Introducción produccion

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Proceso de Produccin de HCLa produccin de hidrocarburos es el proceso de sacar de manera ordenada y planificada el crudo que la naturaleza ha acumulado en yacimientos subterrneos. Incluye la proteccin de que el pozo sea tapado por arena y equitos, la proteccin ambiental de la superficie y acuferos cercanos al pozo, mantenimiento de las presiones y flujos de produccin a niveles seguros, la separacin de gases, el bombeo en casos en que el petrleo no fluye solo, el mantenimiento del yacimiento y mltiples tcnicas de recuperacin secundaria y terciaria.Tambin existen ciertos lineamientos importantes que deben cumplirse en todo proceso de produccin, tales como: Gerencia de yacimientos Extraccin de fluidos Manejo y disposicin Almacenamiento y TransporteEn lo que respecta a Gerencia de yacimientos es el plan de extraccin o produccin al que se someter al yacimiento gracias a un conjunto de informacin recolectada desde que se descubri hasta ese momento. La Gerencia de yacimientos nunca deja de participar en la vida productiva del pozo cubriendo con las siguientes tareas: Conocer caractersticas y propiedades muy importantes del yacimiento como profundidades, espesores, porosidad, permeabilidad y las direcciones preferenciales de flujo de los fluidos en el yacimiento. Monitorear continuamente el comportamiento de los pozos en comparacin al yacimiento lo que permite verificar los lmites establecidos y la caracterizacin del mismo. Calcular predicciones debido a la informacin recolectada para estimar el potencial inicial de produccin que puede tener el yacimiento as como su comportamiento futuro.Se decide la manera en que se va a poner a producir el pozo. Un pozo produce por flujo natural cuando el yacimiento tiene la suficiente energa como para llevar el fluido desde la roca hasta el cabezal de pozo, esto se da por la magnitud de la cada de presin existente entre el pozo y el yacimiento. Existen diferentes mtodos de flujo natural, que se les conoce tambin como mecanismo de recuperacin primarios, entre los cuales destacan: Empuje por gas disuelto: la fuerza la provee el gas disuelto en el petrleo, el gas tiende a expandirse y a escaparse por la disminucin de presin. La recuperacin final es de alrededor 20%. Empuje de una capa de gas: cuando el gas est por encima del petrleo y debajo del techo de la trampa este realiza un empuje sobre el petrleo. La recuperacin vara entre el (40-50) %. Empuje hidrosttico: es la fuerza ms eficiente para provocar la expulsin del petrleo de manera natural, en este caso el agua se encuentra por debajo del petrleo, la recuperacin es alrededor del 60%.Tambin existen mecanismos que al aplicrselos al yacimiento estos pueden producir por flujo natural como son inyeccin de gas, inyeccin de agua siendo los mecanismos de produccin secundarios. Los terciarios vienen siendo inyeccin de vapor, polmeros, etc.Cuando un pozo produce por el flujo natural del yacimiento, este mecanismo no se mantiene hasta agotarse las reservas de hidrocarburos en el yacimiento, sino que llega un momento en que la presin del yacimiento ha descendido lo suficiente como para que la cada de presin sea menor, lo cual va a hacer que el yacimiento suba los fluidos hasta cierta parte del pozo y a partir de all haya que aplicar un mecanismo para llevarlos hasta el cabezal de pozo y en este caso a la plataforma o al respectivo equipo usado para la produccin costa afuera.Aqu se presentan los mtodos artificiales de produccin, los cuales buscan recuperar el mximo posible del remanente que ha quedado en el yacimiento luego de que parara la produccin por flujo natural, en ciertos casos desde el comienzo de la extraccin de fluidos se aplican mtodos artificiales de produccin. Los ms comunes son: Bombeo Mecnico (Balancn): Se usa ms que todo en aguas poco profundas y suele verse en el Lago de Maracaibo BCP (Bomba de cavidad progresiva):el fluido del pozo es elevado por la accin de un elemento rotativo (rotor) de geometra helicoidal dentro de un alojamiento semiplstico de igual geometra (estator). El resultado es el desplazamiento positivo de los fluidos (hacia el cabezal de pozo) que se desplazaron llenando las cavidades existentes entre el rotor y el estator. Es un mtodo artificial con muchas ventajas debido a que ocupa muy poco espacio en las plataformas y es muy usado en Venezuela especficamente en el Lago de Maracaibo Bombeo elctrico sumergible:los fluidos se producen por impulsores instalados en el suelo, giran a gran velocidad y son alimentados desde la superficie por un cable elctrico. Este sistema funciona particularmente para bombear altos volmenes de crudos. En la produccin costa afuera es muy til debido a que puede ser utilizado en aguas poco profundas hasta ultra profundas ya que puede estar sumergido en el fondo del mar y bombear desde all y no desde la plataforma, facilitando aun ms el trabajo. Este mtodo es parte de la apuesta de Petrobras para su futuro desarrollo en produccin costa afuera en aguas ultra profundas, segn Ricardo Savini (Gerente de Desarrollo de Negocios) de la reconocida empresa, lo dio a conocer en una conferencia hecha el ao pasado (2006). Gas-lift controlado por satlite:este mecanismo de levantamiento artificial pudo ser adaptado a la produccin en aguas profundas gracias al avance tecnolgico que est aplicando el hombre para la produccin de hidrocarburos costa afuera y especficamente para aguas ultra profundas que es el mayor reto del negocio. Este mtodo tambin es una apuesta para el desarrollo de la produccin costa afuera en Brasil segn el Gerente de Desarrollo de Negocios mencionado anteriormente.ExploracinImplica la bsqueda de yacimientos petrolferos, as como el uso de tcnicas geolgicas de campo y de laboratorio con el fin de probar y calcular las posibles reservas que contienen.Explotacin o produccin del crudoEs la fase que permite obtener el petrleo crudo, es decir, sin procesar. Abarca la operacin de los campos localizados, la perforacin de los pozos, la preparacin de tuberas y centros de acopio y el manejo de oleoductos, entre otros procesos.RefinacinComprende los procesos fsico-qumicos que permiten obtener los productos derivados del petrleo, como la gasolina, el gasoil y el querosn. En Venezuela existen varias refineras, como el complejo de Paraguan (Falcn), la de Bajo Grande (Zulia) y la de El Palito (Carabobo).MercadeoEs la colocacin del petrleo en el mercado consumidor, tanto a nivel del mercado interno, para satisfacer la demanda del pas en materia petrolera, como en los mercados internacionales, que constituyen la base de la economa venezolana, ya que 80% de los ingresos provienen de esta actividad. Para ello Venezuela depende de la fijacin de precios que realiza la Organizacin de Pases Exportadores de Petrleo (OPEP), institucin de la cual el pas es miembro fundador.Componentes del Sistema de ProduccinPara conocer un sistema de produccin, se debera partir de la observacin de sus componentes, las actividades que all se realizan, los medios y recursos con que cuenta, las cantidades y caractersticas de las personas que en l viven o trabajan, las propiedades del suelo o clima, etc.Como en el sistema hay organizacin y hay relaciones, se debera adems tratar de entender las propiedades o proporciones en que estos componentes estn presentes; el rol o funcin que cada uno cumple y las interacciones que suceden entre los componentes. Por ejemplo, cmo se distribuye la mano de obra entre los diferentes rubros y actividades del predio; cmo se distribuyen los ingresos entre consumo, produccin y ahorro; cmo la produccin de un rubro contribuye a la generacin de productos para el autoconsumo y para la venta, etc.En el sistema produccin cada componente es un sistema por s mismo, es decir tiene objetivos y componentes.En el caso del sistema produccin se acepta que sus subsistemas son los siguientes: Ingeniera Industrial Planificacin y control de la Produccin Control de calidad Ingeniera de servicios.Todos estos componentes estn al servicio del componente central que es la denominada transformacin de recursos.Es en este momento que se encuentra la funcin de planificacin y control de la produccin.Como se observa es un sistema cuaternario, es decir que est ubicado en un cuarto nivel Jerrquico estructural dentro de la empresa, lo cual, por cierto, no desmerece su importancia en ningn momento, puesto que ste, al igual que cualquier componente del sistema, es un engranaje vital para la marcha del todo.Desde un punto de vista panormico, la planificacin empresarial es un proceso jerrquico que comprende las siguientes fases: Fase de Planeacin estratgica Fase de planeacin tctica Fase de planeacin operativa Fase de programacin operativa Fase de ejecucin y control de la produccin.Clasificacin de Sistemas Productivos Sistemas Tradicionales de Produccin a.Sistema de produccin por encargo:Este se basa en el encargo o pedido de uno o ms productos o servicios. La empresa que lo utiliza slo produce despus de haber recibido el contrato o encargo de un determinado producto o servicio, aqu se llevan a cabo tres actividades: Plan de produccin:Relacin de materia prima, mano de obra y proceso de produccin. Arreglo fsico:Se concentra en el producto. Previsibilidad de la produccin:Cada producto exige un plan de produccin especfico. b.Sistema de produccin por lotes:Lo utilizan las empresas que producen una cantidad limitada de un tipo de producto o servicio por vez. Tambin se llevan a cabo las tres actividades que el sistema anterior: Plan de produccin:Se realiza anticipadamente en relacin a las ventas. Arreglo fsico: se caracterizan por mquinas agrupadas en bateras del mismo tipo. Previsibilidad de la produccin:Debe ser constantemente replanteado y actualizado. c.Sistema de produccin continua:Lo utilizan las empresas que producen un determinado producto sin modificaciones por un largo perodo, el ritmo de produccin es rpido y las operaciones se ejecutan sin interrupciones. Dentro de este sistema se realizan los tres pasos: Plan de produccin:Se elabora generalmente para perodos de un ao, con subdivisiones mensuales. Este sistema lo utilizan fabricantes de papel, celulosa, de automviles, electrodomsticos. Arreglo fsico: Se caracteriza por mquinas y herramientas altamente especializadas, dispuestas en formacin lineal y secuencial. Previsibilidad de la produccin:El xito de este sistema depende totalmente del plan detallado de produccin, el que debe realizarse antes que se inicie la produccin de un nuevo producto.Capacidad de ProduccinEl proceso de produccin de un pozo de petrleo se inicia desde el instante en que los fluidos comienzan a moverse desde el radio externo de drenaje del yacimiento y termina cuando son recolectados en la estacin de flujo. Los fluidos transportados pierden energa en el yacimiento, en el pozo y en la lnea de flujo que los lleva a la estacin recolectora.Cuando la energa del yacimiento es suficiente para completar el proceso de produccin, se dice que el pozo produce por flujo natural, y cuando es necesario utilizar alguna fuente externa de energa para el levantamiento de fluidos, desde el fondo del pozo hasta la estacin, se dice que el pozo produce mediante levantamiento artificial.Flujo NaturalLa tasa de produccin de un pozo es producto de un perfecto balance entre la oferta de energa del yacimiento y la demanda de energa del pozo, incluyendo sus facilidades de transporte en la superficie.Para realizar este balance, es necesario cuantificar el consumo de energa en los distintos componentes del sistema de produccin. Inicialmente, la energa del yacimiento es, por lo general muy alta y el pozo producir por flujo natural altos caudales de lquido. No obstante, para explotarlo eficientemente es necesario controlar la tasa de produccin de los pozos.Con el tiempo, la energa del yacimiento ser insuficiente para levantar los fluidos desde el fondo hasta la superficie y el pozo dejar de producir por flujo natural.

Sistema De ProduccinEl proceso de produccin en un pozo de petrleo comprende el recorrido de los fluidos desde el radio externo de drenaje en el yacimiento hasta el separador de produccin en la estacin de flujo. El sistema de produccin est compuesto por cuatro mdulos principales: Yacimiento, Completacin, Pozo y Lnea de Flujo en la superficie.Existe una presin de partida de los fluidos en ese proceso de produccin que es la presin esttica del yacimiento, y una presin final de entrega que es la presin del separador en la estacin de flujo. La perdida de energa a travs de cada componente es funcin de las caractersticas de los fluidos producidos, y especialmente, del caudal de flujo transportado.

Disminucin de la Capacidad de ProduccinA travs del tiempo, la oferta de energa del yacimiento en el fondo del pozo puede reducir a consecuencia de la disminucin de presin esttica y del ndice de productividad. Adicionalmente, la demanda de energa en el fondo puede aumentar a consecuencia del incremento del porcentaje de agua. En ambos casos, el resultado es que la capacidad de produccin del sistema disminuye.El propsito de los mtodos de levantamiento artificial es minimizar los requerimientos de energa en la cara de la formacin productora, con el objeto de maximizar el diferencial de presin a travs del yacimiento y provocar, de esta manera, la mayor afluencia de fluidos, sin que se generen problemas de produccin: arenamiento, conificacin de agua, entre otros.Prueba de Pozo de GasSon aquellas que se realizan con el fin de determinar la habilidad de la formacin para producir fluidos; y en base al de desarrollo del campo se pueden dividir en: Identificacin de la naturaleza de los fluidos del yacimiento, estimacin del comportamiento del pozo.Los parmetros que se calculan con las pruebas de pozo son los siguientes: rea de drenaje. Presin del yacimiento (P). Permeabilidad de la formacin (K). Dao o estimulacin en la formacin (s). Limites del yacimiento, anisotropas, volumen del yacimiento.Objetivos de las pruebas de pozos de gasCumplido el proceso de perforacin de los pozos, se plantea de inmediato la necesidad de probar los mismos para lograr los siguientes objetivos: Establecer la productividad/inyectabilidad de los pozos al comienzo de la vida productiva comercial. Pronosticar la productividad/inyectabilidad de los pozos a largo plazo.Las pruebas de pozos se pueden clasificar como simples pruebas de produccin o como pruebas ms completas de presin/produccin.El segundo tipo de pruebas es mucho ms completo. Corresponde a pruebas de presin/produccin y se registran al mismo tiempo los dos parmetros de la vida de un pozo, as:Las pruebas de presin/produccin se pueden realizar en distintos momento Prueba con tubera en hoyo desnudo previo a la insercin del revestidor. Prueba con tubera de perforacin en hoyo revestido. Prueba despus de la terminacin definitiva de la perforacin del pozo, una vez retirado el taladro de la localizacin.La prueba con tubera de perforacin como su nombre lo indica, se realiza utilizando la tubera de perforacin mientras la cabria an est en sitio. El arreglo de la tubera y de las herramientas de medicin permite registrar presiones (estticas y de flujo) simultneamente, mientras se registran los volmenes producidos (a ser luego convertidos a tasas).En todo caso, el objetivo fundamental es medir volmenes de petrleo, gas y agua para calcular Qo, Qg yQw, simultneamente a las mediciones de Pcabezal y Pfondo, bien sea estticas (Pe) o de flujo (Pwf).Anlisis de las pruebas de presinLas pruebas de pozo son una funcin tcnica clave en la industria petrolera y del gas. A menudo se usa una prueba de pozo como la tecnologa principal para monitorear el desempeo de tales inversiones o para diagnosticar comportamientos no esperados de pozo o reservorio. Los resultados del anlisis de la data de pruebas de pozo son usados para tomar decisiones de inversiones.Las pruebas de pozo proveen informacin para establecer las caractersticas del reservorio, prediciendo el desempeo del mismo y diagnosticando el dao de formacin.El anlisis de prueba de presin es un procedimiento para realizar pruebas en la formacin a travs de la tubera de perforacin, el cual permite registrar la presin y temperatura de fondo y evaluar parmetros fundamentales para la caracterizacin adecuada del yacimiento. Tambin se obtienen muestras de los fluidos presentes a condiciones de superficie, fondo y a diferentes profundidades para la determinacin de sus propiedades; dicha informacin se cuantifica y se utiliza en diferentes estudios para minimizar el dao ocasionado por el fluido de perforacin a pozos exploratorios o de avanzada, aunque tambin pueden realizarse en pozos de desarrollo para estimacin de reservas.

Es importante tomar en consideracin las siguientes consideraciones: Estimar el tiempo de duracin de la prueba. Estimar la respuesta de presin esperada. Contar con un buen equipo debidamente calibrado para medir presiones. Tener claras las condiciones del pozo.Caractersticas de la planificacin Consideraciones operacionales Clculos requeridos para el diseo Ejemplo de diseo de una prueba de restauracin de presin.La prueba de presin es fundamental para determinar los siguientes parmetros:1) Obtener propiedades y caractersticas del yacimiento como: permeabilidad y presin esttica del yacimiento.2) Predecir parmetros de flujo como: Lmites del yacimiento. Dao de formacin. Comunicacin entre pozos.Condiciones de flujo continuoPrueba de inyeccinEs un procedimiento llevado a cabo para establecer el ritmo y la presin a la que los fluidos pueden ser bombeados al lugar de tratamiento sin fracturar la formacin. La mayora de los tratamientos de estimulacin y reparaciones correctivas, tales como compresin de cementacin, se llevan a cabo despus de una prueba de inyeccin para ayudar a determinar los parmetros claves del tratamiento y los lmites de funcionamiento. Del mismo modo, las pruebas de inyeccin tambin se llevan a cabo cuando se bombean fluidos de recuperacin secundaria, como el agua, nitrgeno, CO2, gas natural y vapor.Flujo ContinuoConsiste en inyectar los fluidos de manera constante hacia la columna de los fluidos producidos por el pozo. Este gas inyectado se une al producido por la formacin, reduciendo la densidad de la columna para levantar el fluido hasta la superficie. La profundidad de las vlvulas y el volumen de gas va a depender de las caractersticas propias de cada pozo.En la inyeccin continua de gas o flujo continuo tiene como propsito aligerar una columna de fluido mediante la inyeccin de gas por un punto de la tubera de produccin. Esto causa el aumento gas-liquido por encima del punto de inyeccin.

Flujo continuo en tres etapasMediante este mtodo el lquido es levantado en forma continua en su primera etapa hasta una altura inferior al cabezal de pozo. Luego por dos procedimientos adicionales el lquido es expulsado hasta la superficie.