GAS LIFT_Cartagena_Muñoz_Senior
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
POR INYECCIN DE GAS
(Gas Lift)Csar Ardila
Rubber Cartagena
Fabin Muoz
Rubn Senior
Junio de 2014
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DEFINICIN
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL: Cualquier sistema que agrega energa a la columna
de fluido con el objetivo de iniciar y mejorar la produccin por el uso de medios
artificiales para incrementar el flujo de fluidos, desde pozos de produccin hacia
la superficie.
Los sistemas de levantamiento artificial utilizan una diversidad de principios de
operacin, incluidos el bombeo mecnico, el levantamiento artificial por gas y
las bombas electrosumergibles.
El levantamiento artificial se necesita en aquellos pozos donde la presin del
yacimiento no es suficiente para llevar los fluidos hasta la superficie y las
facilidades de produccin.
El fluido producido puede ser petrleo, agua o una mezcla de ambos,
tpicamente incluyendo una cierta cantidad de gas.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR
INYECCIN DE GAS
Es un mtodo de levantamiento en el que se inyecta gas comprimido a alta
presin en la tubera de produccin para reducir la presin hidrosttica de la
columna de fluido. La reduccin resultante de la presin de fondo de pozo
permite que los fluidos del yacimiento ingresen en el pozo con una tasa de
flujo ms alta.
El gas de inyeccin es transportado generalmente a travs del espacio anular
existente entre la tubera de revestimiento y la tubera de produccin e
ingresa en el tren de produccin a travs de una serie de vlvulas de
levantamiento artificial por gas.
La posicin de la vlvula de levantamiento artificial por gas, las presiones de
operacin y la tasa de inyeccin de gas son determinadas por las condiciones
especficas del pozo.
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Ejemplificacin del sistema de levantamiento artificial Gas Lift.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR
INYECCIN DE GAS
VENTAJAS:
Gran flexibilidad para producir con
diferentes tasas
Puede ser utilizado en pozos desviados
usando mandriles especiales
Ideal para pozos de alta relacin gas -
lquido y con produccin de arena
Se pueden producir varios pozos desde
una sola planta o plataforma
El equipo del subsuelo es sencillo y de
bajo costo
Bajo costo de operacin
DESVENTAJAS:
Se requiere una fuente de gas de alta
presin
No es recomendable en instalaciones
con revestidores muy viejos y lneas de
flujo muy largas y de pequeo
dimetro
El gas de inyeccin debe ser tratado
No es aplicable en pozos de crudo
viscoso y/o parafinoso
Aplicable a pozos de hasta > 10.000
pies
Su diseo es laborioso
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
Es un mtodo de levantamiento artificial en el que el sistema de levantamiento
por gas es operado en forma continua para sustentar la produccin de lquidos
con una tasa eficiente.
Alta a mediana energa.
Presiones estticas mayores a 150Ipc/1000pie.
Alta a mediana produccin(Mayor a 0,5 bpd/lpc)
Capaces de aportar altas taza de produccin mayores a 200bpd.
La produccin de inyeccin depender de la presin de gas disponible al nivel
del pozo.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
Se considera una extensin del mtodo de produccin por flujo natural, lo que
consiste en suplir el gas de formacin mediante la inyeccin continua de gas en
la columna de fluidos con la finalidad de aligerar su peso.
La eficiencia de levantamiento se mide por el consumo de gas requerido para
producir cada barril normal de petrleo, la mxima eficiencia se obtiene
inyectando por el punto mas profundo posible (60 a 120 pies por encima del
empaque superior) la tasa de inyeccin adecuada.
La tasa de inyeccin de gas depender de la tasa de produccin y del aporte
de gas de la formacin
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
TIPOS:
TUBULAR: En este tipo de LAG continuo se inyecta gas por el espacio anular
existente entre la tubera de produccin y la tubera de revestimiento, y se
levanta conjuntamente con los fluidos aportados por el yacimiento a travs
de la tubera de produccin.
ANULAR: En este tipo de LAG continuo se inyecta gas por la tubera de
produccin y se levanta conjuntamente con los fluidos aportados por el
yacimiento a travs del espacio anular antes mencionado.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
CLCULO DE EFICIENCIA:
Qiny = (RGLt - RGLf) * ql/1000
Donde:
Qiny: Tasa de inyeccin requerida de gas, (Mpcn/d)
RGLt: Relacin Gas-Lquido total, (pcn/bn)
RGLf: Relacin Gas-Lquido de formacin, (pcn/bn)
ql: Tasa de produccin de lquido bruta (b/d)
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
Es importante alcanzar la mxima profundidad de inyeccin con la presin
disponible en superficie, de esa manera se aprovechar al mximo la energa del
gas comprimido. Para obtener esto es necesario hacer un buen diseo de la
instalacin.
Cuando se conoce el comportamiento de afluencia de la formacin productora se
puede cuantificar el efecto que tiene la RGL sobre la produccin del pozo
aplicando anlisis nodal y asumiendo que se puede inyectar el gas en el fondo del
pozo, de esta manera se obtendrn grficos de oferta y demanda de fluidos para
diferentes RGL
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
Grficos de oferta y demanda definidos segn la relacin gas lquido.
RGL1RGL 2
RGL 3
RGL 4
Q1 Q2 Q3 Q4
Pwf
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
CONTINUO
RELACIN GAS LQUIDO:
DONDE:
w= Fraccin de agua y sedimento, adimensional
ID= Dimetro Interno de la tubera de produccin, pulg
Dv= Profundidad del punto de inyeccin, pies
Ql= Tasa de produccin de lquido, bpd
RGLgrad.min= RGL cercana a gradiente mnimo, pcn/bn
Cotgh(x)= Cotangente hiperblica de x, equivalente a (e2x+1)/(e2x-1)
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EJERCICIO
Determine la RGL correspondiente a gradiente mnimo para un pozo de 800 bpd
con 50 % de A y S y 422 pcn/bn de RGLf, completado con tubera de 2 7/8 (ID=2.441 pulg.) y que produce con LAG Continuo inyectando gas a travs de una
vlvula de gas lift asentada a 7900 pies de profundidad.
Cuntos Mpcn/d de gas le recomendara inyectar a este pozo?
Respuesta:
RGL grad.min = 1122 pcn/bn
Qiny = 560 Mpcn/d
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
Este mtodo de levantamiento artificial, es utilizado en pozos de productividad
relativamente baja, en el que el sistema de levantamiento artificial por gas es
operado en forma intermitente para permitir la acumulacin de fluidos en el
pozo.
Mediana a baja energa.
Presiones estticas menores a 150Ipc/1000pie.
Mediana a baja produccin(menor a 0,3 bpd/lpc)
Incapaces de aportar altas taza de produccin menores a 100bpd.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
Cuando la presin esttica del yacimiento es tan baja de tal forma que no se
puede obtener suficiente diferencial de presin en la arena productora para
producir mediante LAG continuo, se debe utilizar el LAG Intermitente.
El LAG intermitente consiste en inyectar cclica e instantneamente un alto
volumen de gas comprimido en la tubera de produccin con el propsito de
desplazar, hasta la superficie, la columna de tapn de fluido que aporta la arena
por encima del punto de inyeccin.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
Eficiencia: Al igual que en el continuo se mide por el consumo de gas
requerido para producir cada barril normal de petrleo, la eficiencia aumenta
en la medida que se elige una frecuencia de ciclos que maximice la
produccin diaria de petrleo y se utilice la cantidad de gas por ciclo
necesaria para un levantamiento eficiente del tapn de lquido.
Ciclo de levantamiento intermitente: Es el lapso de tiempo transcurrido entre
dos arribos consecutivos del tapn de lquido a la superficie.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
Influjo: Inicialmente la vlvula operadora est cerrada, la vlvula de
retencin en el fondo del pozo se encuentra abierta permitiendo al
yacimiento aportar fluido hacia la tubera de produccin. El tiempo requerido
para que se restaure en la tubera de produccin el tamao de tapn
adecuado depende fuertemente del ndice de productividad del pozo, de la
energa de la formacin productora y del dimetro de la tubera.
Levantamiento: Una vez restaurado el tapn de lquido, la presin del gas en
el anular debe alcanzar a nivel de la vlvula operadora, el valor de la presin
de apertura (Pod) inicindose el ciclo de inyeccin de gas en la tubera de
produccin para desplazar al tapn de lquido en contra de la gravedad, parte
del lquido se queda rezagado en las paredes de la tubera (liquid fallback)y cuando el tapn llega a la superficie, la alta velocidad del mismo provoca
un aumento brusco de la Pwh.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
Estabilizacin: Al cerrar la vlvula operadora por la disminucin de presin en
el anular el gas remanente en la tubera se descomprime progresivamente
permitiendo la entrada de los fluidos del yacimiento hacia el pozo
nuevamente.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
TIPOS:
INTERMITENTE CONVENCIONAL: En este tipo de LAG intermitente se utiliza el
espacio interno de la tubera de produccin para el almacenamiento de los
fluidos aportados por la formacin y el gas desplaza directamente al tapn de
liquido en contra de la gravedad. Normalmente se utiliza cuando la presin
esttica del yacimiento y/o el ndice de productividad alcanza valores bajos
(aproximadamente Pws menores de las 150 lpc por cada 1000 pies e ndices
menores de 0.3 bpd/lpc).
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
TIPOS:
LAG INTERMITENTE CON CMARA DE ACUMULACIN (CHAMBER LIFT): En este
tipo de LAG intermitente se utiliza el espacio anular entre el revestidor de
produccin y la tubera de produccin para el almacenamiento de los fluidos
aportados por la formacin y el gas desplaza directamente al tapn de liquido
inicialmente a favor de la gravedad y posteriormente en contra de dicha
fuerza. Normalmente se utiliza cuando la presin esttica del yacimiento
alcanza valores muy bajos, de tal magnitud (aproximadamente menores de
las 100 lpc por cada 1000 pies) que con el intermitente convencional el tapn
formado seria muy pequeo y por lo tanto la produccin seria casi nula.
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LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS
INTERMITENTE
TIPOS:
LAG INTERMITENTE CON PISTN METLICO (PLUNGER LIFT): SE utiliza el
espacio interno de la tubera de produccin para el almacenamiento de los
fluidos aportados por la formacin y el gas desplaza directamente un pistn
metlico que sirve de interface slida entre el gas inyectado y el tapn de
lquido a levantar. Se utiliza para minimizar el resbalamiento de lquido
durante el levantamiento del tapn.
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PARTES DEL EQUIPO
se divide entre equipos de superficie y equipos de subsuelo.
EQUIPOS DE SUPERFICIE: El equipo de superficie se encuentra constituido por
la planta compresora, el sistema de distribucin del gas de alta presin y el
sistema de recoleccin de fluidos.
EQUIPOS DE SUBSUELO: Los componentes del equipo de subsuelo, en este tipo
de levantamiento, son los mandriles y las vlvulas de inyeccin. La cantidad o
nmero de mandriles y vlvulas requeridas depender fuertemente de la
presin de inyeccin disponible.
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EQUIPO DE SUPERFICIE
PLANTA COMPRESORA: Es donde se realiza el procesos de comprimir el gas de
baja a alta presin. Puede ser Centrfuga (turbina) o Reciprocante (moto
compresor). Recibe el gas de baja, el cual puede provenir de los pozos, lo
comprime a su capacidad, lo enva como gas de alta presin a la red de
distribucin y, de all, a cada pozo.
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EQUIPO DE SUPERFICIE
SISTEMA DE DISTRIBUCIN DE GAS: La red de distribucin (la cual puede ser
del tipo ramificado o poseer un mltiple de distribucin), es la encargada de
transportar el gas y distribuirlo a cada pozo. La presin y el volumen de gas
que llega al pozo depender de la presin y el volumen disponibles en la
planta compresora, menos la prdida que se origina en el sistema de
distribucin.
El equipo utilizado para la medicin y el control est conformado por el
registrador de dos plumas, a travs del cual se miden las presiones de
inyeccin y produccin; el estrangulador ajustable, la placa orificio donde se
regula y controla el gas de inyeccin, las vlvulas de bloqueo mediante las
cuales se controla el contraflujo que se pueda generar.
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EQUIPO DE SUPERFICIE
SISTEMA DE RECOLECCIN DE FLUIDOS: Est formado por las lneas de flujo,
encargadas de transportar el fluido haca el separador, donde se separan la
fase lquida, la cual es transportada a los tanques, y la fase gaseosa, que es
enviada a la planta compresora.
EQUIPO DE MEDICIN Y CONTROL: Registradores y reguladores de flujo,
vlvulas de bloqueo, etc.
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EQUIPO DE SUPERFICIE
DIRECTORES DE SUPERFICIE: Estos se disean para operar pozos bajo varias
condiciones. Estas unidades contienen software de tiempo real con formatos
men-manejados asegurar funcionamiento a tiempo, fuera de tiempo y
tiempo de las ventas. Esta serie tambin incluye sensores de voltaje de
batera y obligatorio cierre en rasgos.
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EQUIPO DE SUBSUELO
MANDRILES: En el pozo las vlvulas van instaladas en tuberas que poseen diseos
especiales entre sus conexiones para sujetarlas a la profundidad deseada
mandriles.
TIPOS DE MANDRILES:
MANDRIL CONVENCIONAL
MANDRIL CONCNTRICO
MANDRIL DE BOLSILLO
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EQUIPO DE SUBSUELO
TIPOS:
MANDRIL CONVENCIONAL: Es el primer tipo usado en la industria. Consta de
un tubo con una conexin externa, en la cual se enrosca la vlvula, con
protector por encima de la vlvula y otro por debajo. Para cambiar la vlvula,
se debe sacar la tubera.
MANDRIL CONCNTRICO: La vlvula se coloca en el centro del mandril y toda
la produccin del pozo tiene que pasar a travs de ella. No es posible
correr bombas de presin ni herramientas por debajo del primer mandril
colocado, debido a la limitacin del rea (1 3/8 pulgadas de dimetro).
MANDRIL DE BOLSILLO: La vlvula se encuentra instalada en el interior del
mandril, en un receptculo llamado bolsillo. Puede ser fijada y recuperada
con una guaya fina, sin necesidad de sacar la tubera.
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EQUIPO DE SUBSUELO
TAMAO DE LOS MANDRILES:
El tamao de los mandriles por utilizar depender del dimetro de la tubera de
produccin. Los tamaos ms utilizados son:
2 3/8",
2 7/8"
3 "
Dependiendo del tamao de la vlvula que cada mandril es capaz de alojar, estos
se clasifican en mandriles de:
Serie K para vlvulas de 1
Serie M para vlvulas de 1.5
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EQUIPO DE SUBSUELO
VLVULAS:
La vlvulas de levantamiento artificial por gas son bsicamente, reguladores de
presin. Deben ser diseadas para operar en condiciones de fondo y ser capaces
de inyectar el gas a la presin y volumen requeridos.
El propsito de una vlvula LAG es permitir la descarga de los fluidos del pozo
para lograr inyectar el gas a la profundidad determinada en el diseo, para evitar
que el fluido se regrese de la tubera al espacio anular, las vlvulas poseen una
vlvula de retencin en su parte inferior.
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EQUIPO DE SUBSUELO
TIPOS:
VLVULA OPERADAS POR PRESIN DE GAS (Pg): sta acta sobre el rea del
fuelle (mayor rea), por lo que esas vlvulas abren principalmente por esa
presin (presin de gas)
VLVULAS OPERADAS POR PRESIN DE FLUIDO (Pp):Donde la presin del fluido
del pozo acta sobre el rea del fuelle, por lo que esa presin gobierna su
apertura.
En ambos tipos de vlvulas, el gas ms utilizado para cargar el fuelle es el
nitrgeno, ya que es econmico, abundante, no corrosivo y de propiedades
predecibles.
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EQUIPO DE SUBSUELO
VLVULAS:
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EQUIPO DE SUBSUELO
VLVULAS
FUERZAS QUE ACTAN SOBRE LAS VLVULAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
POR GAS:
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EQUIPO DE SUBSUELO
FUERZAS DE APERTURA Y CIERRE DE UNA VLVULA EN EL POZO: Para una
vlvula operada por presin de gas en posicin cerrada, tal como se muestra
en la figura anterior, se puede establecer el siguiente balance de fuerzas en
un instante antes de que abra.
Con: Fuerza de cierre = Pb*Ab
Fuerzas de apertura = Pg*(Ab-Ap) + Pp*Ap
Fuerza de Cierre = Fuerzas de Apertura
Donde:
Pb: Presin del N2 en el fuelle o simplemente presin de fuelle, psi
Pg: Presin de Gas, psi
Pp: Presin del fluido o presin de produccin, psi
Ab: rea efectiva del fuelle, pulg2 (aprx: 0.77 para vlvulas de 1 y 0.31 para vlvulas de 1).Ap: rea de la puerta o asiento, pulg2
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EQUIPO DE SUBSUELO
FUERZAS DE APERTURA Y CIERRE DE UNA VLVULA EN EL POZO:
Entonces, Si:
En vista de que los valores de Ap y Ab son pequeos se ha simplificado la
expresin anterior dividindola entre Ab, por lo que la expresin quedara:
Donde:
R= Ap/Ab y se denomina relacin de reas entre la puerta y el fuelle, su valor debe ser suministrado por
el fabricante de vlvulas.
Fuerza de Cierre = Fuerzas de Apertura
Pb*Ab = Pg*(Ab-Ap) + Pp*Ap
Pb = Pg*(1-R) + Pp*R
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EQUIPO DE SUBSUELO
FUERZAS DE APERTURA Y CIERRE DE UNA VLVULA EN EL POZO:
La presin de gas requerida para abrir la vlvula (Pvo) bajo condiciones de
operacin se obtiene resolviendo la ecuacin anterior para Pg, es decir
Asumiendo que la presin por debajo del vstago es la presin Pg, se puede
establecer el siguiente balance un instante antes de que cierre:
El valor de Pg para que la vlvula cierre (Pvc) se obtiene resolviendo la
ecuacin anterior, es decir:
Pvo = Pg = (Pb Pp*R) / (1 R)
Pb*Ab = Pg*(Ab-Ap) + Pg*Ap
Pg = Pb
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DISEO
El objetivo que se persigue con el diseo de una instalacin de Levantamiento
Artificial por Inyeccin de Gas es inyectar gas lo ms profundo posible, con el
volumen y la presin de gas disponibles en la superficie y en las condiciones
de produccin en el pozo.
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DISEO
La situacin ms desfavorable se tiene cuando el pozo se encuentra lleno de
fluido de Completamiento. Si se dispone de suficiente presin para transferir
el fluido de completamiento del anular hacia la tubera de produccin, en
forma de vaso comunicante (descarga del pozo), a travs de un hueco
imaginario situado a 60 pies por encima de la empacadura (Demp-60"), solo se
requerir la instalacin de un mandril con su vlvula a la mencionada
profundidad, para lograr inyectar el gas lo ms profundo posible. Si esto no es
posible, se deben usar vlvulas adicionales (vlvulas de descarga) por encima
de la operadora.
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DISEO
PROCESO DE DESCARGA: Inicialmente todas las vlvulas (operadas por presin
de gas) estn abiertas y cubiertas de fluido de carga. La inyeccin del gas se
comienza en forma lenta para transferir gradualmente la presin del sistema
en el nivel del pozo (presin de arranque) hacia el anular. De lo contrario, la
accin abrasiva del fluido de completamiento podra erosionar el asiento de
las vlvulas, por alta velocidad con la que circula a travs de los mismos.
PRESIN DE OPERACIN DEL SISTEMA: En la medida en que se incrementa la
presin en el anular, el nivel de fluido en l va descendiendo hasta descubrir
la vlvula tope. Esta regular la presin en el anular a un valor ligeramente
menor que la presin de operacin del sistema.
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DISEO
REDUCCIN DE PRESIN:
La reduccin de presin en la tubera, producida por el gas que entra a travs de
la vlvula tope, permite que la descarga del pozo contine hasta descubrir la
segunda vlvula. Al descubrirse esta, la tasa de gas que sale del anular hacia la
tubera de produccin es mayor a la que entra por la superficie, originando una
reduccin de presin del gas en el anular, que trae como consecuencia el cierre
de la vlvula tope, siempre y cuando su presin de cierre en la superficie sea
mayor que la presin de cierre de la segunda. El gas contina pasando por medio
de la segunda vlvula hasta que se descubre la tercera y, as, sucesivamente,
hasta llegar a la que quedar como operadora.
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DISEO
REDUCCIN DE PRESIN (Cont.):
En este proceso es importante destacar que las presiones de apertura y cierre de
las vlvulas deben ir disminuyendo a medida que van colocadas ms profundas
en la sarta de produccin. Por otro lado, el asiento de cada vlvula debe permitir
el paso del gas requerido para reducir la presin en la tubera, lo suficiente para
lograr descubrir la vlvula ms profunda.
En el diseo de este tipo de instalaciones para flujo continuo, la cada de presin
entre dos vlvulas consecutivas pozo abajo debe ser lo suficientemente alta para
evitar la interferencia entre ellas.
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EJERCICIO
Disee una instalacin de Levantamiento Artificial por Gas para flujo
continuo con vlvulas operadas por presin de gas para el siguiente
pozo:
Prof.yac.=10000 pies
%AyS =50
Pko =1500 lpc
Gfm = 0.45 lpc/pie
Dpack.=9960 pies
RGLf.= 245 pcn/bn
Pk =50 lpc qdesc = 200 bpd
O.D tub.= 3 Pwh = 100 lpc
Ps =50 lpc Mandril = MMA
Tyac.=236 F
qdiseo= 975 bpd
Pvos =30 lpc
Fabric.= Camco
Pws = 3000 lpc
giny =0.7 Dvmn.= 500 pies
RGLtotal = 1300 pcn/bn
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EJERCICIO
PROCEDIMIENTO DE DISEO DE LAG CONTINUO.
El procedimiento se presentar en dos etapas:
1.- Espaciamiento de mandriles
2.- Seleccin y calibracin de vlvulas.
Es necesario establecer para cuantos bpd se va a realizar el diseo, y esto est en funcin
de la Curva de Comportamiento o Rendimiento y la disponibilidad de gas de levantamiento
para el pozo en particular.
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EJERCICIO
1.- ESPACIAMIENTO DE MANDRILES
Fije la presin de diseo de la instalacin, tambin conocida como la presin de arranque
(Pko), esta presin es la mxima presin del gas disponible en el cabezal del pozo antes de
arrancar la instalacin (Dato de campo).
Pko = 1500 lpc (Dato)
Con el valor de la Pko determine el gradiente de gas correspondiente a dicha presin:
Pg@Pko.
Utilizando la Grafica del peso de gas en la columna de fluidos se tiene que : Con
GE del Gas =0,7 y Pko = 1500 lpc Gradiente de Gas = 40 lpc/1000 ft
Determine la profundidad de la vlvula superior o tope, Dv1
Dv1 = (1500 lpc 100lpc 50 lpc) / (0,45 lpc/ft 0,04 lpc /ft) = 3293 ft
Fije la presin de apertura en superficie de la vlvula 1 (Pvos1), sustrayndole un
diferencial de presin a la Pko
Pvos1 = Pko - Pk => Pvos1 = 1500 lpc 50 lpc => Pvos 1 = 1450 lpc
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EJERCICIO
Determine el gradiente de gas correspondiente a dicha presin Gg@Pvos1.
Gg @ Pvos1 = 0,039 lpc /ft
Dibuje un grfico presin vs profundidad: la curva de gradiente de gas (en el anular) con
Pvos1 en superficie, la curva de gradiente dinmico del fluido en el pozo para las
condiciones de produccin esperadas ( Pwh, ql, RGLtotal, %AyS, etc.), la profundidad de la
empacadura superior menos 60 pies, y la profundidad Dv1.
Dv1 = 3293 ft
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EJERCICIO
Determine y registre la presin del gas en el anular (Pod) y del fluido del pozo (Ppd) a nivel
de la vlvula a Dv1. La Ppd1 es necesario leerla del grfico mientras que para obtener la
Pod1 es mejor usar la ecuacin:
Pvo = Pvos1 + Gg@ Pvos1 * Dv1
Pvo = 1450 lpc + 0,039 lpc/ft * 3293 ft
Pvo 1 = 1578 lpc
Fije las presiones de apertura del resto de las vlvulas en superficie:
Pvos2 = Pvos1 - Pvos Pvos2 = 1450 30 lpc = 1420 lpc
Pvos3 = Pvos2 - Pvos Pvos2 = 1420 30 lpc = 1390 lpc
Pvos4 = Pvos3 - Pvos Pvos2 = 1390 30 lpc = 1360 lpc
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EJERCICIO
Determine el gradiente de gas correspondiente a dicha presin Gg@Pvos1.
Gg @ Pvos2 = 0,038 lpc /ft P @9900 = P sup + Gg * 9900 lpc = 1826 lpc
Gg @ Pvos3 = 0,037 lpc /ft P @9900 = P sup + Gg * 9900 lpc = 1756 lpc
Gg @ Pvos4 = 0,036 lpc /ft P @9900 = P sup + Gg * 9900 lpc = 1716 lpc
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EJERCICIO
Determine la profundidad del resto de las vlvulas. Por ejemplo, para la vlvula 2, Dv2,
trace una recta a partir de Pp1 con gradiente igual a Gfm y extindala hasta cortar la curva
de gradiente de gas correspondiente a Pvos2 (Pvos1- Ps) y repita el procedimiento con elresto de las vlvulas hasta alcanzar la profundidad de la empacadura menos 60 pies,
obsrvese que para la vlvula 3 se debe extender la recta de Gfm hasta Pvos3 y as
sucesivamente.
Dv1 = 3293 ft
Dv2 = 6000 ft
Dv3 = 8200 ft
Dv4 = 9900 ft
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EJERCICIO
Determine y registre la presin del gas en el anular y del fluido del pozo a nivel de cada
mandril espaciado
Ppd1 = 430 lpc Pvo1 = Pvos1 + Gg@ Pvos1 . Dv1 = 1631 lpc
Ppd2 = 700 lpc Pvo2 = Pvos2 + Gg@ Pvos2 . Dv2 = 1648 lpc
Ppd3 = 1020 lpc Pvo3 = Pvos3 + Gg@ Pvos3 . Dv3 = 1693 lpc
Ppd4 = 1300 lpc Pvo4 = Pvos4 + Gg@ Pvos4 . Dv4 = 1716 lpc
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EJERCICIO
2. SELECCIN Y CALIBRACIN DE VLVULAS
Qgas (Mpcnd) = (RGL - RGLf) . ql / 1000
A continuacin se detalla paso a paso la seleccin y calibracin de vlvulas.
Determine para cada vlvula la presin que se genera en el fondo del pozo (Pf) y
establezca si el yacimiento aporta o no aporta fluido, es decir, si Pf o igual a
Pws. Para ello es necesario extender las rectas paralelas de Gfm hasta la profundidad del
punto medio de las perforaciones y registrar las Pfi y compararlas con la Pws del
yacimiento. En la figura anexa se observa que a partir de vlvula 3 comienza el yacimiento
a aportar fluidos.
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EJERCICIO
Calcule a cada profundidad Dvi la RGL correspondiente al gradiente mnimo utilizando la
tasa de produccin de descarga (100-200 bpd) mas la del yacimiento segn la Pf
(ql=qdesc+qyac). Utilice un %AyS ponderado por volumen entre el fluido de descarga y el
que aporta el yacimiento.
Pf1 = 3520 lpc
Pf2 = 2540 lpc
Pf3 = 1850 lpc
Pf4 = 1250 lpc
A partir de la vlvula nmero 3 empieza a
producir el pozo.
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EJERCICIO
Calcule los requerimientos de gas para cada vlvula. Para las vlvulas de descarga se utiliza
la siguiente formula:
Qiny= (RGLgrad.min. x ql) / 1000
a = 25,53 c1 = 0,795 c3 = 0,832
b = 81,10 c2 = 0,816 c4 = 0,845
Rgl grad min 1 = 494 pcn /bn
Rgl grad min 2 = 988 pcn /bn
Rgl grad min 3 = 1547 pcn /bn
Rgl grad min 4 = 2333 pcn/bn
Qiny1 = (494 x 1175) / 1000 = 580 Mpcn
Qiny2 = (988 x 1175) / 1000 = 1160 Mpcn
Qiny3 = (1547 x 1175) / 1000 = 1817 Mpcn
Qiny operadora= (RGLtotal - RGLform) x ql diseo) / 1000
Qiny operadora= (1300 - 245) x 975) / 1000 = 1028 Mpcn
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GRACIAS!