introduccion al analisis nodal
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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.
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.
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
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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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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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INTRODUCCIÓN
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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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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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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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ELEMENTOS USADOS EN EL SISTEMA DEL ANÁLISIS NODAL
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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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ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA
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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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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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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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ANÁLISIS DETALLADO DEL SISTEMA
El efecto sobre la capacidad de flujo debido al cambio de
diámetro de tubing.
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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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