introduccion al analisis nodal

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TEMA 1 INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS NODAL ING. MIGUEL ANGEL POZO VASQUEZ INGENIERÍA DE PETRÓLEO Y GAS NATURAL PGP 221 - PRODUCCIÓN II Ing. Miguel A. Pozo V.

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Ingenieria de Petroleo

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Page 1: introduccion al Analisis Nodal

TEMA 1

INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS NODAL

I N G . M I G U E L A N G E L P O Z O V A S Q U E Z

INGENIERÍA DE PETRÓLEO Y GAS NATURAL PGP

221 - PRODUCCIÓN II

Ing. Miguel A. Pozo V.

Page 2: introduccion al Analisis Nodal

CONTENIDO

1.1 INTRODUCCIÓN.

1.2 APLICACIONES DEL ANÁLISIS NODAL.

1.3 CLASIFICACIÓN DE NODOS.

1.4 ELEMENTOS UTILIZADOS EN EL SISTEMA DE ANÁLISIS

NODAL.

1.5 ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA.

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Ing. Miguel A. Pozo V.

Page 3: introduccion al Analisis Nodal

INTRODUCCIÓN

Cualquier pozo petrolero, es perforado y completado,

para mover el petróleo y el gas desde su ubicación

original en el reservorio hasta la superficie.

El movimiento o transporte de estos fluidos requiere

energía para vencer las perdidas por fricción en el sistema y elevar la producción hacia la superficie.

Los fluidos deben viajar a través del reservorio, del

sistema de tubing, y por ultimo a través de los

separadores gas-liquido.

El análisis del sistema, llamado Análisis Nodal, ha sido aplicado por varios años para analizar la performance

del sistema a partir de la interacción de cada uno de

sus componentes.

ING. MIGUEL ANGEL POZO VASQUEZ

Ing. Miguel A. Pozo V.

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Page 4: introduccion al Analisis Nodal

INTRODUCCIÓN

El análisis nodal se define como la

segmentación de un sistema de

producción en puntos o nodos,

donde se producen cambios de

presión, los cuales están definidos

por diferentes ecuaciones o

correlaciones.

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Page 5: introduccion al Analisis Nodal

INTRODUCCIÓN

El análisis nodal ofrece un medio más eficiente y

económico de optimizar los pozos productores;

desde el limite exterior del reservorio a la pared del

pozo, a través de las perforaciones y la sección de

terminación a la entrada de la tubería, hasta la

cabeza de la tubería incluyendo cualquier

restricción de la misma, el choque de superficie,

línea de flujo y el separador.

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Page 6: introduccion al Analisis Nodal

INTRODUCCIÓN

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Page 7: introduccion al Analisis Nodal

APLICACIONES DEL ANÁLISIS NODAL

Selección de diámetros de tubing.

Selección de líneas de conducción.

Diseños de Gravel Pack.

Dimensionamiento de orificios de fondo.

Análisis de problemas en restricciones.

Diseño de sistemas de levantamiento artificial.

Evaluación de estimulación de pozos.

Analizar el efecto de comprimir gas en boca del pozo.

Predecir los efectos de la depleción de reservorios.

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Page 8: introduccion al Analisis Nodal

CLASIFICACIÓN DE NODOS

NODO FIJO

Son los puntos terminales e inicial del

sistema de producción, donde no existe

una caída de presión.

NODO COMÚN

Es el nombre que recibe una sección

determinada de un sistema de

producción donde se produce una caída

de presión, la cual es expresada por

ecuaciones físicas o matemáticas que

relacionan la presión y caudal.

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Page 9: introduccion al Analisis Nodal

CLASIFICACIÓN DE NODOS

Para cada restricción localizada en el sistema el cálculo de la caída de presión a través del nodo como una función del caudal está representada por la misma ecuación general.

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Page 10: introduccion al Analisis Nodal

ELEMENTOS USADOS EN EL SISTEMA DEL ANÁLISIS NODAL

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Page 11: introduccion al Analisis Nodal

ELEMENTOS USADOS EN EL SISTEMA DEL ANÁLISIS NODAL

NODO POSICIÓN TIPO

1 Separador Fijo

2 Choque superficial Común

3 Cabeza de pozo Fijo

4 Válvula de seguridad Común

5 Choque de fondo (restricción de fondo)

Común

6 Presión de fondo fluyente (PWF) Fijo

7 Presión a la pared del pozo (PWFS) Común

8 Presión promedio del reservorio (PR) Fijo

1A Salida de línea de gas Fijo

1B Tanque de almacenamiento Fijo

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Page 12: introduccion al Analisis Nodal

ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA

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Page 13: introduccion al Analisis Nodal

ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA

Todos los componentes aguas arriba del nodo

Upstream Sección de entrada (inflow section) Todos los componentes aguas abajo del nodo

Downstream Sección de salida (outflow section)

El flujo a través del sistema puede ser determinado una vez

que los siguientes requerimientos son satisfechos:

1. El flujo a la entrada del nodo es igual al flujo a la salida

del mismo.

2. Una sola presión existe en el nodo.

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Page 14: introduccion al Analisis Nodal

ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA

El un momento particular de la vida del pozo, hay siempre

dos presiones que permanecen fijas y no son función del

caudal:

Presión Promedio del Reservorio.

Presión de salida del sistema (Presión del Separador).

Una vez que el nodo es seleccionado, la presión en el

nodo es calculada en ambas direcciones, comenzando

desde las fijas.

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Page 15: introduccion al Analisis Nodal

ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA

La caída de presión en cualquier componente varia con el

caudal. Por lo tanto, un grafico de la presión en el nodo versus el

caudal producirá dos curvas, las cuales se interceptan

satisfaciendo las dos condiciones antes mencionadas.

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Page 16: introduccion al Analisis Nodal

ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA

El efecto sobre la capacidad de flujo debido al cambio de

diámetro de tubing.

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Page 17: introduccion al Analisis Nodal

ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA

El análisis usado mas frecuente es el de seleccionar el nodo entre

el reservorio y el sistema de conducción (Pwf).

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