4. automatizacion de unidades de bombeo

AUTOMATIZACION DE UNIDADES AUTOMATIZACION DE UNIDADES DE BOMBEODE BOMBEO

Sumario• Campos NO Automatizados Oportunidades• Campos NO Automatizados, Oportunidades

• Acciones Primarias de Automatización

• Evolución de la Automatización

• Automatización Avanzada– El pozo Inteligente

– Software Scada

• Beneficios de la Automatización en Dólares

• Ejemplos de Casos de Estudio• Ejemplos de Casos de Estudio 

CONDICIONES TIPICAS DE CAMPOS NOAUTOMATIZADOSAUTOMATIZADOS

• Largo tiempo de detección de falla.• Pozo funcionando “normal”, pero sin producción ó b j dbajando.

• Largo tiempo entre medida de pozos.

• Larga duración de prueba de pozo.

Línea de Tiempo para Reparación de Fallas

TiFalla/Oportunidad de

Optimización Detección ReparaciónTiempo

¿Por qué bajó la producción?

Recorrer el campo

Algo se daña!!!

Esperar por mantenimiento mientras

buscando el problema

se pierde producción, más los costos de repuestos y

mano de obra

¿CUANTO CUESTA ESTO?Tiempo de detección de Pozo paradoTiempo de detección de Pozo parado.

• Un operador visita el pozo 1 vez cada 24 horas.p p

• Si  ocurre la falla a la mitad del periodo, son 12 horas 

tiempo de detección.

• Un pozo de 100 BBL/día a $80 USD/BBL,Un pozo de 100 BBL/día a $80 USD/BBL,  

12 horas perdidas, equivalen a:

$4.000 USD perdidos.

¿CUANTO CUESTA ESTO?

Pozo funcionando “normal”, pero sin producción 

• Si un pozo se prueba 1 vez/mes• Si un pozo se prueba 1 vez/mes

• Si deja de producir a la mitad de periodo 15 dí d d ió didson 15 días de producción perdida

• Un pozo de 100 BBL/día a $80 USD/BBL,  15 días perdidos, equivalen a:

$120.000 USD perdidos.$120.000 USD perdidos.

¿CUANTO CUESTA ESTO?Duración de prueba de pozo.Duración de prueba de pozo.Si el pozo es estable, ¿por qué medir un pozo durante 24 horas?24 horas?

Si pudiéramos bajar a 8 horas podríamos probar pozos tres veces más rápidotres veces más rápido.

Si perdemos $120.000 USD por probar 1 vez/mes,      si pudiéramos probar 3 veces/mes la pérdida sería desi pudiéramos probar 3 veces/mes la pérdida sería de $40.000 USD, es decir un 

ahorro de: $80 000 USDahorro de: $80.000 USD

¿COMO APLICAR LA TECNOLOGIA ACTUAL¿COMO APLICAR LA TECNOLOGIA ACTUAL PARA DISMINUIR ESTAS PERDIDAS POR 

PRODUCCION DIFERIDA?

ENFOQUE DE LA AUTOMATIZACION

• Llevar la información de campo al escritorio del ingeniero.

•Procesar la información para análisis y diagnósticos•Procesar la información para análisis y diagnósticos rápidos y efectivos.

•Disminuir el tiempo del ingeniero en campo y aumentar el tiempo en oficina para optimización.

TENDENCIA DE LA INDUSTRIA CARGA DE TRABAJOCARGA DE TRABAJO

"Uninterrupted Education: The Vital Role of SPE's Continuing Education in Professional Development". By Behrooz Fattahi, Aera Enery, LLC.

EVOLUCIONAÑOS 80

• Monitoreo de estado ON/OFF.Algunas variables básicas.

ÑAÑOS 90• Procesamiento de datos en pozo.

Algunas acciones de control básicas

AÑOS 2000 ‐ ACTUAL

Algunas acciones de control básicas.

• Procesamiento avanzado de datos.Toma de decisiones basadas en comportamiento del pozodel pozo.

OPTIMIZACION DE PRODUCCION EL POZO INTELIGENTE

La velocidad del procesamiento electrónico permite hoy día cálculos avanzados en sitio y toma dehoy día cálculos avanzados en sitio, y toma de decisiones antes no posibles.

•Presión de entrada a la bomba de subsuelo sin usar sensores de fondo

•Nivel de fluido•Cálculos de torqueq

•Carta dinamométrica de fondo

•Cálculo de inyección de gas y control de válvulaCálculo de inyección de gas y control de válvula (Gas Lift).

•Aj ste a tomático de elocidad para optimi ar•Ajuste automático de velocidad para optimizar producción.

•Control de velocidad el bombeo mecánico para evitar golpe de bomba.

•Cálculo de la producción del pozo basado en la carta dinamométrica del fondo.

¿Y AHORA QUE HACEMOS CON TANTA INFORMACION EN UNA SOLA PANTALLA?

• Software completamente configurable a lo que quiere p g q qver el ingeniero.

•Genera alarmas sobre condiciones seleccionadas por el pingeniero.

•Puede analizar comportamiento del equipo de p q psuperficie y fondo.

•Alerta sobre posibles futuras fallas.Alerta sobre posibles futuras  fallas.

TODA LA INFORMACIÓN DE POZO EN LA OFICINA

Estado del pozo: ON, OFF, Manual, Automático, Parado Temporalmente.

Variables del proceso: Presión de línea, Presión de aire en botella, rpm de motor, stroke/min, Hz, torque,  corrientes por fase, p q pvoltaje por fase, vibración, temperaturas, etc.

Graficas de Producción del Pozo

Análisis y diagnóstico de los equipos de fondo

Status – Conventional Unit

Status - Rotaflex

Status - Submersible

Users can also view any events that have ybeen stored for their wells.

Status - PCP

Casos de Estudio

Estudio de Reducción de Fallas en BP Permian West Texas sobre 400 pozos

Spraberry Trend Area Total Failures - Before & After Optimization - Graph 4

Spraberry Failures Before Optimization Spraberry Failures After Optimization

Linear (Spraberry Failures Before Optimization) Linear (Spraberry Failures After Optimization)

280

300

320

340

Linear (Spraberry Failures Before Optimization) Linear (Spraberry Failures After Optimization)

200

220

240

260

280

RE

S

120

140

160

180

TOTA

L FA

ILU

R

40

60

80

100

60% en reducción de fallasDespués de 5 años

0

20

Jan-95 Jan-96 Jan-97 Jan-98 Jan-99 Jan-00 Jan-01 Jan-02

Resultados de la implantación de la Automatización de 400 Pozos en BP Permian - West Texasde 400 Pozos en BP Permian West Texas

* Reducción de Costos por reparaciones (30%) Reducción de Costos por reparaciones (30%)

* Reducción de consumo eléctrico (15%)

* Incremento de Producción (10%)

•Reducción de Producción Diferida (3%)Reducción de Producción Diferida (3%)

•Reducción en cantidad de fallas (60%)

Seneca Resources Corp. – USA Reducción del 40 % de Consumo eléctrico por 

automatización de 90 Pozos de Bombeo Mecánico

Seneca Resources Corp.

16000

pEllis Meter Electric Power Usage

90 Well Pump Off Controller Installation

400060008000

100001200014000

H/D

AY

KWH/DAY20004000

KW

H KWH/DAY

Month

Resultados de Proyecto de Automatización en Midland, Texas

• Proyecto de 775 pozos con Controladores para Bombeo Mecánico. 

• Inversión total de $3,887,500. 

P di d d ió 35 BBL/dí• Promedio de producción por pozo 35 BBL/día

• RESULTADOS:

Aumento la producción de 1 BBL/día/pozoAumento la producción de 1 BBL/día/pozo

• Aumento de $1.98 millones por año ($25/BBL precio)

Ahorro de Electricidad de $65/mes/pozo$ / /p

• Ahorro de $604,000 por año

Reducción de fallas 71% (2.8 fallas/pozo/año)

• Ahorro de $7.6 millones por año

Resultados de Proyecto de Automatización en Midland, Texas

Conclusión

Implementación de 775 Controladores de B b M á i ltó AhBombeo Mecánico resultó en un Ahorro

anual de $10.18 millones.

Tiempo de Pago de Inversión: 4.5 meses

Caso cambio a Control de Unidad de Bombeo con Variador de Velocidad

Después

4.8 Fallas por año

120 BPPD @ 8.6 SPM

Instalar SAM VSD:

SPM: 8.2 promedio

Antes Después

@

Costo Total de Fallas

$74,400 (US) reparaciones

$6 000 pérdida de

Ninguna falla en un año

4.8 fallas evitadas

Estimando 3 dias por falla: $6,000 pérdida de ingresos/día parado

pAhorro de $86,400 (tiempoparado) y además $74,400 en costos por reparación

La inversión se pagó con la primera fallacon la primera falla

que evitó

Beneficios de la Automatización en Proyectos de California

ProyectoAhorro Eléctrico

Reducción de Fallas

Incremento de Producción

Ingelwood 20% 20% 4%

Lost Hills   19% 48% 14%

Midway  31% 23% 3%

Elk Hill 39% 25% 17%Elk Hills 39% 25% 17%