COMPORTAMIENTO DE AFLUENCIA DEL SISTEMA YACIMIENTO - POZOING. EDGAR X. BLSQUEZ GONZLEZ

I. Objetivo

Generalidades de Yacimientos

Anlisis de Flujo del Yacimiento al Pozo

Generalidades de Anlisis Nodal

Definir y describir la informacin necesaria para conocer los fundamentos de la explotacin de hidrocarburos y analizar y evaluar mediante mtodos, conceptos y ecuaciones matemticas el comportamiento de afluencia del sistema yacimiento - pozo.

II. GENERALIDADES DE YACIMIENTOS

GENERALIDADES

GENERALIDADESExisten varias condiciones que se deben cumplir en un orden de tiempo secuencial para que se d lo que se conoce como Sistema Petrolero, y pueda existir la posibilidad de un yacimiento de petrleo.(a) Roca generadora,(b) Roca almacenadora(c) Trampa (d) Roca sello

GENERALIDADES

GENERALIDADESLa velocidad a la cual el fluido atraviesa la roca depender de:

Seccin transversal, A La permeabilidad, K Cada de presin a travs del bloque, p Longitud del bloque, L La viscosidad, (La velocidad es indirectamente proporcional con la viscosidad)

Henry Darcy estudio este tema y dio su nombre a la medida de la permeabilidad, el Darcy.

GENERALIDADES

Sin embargo cuando el fluido fluye en una distancia del lmite del yacimiento al fondo del pozo, esto se describe como FLUJO RADIAL. La sig. ec. describe el comportamiento de fluidos en el yacimiento

0.00708 k h (Pr Pw) Q = Bo o (Ln (re / rw ) + S)

En la ecuacin de Flujo Radial es posible influenciar 5 factores:La presin del yacimiento, la presin de flujo en el fondo del pozo, el radio de drene, el radio del pozo y el dao a la formacin.qo, RGPh

GENERALIDADES

El dao de formacin puede ser definido como una reduccin alrededor del agujero, que es consecuencia de la perforacin, terminacin, inyeccin, intento de simulacin, o produccin de ese pozo. Si existe dao cerca de la regin del pozo, la cada de presin ser mayor y por lo tanto la produccin se reduce.

0.00708 k h (Pr Pw) Q = Bo o (Ln (re / rw ) + S

Ecuacin de Flujo Radial en donde la presin del yacimiento permanece constante.

GENERALIDADES

Reduccin Fsica en el Tamao del Poro:

- Invasin de slidos de los lodos de perforacin hacia la formacin- Invasin de filtrados de lodos de perforacin haca la formacin- Invasin de filtrado de cemento- Invasin de slidos de terminacin / reacondicionamiento hacia la formacin- Invasin de fluidos de terminacin / reacondicionamiento hacia la formacin - Zona daada por disparo- Taponamiento de la formacin con arcillas nativas- Precipitacin de asfaltenos o parafina en la formacin / perforaciones (disparo)

Reduccin de la permeabilidad a los hidrocarburos en presencia de otros fluidos que llenan los poros:

- Conificacin del agua.- Acumulacin de condensado.- Cambio de mojabilidad.- Formacin de emulsin.- Cambio de saturacin de fluido y obstruccin de fluido.- Cambios en la permeabilidad relativa.GENERALIDADES

El factor de dao a la formacin fue descubierto a comienzos del desarrollo de las pruebas de pozo, cerca al pozo, se midi una cada de presin adicional a la que se esperaba del flujo radial ideal. Debido a que esta cada de presin variar con el ritmo de flujo y la viscosidad de los fluidos, es til definir una cada de presin adimensional que se conoce con el nombre de factor de dao.

0.00708 k h Pskin S = Qo o Bo

Un factor de dao positivo significa que la prdida de presin a la entrada del pozo es mayor y por lo tanto la productividad es menor, que un pozo sin dao de formacin con factor de dao cero. Un factor de dao negativo significa que la productividad es mayor que el caso del factor de dao cero.GENERALIDADES

GENERALIDADES

Factor de dao Tasa (bpd)010,000(ideal) sin dao+2+4+8+24+100+10008,0006,6675,0002,50074080Aumentando el dao-1-3-4-611,40016,00020,00040,000Aumentando la estimulacin

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOSExpansin de la Roca y los Fluidos: Los yacimientos presentan una declinacin muy pronunciada de la presin con respecto a la extraccin, resultado de la baja compresibilidad del sistema roca fluidos. Este proceso de desplazamiento ocurre en yacimientos bajosaturados, hasta que se alcanza la presin de saturacin.

Empuje por Gas Disuelto Liberado: La produccin se obtiene por la expansin del gas en solucin, presentando una rpida declinacin de la presin del yacimiento de manera constante y proporcional al ritmo de produccin.

Empuje por Casquete de Gas: La presin del yacimiento depende del tamao del casquete de gas , en ocasiones para mantener la presin se inyecta gas en el casquete.

Empuje Hidralico: Para la existencia de este mecanismo de desplazamiento, es necesario la existencia de un acufero activo o dinmico, adems de que exista comunicacin entre ste y el yacimiento. Los hidrocarburos producidos son reemplazados por el agua. La presin del yacimiento se mantiene constante dependiendo de la magnitud del acufero.

Segregacin Gravitacional: Puede considerarse como la combinacin de varios mecanismos, ya que es la tendencia del aceite, gas y agua a distribuirse en el yacimiento de acuerdo a sus densidades.

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOS

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOS

Prueba de Incremento: Cerrar un pozo despus de un perodo de produccin (tp) y medir la presin de fondo (Pwf) como una funcin del tiempo de cierre.

Las pruebas de presin consisten en generar y medir variaciones de presin en el pozo, obtenindose informacin del sistema roca - fluidos. La informacin obtenida incluye: dao, permeabilidad, discontinuidades, porosidad, presin media del yacimiento etc.

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOSPrueba de Decremento: La etapa ideal es al principio de la explotacin del yacimiento, ya que la presin esttica queda registrada al tiempo 0 y se obtiene informacin de permeabilidad, factor de dao y volumen drenado.

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOSYacimiento Bajo SaturadoYacimiento Saturado

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOS

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOS

CLASIFICACIN DE YACIMIENTOSEn Mxico se producen tres tipos de crudos:

III. ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZODurante la perforacin de un pozo, se utiliza la presin hidrosttica de los fluidos de perforacin para contrarrestar la presin del yacimiento que posteriormente conducir los hidrocarburos a la superficie.

Una vez que un yacimiento entra a producir, su presin puede reducirse a medida que se agota gradualmente la energa del mismo debido a la produccin de los fluidos (petrleo o gas).

La presin del yacimiento impulsa a los fluidos a la superficie. Si la presin del yacimiento es insuficiente para llevar los fluidos a la superficie, es necesario utilizar un mecanismos de levantamiento artificial o un sistema de recuperacin secundaria mejorada.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZODao a la formacin:El dao (o mejoramiento) a la formacin modifica la eficiencia del flujo, y por lo tanto, el comportamiento de afluencia del pozo.

La Eficiencia de Flujo (EF):Depende de la variacin de las condiciones naturales de la formacin. Cualquier cambio en ellas alterar la distribucin de presiones y consecuentemente, el gasto.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOLa permeabilidad es una medida de la facilidad con que un fluido pasa a travs de una roca porosa.

Depende de la saturacin, o bien, del grado de interconexin de los poros. Su evaluacin representa las interacciones roca fluido y fluido fluido, durante el flujo multifsico en el yacimiento.

Si una formacin contiene dos o ms fluidos inmiscibles, y se encuentran fluyendo a la vez; cada fluido tiende a interferir con el flujo de los otros. Esta reduccin de la facilidad de un fluido para fluir a travs de un material permeable es denominado el efecto de permeabilidad relativa. Se piensa que la permeabilidad relativa sea controlada por los factores siguientes:

(a) Geometra del poro.(b) Mojabilidad(c) Distribucin de fluidos.(d) Saturaciones e historia de saturacin.

La presencia de agua sobre la superficie de una roca reducir el rea transversal disponible para que el petrleo pueda fluir. La permeabilidad relativa es una cantidad adimensional y es usada en conjunto con la permeabilidad absoluta para determinar la permeabilidad efectiva a un fluido. Esta relacin puede ser escrita como:

Ke = Ka/Kr ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOCurva tpica de permeabilidades relativas para sistemas gas - aceite

El flujo en el medio poroso depende de:

Compresibilidad del fluido:

Incompresible: ningn fluido es incompresible. Se usa de manera terica.

Ligeramente compresible: agua y aceite se consideran ligeramente compresibles.

Compresible: gas

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Nmero de fluidos presentes en el medio

Monofsico: Agua, o aceite, o gas

Bifsico: Agua y aceite, gas y aceite, agua y gas, gas y condensado

Multifsico: agua, aceite y gas ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOLey de DarcyPermeabilidad(k)Espesor de la zona productora (h)Presin promedio de yacimiento (P)Viscosidad Promedio () - PVTFactor volumtrico del petrleo promedio (Bo)-PVTRadio de drenaje (re)Radio del hoyo perforado (rw)Dao Total (S)

No continuo transitorio dp/dt es diferente de cero: Es un tipo de flujo donde la distribucin de presin a lo largo del rea de drenaje cambia con el tiempo.

Semicontinuo dP/dt = constante: Despus del flujo transitorio este periodo ocurre una transicin hasta alcanzar una estabilizacin pseudo-estabilizacin de la distribucin de presin dependiendo de las condiciones existentes en el borde exterior del rea de drenaje.

Continuo Estacionario dP/dt = 0: Es un tipo de flujo donde la distribucin de presin a lo largo del rea de drenaje no cambia con el tiempo y se presenta cuando se estabiliza la distribucin de presin en el rea de drenaje de un pozo perteneciente a un yacimiento.ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOCilndrico/radialElpticoConvergenteHemisfrico

EsfricoLinealANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

r= rwDistanciaPresinFlujo transitorioFlujo continuo estacionarioANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOFlujo semicontinuo

Estas ecuaciones son vlidas para un rea de drenaje circular y uniforme (radial), monofsico, pseudo estable, ligeramente compresible. En caso que el rea de drenaje tenga otra configuracin geomtrica, es necesario incluir los factores de correccin a la ecuacin. Estos factores son en funcin de la geometra del rea de drenaje tales como:ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Donde x es, entre otros:Para un pozo en el centro de un cuadrado Para un pozo en el centro de un tringulo Para un pozo en el centro de un hexgonoPara un pozo en el centro de un rectngulo de relacin 2:1 ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Para flujo pseudo-estable en un yacimiento no-cilndrico, q debe expresarse en trminos del rea de drenaje y el factor Deitz, Ca

El rea debe ir en Acres (1 acre = 4046 m2).ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Propiedades del Fluido Petrleo Viscosidad, Relacin Gas Petrleo, Punto de BurbujaFactor Volumtrico de Formacin, DensidadGasViscosidad, Factor Z, Compresibilidad , Densidad AguaCorte de Agua

Geometra del Pozo Vertical, Horizontal

Propiedades de la Formacin

Presin de YacimientoPermeabilidad Espesor NetoDao

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOInherentes al Yacimiento

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO El ndice de Productividad es una medida de la capacidad productiva de los pozos, que sirve para evaluar el nivel de produccin bajo ciertas condiciones de presin.

Este ndice se derivo de la Ley de Darcy para flujo radial en rgimn permanente, de un fluido en una sola fase.

q J = (BPD/psi) (Pws Pwf)

La capacidad de produccin del sistema est representada a travs de el gasto de produccin del pozo, y esta es consecuencia de un perfecto balance entre la capacidad de aporte de energa del yacimiento, la geometra mecnica del pozo y la demanda de energa de la instalacin.ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Curva de Afluencia del yacimiento (J IPR)Curva del sistema (Demanda, entrada a la TP)

La interseccion de las dos curvas generan la Pwf (psi) y el Flujo (BPD)

Es la curva que representa el movimiento del fluido en el medio poroso hasta la cara de la formacin. An el fluido no est en la superficie.

Es lo que puede ofrecer el yacimiento.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZORepresentacin grfica de la presin de llegada de los fluidos al nodo en funcin del gasto de produccin se denomina Curva de Oferta de energa o de fluidos del yacimiento (Inflow Curve)

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZORepresentacin grfica de la presin requerida a la salida del nodo en funcin del gasto de produccin se denomina Curva de Demanda de energa o de fluidos de la instalacin (Outflow Curve).

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Propiedades del Fluido:Petrleo Viscosidad, RGA , Punto de burbuja Factor de formacin volumtrica, DensidadGas Viscosidad, Factor Z (Compresibilidad) Densidad

Correlaciones Usadas para Petrleo y Gas

Caractersticas de la Terminacin del Pozo Dimetro de la TP Restricciones de la TP Rugosidad de la TP

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO Existen varios mtodos para representar las curvas IPR, mismos que son utilizados, de acuerdo a las condiciones prevalecientes en el yacimiento. Entre los ms importantes, se tienen:

Mtodo con ndice de Productividad Lineal.

Mtodo de Vogel.

Mtodo de Standing.

Curva Generalizada.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO Cuando se tiene un gasto de produccin de cero, la Pwf es igual a la Pws; y cuando Pwf es igual a cero, el gasto de produccin q, es igual a (J) (Pws), en donde el valor del gasto se le denomina Potencial del Pozo y generalmente se le denota como AOF, el cual representa el flujo mximo de produccin que el pozo puede aportar.

Qliq. PwfOFERTAAOF (qo max) qJ = (Pws Pwf)Cada de Presin (Pws Pwf)

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO Este mtodo es utilizado en yacimientos que producen por arriba de la presin de saturacin, es decir, en condiciones de flujo monofsico dentro del yacimiento, ya que no se ha alcanzado la presin de saturacin. Cuando la presin de fondo esttica est por arriba de la presin de saturacin, este mtodo es confiable.

Para la construccin de esta curva, se requiere una prueba de produccin: Pws, Pwf y Q. Con estos datos es posible obtener el ndice de productividad: Escala tpica de valores del ndice de productividad en bpd/psi:

Baja productividad: J < 0,5 Productividad media: 0,5 < J < 1,0Alta Productividad :1,0 < J < 2,0 Excelente productividad:2,0 < J Yacimiento Bajo Saturado

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

El potencial debe de compararse con lo que el pozo es capaz de producir en las condiciones en las que se encuentra.

Si Pwf > Pb flujo en una sola fase: J = IP (Lnea A) Yacimientos de Aceite Bajosaturados

Si Pwf < Pb flujo en dos fases: J = IPR (Lneas B, C y D) Yacimientos de Aceite Saturados

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO Efectuar una prueba de produccin para medir el gasto producido y la presin de fondo fluyente, referidas a la presin del yacimiento (Pws, Pwf y Q).

Obtener el ndice de productividad, de la siguiente manera:IP= Q/(Pws - Pwf).

Suponiendo Pwf, determinar los gastos correspondientes de la siguiente manera:Q = IP * (Pws - Pwf)

Graficar los valores obtenidos, graficando en la escala horizontal los gastos (Q), y en la escala vertical las presiones de fondo fluyendo (Pwf)

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZODe la prueba de produccin de un pozo se obtuvieron los datos siguientes: Considerando flujo en una sola fase, determinar: a) El ndice de productividad. b) El potencial del pozo. c) El gasto que se obtendra para una Pws = 2,400 psi. qo = 1,100 bpd Pwf = 1,600 psi.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO La curva de productividad del yacimiento IPR, representa el caudal que el pozo puede producir al aplicarse una cada de presin. La forma de la curva depende de los siguientes factores:

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOCuando existe aceite y gas en el yacimiento, no se presenta la relacin lineal y seobtiene una curva. Las causas de esta variacin pueden deberse a:

Turbulencia al incrementar el gasto

Disminucin de la permeabilidad efectiva al aceite, debido a la cada de presin en la cara de la formacin.

Incremento de la viscosidad del aceite abajo del punto de burbujeo, P, debido a la liberacin de gas disuelto. Reduccin de la permeabilidad debido a la compresibilidad de la formacin

Dado un yacimiento con K, h, re, rw, curvas de permeabilidades relativas y anlisis PVT conocidos, se podran calcular para cada valor Pwfs el rea bajo la curva de Kro/o Bo desde Pwfs hasta Pws y estimar la tasa de produccin qo con la ecuacin anterior. De esta forma en un momento de la vida productiva del yacimiento se puede calcular la IPR para yacimientos saturados.

Inclusive a travs del tiempo se podra estimar como vara la forma de la curva IPR a consecuencia de la disminucin de la permeabilidad efectiva al petrleo por el aumento progresivo de la saturacin gas, en el rea de drenaje, en la medida que se agota la energa del yacimiento.

Para obtener la relacin entre la presin del yacimiento y el cambio de saturacin de los fluidos es necesario utilizar las ecuaciones de balance de materiales.

Este trabajo de estimar curvas IPR a distintos estados de agotamiento del yacimiento fue realizado por Vogel en 1967 basndose en las ecuaciones presentadas por Weller para yacimientos que producen por gas en solucin, lo ms importante de su trabajo fue que obtuvo una curva adimensional vlida para cualquier estado de agotamiento despus que el yacimiento se encontraba saturado sin usar ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOTcnica utilizada cuando la Pwf es menor que la Pb (Presin de burbuja). Conforme avanza la declinacin de presin de un yacimiento con gas disuelto, la productividad de un pozo disminuye, incrementndose as la saturacin de gas y produciendo una mayor resistencia del aceite a fluir.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOConcluyo que la productividad de los pozos se puede calcular con una curva de referencia, siendo mejor que la aproximacin lineal del ndice de productividad.

El establecer una curva de referencia para todos los yacimientos con empuje de gas en solucin, no implica que estos yacimientos sean idnticos.

La curva puede considerarse como una solucin general para las ecuaciones de flujo en yacimientos con empuje de gas en solucin.

Estableci una ecuacin generalizada que proporciona un ajuste casi perfecto a la curva de referencia:

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO Efectuar una prueba de produccin para medir el gasto producido y la presin de fondo fluyente, referidas a la presin del yacimiento (Pws, Pwf y Q).

Obtener el gasto mximo con la siguiente ecuacin: Qmax= Q/(l- 0.2(Pwf/ Pws) - 0.8( Pwf/Pws)2).

Suponiendo valores de Pwf, determinar los gastos correspondientes de la siguiente manera:

Q = Qmax * (1- 0.2(Pwf/ Pws) - 0.8( Pwf/Pws)2).

Graficar los valores obtenidos de Q vs Pwf.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOUtilizar FiguraDe una prueba de produccin se obtuvo la siguiente informacin: qo = 500 bl/da Pwf = 2200 Ib/pg2 Pws = 2600 Ib/pg2 Determinar: A) El gasto mximo. B) El gasto para Pwf = 1500 Ib/pg2.

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO Este mtodo esta basado en la ecuacin de Vogel, solo que considera pozos daados y pozos estimulados, para lo cual Standing cre un concepto que se llama EFICIENCIA DE FLUJO.

De la misma manera que el mtodo de Vogel, este mtodo es aplicable para yacimientos que producen por debajo de la presin de saturacin.

Este mtodo tiene la ventaja de que puede predecir el gasto que aporta un yacimiento daado o estimulado.

La eficiencia de flujo est definida como la relacin que existe entre el ndice de productividad ideal y el real.

PERFIL DE PRESIONES QUE SE ESTABLECEN EN EL YACIMIENTO DE UN POZO DAADO QUE FLUYE DESDE SU FRONTERA DE DRENE

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZOSTANDING.qqmx1 0.2PwfPws0.8PwfPws2Pwf = Pws (Pws Pwf) EFPwfPozo Daado:Pozo Estimulado:

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Efectuar una prueba de produccin para medir el gasto producido y la presin de fondo fluyente, referidas a la presin del yacimiento (Pws, Pwf y Q).

Suponer una eficiencia de flujo de acuerdo a la severidad del dao. Si existiera una prueba de presin, la eficiencia de flujo se calcula de la siguiente manera: EF = (Ln(0.47re/rw)/(Ln(0.47re/rw + S))

Obtener el gasto mximo para EF= 1 con la siguiente ecuacin: Qmax= Q/(1- 0.2(Pwf/ Pws) - 0.8( Pwf/Pws) 2) Obtener El gasto mximo a la eficiencia de flujo real suponiendo una Pwf=0 y calculando su correspondiente Pwf Qmax (EF real) = Qmax (EF=l) (1 - 0.2(Pwf/Pws) - 0.8(Pwf /Pws)2)

Suponiendo valores de Pwf, determinar los gastos correspondientes de la siguiente manera: Q = Qmax (EF=l) * (1- 0.2(Pwf/ Pws) - 0.8( Pwf/Pws) 2).

Graficar los valores obtenidos, graficando en la escala horizontal los gastos (Q), y en la escala vertical las presiones de fondo fluyendo ( Pwf)

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Este mtodo es utilizado en yacimientos que producen por arriba de la presin de saturacin, cmo por aquellos que producen por debajo de la presin de saturacin, ya que combina la curva IPR para ndice de productividad lineal cuando se produce por arriba de la presin de saturacin, y el mtodo de Vogel para cuando se produce por debajo de esta. Combinacin Darcy / VogelANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Obtener la presin de burbujeo Pb a travs de un anlisis PVT. Cuando la prueba de produccin se lleva a cabo por arriba de la presin de burbujeo, se sigue el siguiente procedimiento:

Calcular el ndice de productividad con los datos de la prueba: J= Q/(Pws - Pwf)

Calcular Qb utilizando la ecuacin: Qb = J(Pws - Pb)

Determinar Qc de la siguiente ecuacin: Qc = Qb/ (1.8*(Pws - Pb )/Pb) Efectuar una prueba de produccin para medir el gasto producido y la presin de fondo fluyente, referidas a la presin del yacimiento (Pws, Pwf y Q).ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

Cuando la prueba de produccin se lleva a cabo por abajo de la presin de burbujeo, se sigue el siguiente procedimiento:

Calcular el valor de Qc de la siguiente manera: Qc= Q/ (1.8(Pws/Pb) - 0.8 - 0.2(Pwf/Pb) - 0.8(Pwf/Pb )1\2)

Calcular el valor de Qb con la siguiente expresin: Qb = Qc(1.8(Pws - Pb)/Pb) ANLISIS DE FLUJO DEL YACIMIENTO AL POZO

IV. GENERALIDADES DE ANLISIS NODAL

Es el estudio del flujo de fluidos en un sistema de produccin el cual generalmente se divide en tres sub-sistemas , que son: flujo en el yacimiento, flujo en la tubera vertical y flujo en la tubera horizontal.Se le llama anlisis nodal porque se divide el sistema de flujo en partes (nodos), con la finalidad de predecir el gasto y la presin en los nodos de unin de los sub-sistemas, o bien en los extremos del mismo.FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

Objetivo: Predecir el comportamiento del flujo para las condiciones actuales.Predecir el comportamiento de flujo al variar los parmetros en algn nodo del sistema.Tomar decisiones para optimizar las condiciones de flujo, en base a parmetros de volmenes de produccin, gastos crticos y parmetros econmicos.

Condiciones:Siempre debe conocerse o suponerse la presin en el inicio y al final del sistema.En el nodo de solucin, las condiciones de gasto deben ser idnticas para cada sub-sistema analizado.Los nodos de solucin pueden ser los extremos de todo el sistema, o bien los puntos de unin.

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODALDeterminar el caudal que produce un pozo.Diagnstica prdida de capacidad de flujo de las lneas o tuberas.Permite disear el tamao de los componentes de un sistema de produccin.Facilita seleccionar y disear los controladores de flujo superficiales.Permite evaluar el efecto sobre el caudal de produccin de un proceso de estimulacin.Permite evaluar el efecto sobre el caudal de produccin de un sistema de levantamiento artificial.Facilita encontrar alternativas para aumentar controlar el caudal de produccin de un pozo.Permite establecer un diagnstico sobre las condiciones de flujo del sistema de produccin en su totalidad

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODALEs el conjunto de elementos por donde se mueven los fluidos desde el subsuelo hasta la superficie, se separan en aceite, gas y agua y se envan a las instalaciones para su almacenamiento y comercializacin.

YacimientoPozoEstranguladorTubera de descargaSeparador Tanque de almacenamientoDuctos de transporte

Yacimiento: Porcin de una trampa geolgica que contiene hidrocarburos, la cual se comporta como un sistema hidrulicamente conectado.

Pozo: Agujero que se hace a travs de la roca hasta llegar al yacimiento y en el cual se instalan tuberas y otros elementos con el fin de establecer un flujo de fluidos controlado desde el yacimiento hasta la superficie.

Estrangulador: Dispositivo instalado en los pozos productores para establecer una restriccin al flujo de fluidos y obtener el gasto deseado.

Tubera de descarga: Conducto de acero con la finalidad de transportar la mezcla de hidrocarburos y agua desde la cabeza del pozo hasta el separador.

Separadores: Equipos utilizados para separar la mezcla de aceite, gas y agua que proviene del pozo; pueden ser verticales, horizontales o esfricos.

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODALTransporte en el Yacimiento: El movimiento de los fluidos comienza en el yacimiento a una distancia re del pozo donde la presin es Pws, viaja a travs del medio poroso hasta llegar a la cara de la arena radio del hoyo, rw, donde la presin es Pwfs. En este mdulo el fluido pierde energa en la medida que el medio sea de baja capacidad de flujo (Ko. h), presente restricciones en las cercanas del pozo (dao S) y el fluido ofrezca resistencia al flujo (o). Mientras mas grande sea el hoyo mayor ser el rea de comunicacin entre el yacimiento y el pozo aumentando el ndice de productividad del pozo. La perforacin de pozos horizontales aumenta sustancialmente el ndice de productividad del pozo.

Transporte en las Perforaciones: Los fluidos aportados por el yacimiento atraviesan la terminacin que puede ser una tubera de revestimiento cementada y perforada, normalmente utilizado en formaciones consolidadas, un empaque con grava, normalmente utilizado en formaciones poco consolidadas para el control de arena. En el primer caso la prdida de energa se debe a la sobrecompactacin trituracin de la zona alrededor del tnel perforado y a la longitud de penetracin de la perforacin; en el segundo caso la prdida de energa se debe a la poca rea expuesta al flujo. Al atravesar la terminacin los fluidos entran al fondo del pozo con una presin Pwf.

Transporte en el Pozo: Ya dentro del pozo los fluidos ascienden a travs de la tubera de produccin venciendo la fuerza de gravedad y la friccin con las paredes internas de la tubera. Llegan al cabezal del pozo con una presin Pwh.

Transporte en la Lnea de Flujo Superficial: Al salir del pozo si existe un estrangulador de flujo en la cabeza del pozo ocurre una cada brusca de presin que depender fuertemente del dimetro del orificio del estrangulador, a la descarga del estrangulador la presin es la presin de las lnea de flujo Plf, luego atraviesa la lnea de flujo superficial llegando al separador en la estacin de flujo, con una presin igual a la presin del separador Psep, donde se separa la mayor parte del gas del petrleo.

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

P1 = Pr - Pwfs= Cada en el yacimientoP2 = Pwfs - Pwf= Cada en la pared del pozoP3 = Pwf - Pwh = Cada en la TPP5 = Pwh - Psep = Cada en la lnea de flujoPePwfsPwfP1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)P3 = Pwf - PwhP5 = (Pwh2 - Psep)PsepGasLiquidoTanquePT = Pr - Psep = Cada de presin totalPwhP4 = (Pwh1 Pwh2)Pwh1Pwh2EstranguladorP4 = Pwh1 Pwh2 = Cada en el estranguladorFUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

p yac. = Prdidas de presin en el medio poroso. Representan del 0 al 15 % de las prdidas totales.p tp = Prdidas de presin en la tubera vertical. Representan entre el 70 y el 90 % de las prdidas totales del sistema.p est. = Prdidas de presin en el estrangulador. Generalmente, constituyen entre el 0 y el 15 % de las prdidas totales del sistema. p LE = Prdidas de presin en la Lnea de descarga. Generalmente, constituyen entre el 0 y el 5 % de las prdidas totales del sistema. FUNDAMENTOS DE ANLISIS NODAL

*