Mejia Byron ( Deber#4)

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE GEOLOGÍA Y PETRÓLEOS CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS, GEO A6 Ventajas y Desventajas de usar un Sistema de Levantamiento Artificial Mejía Obaco Byron [email protected] Mayo 2015 Resumen Todos sabemos que la manera más conveniente y económica de producir un pozo es por flujo natural. La mayoría de los pozos son capaces de producir por flujo natural en la primera etapa de su vida productiva. No obstante, una vez finalizada la producción por flujo natural, es imperativo poder seleccionar un método de levantamiento artificial que permita seguir produciendo hidrocarburo eficientemente en el yacimiento. El mundo tiene una infinidad de pozo petroleros produciendo hidrocarburo de los cuales solo el 5% de ellos trabajan con un sistema de producción natural es decir utilizando su propia presión del reservorio mientras que el otro 95% trabajan utilizando algún método o sistema de levantamiento artificial para tener en superficie el hidrocarburo deseado . Saber el momento y el tipo de levantamiento artificial que debemos emplear es crucial para realizar un buen trabajo para eso debemos conocer las diferente ventajas y desventajas que tenemos en cada uno de los sistemas de Levantamiento, además de las propiedades intrínsecas del pozo Página 1 de 12

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levantaiento artificial

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

FACULTAD DE GEOLOGÍA Y PETRÓLEOS

CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS, GEO A6

Ventajas y Desventajas de usar un Sistema de Levantamiento Artificial Mejía Obaco Byron

[email protected] 2015

Resumen

Todos sabemos que la manera más conveniente y económica de producir un pozo es por flujo natural. La mayoría de los pozos son capaces de producir por flujo na-tural en la primera etapa de su vida productiva. No obstante, una vez finalizada la producción por flujo natural, es imperativo poder seleccionar un método de levan-tamiento artificial que permita seguir produciendo hidrocarburo eficientemente en el yacimiento.

El mundo tiene una infinidad de pozo petroleros produciendo hidrocarburo de los cuales solo el 5% de ellos trabajan con un sistema de producción natural es decir utilizando su propia presión del reservorio mientras que el otro 95% trabajan utili-zando algún método o sistema de levantamiento artificial para tener en superficie el hidrocarburo deseado . Saber el momento y el tipo de levantamiento artificial que debemos emplear es crucial para realizar un buen trabajo para eso debemos conocer las diferente ventajas y desventajas que tenemos en cada uno de los sis-temas de Levantamiento, además de las propiedades intrínsecas del pozo

Hemos mencionado mucho las palabras Levantamiento Artificial así que lo ideal es poder darle una definición: podemos definirlo como un mecanismo externo a la formación (Fm) productora encargado de levantar crudo desde la formación a una determinada tasa, cuando la energía del pozo es insuficiente para producirlo por sí mismo o cuando la tasa es muy inferior a la deseada.

En este artículo descubriremos y nos enfocaremos principalmente en todas y cada una de las características que tienen los métodos de Levantamiento Artificial entre los sistemas de Levantamiento Artificial que estudiaremos se encuentran el bombeo mecánico, el levantamiento artificial por gas, bombeo electrosumergible, bombeo de cavidad progresiva y el bombeo hidráulico, acompáñenos y descubra más acerca de cada uno de estos métodos eficaces para extraer hidrocarburo en la industria petrolera a lo largo del mundo.

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Recursos

Todos sabemos que la manera más conveniente y económica de producir un pozo es por flujo natural. La mayoría de los pozos son capaces de producir flujo natural en la primera etapa de su vida productiva. No obstante, una vez finalizada la pro-ducción por flujo natural, es necesario seleccionar un método de Levantamiento Artificial que permita seguir produciendo eficientemente al yacimiento.

¿Pero que es un sistema de Levantamiento Artificial (SLA) ? Podemos entonces definirlo como un mecanismo externo a la formación (Fm) productora encargado de levantar crudo desde la formación a una determinada tasa, cuando la energía del pozo es insuficiente para producirlo por sí mismo o cuando la tasa es inferior a la deseada

En otras palabras podemos decir que cuando un pozo de petróleo deja de fluir o no es capaz de suministrar la cantidad requerida de fluido a la superficie entonces se tiene que aportar una energía adicional ya sea por medio mecánico o mediante la inyección de gas comprimido

Pero además debemos saber que toda acción tiene una reacción al momento de elegir un Sistema de Levantamiento Artificial debemos saber las ventajas y desventajas que cada uno presenta al momento de su funcionamiento.

Entre las principales ventajas que demos tener al momento de elegir un sistema de levantamiento artificial están las siguientes.

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1. La eficiencia, simplicidad y fácil de ser operado.

2. Poder obtener en superficie la mayor cantidad de hidrocarburo

3. Poder invertir lo necesario en él es decir debe ser económicamente viable

4. La producción de hidrocarburo debe gratificar lo invertido en el sistema de levantamiento artificial ya sea a largo plazo o corto plazo.

Pero obviamente también contaremos con algunas desventajas al momento de la operación o funcionamiento del mismo aunque se trata que estas desventajas sean mínimas pues al momento de elección de un sistema estamos poniendo todo el conocimiento, la investigación la, base técnica y tecnológica para dar solución al problema que exista en nuestro pozo mientras menos desventajas

existan al momento de la elección del mismo nuestro trabajo como ingenieros en petróleos se habrá hecho con excelencia a continuación presentamos algunas desventajas típicas existentes mediante el uso de un sistema de levantamiento Artificial

1. Requerimiento de altos costo de mantenimiento

2. Tasas de producción bajas o declinando rápidamente después del uso de un sistema

3. Limitaciones de funcionalidad por las herramientas

A continuación presentaremos cada una de las ventajas y desventajas que podremos encontrara al momento de emplear un sistema de levantamiento artificial.

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Resolución

Bombeo Mecánico (BM)

Ventajas

El diseño es poco complejo. El sistema es eficiente, simple

y fácil de operar por el personal de campo.

Es aplicado en crudo pesado y altamente viscoso.

Puede utilizar combustible o electricidad como fuente de energía.

El equipo puede ser operar a temperatura elevadas

Permite variar la velocidad de embolada y longitud de carrera para el control de la taza de producción.

Desventajas

La efectividad del sistema puede verse afectada severamente por la pre-sencia del gas.

La presencia de arenas ocasionan el desgaste severo del equipo. Requiere altos costos y mantenimiento. Posee profundidades limitadas. El equipo es pesado y ocupa mucho espacio. La taza de producción declina rápidamente.

Levantamiento Artificial por Gas (BG)

Ventajas

Gran flexibilidad para producir con diferentes tasas Puede ser utilizado en pozos desviados usando mandriles especiales

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Ideal para pozos de alta  relación gas - líquido y con producción 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 operación

Desventajas

Se requiere una fuente de gas de alta presión No es recomendable en instalaciones con revestidores muy viejos y líneas

de flujo muy largas y de pequeño diámetro El gas de inyección debe ser tratado No es aplicable en pozos de crudo viscoso y/o parafinosos Su diseño es laborioso Aplicable a pozos de hasta   +  10000 pies

Bombeo electrosumergible (BES)

Ventajas

Puede levantar volúmenes descomunales (20 000 bpd en pozos someros).

Sencillo de operar.

Fácil de instalar un sensor de presión de fondo para telemedir la presión vía cable.

No presenta problemas en pozos desviados.

Apropiado también para offshore.

Disponible en diferentes tamaños.

Costo de levantamiento para altos volúmenes generalmente bajos.

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Desventajas

Inversión inicial muy alta. Alto consumo de potencia. No es rentable en pozos de baja producción. Los cables se deterioran al estar expuestos a temperaturas elevadas. Susceptible a la producción de gas y arena. Su diseño es complejo. Las bombas y motor son susceptibles a fallas.

Bombeo de Cavidad Progresiva (PCP)

Ventajas

Bajo costo de instala-ción.

Bombea crudo de alta y baja gravedad API.

Puede manejar hasta 100% de agua.

El equipo de superficie puede ser transport ado, instalado y removi-do fácilmente.

Aumenta la vida útil de las cabillas.

Opera con bajo torque. Bajo consumo de ener-

gía eléctrica. Bajos costos de mantenimiento. En la comunidad presenta mejor estética.

Desventajas

Su profundidad de operaciones recomendada es de 4000pies. Requiere suministro de energía eléctrica. No se recomienda en pozos de mas de 180*f. La tasa máxima manejada es de500 Bpd.

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Su eficiencia disminuye drásticamente en pozos con altas RGL. El material elastómero es afectado por crudos con aromáticos.

Bombeo Hidráulico (BH)

Ventajas

Pueden ser usados en pozos profundos (+/- 18000 pies ). No requieren taladro para remover el equipo de subsuelo. Puede ser utilizado en pozos desviados, direccionales y sitios inaccesibles. Varios pozos pueden ser controlados y operados desde una instalación

central de control. Puede manejar bajas concentraciones de arena

Desventajas

Costo inicial alto Las instalaciones de superficie presentan mayor riesgo, por la presencia de

altas presiones. Altos costos en la reparación del equipo. No es recomendable en pozos de alto RGP. Problemas de corrosión. El diseño es complejo.

Nomenclatura

SLA: Sistema de Levantamiento Artificial

L.A: Levantamiento Artificial

Fm: Formación petrolera

BM: Bombeo mecánico

BES: Bombeo electrosumergible

BH: Bombeo Hidráulico

BG: Levantamiento artificial por gas

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PCP: Bombeo por cavidades progresivas

ºAPI: American Petrolum Institute, referencia para medir la calidad del petróleo

Conclusiones

Cada Sistema de Levantamiento Artificial presenta ciertas ventajas y desventajas muy importantes pero todo dependerá en sí de las características de nuestro pozo

El bombeo Hidráulico puede operar a grandes profundidades sin ningún inconveniente

El bobeo Electrosumergible nos facilita la extracción de volúmenes descomunales de hidrocarburo

Recomendaciones

Se enfatiza que la mejor forma de disminuir las desventajas de cualquier sistema de levantamiento artificial es mediante el estudio adecuado que proporciona el profesional de esta rama de la industria petrolera pues en él está la decisión de elección del sistema de levantamiento artificial más conveniente para poseer la mayor cantidad de hidrocarburo en superficie.

Se recomienda usas el Sistema de bombeo mecánico en pozos no tan profundos pues es uno de los sistemas más baratos y eficientes

Bibliografía

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