ANLISIS NODAL

ANLISIS NODALINTRODUCCIN

La cantidad de gas y aceite que fluye hacia el pozo desde el yacimiento, depende de la presin en el sistema de produccin, por consiguiente, el sistema de produccin debe ser analizado como unidad

Si el efecto de cada componente sobre el comportamiento del sistema de produccin puede ser analizado de forma aislada, el comportamiento del sistema podr ser optimizado en forma econmica.

Un mtodo que permite analizar el comportamiento, del sistema integral de produccin (SIP) adems de determinar la capacidad de produccin para cualquier combinacin de componentes es el ANLISIS NODAL.

El anlisis nodal es un mtodo muy flexible que puede ser utilizado para mejorar el comportamiento del pozo. ANALISIS NODALEstudio del flujo de fluidos en un sistema de produccin, el cual generalmente se divide en 3 subsistemas que son: flujo en el yacimiento, flujo en las tubera vertical y flujo en la tubera horizontal.

Se le llama anlisis nodal por que se divide el sistema de flujo en partes, con la finalidad de predecir el gasto y la presin en los nodos de unin de los subsistemas, o bien, en los extremos del mismo.

OBJETIVOPredecir el comportamiento del flujo con las condiciones actuales.

Predecir el comportamiento del flujo al variar los parmetros en algn nodo del sistema.

Tomar decisiones para optimizar las condiciones de flujo, en base a parmetros de volumen de produccin, gastos crticos y parmetros econmicos

CONDICIONESSiempre debe conocerse o suponerse la presin en el inicio y al final del sistema.

En el nodo de solucin, las condiciones de presin y o gasto deben ser idnticos para cada subsistema analizado.

Los nodos de solucin pueden ser los extremos de todo el sistema, o bien, los puntos de unin.

Nodos principales en un sistema bsico de produccin.

EL YACIMIENTO COMO NODO SOLUCINLos clculos inician con la presin de separacin y se procede a calcular las dems presiones

Se suponen gastos de produccin

Con la presin de separacin, se calculan las presiones requeridas en la cabeza del pozo para mover los fluidos a los gastos correspondientes. Esto incluye las cadas de presin en la lnea de descarga y en el separador, para lo cual se deber utilizar una correlacin de flujo multifsico.

Utilizando las presiones en la cabeza del pozo calculadas previamente, determinar la presin de fondo fluyendo (pwf) en el fondo del pozo para cada gasto supuesto, utilizando una correlacin de flujo multifsico.

Con las pwf calculadas previamente para cada gasto, calcular la presin de fondo esttica (pws)para cada gasto.

Graficar los valores de las presiones de fondo estticas calculadas previamente con los valores de los gastos supuestos.

APLICACIN ANALISIS NODAL USANDO COMO NODO SOLUCION AL YACIMIENTO

FONDO DEL POZO COMO NODO SOLUCINSuponer varios gastos.

Construir una curva IPR a diferentes gastos.

Determinar la presin en la cabeza del pozo necesaria para mover los fluidos hasta el separador con cada gasto supuesto mediante la aplicacin de una correlacin de flujo multifsico adecuada.

Utilizando los gastos supuestos y las presiones en la cabeza del pozo correspondientes, determinar la presin de fondo fluyendo mediante la aplicacin de una correlacin de flujo multifsico adecuada.

Grficar los datos obtenidos con la IPR, as como los obtenidos en el paso anterior. La interseccin de la curva representa la presin de fondo fluyendo a la cual el yacimiento entrega un gasto, y a la vez, con esta misma presin de fondo fluyendo, es posible sacar este gasto hasta el separador.

CABEZA DEL POZO COMO NODO SOLUCINSe suponen gastos de produccin.

A partir de la presin de separacin, se calcula la presin en la cabeza del pozo requerida para mover los fluidos a travs de la lnea de descarga hasta la cabeza del pozo, considerando cada gasto supuesto y aplicando una correlacin de flujo multifsico adecuada. Se suman las cadas de presin en el estrangulador y la lnea de descarga.

Para cada gasto supuesto, determinar la presin de fondo fluyendo pwf correspondiente. Con la pwf calculada para cada gasto supuesto, determinar la presin en la cabeza del pozo aplicando una correlacin de flujo multifsico adecuada. Se suman las cadas de presin en el yacimiento y la tubera vertical.

Finalmente graficar los datos de presin obtenidos en los dos pasos anteriores en la escala vertical, contra los gastos supuestos en la escala horizontal.

APLICACIONES DEL ANALISIS NODALSeleccionar el dimetro ptimo de la lnea o tubera de descarga.

Seleccionar el dimetro ptimo de la tubera de produccin.

Disear empacamiento de grava para los pozos que lo requieran.

Dimensionar estrangulador superficial.

Dimensionar vlvula de seguridad subsuperficial.

Analizar la existencia de restricciones al flujo en el sistema integral de produccin.

Disear un sistema de produccin artificial.

IPR (Inflow Performance Relationship)Es la relacin entre el gasto del pozo (q) y la presin de fondo fluyente (pwf)

ECUACIN DE AFLUENCIALey de Darcy: permite analizar el flujo de hidrocarburos desde el yacimiento.

Ecuacin de afluencia para flujo radial de aceite

Ecuacin de afluencia para flujo radial de gas

NDICE DE PRODUCTIVIDADMedida de la capacidad productiva de los pozos, es el gasto de produccin por unidad de abatimiento de presin.

Indice de productividad para flujo radial

EJERCICIOUn pozo drena un rea circular de 80 acres (re=932 pies) de un yacimiento de aceite bajo saturado. Si la presin del yacimiento (Pe) es 1000 [lb/pg2], la permeabilidad es 50 [mD], el espesor neto de la arena es 20 pies, la viscosidad del aceite es 3 [cp], el factor de volumen del aceite es 1.25 y el pozo est terminado y disparado en una TR de 7 [pg] de dimetro:a) Cul es el ndice de productividad del pozo?b) Cul ser el gasto de produccin del pozo para una presin de fondo fluyendo de 500 [lb/pg2]?.

MTODO DE VOGELVogel propuso una ecuacin para predecir el comportamiento de pozos drenando yacimientos con empuje de gas en solucin

Mtodo Vogel (Grfico)

EJEMPLOPwf= 2200[lb/pg2]Pws= 3000 [lb/pg2]qo= 200[bl/da]

MTODO VOGEL ANALTICOEJEMPLO

Pwf= 2000[lb/pg2]Pws= 2500 [lb/pg2]qo= 650 [bl/da]

CONCLUSIN MTODO DE VOGELEsta ecuacin aplica para yacimientos con empuje de gas disueltoAplica en casos donde no existe dao a la formacin.Representa un modelo homogneo donde las caractersticas estructurales del medio poroso no se reflejanLos cambios en los ndices de productividad son atribuidos a los cambios en la saturacin, permeabilidades relativas y cadas de presin.Para utilizar el mtodo de Vogel se requiere una prueba de produccin, es decir, obtener un gasto de aceite a una Pwf para la Pws.