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SURGENCIA NATURAL Y LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POZO SURGENTE Un pozo tiene surgencia natural cuando la

presin del fondo es suficiente grande para impulsar la produccin de Hidrocarburos hasta la superficie. presin hidrosttica mas la perdida de carga originada por las instalaciones de superficie, entonces el pozo estar en condiciones tener Surgencia Natural.2

Si la presin de la formacin es mayor que la

POZO SURGENTE

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ANALISIS NODAL Se define como la segmentacin de un sistema de

produccin en puntos o nodos, donde se producen cambios de presin .Los nodos estn definidos por ecuaciones o correlaciones matemticas de flujo. pozo, optimizndolo, variando los distintos componentes manejables del sistema para la obtencin de un mximo rendimiento econmico. Flujo a travs del medio poroso. Flujo a travs de la tubera vertical o dirigido.

El objetivo es el de diagnosticar el comportamiento del

El sistema de produccin tiene tres componentes

Flujo a travs de la tubera horizontal.

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ANALISIS NODAL La suma de las perdidas de energa en forma de Presin de cada

componente es igual a la perdida total, es decir la diferencia entre la Presin de partida y final del sistema de produccin: P = Pws- Psep = Py+ Pc + Pp+ Pl

Donde: Py = Cada de P en el yacimiento,(IPR_Inflow Performance Relationship) Pc = Cada de P en la completacion, (Jones,Blount y Glaze)

Pp = Cada de P en el pozo, (Flujo multifasico,veritcal y desviado) Pl = Cada de P en la lnea de flujo superficial, (Flujo multifasico). La presin de llegada de los fluidos al nodo en funcion del Q se

denomina CURVA DE OFERTA de energa (Inflow Curve), la salida de los fluidos del nodo en funcin del Q se denomina CURVA DE DEMANDA de energa (Outflow Curve)5

ANALISIS NODAL

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ANALISIS NODAL

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SURGENCIA NATURALEsta energa natural es consecuencia de: Debido al alto abatimiento (Pws Pwf) Del gas contenido en solucin Del gas libre, comprimido en la parte

superior de la capa petrolfera

La fuerza impulsora de las aguas de

formacin laterales o de fondo.

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Causas de la energa natural

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SURGENCIA NATURAL

La presin de formacin a medida que se

produce va disminuyendo, es por eso que se necesita mtodos artificiales para la extraccin de los hidrocarburos.

En algunos casos se reinyecta el gas no

aprovechado o se reinyecta agua con el mismo fin de mantener la presion del yacimiento.

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POZO CON SURGENCIA NATURAL

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AREAS DE FLUJOEl proceso de surgencia se divide en tres reas desde la formacin hasta los tanques: Flujo horizontal Flujo de elevacin vertical Flujo de recuperacin

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FLUJO HORIZONTAL La mezcla de gases y lquidos que se

desplazan desde el cabezal del pozo por la lnea de recoleccin hasta el separador en superficie. pozo antes del orificio (choke), deber ser suficiente como para vencer las perdidas de carga resultantes del propio orificio , de las restricciones de la lnea y de la presin de trabajo del separador.13

De esta manera la presin de la cabeza del

FLUJO DE ELEVACION

Es el movimiento ascendente de los fluidos

desde el intervalo punzado, hasta el cabezal del pozo.

Se instala el estrangulador en las facilidades

de produccin superficiales y tiene como finalidad el de regular los volmenes de flujo de los fluidos a ser producidos por el pozo.

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FLUJO DE RECUPERACION

Es el transito de la mezcla de H.C. que

ocurre dentro el reservorio desde la formacin hasta el interior del pozo.

Aumentando el dimetro del orificio

(choke) en el cabezal del pozo se logra reducir la perdida de carga a travs del mismo y disminuye la presin del flujo en la elevacin desde el fondo del pozo, como resultado el caudal a producirse desde el yacimiento al pozo se parda incrementar.

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TECNICAS DE PRODUCCION

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TECNICAS DE RECUPERACION Surgencia natural Bombeo mecnico Bombeo con accionar hidrulico

Pistn accionado a gas o plunger lift Bomba centrifuga y motor elctrico sumergible Bombeo por cavidad progresiva.

Bombas hidrulicas a chorro Extraccin con gas o gas lift(cont. y discont.)

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ARTIFICIAL LIFT METHODSGas Lift (SLB) DuraLift PC Pumps (SLB) HydroLift Hydraulic Pumps (SLB) Beam pump (not SLB)

ESPs (SLB)

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BOMBEO MECANICO

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BOMBEO MECANICO

El bombeo mecnico, se emplea con varios

procedimientos segn la perforacin. El ms antiguo, y que se aplica en pozos de 2.400 a 2.500 m. de profundidad, consiste en una bomba de profundidad: consiste en una bomba vertical colocada en la parte inferior de la tubera, accionada por varillas de bombeo de acero que corren dentro de la T.P. movidas por un balancn ubicado en la superficie a la cual se le transmite el movimiento de vaivn por medio de la biela y la manivela, las que se accionan a travs de una caja reductora movida por un motor. La bomba consiste en un tubo de 2 a 7,32 m. de largo con un dimetro interno de 1 a 3 pulgadas, dentro del cual se mueve un pistn cuyo extremo superior est unido a las varillas de bombeo. El 80% de los pozos de extraccin artificial en la Argentina utilizan este medio. El costo promedio de este equipo asciende a $us 70.000 aproximadamente.20

BOMBEO MECANICOLas superficiales son de dos tipos: Bombas para T.P, y Bombas de varillas la ventaja de esta

ultima es que el ensamble completo de la bomba , incluyendo el cilindro y la SV Standing Valve (Vlvula de pie).

Los dimetros del embolo son mas pequeos lo que

reduce la capacidad de la bomba estos pueden variar entre 5/8 y 4 3/8 pulg.mecnico, que emplea varios procedimientos segn sea la perforacin. El ms antiguo, y que se aplica en pozos de hasta 2.400 a 2.500 m. de profundidad, consiste en una bomba de. La bomba consiste en un tubo de 2 a 7,32 m. de largo con un dimetro interno de 1 a 3 pulgadas, dentro del cual se mueve un pistn21

BOMBEO MECANICOEQUIPO DE SUPERFICIE Unidad de bombeo. Motor de la unidad. Cabezal del pozo.EQUIPO DE SUBSUELO Tubera de produccin. Varillas. Bomba. Ancla de gas22

Componentes superficiales del bombeo mecnico Motor Transmisin por correa en V Biela Manivela Balancn

Poste maestro Cabeza del balancn Cable de jaln Grampa Varilla pulida Prensa estopas Lnea de flujo sarta de varillas23

Partes componentes del bombeo mecnico

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Instalacion de superficie

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Instalacin de subsuelo

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VENTAJAS DEL B.M.

El diseo es sencillo . Las unidades se instalan a un costo mnimo. Se aplica en terminaciones sencillas y

mltiples. Se bombea a un pozo a baja presin, en funcin de la profanidad y del caudal. El sistema ventea con ancla de gas y detecta el nivel de los fluidos. Produce crudos de alta temperatura y viscosos. Utiliza gas y electricidad como energa. Se dispone de diferentes dimetros.27

DESVENTAJAS DEL B.M.

En pozos desviados se tiene problemas

por la friccin .

La produccin con contenido de slidos

presenta dificultades profundidad.

Se tiene limitaciones por la El equipo es voluminoso y pesado para

operaciones en costa afuera.

Requiere altos costos de mantenimiento.28

BOMBEO CON ACCIONAR HIDRAULICO Una variante tambin muy utilizada consiste en bombas

accionadas en forma hidrulica por un lquido, generalmente petrleo, se conoce como fluido

matriz.

Las bombas se bajan dentro de la tubera y se accionan

desde una estacin satlite ubicada en superficie. Este medio no tiene las limitaciones que no tiene los medios mecnicos para su utilizacin en pozos profundos o dirigidos (desviados).

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BOMBEO CON ACCIONAR HIDRAULICO

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PLUNGER LIFT

Pistn accionado por el gas del pozo

(plunger -lift).

Es un mtodo de extraccin que utiliza el

gas en solucin que se libera debido a la produccin del petrleo del pozo y este eleva al petrleo hasta la superficie, dado que este se acumula en el fondo del pozo por determinados periodos.31

PLUNGER LIFT

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PLUNGER LIFT Pistn accionado a

gas (plunger lift). Es un pistn viajero que es empujado por el gas del propio pozo desde el fondo y ayuda a extraer hasta la superficie el petrleo que se acumula entre viaje y viaje del pistn.33

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BOMBA CENTRIFUGA CON MOTOR ELECTRICO El principio es transmitir a travs de bombas

electro centrifugas en forma de presin, la energa de un motor elctrico sumergido en el fondo del pozo. La unidad se encuentra suspendida de la T.P. sumergida y conectada a travs de un cable que suministra electricidad al motor. El conjunto motor- protector- bomba tienen un acoplamiento continuo.

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EQUIPO DE SUPERFICIE DE LA BOMBA CENTRIFUGA Banco de transformacin elctrica Tablero de control.

Variador de frecuencia. Caja de venteo. Cabezal de descarga.

Equipo de miscelneos (Ampermetro

registrador, centralizadores ,cintas de cable, guarda cable, generadores de presin en el B.H.)

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EQUIPO DE SUBSUELO DE LA BOMBA CENTRIFUGA

Motor Elctrico Protector. Seccin de admisin de fluidos. Separador de gas. Bomba centrifuga.

Cable elctrico

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COMPONENTES DEL B.E.S.

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Sistema B.E.S.

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LIMITACIONES DE LA BOMBA CENTRIFUGA Es imprescindible disponer de una fuente de corriente

elctrica. Se requiere altos voltajes (+/- 1,000 voltios). No es practico en pozos someros de baja productividad. Limitaciones por el tamao del revestidor. Los cables causan problemas en el manejo de la T.P. Los cables se deterioran por estar expuestos a altas temperaturas. La produccin de slidos y gas es problemtica. No se recomienda a profundidades mayores de 10,000 Fts por el alto costo del cable y la dificultad de instalar suficiente potencia en el fondo del pozo.40

VENTAJAS DEL B.E.S.

Levanta grandes volmenes y simple de operar. Los costos para grandes volmenes son bajos. Diversidad de tamaos.

Se puede instalar sensores de presin de fondo

para medir en la superficie (telemetra). No causan destrucciones en ambientes urbanos. Fcil de aplicar tratamientos contra la corrocion. Puede levantar crudos de altas temperaturas y viscosos. Se usa en proyectos de inyeccin de agua.

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DESVENTAJAS DEL B.E.S. Es imprescindible de una fuente elctrica . Se requiere altos voltajes (+/- 1.000 voltios ).

No es practico para pozos de baja profundidad. Los cables causan problemas en el manejo de la

tubera

La produccin de slidos y gas es problemtica. Los cables frecuentemente se deterioran por

estar expuestos a altas temperaturas.

El anlisis del equipo no es fcil.

Para profundidades mayores a 10.000 ft

aumenta el costo del cable y se tiene dificultad en contar con la potencia adecuada .

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PRODUCCION POR BOMBEO POR CAVITACION PROGRESIVA Este tiene un sistema con una tcnica no

convencional de control de produccin y la ausencia de control de calidad, fue utilizado sin mucho xito por los aos de 60 y 70s. ventajas en el transporte y montaje del equipo en los pozos. diferentes viscosidades se tiene informacin proporcionada por los fabricantes nicamente en catlogos y manuales. sigue siendo tema de anlisis y mejoramiento.

Se requiere menos espacio en la superficie tiene

Este tipo de bomba al transportar crudos de

El desarrollo y el perfeccionamiento de los equipos,

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BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA

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EQUIPO DE SUPERFICIE DEL B.C.P.Componentes principales: Cabezal giratorio. Motor. Barra pulida. Prensa estopa.

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EQUIPO DE SUBSUELO DEL B.C.P. Tubera de produccin.

Sarta de varillas. Bomba de Subsuelo:

Elastmero. Estator Rotor

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EQUIPO DE B.C.P.

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VENTAJAS DE LA B.C.P.

Bajo costo de instalacin.

Bombea crudo con baja y alta gravedad API. Maneja agua hasta el 100 %. El equipo de superficie puede ser transportado,

instalado y removido fcilmente y presenta ruidos fuertes. Aumenta la vida til de las varillas. Opera con bajo torque. La mnima flotacin de las varillas. Bajo consumo de energa elctrica y costo de mantenimiento. En el campo presenta una buena esttica.

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DESVENTAJAS DE LA B.C.P.

La profundidad mxima de operacin es de

4,000 ft. Requiere de sumistro de energa de elctrica. No se recomienda en pozos con temperaturas de 180 F. El caudal mximo a utilizarse es de 500 BPD. Su eficiencia disminuye drsticamente en pozos con alta RGP. El elastmero es afectado con presencia de crudos aromticos.

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RECUPERACION POR GAS LIFT

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CONTENIDO

CONTENIDO....

INTRODUCCION INSTALACIONES TIPOS DE INYECCION MANDRILES DE BOLSILLO VALVULAS CONCLUSIONES FINALES

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INTRODUCCIN

INTRODUCCIN

Es un mtodo de extraccin artificial basado en la inyeccin de gas con el objeto de elevar el fluido del pozo a la superficie utilizando las condiciones fsicas propias de los gases de tener muy baja densidad y expandirse en forma inversa a la presin a la que estn sometidos, y en relacin directa a la temperatura. Cuando un pozo surge naturalmente, es porque la presin es superior a la que acta en contra, compuesta por la columna hidrosttica mas la presin de la lnea, que incluye la presin de separacin. Normalmente la situacin es favorecida porque tal tipo de pozos tienen alta la relacin gas petrleo y una columna liviana. Cuando envejece el pozo y baja la presin de formacin. Este deja de fluir naturalmente. Debiendo ser asistido para seguir produciendo. El gas lift, puede ofrecer la continuacin de la surgencia inyectando gas bajo las condiciones necesaria en cada caso.54

INSTALACIONES

INSTALACIONES

DE SUPERFICIE

Son aquellas que generan al elemento motor de la produccin en ste caso el gas, el que es producido por pozos de alta presin, ir a un separador de lquidos, eventualmente a un tratamiento para deshidratarlo, y luego al sistema de distribucin. En el caso en que el gas disponible est en baja presin, las instalaciones diferirn solo en que el separador ser de baja presin y previo tratamiento se incorpora a los compresores, encargados de elevar la presin, en una, dos o tres etapas segn las necesidades

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INSTALACIONES

DE SUPERFICIE

El conjunto se compone de vlvulas, orificios o reguladoras de caudal y puentes de medicin para permitir el adecuado control de la inyeccin en cada pozo.

La cabeza del pozo de gas lift variar en su composicin, segn el tipo de flujo que se utilice, pudiendo ser, continuo o intermitente, condiciones elegidas de acuerdo a la capacidad de produccin del pozo o su potencial que es lo mismo. Los pozos con recuperacin lenta, usarn la inyeccin intermitente.

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INSTALACIONES

DE SUB-SUPERFICIEEl objetivo de estas instalaciones ser el de crear condiciones para la inyeccin de gas lift.

Y se disean utilizando informacin del pozo y las condiciones fsicas de los lquidos y gases. Adems de las presiones y caudales disponibles.Donde las condiciones del pozo lo permiten y se elige la inyeccin continua, esta Puede ser del tipo jet o bien con vlvulas piloto y o convencionales. El jet responder a la simple mezcla a alta velocidad del gas inyectado Con el Petrleo del pozo para su elevacin. La vlvula piloto operara normalmente abierta y cerrara cuando las condiciones de presin diferencial lo requieran.

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INSTALACIONES DE SUPERFIE Y SUB SUPERFICIE

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TIPOS DE INYECCION

TIPOS DE INYECCION

INYECCION CONTINUAEn este rgimen el gas se inyecta continuamente bajo alta presin en el casing para gasificar la columna del fluido y aligerarla. Esto disminuye la presin de la columna hidrosttica para que la baja presin hidrosttica en la zona productora permita que el pozo fluya con el rgimen deseado. De esta forma el pozo proporcionara un flujo continuo igual que un pozo surgente.Para que el pozo fluya eficientemente, es necesario instalar una vlvula de gas lift en la mayor profundidad posible en funcin de la presin de inyeccin con que se disponga y la presin de fluencia de reservorio. La vlvula deber funcionar cono un orifico variable, compensador de los cambios de presin efectuados en la superficie. O por los de la columna propia.61

TIPOS DE INYECCION

INYECCION CONTINUALa inyeccin continua en superficie se mantiene, mientras que las vlvulas segn su calibrado son las encargadas del aporte de gas de inyeccin. Este sistema prev una vlvula o mas que permiten el ingreso permanente del gas al tubing mientras entra simultneamente el petrleo del pozo, por lo tanto lo que ocurre es que el gas mantiene una columna mas liviana facilitando las condiciones de produccin.Se aprovecha de la inyeccin continua en el caso de los pozos que tienen alto ndice de produccin y alta presin de yacimiento en proporcin con la profundidad del pozo.

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TIPOS DE INYECCIONINYECCION CONTINUAEJEMPLO DE INSTALACIONES DE INYECCCION CONTINUA

A = Pozo Abierto inyeccin continua B = Pozo semiabierto inyeccin continua

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TIPOS DE INYECCION

INYECCION INTERMITENTEEl principio de operacin del rgimen intermitente es el de la expansin del gas inyectado bajo alta presin, a medida que asciende hacia una salida de baja presin. Se utiliza una vlvula de orificio grande, que permite un control completo de la inyeccin del gas. Hay que inyectar un volumen de gas bajo una presin suficiente para elevar el fluido a la superficie con la perdida mnima. La vlvula deber inyectar solo el volumen de gas requerido para elevar el fluido eficazmente. El tipo de vlvula instalada determina si se usa en la superficie un controlador con vlvula motriz o un estrangulador de orificio instalado en la lnea de inyeccin del gas.

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TIPOS DE INYECCION

INYECCION INTERMITENTELas instalaciones se sub-superficie son similares para los dos casos, solo que en el intermitente se utiliza la vlvula de pie como retencin de la carga de inyeccin de gas.Es recomendable la inyeccin intermitente en el caso de los pozos de produccin relativamente baja, y en los casos de bajo ndice de produccin, o de baja presin de formacin

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TIPOS DE INYECCION

INYECCION INTERMITENTELA SECUENCIA DE OPERACIN

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MANDRILES DE BOLSILLO

MANDRILES DE BOLSILLO

El objeto de los mandriles de bolsillo es el de alojar la vlvulas recuperables de gas lift Con la vlvula instalada, el mandril proporciona un dimetro interior igual al del tubing. En el momento de la terminacin del pozo, se puede instalar estos mandriles con vlvulas falsas en anticipacin de aprovecharse de la tecnologa gas lift a futuro

Los mandriles son parte integrante de la sarta de tubing y no presentan ningn peligro de escapes. Al llegar el momento de iniciar el rgimen gas lift, con el cable de acero se sacan las vlvulas falsas ( o ciegas) y se instalan las vlvulas operacionales. Se puede sacar e instalar las vlvulas gas lift selectivamente.

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MANDRILES DE BOLSILLOMOVIMIENTO DE VALVULAS

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VALVULAS

VALVULAS

La necesidad de grandes presiones para iniciar (kickoff) la inyeccin del gas, result en la invencin de las vlvulas de gas lift. El uso de una serie de dichas vlvulas permite la inyeccin del gas en niveles sucesivamente ms profundos.

Cuando las vlvulas superiores quedan despresurizadas debido a la cada del volumen de lquido en el tubing, se cierran porque la presin diferencial en la vlvula o la velocidad del gas de inyeccin (segn eldiseo), excede la regulacin del resorte o del fuelle de la vlvula Existe Actualmente una gama de diseos de vlvulas. Estas vlvulas pueden instalarse en los mandriles convencionales recuperables con el tubing (llamadas convencionales) o en los mandriles excntricos (llamadas recuperables).71

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

El desempeo del Operador en el campo, tiene fundamental importancia en el manejo de la informacin de las mediciones para el seguimiento de la operacin de gas lift . Las mediciones fundamentalmente de gas, para que sean confiables tienen que concretarse con instrumental calibrado y un buen control de la calidad de las lecturas. Un pozo nunca puede producir menos gas del que se inyecta, la relacin gas petrleo de la produccin es un dato importante, considerando que en el sistema siempre debe existir un excedente casi constante solo afectado por la declinacin natural de los pozos.

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GRACIAS POR SU ATENCIN