representa la lnea de presin del gas en el anular.

    Curva Psod. Curva que representa la lnea de presin de diseo del gas en el anular. Se tiene en cuenta un factor de seguridad a favor del gas para asegurar paso eficiente del gas a la tubera. Psod = Pso - 100

  • PsoPso - 100PwhDV1DV2DV3DV4DV5DV6GsGsGsFluidoRglFluidoRglaPresinHProfundidad de la vlvula 1. (Dv1).Se ubica en la interseccin de la lnea del fluido muerto con la curva del gas Pso -100. Donde Pso representa la presin de inyeccin del gas en superficie.Profundidad de la Vlvula 2. (Dv2) Desde la Profundidad de la vlvula anterior se traza la lnea del fluido muerto hasta la curva de presin de diseo del gas.Profundidad de la Vlvula 3. (Dv3)Desde la Profundidad de la vlvula anterior se traza la lnea del fluido muerto hasta la curva de presin de diseo del gas.El procedimiento continua hasta alcanzar el espaciamiento mnimo. Se continua con el espaciamiento mnimo.Despus del punto de inyeccin se pueden instalar una dos vlvulas.El procedimiento se modifica con el concepto de presin de arranque y las mrgenes de cierre y de transferencia.PROCEDIMIENTO - ESPACIAMIENTO

  • PsoPko - 50PwhDV1DV2DV3DV4GsGsGsFluidoRglFluidoRglaPresinHPresin de Arranque. Pko.Presin mayor que la operacin de operacin normal, Pso, con la cual se inicia la descarga. Mrgenes de Cierre. La finalidad de Pdt consiste en asegurar que la cada vlvula cierra y solo permanece abierta la del punto de inyeccin. Pdt = PvcEl Espaciamiento se Modifica.Vlvula 1. Fluido Muerto y la lnea del gas Pko-50. Vlvula 2. Fluido Muerto y la lnea del gas Pso. Vlvula 3. Fluido Muerto y la lnea del gas Pso - 25. Vlvula 4. Fluido Muerto y la lnea del gas Pso - 50. PsoPso - 25PkoPso - 50Espaciamiento con Presin de Arranque y Mrgenes de Cierre.Si se puede descargar a mayor presin Pko se requieren menor nmero de vlvulas.Se incluye una menor presin del gas, Psod, en el anular, entre vlvulas consecutivas para definir un margen de presin de cierre menor entre una vlvula y la siguiente. Se asegura que la presin Pdt disminuya con profundidad. As, para la misma presin del gas Pso, cierra primero la anterior porque tiene mayor Pdt.Se sabe que:

  • PsoPko - 50PwhDV1DV2DV3DV4GsFluidoRglFluidoRglaPresinHMrgenes de Transferencia. Se tiene en cuenta una mayor presin de fluido en la tubera, en el diseo, para asegurar el cierre de las vlvula a medida que se descarga el tapn de fluido muerto y disminuye la presin de flujo. El Espaciamiento se Modifica.Vlvula 1. Fluido Muerto y la lnea del gas Pko-50. Vlvula 2. Fluido Muerto y la lnea del gas Psod. Vlvula 3. Fluido Muerto y la lnea del gas PsodVlvula 4. Fluido Muerto y la lnea del gas PsodPsoPso - 100PkoEspaciamiento con Mrgenes de Transferencia.Se traza la lnea del fluido con las mrgenes de transferencia incluidas. PtdPwh+200

    DV5DV6PtdPsodEl espaciamiento se realiza con los profundidades de interseccin del la presin del fluido muerto con las presiones de diseo del fluido y del gas en el anular..El procedimiento contina. Las mrgenes de transferencia tambin se pueden definir como un valor fijo para la primera vlvula y para el resto se les suma un incremento decremento por cada vlvula.

  • De acuerdo al esquema final se puede plantear un procedimiento analtico de espaciamiento.ESPACIAMIENTO ANALITICO CON MARGENES DE CIERRE Y SIN MARGENES DE TRANSFERENCIA.PsoPko - 50PwhDV1DV2DV3DV4GsGsGsFluidoRglFluidoRglaPresinHPsoPso - 25PkoPso - 50 Para la vlvula 1. Para la vlvula 2. Para la vlvula 3. Para la vlvula 3. Gu : Gradiente dinmico del fluido.. Gs : Gradiente fluido muerto. Psoi = ( Pso )i-1 - 25

  • El arreglo calibracin de las vlvulas consiste en estimar las presiones de operacin de cada una de las vlvulas seleccionadas y las presiones de carga del N2 en el taller a condiciones de superficie.: Vlvula i.: Profundidad de la vlvula i.: Temperatura de la vlvula i.: Presin de operacin en superficie disponible para la vlvula i.Pso1 : Pso.Pso1 : Pso 50, si no se utiliza Pko en la descarga.Para el resto de vlvulas se resta 50 Lpc del valor de presin de la vlvula anterior.: Se estima a partir del valor de Pso + peso de columna de gas.: Se estima a partir del valor de Pdt

  • ARREGLO DE VALVULAS..El arreglo calibracin de las vlvulas consiste en estimar las presiones de operacin de cada una de las vlvulas seleccionadas y las presiones de carga del N2 en el taller a condiciones de superficie.: Nmero de Vlvula i.: Psod1 : Pso - 50.: Para el resto de vlvulas se resta 10 Lpc del valor de presin de la vlvula anterior. Se estima a partir del valor de Psod + peso de columna de gas.123456789101211131.2.: Profundidad de Vlvula i.3.: Temperatura de Vlvula i.4.: Presin diseo del fluido.5.: Presin del fluido.6.: Presin operacin de diseo del gas.7.: Presin abertura de diseo.8.9.10.: Pvooi peso columna de gas.11.: Se corrige Pdt por temperatura.12.: Pdti menos efecto de columna de gas.13.: Presin de abertura de prueba en taller.

  • Se tienen distintas versiones grficas de la ecuacin de Thornill Craven. .DISEO DEL TAMAO DE LA VALVULA.Brown publica cartas, para cada tamao de vlvula, con las cuales se estima el tamao de la vlvula de forma iterativa.Dada la presin del gas y la presin del fluido en la tubera a la profundidad de la vlvula, entonces: Suponer valor de R.. Leer caudal de gas. Comparar el valor leido con el caudal de gas a inyectar.. Corregir el valor supuesto.

  • DISEO DEL TAMAO DE LA VALVULA.El API publica una versin condensada de los grficos de Brown. Con el grfico API se puede estimar el tamao de la vlvula en forma directa. Con el grfico API se puede estimar el tamao de la vlvula en forma directa a partir de la presin del gas, presin del fluido y caudal de gas requerido.

  • Se trata de estimar el caudal de produccin para un caudal de gas de inyeccin conocido.RELACION ENTRE CAUDAL PRODUCIDO Y GAS INYECTADO. Asumir caudales de flujo.q- - - - Estimar el punto de inyeccin.Hiny- - - - Graficar Pwhn vs Caudal Estimar la presin necesaria en cabeza para la Rgla estimada. Procedimiento. Estimar la nueva Rgla con el caudal de gas conocido.

    Rgla- - - -

    Pwhd- - - -

    Pwhn- - - - Estimar la presin fluyente en cabeza con la nueva Rgla. Graficar Pwhd vs Caudal.PwhPwdPwhn Repetir el procedimiento para otro caudal de gas (i) conocido. Graficar Pwhd y Pwhn en funcin del caudal.Pwhd, qg2Pwhn, qg2 Repetir el procedimiento para otros caudales de inyeccin qg - y definir la curva de caudal de operacin en funcin del caudal de gas de inyeccin - Curva de Rendimiento.Caudal.METODO. Anlisis Nodal en Cabeza.

  • PsoPwhFluidoRglFluidoRglaPresinHSe requiere conocer la Pwh y la cantidad de gas de inyeccin.METODO DE LA CURVA DE EQUILIBRIO.q1q2q3Asumir un Caudal y trazar el gradiente del fluido producido.Estimar la Nueva Rgla .Trazar el gradiente del fluido producido para la nueva Rgla a partir de Pwh.Identificar el punto de equilibrio del gradiente con Rgla y Rgl.Repetir procedimiento con otro caudal asumido y reconocer el nuevo punto de equilibrio.Identificar la curva de equibrio formada por los puntos de equibrio.Trazar la curva del gas de inyeccin y reconocer el caudal de produccin en la interseccin de la curva de equilibrio.Repetir el procedimiento con otras presiones de inyeccin del gas disponible y evaluar los cambios de caudal producido con las presiones de inyeccin..

  • Asumir caudales de flujo.q- - - Estimar Presin Pwfd.Pwfd- - - Graficar Pfnv en funcin del caudal.. Estimar la Presin en la Vlvula Necesaria, Pfnv, para distintos valores asumidos de Rgla Procedimiento. Punto de Inyeccin.

    Pfdv- - - PvnRgla1- - - PvnRgla2- - - Estimar la presin disponible en el punto de Inyeccin. Pfdv Graficar Pfdv vs Caudal.PfvPfdvPfnv Identificar el Caudal de operacin, qop, para distintos valores de Rgla.Pfnv, qg2LA CURVA DE RENDIMIENTO A partir de la curva de rendimiento se ubican las condiciones de inyeccin para cada caso. METODOS. Anlisis Nodal en Cabeza. Anlisis Nodal en el Punto de Inyeccin. PvniRglai- - - Estimar el caudal de gas necesario para cada dupleta Rgla y qop. Graficar el caudal de operacin para cada caudal de gas de inyeccin. Relacin general entre caudal producido en funcin de la cantidad de gas de inyeccin. Caudalqopqg?Pso2Pso3Pfnv, qg3 Repetir el procedimiento para otras presiones de inyeccin. Pso2, Pso3.

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