BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN

““FACTIBILIDAD DE CAMBIO DE MÉTODO DE PRODUCCIÓN FACTIBILIDAD DE CAMBIO DE MÉTODO DE PRODUCCIÓN DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL CON GASDE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL CON GAS

A BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET ”A BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET ”

U.E. Tierra Este LivianoU.E. Tierra Este LivianoCampo Barúa- MotatánCampo Barúa- Motatán

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓNINTEGRANTESINTEGRANTES

Ing. SEMECO, KarinaIng. SEMECO, Karina

Ing. DORANTE, YoselyneIng. DORANTE, Yoselyne

Ing. TRUJILLO, DicksonIng. TRUJILLO, DicksonIng. ZEA, JoséIng. ZEA, José


Selección de Candidatos

Introducción

Bombeo Hidráulico Tipo Jet

Metodología

Casos de Estudio

Análisis de Resultados

Evaluación Económica

Conclusiones

ESQUEMA GENERALESQUEMA GENERAL

Recomendaciones

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN


PRINCIPIO DE BERNOULLI

“ Sobre un plano constante, la suma de las energías cinéticas

y potencial de un flujo es constante, por tanto, si su velocidad

aumenta, su presión disminuye y viceversa”

BOMBEO HIDRÁULICO JETBOMBEO HIDRÁULICO JET


Tanque de Fluido Motor

BombaTriplex

Motor

Fluido Motor

Bomba de subsuelo

Transferencia de Energía

Fluido del Pozo+

Fluido Motor

BOMBEO HIDRÁULICO JETBOMBEO HIDRÁULICO JET

Diagrama de Flujo

EQUIPO BHJ

TANQUE SUPLIDOR DE CRUDO

BOMBAPANEL DE CONTROL POZO MOT-0022

ESTACIÓNDE FLUJO

MOT-II

A-3

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓNBOMBEO HIDRÁULICO JETBOMBEO HIDRÁULICO JET

Bomba de Subsuelo

BOQUILLA

GARGANTA

DIFUSOR

TUBERÍA DE INYECCIÓN

DEL FLUIDO MOTRIZ

ANULAR DE RETORNO DE LA MEZCLA

ENTRADA DEL FLUIDO DEL POZO



BOQUILLA

CÁMARA DEENTRADA DEL FLUIDO

DE PRODUCCIÓN GARGANTADIFUSOR

ÁREA DE LAGARGANTA (AT)

ÁREA ANULAR DE LAGARGANTA (AM=AT-AN)

ÁREA DE LABOQUILLA (AN)

QD, PD

QS, PS

QN, PN


Boquilla Garganta Difusor

Presión

Velocidad

PERFIL DE PRESIÓN Y VELOCIDAD

Planta de Poder “in situ”

Hidrociclones

Tanque PrincipalEquipo de

Bombeo

Bomba de Precarga

Cabezal del Pozo



Equipo de Superficie

SUPERFICIE

PRESIÓN DE OPERACIÓN DE LA BOMBA (PT)

POTENCIA REQUERIDA POR EL MOTOR (hp)

PRESIÓN Y TASA DE ENTRADA A LA BOQUILLA (PN, QN)

PRESIÓN Y TASA DE DESCARG A DE LA BOMBA (PD, QD)

RELACIÓN DE ÁREAS BOQUILLA- GARGANTA (R=AN/AT)


Parámetros de Diseño

SUBSUELO

Nomenclatura


NÚMERO AREA (Pulg^2) NÚMERO AREA (Pulg^2)1 0.0024 1 0.0062 0.0031 2 0.00773 0.004 3 0.014 0.0052 4 0.01295 0.0067 5 0.01676 0.0086 6 0.0215

BOQUILLA GARGANTA

Ams

AN

AT

R = AN/AT

R0.517 (A-)0.400 (A)0.310 (B)0.240 (C)0.186 (D)0.144 (E)


Relación de Áreas

R=0.517(A)

R=0.240 (C)Le

vant

amie

nto

Volumen

Volumen

Leva

ntam

ient

o

Efecto de Cavitación

Presión de vapor del Agua

Presión del fluido del pozo



Eficiencia de la Bomba

)()(

motor fluido elpor perdido pozo del fluido elpor ganado

DNN

SDS

PPqPPq

HPHP

E

100E NM

La eficiencia de las bombas jet varía entre 26% a 33%

CURVAS DE COMPORTAMIENTO


R=0.2

R=0.5 R=0.2

R=0.5

R=0.4 R=0.3 R=0.25

R=0.4

R=0.3

R=0.25

M (flujo másico)

N % E

KN=0.03 KTD=0.2

N=(PD-PS)/(PN-PD)

M=QS/QN

Eficiencia(%E) =N*M

%E vs. M

N vs M

VENTAJAS

Aplicable en pozos profundos ( hasta 18000’).

Habilidad para producir altas tasas.

Bajos costos de reparación (Bombas Libres).

Aplicable en zonas aisladas que no cuenten con electricidad o plantas de compresión.


Aplicable en pozos direccionales (no posee partes móviles).

Puede tolerar sólidos y fluidos corrosivos.

Maneja crudos pesados ( 9 ° API ).

Puede operar en presencia de gas (RGP hasta 1200 pcn/bn).

VENTAJAS


DESVENTAJAS


Las bombas jet requieren alto caballaje (mayor de 200 hp).

Requiere alta presión de fondo fluyente (150 lpc /1000 pies).

El diseño de la bomba es bastante complejo por las variadas combinaciones geométricas disponibles.

La eficiencia de las bombas jet es baja (26% a 33%).

Mayor riesgo en las instalaciones de superficie por la presencia de altas presiones.

Falta de conocimiento en operación e ingeniería.

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓNMETODOLOGIAMETODOLOGIA

BÚSQUEDA DE INFORMACIÓNBÚSQUEDA DE INFORMACIÓN

A’

A

A’

A

Datos de Yacimiento

Datos de Producción

VALIDACIÓN DE LA INFORMACIÓNVALIDACIÓN DE LA INFORMACIÓN

Tendencia de Presiones

CAMPO MOTATÁN-DOMO SUR. COMPORTAMIENTO HISTORICO DE PRESIÓN. MOT-18. FORM. MISOA ( B-0/B-2.1). DATUM 8900´

y = 22119e-6E-05x

R2 = 0.8481

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

08/0

3/19

71

28/0

8/19

76

18/0

2/19

82

11/0

8/19

87

31/0

1/19

93

24/0

7/19

98

14/0

1/20

04

TIEMPO

PR

ES

IÓN

(LP

C)

Configuración Mecánica

Comportamiento de Producción

Centinela Oil Field Manager

Aico

Carpeta de Pozos

SIOP

PDVSAPDVSA

Simulación con PIPESIM


Simulación Bombeo

Hidráulico Jet

Simulación Bombeo

Hidráulico JetDiagnóstico del Sistema L.A.G

Diagnóstico del Sistema L.A.G

Análisis Económico


Análisis Nodal

Análisis NodalCurva de

RendimientoCurva de

RendimientoPDVSAPDVSA

Simulación con PIPESIMSimulación

con PIPESIM

Simulación Bombeo

Hidráulico Jet

Simulación Bombeo





Análisis Nodal


RendimientoCurva de




Simulación Bombeo

Hidráulico Jet

Simulación Bombeo





Análisis Nodal

Análisis Nodal

Curva de Rendimiento

Curva de RendimientoPDVSAPDVSA



Simulación Bombeo

Hidráulico Jet

Simulación Bombeo





Análisis Nodal


RendimientoCurva de




Simulación Bombeo

Hidráulico Jet

Simulación Bombeo





Análisis Nodal


RendimientoCurva de




Simulación Bombeo

Hidráulico Jet

Simulación Bombeo



AnálisisEconómico

AnálisisEconómico

Análisis Nodal


RendimientoCurva de

Rendimiento

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓNMETODOLOGÍAMETODOLOGÍA

TRICO INDUSTRIES, INC

JET PUMP VERSION 4.1

DIAGNOS.xls

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN UBICACIÓN GEOGRÁFICAUBICACIÓN GEOGRÁFICA

MO

TATANBARUA

TOMOPORO

INFORMACIÓN DEL ÁREA INFORMACIÓN DEL ÁREA EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN

CAMPO BARÚA-MOTATÁNFormaciones Productoras: Eoceno Medio

Paují (A9/A10) Misoa (B0/B1/B2/B3/B4)

Prof. Barúa: 12000 a 13000 pies.

Prof. Motatán: 8000 a 9500 pies.

°API: 17-22.

RGP: 100-2500 pcn/bn

Mecanismo de producción: Expansión de roca fluido

con cierta contribución de empuje hidráulico.

ANP(ft) AyS(%) K(md)

Paují 40-150 11-15 55-75 1-100

Misoa 250-500 10-17 60-75 2-250


Pozos Activos y Cerrados por Mercado

Pozos Activos y Cerrados por Mercado

UNIVERSO DE POZOS

50 Gas lift50 Gas lift

INFORMACIÓN DEL ÁREA INFORMACIÓN DEL ÁREA

9 BES9 BES

1 BM1 BM

1 FN1 FN

1 BHJ1 BHJ

Estaciones de Flujo: MOT-I, MOT-II, MOT-III, MGB-B5Estaciones de Flujo: MOT-I, MOT-II, MOT-III, MGB-B5

Producción Bruta58 Mbpd

Producción Bruta58 Mbpd

Gas de Levantamiento48 MMpcnd

Gas de Levantamiento48 MMpcnd

Premisas para la preselección de candidatosUNIVERSO (50 POZOS POR GAS LIFT)

Caudales mayores a 200 bbpd.Caudales mayores a 200 bbpd.

Pozos que no se encuentren en secuencia de trabajopara cambio de Método.Pozos que no se encuentren en secuencia de trabajopara cambio de Método.

Profundidad menor a 10000 pies.Profundidad menor a 10000 pies.

RGP menor a 1200 pcn/bn.RGP menor a 1200 pcn/bn.

Pozos con una alta presión de fondo fluyente (150 lpc/1000 pies).Pozos con una alta presión de fondo fluyente (150 lpc/1000 pies).

Utilizar completaciones existentes.Utilizar completaciones existentes.

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN SELECCIÓN DE CANDIDATOSSELECCIÓN DE CANDIDATOS


36 % Cambio de Método

36 % Cambio de Método

26 % Profundidad

26 % Profundidad

20 % RGP20 % RGP

4 % Producción Bruta

4 % Producción Bruta

14 % 14 %

Pozos descartados Universo: 50 Pozos con LAG.


POZOS PRECANDIDATOS

MOT-18

MOT-21

MOT-22

MOT-27

MOT-44

MOT-51

MGB-0614 % Precandidatos

14 % Precandidatos

CONDICIONES PARA EL DISEÑOMOT-18, MOT-21, MOT-22, MOT-27, MOT-44, MOT-51, MGB-06

Aumentar o mantener la producción actual del pozo.Aumentar o mantener la producción actual del pozo.

Presión de inyección del fluido motor menor de 4000 lpc.Presión de inyección del fluido motor menor de 4000 lpc.

Potencia hidráulica menor de 300 hp.Potencia hidráulica menor de 300 hp.


EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN CASOS DE ESTUDIOCASOS DE ESTUDIO

KBM @ 6780’KBM @ 6780’

KBM @ 7815’KBM @ 7815’

Botella 2 7/8” X 2 3/8” - 7845 ’ Botella 2 7/8” X 2 3/8” - 7845 ’

8010’8052’8010’8052’

8340’

9522’

8340’

9522’

KBM @ 4057’KBM @ 4057’

Relleno @ 9604’Relleno @ 9604’

PT @ 9800’PT @ 9800’

Manga “XD-1”@ 7909Manga “XD-1”@ 7909

PAUJI A-10

MISOA B-0/B-3

DATOS MECÁNICOS MOT-22DATOS MECÁNICOS MOT-22

DATOS DE PRODUCCIÓN:Método: L.A.G. ContinuoQ= 979 bbpd% A y S= 6RGP = 343 pcn/bnQ gas Iny = 2 MMpcndTHP = 115 lpcCHP = 1200 lpcAPI: 18.8

DATOS DE YACIMIENTO:Pest = 2480 lpcT yac = 246 ° FYacimiento = A-10/B-0/B-4

CORRELACIÓN:Duns & Ros


Curva de Oferta y Demanda (MOT-22)

Tasa de Producción (bbpd)

Pw

f (lp

c)

0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 20000

500

1000

1500

2000

2500

Q = 979 bbpd Pwf= 1375 lpc


CASOS DE ESTUDIOCASOS DE ESTUDIO


Curva de Rendimiento (MOT-22)

Tasa de Inyección de Gas (MMpcpd)

Ta

sa d

e p

rod

ucc

ión

bru

ta (

bp

d)

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

Qiny = 2.0 MMpcpd Q = 980 bbpd

Qiny = 2.0 MMpcpd Q = 980 bbpd



Curva de Oferta y Demanda a nivel de la bomba (MOT-22)

Combinación 12APT= 3900 lpcQN= 3426 bpdHP= 261Asentamiento= 7815´Bomba 2”

PIP= 961 lpcQjet= 1023 bbdpQactual= 979 bbpd




5066’ MD-KBM CM1-FS-BK 12/64” 5066’ MD-KBM CM1-FS-BK 12/64”

7008’ MD-KBM DK DUMMY 7008’ MD-KBM DK DUMMY

7722’ MD-KBM DKO 18/64” 7722’ MD-KBM DKO 18/64”

8260’

9193’

8260’

9193’

MISOA B-0/B-3MISOA B-0/B-3

CF @ 9538’CF @ 9538’

PT @ 9579’PT @ 9579’

PUNTA DE TUBERIA 3½” @ 7842’ PUNTA DE TUBERIA 3½” @ 7842’

DATOS MECÁNICOS MOT-18DATOS MECÁNICOS MOT-18DATOS DE PRODUCCIÓN:Método: L.A.G. ContinuoQ= 2097 bbpd% AyS= 50.7RGP = 413 pcn/bnQ gas Iny = 2.5 MMpcndTHP = 140 lpcCHP = 1200 lpc°API: 20.7

DATOS DE YACIMIENTO:Pest = 3156 lpcTyac = 233 °FYacimiento = B-0/B-3


CORRELACIÓN:Duns & Ros


Curva de Oferta y Demanda (MOT-18)

500 1000 1500 2000 2500 3000 35000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Tasa de Producción (bbpd)

Pw

f (lp

c) Q = 2083 bbpd

Pwf= 1727 lpc



Curva de Rendimiento (MOT-18) 2200

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.51600

1700

1800

1900

2000

2100

Tasa de Inyección de Gas (MMpcnd)

Tas

a de

pro

ducc

ión

brut

a (b

bpd)

Qiny = 2.5 MMpcnd Q= 2097 bbpd

Qiny = 2.5 MMpcnd Q= 2097 bbpd

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN CASOS DE ESTUDIOCASOS DE ESTUDIO


Curva de Oferta y Demanda a nivel de la bomba (MOT-18)

Combinación 14APT= 4000 lpcQN= 5576 bpdHP= 436Asentamiento= 7722´Bomba 2”




EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN ANÁLISIS DE RESULTADOSANÁLISIS DE RESULTADOS

Optimado Sobreinyectado Subinyectado

5

1 1

Sistema de Levantamiento Artificial

Consumo de Gas actual=14.1 MMpcnd

Disponibilidad de Gas = 1.6 MMpcnd

0 3600

100

200

300

400

500

600

700

800

MOT-18 MOT-21 MOT-22 MOT-27 MOT-44 MOT-51 MGB-06

3700

3800

3900

4000

4100

4200

4300

4400

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN ANÁLISIS DE RESULTADOSANÁLISIS DE RESULTADOSP

oten

cia

Hid

ráu l

ica

(Hp)

Presión

de Inyección (lpc)

Pozos

Máximo valor de Presión de Inyección del fluido motor (lpc)

Máximo valor de potencia hidráulica (hp)

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN EVALUACIÓN ECONÓMICAEVALUACIÓN ECONÓMICA


Bombeo Hidráulico Tipo Jet Bombeo Hidráulico Tipo Jet Levantamiento Artificial con GasLevantamiento Artificial con Gas

InversiónInversión

Bomba de Subsuelo 9 MMBs

Equipo de Superficie 132 MMBs

Accesorios 2.7 MMBs

Instalación 6.8 MMBs

151 MMBs

InversiónInversión

Válvulas 1.3 MMBsInstalación 1.5 MMBs

2.8 MMBs

MantenimientoMantenimiento

Bomba de Subsuelo

Equipo de Superficie

Electricidad

21 MMBs

3.7 MMBs

1.3 MMBs

26 MMBs

Mantenimiento Mantenimiento

Servicio 5 MMBs

117 MMBs

122 MMBs

Compresión de Gas2 MMpcnd


Indicador de GestiónIndicador de Gestión

1 MMpcnd 800 bpd

Por ProyectoPor Proyecto

2 MMpcnd 1600 bpd

10 %160 bpd


0.0%

10.0%

20.0%

30.0%

40.0%

50.0%

60.0%

70.0%

80.0%

90.0%

0 50 100 150 200 250 300 350

Tasa de Producción (bpd)

TIR

(%

)

VPN (MMBs) = 106

TIR (%) = 15

Horizonte Económico= 20 años

EI = 1.08

TP = 4 años

POZO MOT-22

102 bpd

160 bpd

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN CONCLUSIONESCONCLUSIONES

Existe factibilidad de evaluar el bombeo hidráulico tipo jet enlos pozos MOT-22 y 51 para generar la misma tasa de producción,liberando 4.2 MMpcnd de gas de levantamiento.

Existe factibilidad de evaluar el bombeo hidráulico tipo jet enlos pozos MOT-22 y 51 para generar la misma tasa de producción,liberando 4.2 MMpcnd de gas de levantamiento.

Del universo de 50 pozos que operan por Gas lift sólo el 2% se consideran candidatos para aplicar bombeo hidráulico tipo jet.Del universo de 50 pozos que operan por Gas lift sólo el 2% se consideran candidatos para aplicar bombeo hidráulico tipo jet.

El bombeo hidráulico tipo jet no aplica para el resto de los pozos candidatos, ya que necesitan valores de presión de inyección del fluido motor mayor a 4000 lpc y potencia hidráulica mayor a 300 hp.

El bombeo hidráulico tipo jet no aplica para el resto de los pozos candidatos, ya que necesitan valores de presión de inyección del fluido motor mayor a 4000 lpc y potencia hidráulica mayor a 300 hp.

EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

De realizarse el cambio de método en los pozos MOT-22 y MOT-51,establecer un programa de monitoreo a fin de evaluar elcomportamiento de las bombas y validar las simulaciones.

De realizarse el cambio de método en los pozos MOT-22 y MOT-51,establecer un programa de monitoreo a fin de evaluar elcomportamiento de las bombas y validar las simulaciones.

Ampliar el rango de las premisas establecidas , tales como presión de inyección del fluido motor y potencia hidráulica; para la selecciónde pozos candidatos, basándose en simulaciones y datos de campo.

Ampliar el rango de las premisas establecidas , tales como presión de inyección del fluido motor y potencia hidráulica; para la selecciónde pozos candidatos, basándose en simulaciones y datos de campo.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN...GRACIAS POR SU ATENCIÓN...

BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET

Documents

Transcript of BOMBEO HIDRÁULICO TIPO JET