CLASIFICACION DE LOS CAMPOS
PETROLEROS
TIPO RESERVAS
PETRLEO GAS
MM Bls Gft3
Pequeo 25 - 100 150 - 600
Mediano 100 - 300 600 - 1800
Grande 300 - 700 1800 - 4200
Gigante 700 - 1000 4200 - 6000
Super Gigante Ms de 1000 Ms de 6000
YACIMIENTO
Cabeza de Pozo Choke Lnea de Flujo Manifold
Separador
TK-
Pozo Productor
El yacimiento aporta la energa (potencia)
para que los fluidos salgan del fondo,
asciendan hasta superficie y lleguen hasta
la estacin de produccin.
SISTEMA DE PRODUCCION DE FLUIDOS
Flujo burbuja
Flujo tapn
Flujo anular
Flujo tipo niebla
TIPOS DE FLUJOS EN TUBERIAS
VERTICALES
TIPOS DE FLUJO EN TUBERIAS
TIPOS DE FLUJOS EN TUBERIAS
VERTICALES
Una parte de la tubera esta ocupada por gas y la otra por liquido. (HL).
Es necesario conocer el valor de HL para el clculo del gradiente esttico.
)1()( LgLLm HH
VARIABLES QUE AFECTAN EL
FLUJO VERTICAL
El efecto de la elevacin
El efecto de la friccin
El efecto de la aceleracin
VARIABLES PARA FLUJO MULTIFASICO
VERTICAL
La ecuacin general.
Se resuelve
Totalh
p
h
p
elevacinh
p
m
cg
g
friccinh
p
aceleracnh
p
dg
Vf
c
mmm
2
2
dhg
V
c
mm
2
2
FLUJO A TRAVS DE TUBERIAS
PwfPPPPPP restssvtubingchokelineasep ..
FLUJO MONOFSICO
FLUJO BIFSICO
FLUJO MONOFSICO
El componente de prdidas por friccin
siempre causa una cada de presin en la
direccin del flujo.
El cambio en el componente de energa
cintica o aceleracin es cero para un flujo
incompresible de rea constante.
FLUJO MONOFSICO
acfel L
P
L
P
L
P
L
P
elL
P
fL
P
acL
P
=
=
=
PERDIDAS POR FRICCIN
CAMBIO EN LA ENERGA
POTENCIAL
CAMBIO EN LA ENERGA
CINTICA
FLUJO BIFSICO
El clculo de gradientes de presin
requiere evaluar condiciones de flujo
tales como: velocidad y propiedades de
fluido densidad, viscosidad, tensin
superficial.
ECUACIN:
rstsssvtubingchokeflsepwf PPPPPPP
Donde:
Psep = Presin de separador
Pfl = Cada de presin en la lnea de flujo
Pchoke = Cada de presin en los chokes de superficie
Ptubing = Cada de presin en la tubera de produccin
Psssv = Cada de presin en la vlvula de seguridad en
el subsuelo
Prst = Cada de presin en cualquier otra restriccin
FLUJO BIFSICO
Holdup Lquido: Es definido como la
fraccin de un elemento de tubera que es
ocupado por lquido en algn instante.
segmentodelVolumen
liquidoporocupadoVolumenH liq
Es una relacin que modela el
comportamiento del influjo del pozo, es
decir, la capacidad que posee un pozo
para aportar fluidos
J = Qo + Qw
Pr - Pwf
Qo: Tasa de Produccin de aceite (BPD)
Qw: Tasa de Produccin de agua (BPD)
Pr: Presin esttica del Yacimiento (PSI)
Pwf: Presin de fondo fluyendo (PSI)
INDICE DE PRODUCTIVIDAD
El comportamiento del Indice de Productividad de un
pozo, esta dado a cambiar con el tiempo y la
produccin acumulada.
Pwf
Q
J = -dQ
dPwf
INDICE DE PRODUCTIVIDAD
INDICE DE PRODUCTIVIDAD
Una medida muy importante en la produccin de
petrleo es el denominado Indice de productividad (IP), que es la cantidad de barriles producidos por diferencial de presin.
IP = Caudal (Q) / P. yac. P. Flujo.)
Caudal (Q) = IP x (P.yac. P. flujo)
Siendo: IP = ndice de productividad.
Q = Caudal de fluido producido
P. yac. = presin del yacimiento en psi.
P. flujo = presin de flujo fluyente.
En yacimientos con empuje activo de agua, se
presenta un IP constante, pero en algunos casos
cambia debido a cambios en la permeabilidad del
aceite y del agua y cuando la presin de flujo est
por debajo del punto de burbuja.
La mayora de los cambios en el IP son causados
por un incremento en la saturacin de gas libre
alrededor de la cara del pozo, lo cual incrementa la
permeabilidad del gas y disminuye la permeabilidad
del aceite.
INDICE DE PRODUCTIVIDAD
Pwf/Pr
Q/Qmax
1
0
1 0
.8
.6
.4
.2
.2 .4 .8 .6
IPR de Vogel
2
8002001
Pr.
Pr.
PwfPwf
q
q
max
Sobre la base de experimentos de campo Fetkovitch sugiri que el IPR para un pozo
petrolero es :
Qo = J(Pr2 - Pwf2)n
n es un componente emprico en el rango de 0.568 < n < 1.0
La no linealidad del IPR se puede deber al flujo no Darcy (turbulencia) o a los efectos del flujo en dos
fases ( permeabilidades relativas)
Existen dos factores que predicen las condiciones de
la tasa de flujo y las condiciones de cabeza de pozo en
un tiempo dado:
La ecuacin ipr para produccin estabilizada
Rendimiento para flujo vertical
Permiten la determinacin de:
1.La disminucin de la presin de cabeza de pozo.
2.La declinacin de tasa de produccin.
CURVAS DE DECLINACIN
Es una serie de curvas caractersticas referidas como
Curvas Tipo, desarrolladas por Fetkovich (1980).
Dos periodos distintos de la tasa de declinacin son:
1. Transient decline: es la declinacin natural causada
por la expansin del aceite, gas, agua en una regin de
drenaje con un continuo incremento del radio.
2. Depletion decline: es la declinacin natural seguida al
transient decline; ocurre despus que el radio de
drenaje ha alcanzado los limites externos y el pozo
est drenando a volumen constante del yacimiento.
CURVAS DE DECLINACIN
RATA DE DECLINACION TRANSIENTE
La apertura de un pozo a produccin crea un
disturbio del equilibrio estable del yacimiento
y las respuestas de presin en el wellbore.
Cuando las disturbancias alcanzan los limites
del yacimiento y toda el rea de drenaje
comienza a contribuir a la produccin, las
condiciones del wellbore comienzan a estabilizarse en un estado seudoestable.
INFLOW PERFORMANCE CURVE
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ott
om
ho
le p
ressu
re, p
si
Inflow (Reservoir) Curve
OUTFLOW PERFORMANCE CURVE
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ott
om
hole
pre
ssu
re, p
si
Outflow (Tubing) Curve
0500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Production rate, STB/D
Flo
win
g b
ott
om
hole
pre
ssu
re, p
si
Inflow (Reservoir) Curve
Outflow (Tubing) Curve
2111 STB/D
1957.1 psi
INFLOW - OUTFLOW CURVE
0200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Production rate, STB/D
Flo
win
g w
ellh
ead
pre
ssu
re, p
si
Inflow Curve
Outflow Curve
2050 STB/D
500 psi
SISTEMA GRAFICO CABEZA DEL POZO
Dos modelos de produccin transiente son normalmente
considerados y tratados matemticamente:
Produccin a tasa constante Presin de fondo fluyente constante
ANALISIS NODAL
USOS DEL ANLISIS NODAL
Estimacin de parmetros del Yacimiento:
Skin (dao)
Permeabilidad de las rocas
Presin del Yacimiento
Evaluacin de los tratamientos:
Resultados de los tratamientos de daos.
Parmetros de sensibilidad para estudios.
SISTEMA DE PRODUCCION
Qliq.
Pwf AUMENTANDO OFERTA
DEMANDA
OFERTA
DISMINUYENDO LA DEMANDA
q3 q1 q2
Pws
Psep
Pwf crit.
Ing. de Yacimiento
Ing. de Produccin qL = J ( Pws - Pwf ) sinergia
Pwf
ANALISIS NODAL
COMPONENTES
Inflow Performance Curve/Relationship (IPR) Oil or Gas Flowrate vs Bottomhole Flowing Pressure
Abscissa Intercept = Absolute Open Flow Potential
(Dp = pr q = Max)
Outflow Curve (Tubing Intake) Function of Hydrostatic, Friction & Acceleration
Components
Curves Shifted by Wellhead Pressure & Artificial Lift
La intercepcion de estas curvas da la FBHP (psi) & la rata optima de flujo
Qliq.
Pwf
VLP
AOF
Pws
BALANCE DE ENERGA EN EL FONDO DEL POZO
q1
Pwf
CAPACIDAD DE
PRODUCCIN
IPR
ANALISIS NODAL
Inflow Operating Point
Outflow Pressure PWF
Operating Flowrate
Flowrate (stb/d)
Pre
ssu
re a
t N
od
e
Reservoir Pressure
OPTIMIZACION DE LA PRODUCCION
POSICIONES NODALES TPICAS
6 7 8
5
4
2 3
1
Nodo Localizacin Observaciones
1 Separador
2 Entrangulador de
de Sup.
Superfiicie
3 Cabezal
4 Valvula de Seg
5 Restriccin
6 Pwf
Presin 7 Pwfs
8 Pr = Presin estatica
Anlisis Nodal con Nodo Solucin en la
Presin Esttica de la Formacin
Anlisis Nodal en el Fondo de Pozo
Cualitativo de un Anlisis Nodal
en la Cabeza del Pozo
Efecto Cualitativo de la Presin en el Cabezal
sobre el Caudal de Equilibrio.
Efecto Cualitativo de la Relacin Gas-Lquido
sobre el Caudal de Equilibrio
Efecto Cualitativo del Tamao de la
Tubera sobre el Caudal de Equilibrio
Efecto Cualitativo de la Variacin de la Curva
IPR sobre el Caudal de Equilibrio
Anlisis Nodal en el Separador
Anlisis Nodal para Encontrar el Tamao del
Estrangulador
Comportamiento de la Presin
Caudal para el flujo a travs de un choke
EFECTO DE DAO
Pozo
Pwf
Pr
dP Skin
Yacimiento
Pwf
EFECTO DEL DAO EN IPR
Outflow
Flowrate
Pre
ssu
re a
t N
od
e
5 0 -1 -3
SKIN
Inflow
(IPR)
10
PRINCIPALES ORGENES DEL DAO
Dao de formacin.
Perforaciones.
Completamiento parcial.
Empaquetamientos con grava.
Flujo no Darcy.
Flujo multifsico.
Fracturas naturales.
Fracturas hidrulicas.
Pozos desviados u horizontales.
EFECTO DEL TAMAO DEL TUBING
Inflow
(IPR)
Outflow
Flowrate (stb/d)
Pre
ssu
re a
t N
od
e
For a Tubing Restricted Well
2 3/8
2 7/8 4 1/2
3 1/2
SUGERENCIAS ?
PREGUNTAS ?
INQUIETUDES ?
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