julio2014 web

rgano de Divulgacin Tcnica e Informacin de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C.

Vol. 54 No. 7 JULIO DE 2014www.aipmac.org.mx/web/revista

Foto de portada: Sonda de CampecheFoto cortesa de Pemex

PetroleraIngeniera

Contenido

INGENIERA PETROLERA.- Publicacin mensual de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C., Av. Melchor Ocampo 193 Torre A Piso 12. Col. Vernica Anzures C.P. 11300, Mxico D.F., Tels: 5260 2244 y 5260 7458. Solicitada la Autorizacin como Correspondencia de Segunda Clase de Administracin de Correos nm. 1 de Mxico D.F. Distribuido por la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C. Publicacin editada e impresa por 4AM FOR ADVERTISING AND MARKETING S.A. DE C.V., Enrique J. Palacios No. 108, Col. Prado Ermita, C.P. 03590, Del. Benito Jurez, Mxico D.F., Tels: 5601 7571 y 55 3211 6077. Edicin: 1000 ejemplares. Certificado de licitud de ttulo nm. 8336 y Certificado de licitud contenido nm. 5866 ante la Comisin Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas. Certificado de reserva de Derechos al Uso Exclusivo nm. 003322 ante la Direccin General del Derecho de Autor. Toda la correspondencia debe dirigirse a la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C. EL CONTENIDO DE LOS ARTCULOS TCNICOS ES RESPONSABILIDAD DEL AUTOR. ISSN 0185-3899. Revista Indizada en LATINDEX y PERIDICA.

Editorial

Modelado esttico del campo Cantarell y verificacin de predicciones con pozos recientemente perforados, Sonda de Campeche, MxicoIng. Jos Manuel Morales RamrezIng. Carlos Ulises Prez Gonzlez Hctor Mrquez lvarez

Ampliando los lmites de diagnsticos de produccin a travs de registros PLT con fibra ptica: casos de MxicoIng. David Tornez LuvioIsmael Daz HernndezIng. Neil SookramIng. Rodrigo Avils MirandaIng. Luis Eugenio Dvila De Grate

Problemticas y soluciones para la separacin y bombeo de crudo pesado 13API en el Activo de produccin Ku-Maloob-ZaapM. en I. Fredy Lpez SamadoIng. Nelly Villegas Garca

Modelado geolgicomaximizando la integracin del conocimientoIng. Hugo Saucedo ReyesIng. Moiss Huicochea Campos

Caracterizacin de reservorio no convencional del Jursico Superior del Noreste de MxicoIng. Javier Alejandro Carrero Zambrano Dr. Juan Moirano Ing. Juan Tavella Ing. Gabriela Zanca Ing. Marco Vzquez Garca

374

376-384

385-399

400-412

413-420

Ernesto Franco DelgadoIng. Ivn Prez HernndezIng. Edher Ramrez LoaezaMariervy Urbina GerardinoAbdenago Zambrano Pina

421-431Ing. Humberto Salazar Soto Ing. Carlos Garca Gutirrez

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Directiva Nacional 2014-2016

Presidente M. en I. Flix Alvarado Arellano

Vicepresidente Ing. Alfonso Carlos Rosales Rivera

Secretario Ing. Rodolfo Morado Gonzlez

Tesorero M. en I. Ral Pea Herrera

Coordinador Nacional de Ayuda Mutua Ing. Jess Ruiz Bustos

Coordinador Nacional de Fondo de Retiro M. en I. Ramiro Rodrguez Campos

Director de la Comisin de Estudios Ing. Jos Guadalupe Galicia Barrios

Director de la Comisin Editorial M. en I. Plcido Gerardo Reyes Reza

Director de la Comisin Legislativa Dr. Nstor Martnez Romero

Director de la Comisin de Membresa Ing. Lauro Jess Gonzlez Gonzlez

Consejo Nacional de Honor y JusticiaM. en I. Carlos Rasso ZamoraIng. Javier Hinojosa PueblaM. en C. Javier Chvez Morales

M. en I. Adn E. Oviedo Prez M. en I. Jos Luis Fong Aguilar

Revista Ingeniera Petrolera

Director Editorial M. en I. Plcido Gerardo Reyes RezaCoordinacin Editorial Laura Hernndez Rosas email: [email protected]

Delegacin Ciudad del Carmen

Ing. Jos Del Carmen Prez Damas

Delegacin Coatzacoalcos

M I. Eleuterio Oscar Jimnez Bueno

Delegacin Comalcalco

Ing. Rafael Prez Herrera

Delegacin Mxico

Ing. Luis Francisco Snchez Len

Delegacin Monterrey

Ing. Carlos Miller Farfn

Delegacin Poza Rica

Ing. Luis Lauro De La Garza Saldvar

Delegacin Reynosa

Ing. Jos Adalberto Ros Espit

Delegacin Tampico

Ing. Jorge Alberto Hernndez Cant

Delegacin Veracruz

Ing. Juan Echavarra Snchez

Delegacin Villahermosa

Ing. Jorge Rodrguez Collado

Presidentes Delegacionales

Ingeniera Petrolera | 373 Ingeniera Petrolera | 373

Consejo Editorial

Roberto AguileraUniversity of Calgary

Vctor Hugo Arana OrtizPemex

Jorge Alberto Arvalo VillagrnPemex

Jos Luis Bashbush BauzaSchlumberger

Thomas A. BlasingameTexas A&M University

Rodolfo Gabriel Camacho VelzquezPemex

Hber Cinco LeyUNAM

Yuri Valerievich FairuzovUNAM

Faustino Fuentes NucamendiPemex

Nstor Martnez RomeroCIPM

Michael PratsConsultor EUA

Edgar R. Rangel Germn CNH

Fernando J. Rodrguez de la GarzaPemex

Fernando Samaniego VerduzcoUNAM

Francisco Snchez SesmaUNAM

Csar Surez Arriaga UMSNH

Csar Trevio TrevioUNAM

Jaime Urrutia FucugauchiUNAM

Surendra Pal Verma JaiswalUNAM

Lic. Eva Myriam Soroa ZaragozaConsultora Editorial*

Lic. Franco VzquezAsistencia tcnica

*Asesora durante el proceso de revitalizacin de la revista Ingeniera Petrolera

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Editorial

Cambio climtico

Es un hecho evidente que el ser humano ha modificado para bien y para mal su entorno. Algunos de esos cambios tienen consecuencias locales, otras regionales, pero las ms significativas extienden sus efectos a todo el globo terrqueo. De manera anloga se piensa que algunas modificaciones poseen cierto nivel de reversibilidad, lo que facilitara tomar las medidas adecuadas para revertir los resultados observados; no obstante, hay otros cambios que hemos impuesto al medio ambiente que ms tarde o ms temprano saldrn de nuestro control.

En plena poca de la guerra fra, en el siglo XX, las dos potencias nucleares realizaban innumerables ensayos para afinar sus diseos y tener listas bombas atmicas o de hidrgeno cada vez ms potentes. Por otra parte, los cientficos descubrieron que en la Tierra hay fuentes naturales de radiacin y aprendieron a medir los valores correspondientes, pero la verdadera alarma surgi cuando detectaron que en el medio ambiente de este planeta se estaban incrementando los niveles de radiacin, y que sus orgenes no tenan ninguna relacin con las fuentes naturales.

Fue entonces cuando dejaron de lado las diferencias polticas y los intereses militares, gracias a las voces de alerta de cientficos ambos bandos; despus del rechinar de dientes de los partidarios de la supremaca militar a toda costa, los dos archienemigos se pusieron de acuerdo y prohibieron realizar pruebas nucleares, debido a que los efectos de dichas pruebas afectaban a la poblacin de todo el planeta; as que, independientemente de cul pas hubiera sido el responsable de la prueba, al realizarla pona en riesgo a su propia poblacin, sin posibilidad de protegerla.

A partir de entonces el nmero de pruebas nucleares se ha reducido a las que han efectuado Francia, China, India, Paquistn y, en los ltimos aos, Corea del Norte; a ellas, es necesario agregar la radiacin causada por los accidentes nucleares en las plantas de generacin de energa, pero la radiacin acumulada en el medio ambiente en los ltimos aos ha disminuido, lo cual es un evidente xito para la ciencia.

Otro caso relevante es el del tetra etilo de plomo (TEL, por sus iniciales en ingls), lquido que se aada a las gasolinas por su poder antidetonante, lo cual elevaba el ndice de octano de los combustibles. No obstante que desde finales del siglo XIX se saba de la toxicidad del plomo y sus efectos en el ser humano. Adems del saturnismo, se ha comprobado que el ndice de homicidios se eleva en poblaciones expuestas al plomo, pues produce problemas de conducta. En 1924 se report la muerte de 17 trabajadores de refineras de Standard y de Dupont en Nueva Jersey, adems de la enfermedad de muchos ms.

A pesar de ello, las industrias petrolera y qumica hicieron innumerables esfuerzos para evitar que se prohibiera el uso de TEL en los combustibles, y para ello patrocinaron estudios cientficos que sealaban que no haba ninguna evidencia de que fuera peligroso para los seres humanos.

A fines de los 20, el Dr. Robert A. Kehoe, de la Universidad de Cincinnati, ocup el cargo de asesor mdico en jefe de la empresa Ethyl Corporation, y en 1928 expres su opinin de que no haba evidencia para concluir que el TEL representaba riesgo para la salud. Como titular de los Laboratorios Kettering, durante aos el Dr. Kehoe sostuvo esa posicin y su influencia en ese tema se extendi hasta los aos 60. Para la dcada de los 70 el medio cientfico obtuvo evidencias, lo que propici que se aprobara la prohibicin de utilizar TEL en casi todos los pases del mundo, en Mxico la prohibicin ocurri en 1998.

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Qu fue lo que convenci a la comunidad cientfica?: precisamente un experimento. A principios de los aos 50, Clair Patterson recibi la encomienda de determinar, de la manera ms precisa posible, la edad de las rocas terrestres y con ello la edad de la Tierra, tema que l pens le tomara slo unos pocos meses. Clair Patterson fue un geoqumico estadounidense, uno de los ms influyentes en su especialidad, y en 1953 determin con exactitud la edad de la Tierra en 4.55 mil millones de aos, con margen de error de unos 70 millones de aos.

Para realizar dicha medicin y dada la complejidad que supona encontrar rocas lo suficientemente antiguas como para servir de referencia (la tectnica de placas quedaba lejos an), se bas en un supuesto (que a la postre sera correcto): las rocas encontradas en los meteoritos seran probablemente de similar longevidad a las que formaron la Tierra. As, utilizando un espectrgrafo de masas cedido por el Laboratorio Nacional de Argonne (Illinois), logr hallar la edad de la Tierra.

Cuando comenz el estudio, Patterson intent medir el contenido de plomo en rocas muy antiguas para determinar el tiempo que le haba tomado al uranio de las rocas convertirse (por decaimiento natural) en plomo, pero encontr que la contaminacin generada a partir de la fecha de inicio del uso de TEL generaba resultados errneos: la Tierra estaba completamente contaminada con plomo!

En 1965, Clair Patterson public el artculo Entornos contaminados y naturales del hombre, para llamar la atencin del pblico en general, sobre el aumento de la concentracin de plomo en el medio ambiente y en la cadena alimenticia. Por otra parte, Patterson fue uno de los ms firmes opositores a la utilizacin de plomo en la elaboracin de combustibles, y por ello fue perseguido por las multinacionales que producan y utilizaban TEL. Gracias a sus esfuerzos, se aprob en 1970 la Ley de Aire Limpio estadounidense. Otro triunfo para la ciencia.

En la actualidad, el hombre crea otra amenaza contra s mismo: la emisin desenfrenada de bixido de carbono (CO2), producto de la combustin de combustibles fsiles (carbn y derivados del petrleo), junto con otros gases que producen el efecto invernadero, y con ello calentamiento global.

Los expertos sealan que nuestro planeta s requiere cierta cantidad de CO2 en la atmsfera, la suficiente para hacerla un planeta habitable y clido, pero el exceso de CO2 y de otros contaminantes ocasionarn un calentamiento que podra ser irreversible. Qu se necesitar ahora para tomar conciencia del peligro al que contribuimos todos?

Fraternidad y Superacin

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Modelado esttico del campo Cantarell y verificacin de predicciones con pozos recientemente perforados, Sonda de Campeche, Mxico

Ing. Jos Manuel Morales RamrezIng. Carlos Ulises Prez Gonzlez

PemexHctor Mrquez lvarez

Roxar

Informacin del artculo: recibido: agosto de 2013-aceptado: julio de 2014

Resumen

El bloque Akal es el ms importante del campo Cantarell, de l se han realizado varios estudios de caracterizacin y cuatro modelos estticos, el ltimo denominado S-4, es el que a continuacin mencionaremos; derivado de la perforacin de nuevos pozos, la adquisicin de ms informacin y los cambios en ciertos criterios de interpretacin de las diversas disciplinas de geociencias han llevado a la construccin de un nuevo modelo esttico-dinmico de alta resolucin.

En forma general este proyecto inicia con un inventario y control de calidad de la informacin, continuando con el modelo estructural, definiendo los diferentes niveles estratigrficos, realizando correlaciones de pozos y modelando polgonos de fallas con todas sus implicaciones, hasta llegar a un modelo geocelular, representado por un grid que tenga la resolucin y orientacin ptima. Se incorpora el modelo petrofsico en forma detallada y se realiza el escalamiento de pozos de tal forma que al final honre el dato con la propagacin de las propiedades petrofsicas en todo el yacimiento; para el modelo de unidades litoestratigraficas, se subdividieron las unidades y formaciones principales a travs de un proceso basado en la interpretacin de marcas de las unidades litoestratigrficas en los pozos y con base en los registros geofsicos y anlisis de ncleos. Dentro del flujo de trabajo se realizan varios controles de calidad, mediante geoestadstica y realizaciones se fijan las tendencias. Todo esto conlleva a la malla de simulacin de alta resolucin, la cual al final se realiza la transferencia a diferentes disciplinas para su uso en predicciones de pozos.

Este modelo geolgico fue construido con toda la informacin disponible hasta diciembre del 2011, de manera que todos los pozos perforados en 2012 se utilizaron para evaluar la efectividad y prediccin del modelo, siguiendo un flujo de trabajo representado en la Figura 1.

En este artculo se muestran ejemplos de pozos que atravesaron total o parcialmente el Mesozoico, haciendo nfasis en la utilizacin del modelo para llevar a cabo la seleccin de las reas objetivo de mejores propiedades de roca de yacimiento, visualizacin de propuestas para nuevos pozos, seguimiento de los mismos, reduccin de riesgos operativos mediante la identificacin de cuerpos calcreos que generan prdida total o parcial de lodo y atrapamientos de la sarta de perforacin.

Palabras clave: Campo Cantarell, Sonda de Campeche, modelo esttico, bloque Akal.

Artculo arbitrado


Ing. Jos Manuel Morales Ramrez, Ing. Carlos Ulises Prez Gonzlez, Hctor Mrquez lvarez

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Modeling the Cantarell field and static verification of predictions with recently drilled wells, Campeche, Mexico

Abstract

Since a lot research has been performed due to the Akal block, the most important in Cantarell field, 4 static models were characterized. The S-4, the former one, will be the mentioned in this article. Recent well drilled, additional information obtained, and the change of criteria regarding the wide subjects of the Geo sciences have led us build up a new hi-fi dynamic static model .

Generally speaking, this Project begins with a stock list and a high quality record as followed by a structural model to define the different stratigrapy levels by matching wells and by modeling faults building lots which will provide us with inferences until a Geocelular model, represented by a well-defined and well-oriented grid, can be aimed. A petro physical model is added for a well scale in order to honor the facts by disseminating the petro physical properties, for the litostratigraphy unit model, the units and main formations were subdivided through a process based on traceable marks from the litostratigraphy units in the wells and it was also based on the geophysical records and the nucleus analysis. Regarding the work flown, there were a variety of geo-statistics quality control tests to set up the trends. All this takes us to the hi-fi simulation net in which the transference to different subjects to be used in well forecast will be made.

This geological model was created with all the available information until December 2011, so every single drilled well in 2012 were used to evaluate the effectiveness and forecasting of the model by trailing a work flown shown in fig 1.

Some examples of the drilled wells that went totally and partially through the Mesozoic are shown in this passage, paying attention in the use of the model created to choose the best rock properties reservoir target areas, to check proposals for new wells and to monitor them, to reduce operative risk while identifying calcareous bodies which generate a partial o total loss of mud and in the drilling catching chain.

Figura 1. Flujo de trabajo para la realizacin del modelo geolgico S-4.


Modelado esttico del campo Cantarell y verificacin de predicciones con pozos recientemente perforados, Sonda de Campeche, Mxico, p.p 376-384

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El modelo generado sirve de soporte para los planes de explotacin futuros, es un modelo robusto y predictivo, que basa parte de sus fortalezas en:

a) Estricto control del modelo de velocidades.

b) Uso de inversin ssmica y multiatributos para guiar las propiedades petrofsicas y las facies sedimentarias.

c) Estratigrafa interna a detalle en todos los niveles de los yacimientos.

d) Aplicacin de metodologa de petrofsica avanzada para la obtencin de porosidad, permeabilidad y saturacin de agua de los cuatro medios porosos (matriz, microvgulos - microfracturas, fracturas y vgulos conectados).

e) Un modelo geolgico que reproduce todas las fallas y estructuras complejas, sin simplificar la geologa del subsuelo.

f) Control de calidad del modelo vs pozos.

g) Modelo integral de fracturas 3D calibrado con informacin dinmica, (DFN).

Figura 2. Fortalezas del modelo esttico de alto detalle.

Introduccin

El campo Cantarell se ubica aproximadamente a 90 km al noreste de Ciudad del Carmen, en la Sonda de Campeche, Figura 3.

El yacimiento est conformado por carbonatos dolomitizados del Cretcico y Jursico Superior Kimmeridgiano que alberga una reserva de alrededor de 30,000 MMB.

El campo inici su explotacin en 1979, alcanzando su mxima produccin en el ao 2003 con ms de 2 MMBPD. Posteriormente el yacimiento sufri una fuerte cada en la produccin que lo mantiene en alrededor de 205,0000 BPD, (09- mayo2013).

Como un proceso natural en la vida productiva de muchos de los yacimientos maduros, la produccin de aceite ha venido acompaada de un alto porcentaje de agua, aunado



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a un acelerado avance del contacto de gas, lo que ha ocasionado una reduccin significativa en la ventana de aceite, por lo que, la ventana dinmica operativa se ve muy reducida (700 metros originalmente y 60 metros en la actualidad) y obliga a ser muy asertivos en las propuestas de los pozos a producir.

El posicionamiento de nuevos objetivos para pozos de desarrollo tiene que hacerse cada vez de manera ms minuciosa para evitar la irrupcin de fluidos no deseados. Aunado a esto el campo Cantarell est clasificado como un yacimiento naturalmente fracturado y la existencia de stas es crucial para determinar la productividad de cada pozo.

Figura 3. Localizacin del rea en estudio.

Todos estos factores de riesgo hacen imperativa la necesidad de contar con un modelo de alta resolucin que permita disminuir la incertidumbre de las nuevas propuestas. El bloque Akal cuenta con alrededor de 570 pozos que se utilizaron para elaborar un modelo esttico que refleje la estructura del yacimiento y su configuracin interna.

Adems se construy un modelo de fracturamiento a partir de atributos ssmicos y datos de pozo (registros de imgenes y ncleos), que junto con la particin de porosidad basada en los registros geofsicos, fueron los insumos para desarrollar la distribucin del segundo medio (vugulos conectados y fracturas).



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Figura 4. Evolucin histrica en los modelos de Akal

Desarrollo del tema

Planteamiento

A este modelo esttico se le denomin S4, ya que es el cuarto estudio formal de caracterizacin que se ha hecho sobre el bloque Akal.

El presente trabajo consiste en la caracterizacin petrofsica de las formaciones del Cretcico-Jursico, en el cual se desea establecer en base a los datos disponibles de ncleo, registros y pruebas de yacimiento, que modelos de rocas son representativos de dichos yacimientos de la regin marina del campo Akal.

Los yacimientos presentes en estas rocas estn compuestos en su gran mayora por carbonatos de gran heterogeneidad, lo cual implica sus interpretaciones desde el punto de vista de las geociencias.

Uno de los objetivos de este estudio consiste en determinar o integrar metodologas existentes que permitan la particin de la porosidad y permeabilidad, deteccin de zonas de

fracturas, as como definir los modelos de saturacin de fluidos y volumen de arcilla, que en conjunto nos permitirn definir el volumen original existente y generar los datos de entrada para los modelos de simulacin, requeridos para sustentar los modelos de explotacin del campo.

El objetivo principal de este trabajo es proveer a un modelo integral (esttico-dinmico) de yacimientos, que permita representar el comportamiento del campo para definir una estrategia de explotacin y ayudar al posicionamiento de pozos. Para ello es necesario modelar este bloque en dos sistemas principales de porosidad, un medio de baja capacidad de flujo que se denomin primer medio y un medio de alta capacidad de flujo que se denomin segundo medio.

El primer medio est compuesto por la matriz y por los vgulos que tienen una mala conexin entre ellos, este sistema representa una gran capacidad de almacn pero una reducida capacidad de flujo.

El segundo medio est compuesto por las fracturas y las disoluciones que tienen una buena conexin entre ellas y que esa buena comunicacin representa el comportamiento del campo.



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Desarrollo

Esta labor comenz con la seleccin de los pozos que contarn con la mayor cantidad de informacin disponible. Durante ya algn tiempo se ha venido perfeccionando y ajustando una metodologa de particin para cada yacimiento de acuerdo a sus caractersticas litolgicas, porosidad e informacin dinmica. Bsicamente las herramientas utilizadas son los registros de neutrn, densidad y snico, apoyados con el de rayos gamma y resistividad; al final se calibr con los registros especiales disponibles y validados de los pozos donde se corri el registro de imgenes, snico dipolar y resonancia magntica, de esta forma se evaluaron un total de 125 pozos en todo el campo Akal.

Despus de los procesos comunes de edicin y control de calidad se realiz la evaluacin petrofsica considerando una mineraloga compuesta principalmente de doloma, con variaciones del contenido de calcita y un bajo contenido de arcilla para la mayor parte del Cretcico.

Los coeficientes de particin para el primer y segundo medio se obtuvieron en un rango que iba desde un 22-38% de porosidad de fracturas y el resto de matriz.

Considerando el volumen de aceite que se estima en fracturas de acuerdo al acumulado de produccin del campo y al avance de los contactos que se obtuvo de manera

preliminar en el modelo de simulacin se determin que el escenario de 30% de porosidad de fracturas daba el mejor ajuste; este dato concuerda con la descripcin geolgica que se da a la formacin a partir de ncleos y registros de imgenes que constituyen la otra parte que se utiliza para calibrar un estudio de particin de la porosidad.

Se dedic un especial nfasis en caracterizar las propiedades de la unidad sedimentaria de la entrada del Cretcico Medio, que en el presente modelo se ha denominado ULKM5, que es una unidad caracterizada por valores altos de rayos gamma, incluso despus de la correccin por contenido de uranio.

Esta unidad se caracteriza por presentar valores de resistividad muy bajos. Existen tres ncleos en esta unidad dentro del campo Cantarell y en ellos se observa una roca compuesta por estratos muy delgados, incluso laminares de muy baja porosidad y libre de dolomitizacin, quizs debido a que la baja porosidad impidi la circulacin de los fluidos causantes de este tipo de procesos diagenticos.

En ninguno de los casos se observa impregnacin de hidrocarburos y el fracturamiento es bastante escaso. El punto de esta formacin es que si se evala de manera convencional se obtienen valores de porosidad por arriba del 10%, lo que deja a esta unidad con excelentes propiedades, cuando en realidad es lo contrario.

Figura 5. Ejemplo de un pozo que nos muestra lo antes descrito, el penltimo track nos indica antes de la correccin y el ltimo track despus de la correccin.



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Resultados

La aplicacin de esta metodologa sirvi directamente para los pozos nuevos que atravesaron los yacimientos del Cretcico, durante el 2012 fueron concluidos ocho pozos con objetivo Cretcico y 12 reparaciones que incluyen ventanas y profundizaciones.

Los principales factores a evaluar son la asertividad en las cimas y la calidad de roca del modelo respecto a los reales.

Los gastos de lquido de estos pozos oscilan entre los 2000 y los 5000 BPD con una moda de 2500 BPD. Debido a que se est evaluando la calidad de la roca y su capacidad de flujo se considera el gasto total de lquidos y no slo el gasto de aceite, ya que los altos porcentajes de agua pueden reflejar fenmenos como conificaciones o cercana a los contactos.

De igual manera, cuando se tienen gastos muy bajos es importante analizar el comportamiento de la produccin de gas para ver cmo influye en el pozo.

Figura 6. Distribucin de propiedades petrofsicas y control de calidad del modelo vs pozos.

Cabe destacar el caso del pozo nmero tres perforado desde la plataforma Akal-Y, y que inici con una produccin de 2000 BPD, 4.5% de agua y una RGA de 1424; su produccin cay de manera que fue necesario repararlo, ya que se determin que haba atravesado una zona de baja permeabilidad, fue necesario abrir una ventana para ubicarlo con el modelo del S4 en un rea de mejores propiedades.

Recientemente se comenzaron a implementar en el yacimiento las terminaciones con colas tipo Yates, este tipo de terminacin requiere de una roca muy permeable que permita la inmediata restitucin de aceite al pozo.

Si la formacin no tuviera una buena transmisibilidad y el pozo se produce a altos gastos, se terminar el aceite en las fracturas y el lento aporte de la matriz no permitir esta restitucin y como consecuencias tendremos la formacin de un cono de agua o de gas.

Con este nuevo modelo se puede definir la mejor ubicacin de los mejores tipos de roca, es decir, las zonas favorables de mayor capacidad de flujo y as tener mejores terminaciones con este tipo de metodologa y planear aplicar mtodos de doble desplazamiento, EOR, etc.



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Conclusiones

Se utiliz una ssmica reprocesada, y se realiz una interpretacin de alta resolucin calibrada con ms de 600 pozos. Al mismo tiempo se gener un modelo de velocidades 3D, el cual se analiz por bloque y se calibr con pozos y guiada con geoestadstica, (baja incertidumbre).

Estratigrafa a detalle, la cual se gui con propiedades petrofsicas, as mismo estas propiedades (, K y SW) fueron particionadas para el primer y segundo medio, a su vez se utilizaron los anlisis de presin capilar para calibrar la determinacin de los tipos de roca.

Construccin de la malla en RMS, herramienta de nueva generacin con capacidad de reproducir fielmente fallas y estructuras complejas interpretadas sin simplificaciones.

Se gener un modelo integral de fracturas 3D calibrado con datos dinmicos, este modelo caracteriza las heterogeneidades de la roca (fracturas), por medio de informacin ssmica, calibrada con datos estticos y dinmicos e identificando fracturas a diferentes escalas. Esta herramienta ayuda a entender la comunicacin hidrulica, el grado de conectividad del yacimiento.

Con la integracin de este estudio se podr estimar de forma ms realista la porosidad y por ende la volumetra de los fluidos contenidos. La utilidad del modelo bsicamente est regida por cinco puntos principales:

1. Seguimiento operacional y reduccin de riesgos operativos

2. Seleccin de zonas no drenadas

3. Ubicacin de pozos en reas de mejores propiedades petrofsicas

4. Clculos volumtricos por bloques y/o unidades

5. Generacin de modelo de simulacin.

Nomenclatura

Porosidad.

K Permeabilidad.

Sw Saturacin de agua.

ULKS Unidad litoestratigrfica Cretcico Superior

ULKM Unidad litoestratigrfica Cretcico Medio

ULKI Unidad litoestratigrfica Cretcico Inferior

Agradecimientos

A mis compaeros del rea de Geociencias del Activo de Produccin Cantarell, por su valiosa colaboracin.

Referencias

1. Barr, D.C. y Altubay, M. 1993. Using Hydraulic Units to Quantify Depositional and Diagenetic Facies. Proc. ASCOPE Conference & Exhibition, Bankok, Tailandia, noviembre 2-6.

2. Elkewidy, T.I. y Tiab, D. 1998. Application of Conventional Well Logs to Characterize Naturally Fractured Reservoirs with their Hydraulic (Flow) Units: A Novel Approach. Artculo SPE 40038, presentado en SPE Gas Technology Symposium, Calgary, Alberta, Canad, marzo 15-18.

http://dx.doi.org/10.2118/40038-MS.

3. Martin, A.J., Solomon, S.T. y Hartmann, D.J. 1997. Characterization of Petrophysical Flow Units in Carbonate Reservoirs. AAPG Bulletin 81 (5): 734-759.

4. Porras, J.C. 1997. Determinacin de Petrofacies a Partir del Radio de las Gargantas de Poros y del Volumen Poroso Ocupado por Agua: Su Relacin con Litofacies, Campo Carito Norte, rea Norte de Monagas, Cuenca Oriental de Venezuela. VIII Congreso Geolgico Venezolano, Porlamar, Isla de Margarita, noviembre 16-19, Vol. 2, 301-308.



VOL. 54 No. 7, JULIO 2014 ISSN 0185-3899

Semblanza de los autores

Ing. Carlos Ulises Prez Gonzlez

Es egresado del Instituto Tecnolgico de Cd. Madero, Tamaulipas, de la carrera de Ingeniera Geofsica, cuenta con una especialidad de petrofsica impartida por next de Schlumberger. Ingres a Pemex en el rea de Caracterizacin y Delimitacin de Campos en el Activo de exploracin Noreste, donde particip en diferentes modelos estticos de los campos de Cantarell y Ku-Maloob-Zaap, tanto en el rea de ssmica como de petrofsica.

Posteriormente se incorpor al Activo Cantarell, donde particip principalmente en la evaluacin de proyectos y documentacin de localizaciones exploratorias, as como la definicin de intervalos a disparar en pozos de desarrollo. Actualmente es el responsable de la caracterizacin petrofsica de los modelos geolgicos del Activo de Produccin Cantarell.

Ing. Jos Manuel Morales Ramrez

Es egresado de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, por la carrera de Ingeniera Geolgica y curs una maestra en Evaluacin y Administracin de Yacimientos en el Centro de Formacin Repsol. Ingres a Pemex al rea de operacin geolgica donde apoy con el control y evaluacin de registros geofsicos.

Posteriormente se incorpor al Activo Cantarell donde document localizaciones exploratorias y particip en varios proyectos de geomecnica, evaluacin de prospectos y modelado esttico-dinmico de yacimientos. Actualmente brinda apoyo de manera independiente al Activo de Exploracin, Regin Sur, en la evaluacin de pozos exploratorios.

Ingeniera Petrolera | 385VOL. 54 No. 7, JULIO 2014 ISSN 0185-3899

Ampliando los lmites de diagnsticos de produccin a travs de registros PLT con fibra ptica: casos de Mxico

Ing. David Tornez LuvioPemex Samaria

Ismael Daz HernndezPemex Cantarell

Ing. Neil Sookram

Ing. Rodrigo Avils MirandaIng. Luis Eugenio Dvila De Grate

Ernesto Franco DelgadoIng. Ivn Prez HernndezIng. Edher Ramrez LoaezaMariervy Urbina GerardinoAbdenago Zambrano Pina

Schlumberger

Informacin del artculo: recibido: agosto de 2013, aceptado: julio de 2014

Resumen

Registros de produccin (PLT) desempean un papel importante en el monitoreo del yacimiento y en el diagnstico de problemas durante la vida productiva de un campo de hidrocarburos. Sin embargo, debido a las condiciones en muchos pozos, adquirir estos registros resulta extremadamente difcil, a veces casi imposible. Este trabajo presenta los resultados de los registros de produccin en tres operaciones no convencionales de Mxico, mediante un sistema innovador de adquisicin y transporte. Fueron registros que no habran sido intentados sin esta tecnologa.

La tcnica utiliza tubera flexible (TF) equipada con fibras pticas para proporcionar mediciones en tiempo real de la sarta de herramientas de registros de produccin. Las ventajas de esta opcin de transporte incluyen un carrete ms ligero y ms porttil, en comparacin con los carretes convencionales de tubera flexible equipado con cable elctrico, la capacidad para bombear lquidos a tasas nominales a travs de la misma tubera flexible y no requiere una unidad de registros elctricos. Esta novedosa tcnica puede utilizarse en aplicaciones tales como PLTs en pozos de alto ngulo u horizontal, especialmente cuando se requiere una TF ms ligera para llegar al extremo del pozo, plataformas con espacio disponible limitado, para inducir y registrar pozos que no fluyen naturalmente, y en pozos que tienen que ser limpiados antes de registrarlos porque se puede utilizar el mismo carrete de TF para ambos propsitos.

Cada uno de estos casos de Mxico ilustra una aplicacin muy diferente y nica de la tecnologa. El primer caso es de un pozo de costa fuera, que fue limpiado, inducido con nitrgeno a travs de la TF y una vez fluyendo, se registr el PLT, todo con el mismo carrete de TF. El segundo caso es de un registro de produccin para el diagnstico de entrada de agua en un pozo con dos ramas, una horizontal y el otro vertical. El tercer pozo no flua debido a la produccin y acumulacin de agua. Esta tecnologa fue utilizada para limpiar, levantar y registrar el PLT en la seccin productora, terminada en hueco abierto y altamente desviada.

Los resultados de estos tres casos seleccionados demuestran claramente que el rango de aplicacin de registros de produccin y diagnstico de pozos ha sido ampliado significativamente con la introduccin de este nuevo sistema, especialmente en casos complicados o en pozos que deban ser levantados para fluir. Al mismo tiempo, la tecnologa

Artculo arbitrado


Ampliando los lmites de diagnsticos de produccin a travs de registros PLT con fibra ptica: casos de Mxico, p.p.385-399

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permite una reduccin en los equipos necesarios en la locacin, mejorando la logstica, ahorrando tiempo y reduciendo los costos para los operadores.

Palabras clave: PLT, registro de produccin, TF, tubera flexible, fibra ptica, ACTive.

Reducing the limitations in diagnosing producing wells with PLTs and optical fiber: Case studies from Mxico

Abstract

Production logging forms an integral part of reservoir monitoring and problem diagnosis during the productive life of a hydrocarbon field. However, conditions in many wells make acquiring logs difficult, if not nearly impossible. An innovative conveyance and acquisition system applied in four non-conventional operations from Mexico has made it possible to acquire logs that would not have been attempted without this technology.

The new technique uses coiled tubing equipped with optical fibers to acquire real-time measurements from the downhole logging string. The advantages of this conveyance option include a lighter, more portable coil, compared to traditional coil tubing with logging cable, the capacity to pump fluids through the coil, and no need for a logging unit. This novel technology can be used for production logging in horizontal or high angle wells, especially when a lighter coil is needed to get down, on offshore platforms when space is limited, to lift and log wells that do not flow naturally, and in wells that need cleaning out before logging because the same coil can be used for both purposes.

Each of these cases from Mexico illustrates a unique application of the system. The first involves an offshore well, which was cleaned out, lifted with nitrogen and logged to obtain a production profile, with a single coil. The second is a production log for water entry diagnosis in a well with two branches, one horizontal and the other vertical. The third well, a highly deviated barefoot completion, does not flow because of water accumulation in the wellbore, but was cleaned out, lifted and logged with fiber-equipped coil. The fourth is a horizontal shale gas well for which the same coil was used to clean out and then run an advanced production logging string.

These selected cases highlight the significant extension in the range of application of production logs and well diagnosis with the introduction of this new system, especially in complicated cases or in wells that need to be lifted to flow. The technology also reduces the amount of resources required on location, improving logistics, saving time, and ultimately lowering costs for operators.

Keywords: PLT. Production Logging, CT, Coiled Tubing, Optical Fiber, Fiber Optic, ACTive.

Introduccin

Desde hace muchos aos se han utilizado registros de produccin en los campos petroleros con el objetivo de obtener informacin para mejorar los factores de recuperacin de hidrocarburos. En pozos nuevos estos registros son usados para reducir los potenciales problemas de produccin, y en pozo ms viejos sirven para diagnosticar la declinacin en produccin, entradas de fluidos no deseados y para planear trabajos de remediacin.

Los registros de produccin son usados para determinar los patrones dinmicos de flujo de aceite, agua y gas en pozos productores e inyectores. Permiten responder a incgnitas sobre cmo y cules son las zonas que se encuentran produciendo; cules fluidos vienen de cada zona productora y cunto producen. Las herramientas para estos registros forman la sarta comnmente conocida como PLT (Production Logging Tool, por sus siglas en ingls) y normalmente son transportados al fondo del pozo con cable elctrico para registros en tiempo real, o con lnea de acero para registros en memoria.


Ing. David Tornez Luvio, Ismael Daz Hernndez, Ing. Neil Sookram, Ing. Rodrigo Avils Miranda, Ing. Luis Eugenio Dvila De Grate, Ernesto Franco Delgado, Ing. Ivn Prez Hernndez, Ing. Edher Ramrez Loaeza, Mariervy Urbina Gerardino, Abdenago Zambrano Pina

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Figura 1. Ejemplo del resultado de un registro de produccin.

En la actualidad, el aumento en la perforacin de pozos ms desviados u horizontales, ha presentado retos mayores para el transporte de la sarta PLT dentro del pozo, cuando el efecto de la gravedad ya no es suficiente para su desplazamiento hacia abajo. En la actualidad se ha visto el uso de sistemas de tubera flexible (TF) y de tractores para solucionar este problema de transporte de las herramientas en los pozos de alta desviacin o de compleja trayectoria. Sin embargo, cada

tcnica de transporte mencionada presenta sus propias ventajas y desventajas.

Con la TF convencional se limita a realizar registros PLT en modo memoria, mientras que con la TF equipada con cable elctrico o con un tractor se puede realizar registros PLT en tiempo real.



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Figura 2. Sarta de PLT bajado con tractor.

Tubera flexible con fibra ptica

Hace un par de aos, en el 2010, se introdujo en el mercado petrolero un nuevo sistema de tubera flexible equipada con fibra ptica. Este sistema cuenta con un pequeo tubo capilar de solo 1.8 mm de dimetro dentro de la tubera flexible, el cual contiene cuatro fibras pticas. La fibra ptica provee una capacidad de alta transmisin sobre distancias largas y tiene menor perdida de datos y menos efectos de interferencia electromagntica comparada con sistemas de cable, hacindolo un sistema perfecto para el ambiente petrolero.

Similar a los sistemas de comunicacin en superficie, la fibra ptica dentro de la TF puede ser usada para transmitir y recibir informacin, pero ahora desde superficie a las herramientas electrnicas compatibles y conectadas en el extremo de la tubera flexible. La fibra ptica es muy ligera y el aumento de peso del carrete de TF es despreciable. Tambin, debido a su dimetro reducido, el tubo capilar no se considera invasivo dentro de la tubera flexible.

Figura 3. Comparacin de tubera flexible con cable elctrico y con fibra ptica.



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Aplicaciones del sistema de tubera flexible con fibra ptica

Como la fibra ptica no se considera invasiva, permite tener un sistema muy verstil al poder utilizar la misma tubera flexible para adquisicin de datos de fondo y para operaciones convencionales de bombeo de fluidos. Esta versatilidad no es posible con tubera flexible con cable elctrico, ya que el cable es ms delicado y ocupa un rea importante dentro de la TF, as como tambin adiciona peso significante al sistema.

Una de las caractersticas de la TF con fibra ptica es la capacidad de usarla con herramientas electrnicas conectadas en su extremo dentro del pozo. Entre las herramientas compatibles estn los de registros de produccin y esto proporciona otro mtodo de bajar el PLT en tiempo real para registrar pozos de alta desviacin. En este caso la fibra ptica permite la transmisin de comandos a las herramientas y al mismo tiempo la transmisin de los datos adquiridos a superficie. An no se ha desarrollado una forma de suministrar energa a las herramientas a travs de la fibra y actualmente se alimentan con bateras conectadas directamente a las herramientas dando una autonoma de entre 30 a 50 horas de registro dependiendo de los sensores usados.

La fibra ptica por si misma tambin puede proporcionar informacin de la temperatura distribuida (DTS por sus siglas en ingles) sobre todo el largo del pozo, en tiempo real. Esta caracterstica del sistema proporciona datos para el diagnstico de las zonas de admisin en el pozo, informacin til para operaciones como estimulaciones u otros tratamientos. Como las mediciones se realizan en tiempo real con la fibra ptica, se puede diagnosticar, controlar y optimizar los tratamientos durante su misma ejecucin.

Esta combinacin de aplicaciones de la TF con fibra ptica permite la optimizacin de trabajos en el pozo con un solo viaje a la locacin y menor equipo en superficie.

Registros de produccin usando la tubera flexible con fibra ptica

Los trabajos de PLT en pozos de alta desviacin normalmente son realizados en modo memoria con TF convencional, as como TF con cable elctrico ms una unidad de registros para mediciones en tiempo real o en ciertas ocasiones con un tractor.

Al ser un registro dinmico que depende de las condiciones de flujo del pozo, los registros PLT en modo memoria frecuentemente resultan inconclusos debido a la incapacidad para detectar y adquirir suficientes datos en zonas crticas durante el registro. En tiempo real, el registro PLT con TF con cable elctrico requiere el uso de ms personal y equipos en la locacin, ms coordinacin y logstica, as como posiblemente mayor riesgo.

El PLT con tractor, generalmente involucra un aumento mnimo en los equipos y personal en locacin, lo cual es una ventaja importante. Sin embargo, muchos tractores en el mercado tienen desventajas de alcance limitado, velocidades de registro limitadas, dimetros externos demasiado grandes para pasar por restricciones en los aparejos de produccin o la limitante de no poder registrar bajando. La incapacidad de registrar bajando es un problema importante en los registros de PLT.

La TF con fibra ptica presenta oportunidades para eliminar estas desventajas de las tcnicas convencionales de transporte de las herramientas de PLT y esta alternativa ya ha sido usada en varias ocasiones en los pozos de las diferentes regiones de Mxico. A continuacin se presentan tres casos locales de estos registros de produccin usando la TF con fibra ptica, cada uno resaltando una aplicacin importante e innovadora de la tcnica.



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Figura 4. Configuracin de equipos para PLT usando TF con fibra ptica.

Caso 1: Limpieza, induccin de pozo y registro PLT con el equipo de tubera flexible con fibra ptica

Este primer caso corresponde a un trabajo de registro PLT ejecutado en un pozo de costa fuera de la Regin Marina de Mxico, Figura 5.



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Figura 5. Estado mecnico del pozo del caso 1.

El pozo en cuestin cuenta con desviacin mxima de 42, e inicialmente se intent hacer un registro PLT para diagnosticar la produccin de agua de forma normal con cable elctrico. En esta bajada, los calipers de la sarta PLT detectaron restricciones en el dimetro interno del revestimiento y un problema de depositacin de slidos sobre la pared de la tubera de revestimiento en la zona de registro. Como estos depsitos reducan el dimetro interior del pozo e impedan el paso libre de la herramienta PLT sobre el intervalo, se decidi suspender el registro para proceder a limpiar el pozo con tubera flexible.

Considerando la necesidad de limpiar el pozo y luego hacer un registro PLT, se decidi realizar toda la operacin con la

TF con fibra ptica para ayudar a reducir el movimiento de equipos, ahorrando as tiempo y costos del trabajo.

La limpieza se efectu usando un equipo de jetting en la punta de la TF con fibra ptica durante la primera corrida. Posteriormente se conect la sarta de PLT a la misma TF con fibra ptica para realizar el registro de produccin en la segunda corrida. La pasada inicial del PLT con el pozo cerrado confirm el xito de la limpieza, como se demuestra en la Figura 6, con la comparacin de las pasadas de caliper del PLT antes y despus de la limpieza.



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Figura 6. Comparacin de calibre antes y despus de la limpieza del pozo en el caso 1.

Al tener la sarta de PLT abajo en la zona de registro, se intent abrir y fluir el pozo sin xito y fue necesario iniciar bombeo neumtico (BN) a travs de los mandriles instalados en el aparejo de produccin. Este proceso de induccin no fue totalmente exitoso debido al posicionamiento no ptimo de los mandriles de BN. Nuevamente la misma TF con fibra

ptica, aun con la sarta de PLT conectada y registrando, fue usada para inyectar nitrgeno a una profundidad ms efectiva y dejar el pozo produciendo. Finalmente se realizaron las pasadas del registro PLT, logrando obtener el anlisis del perfil de flujo del pozo, mostrado en la Figura 7.

Figura 7. Perfil de Flujo obtenido con el PLT del caso 1.



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Este trabajo pudo haber sido realizado de forma normal usando una unidad de TF convencional para la limpieza e induccin del pozo, luego bajar este equipo de la plataforma y subir la unidad de registros con cable para la toma del registro PLT. Aparte del tiempo muerto para desmontar, mover e instalar equipos; otra gran desventaja con la tcnica convencional es que en caso de requerir volver a limpiar el pozo hubiera sido necesario volver a quitar la unidad de registros y montar nuevamente el equipo de TF convencional. Sin embargo, usando slo el equipo de tubera flexible con fibra ptica se logr hacer la operacin de forma ms eficiente y ms segura.

Caso 2: Registro PLT para diagnstico de agua en pozo multilateral con el equipo de tubera flexible con fibra ptica

El segundo caso corresponde a un trabajo de la Regin Sur de Mxico de un registro PLT ejecutado en un pozo multilateral. Un brazo del pozo es vertical (agujero piloto), el otro brazo es horizontal con una terminacin de cedazos expandibles, y ambos brazos estn abiertos a produccin pero producen de diferentes arenas como se demuestra en la Figura 8.




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El pozo, un excelente productor de aceite, estuvo en produccin durante tres aos sin problemas de corte de agua, pero durante el cuarto ao el aporte de agua empez y mostr una tendencia a la alza de manera continua. El aumento de agua result en una reduccin en la produccin de aceite inicialmente. Posteriormente, debido al fuerte empuje del acufero asociado al campo, fue necesario reducir el estrangulador del pozo para controlar el agua, disminuyendo an ms la produccin de aceite.

Se realiz un PLT convencional con cable elctrico sobre la camisa a travs del cual entraba la produccin del brazo vertical para determinar el aporte y los fluidos producidos de cada ramo del pozo. Este registro mostr un aporte despreciable del brazo vertical y confirm que casi toda la produccin vena del brazo horizontal.

Varios meses despus, con el aumento continuo del corte de agua hasta 40%, se consider ir directamente a una remediacin y bombear un tratamiento de control de agua en la seccin horizontal del pozo. En teora este tratamiento poda ayudar en impedir o al menos reducir la produccin de agua, al disminuir la permeabilidad en las zonas donde se presentaban aportes de este fluido no deseado. Sin embargo, por la complejidad del pozo se decidi primero realizar un registro diagnstico en la seccin horizontal, un PLT, para determinar las zonas de aporte de agua y con base en estos resultados optimizar el tratamiento de control de agua.

Debido a la desviacin del pozo y el hecho de que nunca se haba entrado en la seccin horizontal desde su terminacin, se decidi realizar el registro PLT con tubera flexible con fibra ptica. La ventaja de poder limpiar el pozo en caso necesario con la misma sarta de TF con fibra ptica fue decisiva en la eleccin de esta tcnica de transporte de las herramientas de PLT.

Inicialmente se realiz una bajada de calibracin con la sarta de TF con fibra ptica, en el cual se logr llegar hasta el fondo del pozo sin problemas. Como no fue necesario limpiar el pozo, se baj la TF nuevamente con la sarta de PLT conectada. La sarta de PLT usada en esta operacin fue diseada especialmente para pozos de alto ngulo e incorporaba probetas pticas, probetas resistivas, as como mltiples molinetes para mejorar el diagnstico del flujo trifsico que se encontraba en la seccin horizontal del pozo.

Se realizaron exitosamente las pasadas de PLT en la seccin horizontal con el pozo fluyendo, obteniendo el anlisis del perfil de flujo mostrado en la Figura 9. Los calipers de la sarta de PLT tambin mostraron algunas zonas en la seccin horizontal con reduccin de dimetro interno, indicando reas de dao en el cedazo.

Tambin se registraron pasadas con el pozo cerrado sobre la camisa a travs del cual entraba la produccin del brazo vertical, las cuales confirmaron la ausencia de flujo cruzado entre las arenas con el pozo cerrado.

El perfil de flujo en la seccin horizontal mostr varias zonas de produccin y una seccin importante sin aporte. La respuesta importante del perfil de flujo en este pozo, fue que las zonas de aporte de hidrocarburos tambin producan agua, un especie de agua buena del acufero que ayuda en la produccin de aceite del pozo.

Tambin fue claro que cualquier tratamiento para arrestar la produccin de agua pudiera ser muy riesgoso, ya que stos funcionan al daar la permeabilidad en zonas de aporte de agua. Si la produccin de aceite viene de las mismas zonas de produccin de agua, el tratamiento de control de agua tambin podra resultar en una reduccin en el aporte de hidrocarburos.



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Figura 9. Perfil de flujo obtenido con el PLT del caso 2.

Aunque se poda haber hecho esta operacin con TF con cable elctrico, el uso de la TF con fibra ptica proporcion las ventajas de tener menos equipos en la locacin limitada de espacio y de poder usar la misma TF en caso de necesitar limpiar el pozo. Tambin es posible que el menor peso de la TF con fibra ptica, comparado con el peso de la TF con cable, tuviera una parte importante en el exitoso desplazamiento de la tubera flexible hasta el fondo del pozo.

Caso 3: Registro PLT de diagnstico de agua en pozo no productor con el equipo de tubera flexible con fibra ptica

El tercer y ltimo caso corresponde a un trabajo de la Regin Norte de Mxico de un pozo terminado en agujero descubierto como se muestra en la Figura 10. El pozo contaba con una desviacin mxima de 47 y no presentaba ningn problema para bajar herramientas de registro usando una unidad de cable elctrico.



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Este pozo produca muy poco gas debido a una pequea produccin de agua, la cual mataba el pozo despus de algunas horas de su apertura. Era necesario realizar un registro PLT para diagnosticar la procedencia del agua en el agujero descubierto, pero esta tarea pareca casi imposible en vista del comportamiento del pozo. Al inducir el pozo bombeando nitrgeno con TF, se lograba activarlo, pero al sacar la TF y desmontar los equipos, el pozo ya se encontraba igualado y dejaba de producir. No haba suficiente tiempo para montar un equipo de registros y bajar una sarta de PLT con cable para diagnosticar el aporte de agua.

La opcin de realizar el PLT con tubera flexible con fibra ptica fue propuesta, ya que se puede bombear a travs de este sistema, y fue aceptada para este caso.

Se realiz una limpieza del agujero abierto usando un equipo de jetting en la punta de la TF con fibra ptica en una primera corrida.

Para la segunda bajada se conect la sarta de PLT, con probetas pticas y resistivas, a la tubera flexible y se baj al pozo registrando sus condiciones estticas. Despus se estacion el PLT en la seccin de revestimiento encima del agujero abierto y se empez la induccin del pozo con nitrgeno inyectado a travs de la TF con fibra ptica. Se mantuvo la induccin siempre en la seccin entubado para evitar afectar las condiciones en el agujero abierto.



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Se logr inducir el pozo y dejarlo fluyendo por unas pocas horas, suficiente tiempo para adquirir todas las pasadas del registro de PLT. Debido a la muy pequea produccin del pozo, el anlisis de flujo realizado fue slo cualitativo como se muestra en Figura 11. Sin embargo, se logr encontrar algunas zonas de aporte de gas y de agua en el agujero descubierto. Al encontrarse un aporte de agua importante por debajo de las zonas de aporte de gas, este resultado permiti contemplar una intervencin del pozo para obturar esta produccin de agua.

Los calipers en la punta de la sarta de PLT tambin fueron muy tiles para revisar los dimetros del hoyo en tiempo

real durante la primera pasada de PLT bajando con el pozo cerrado, reduciendo as el riesgo de la operacin dentro de la seccin de agujero abierto.

Un pozo igualado o sin flujo normalmente nunca ser considerado como candidato para un PLT. Nuevamente, este caso demuestra el beneficio de la tubera flexible con fibra ptica, al permitir inducir con nitrgeno y registrar el pozo, todo en una sola corrida al pozo. De esta manera se puede generar una nueva estrategia para mitigar las zonas productoras de agua y reactivar pozos con posibilidades de produccin de hidrocarburos.

Figura 11. Anlisis de flujo obtenido con el PLT del caso 3.



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Conclusiones

El sistema de tubera flexible con fibra ptica presenta una novedosa forma de transportar herramientas de registros en tiempo real en pozos de alta desviacin o con trayectorias complicadas.

Este sistema de TF con fibra ptica proporciona beneficios adicionales tales como:

Mejorar la logstica al poder usar la misma TF para registros y para el bombeo de tasas nominales durante limpiezas, inducciones o tratamientos

Requerir menos equipos y personal en la locacin al eliminar la unidad de registros

Permitir registrar la temperatura en todo el pozo simultneamente, con el sistema DTS de la fibra ptica

Mejorar el alcance en algunos pozos al ser ms ligero que el sistema convencional de TF con cable elctrico

Optimizar tratamientos en tiempo real para mejorar la productividad

Permitir registros bajando, opcin no posible con algunos sistemas de tractor

El sistema ha sido usado en casos relativamente sencillos y tambin ms complicados con resultados excelentes, en las diferentes regiones de Mxico.

Se presentaron tres de los casos con las aplicaciones de este servicio ms distintos e interesantes de Mxico en este trabajo tcnico.

En el primer caso presentado, la aplicacin de esta nueva tcnica permiti desarrollar una alternativa efectiva, al considerar el cumplimiento de los objetivos de la operacin en menor tiempo de ejecucin, facilitando la logstica de la actividad y traduciendo el esfuerzo en un ahorro de recursos bastante significativo para el cliente. Se logr efectuar la limpieza del pozo, inducirlo con nitrgeno y tomar el registro de produccin prescindiendo de la unidad de registros y sin la necesidad de desmantelar el equipo de tubera flexible.

En el segundo caso, se logr obtener un perfil de flujo representativo hasta el final del pozo en condiciones difciles de flujo trifsico en un pozo horizontal con terminacin de cedazos. Tambin se logr reducir los

riesgos asociados con este tipo de operacin en vista de las reducciones de dimetro presentes en el cedazo. El perfil de flujo proporcion informacin crucial para tomar la decisin de posponer el tratamiento de control de agua en la seccin horizontal, as ahorrando este costo directo y tambin eliminando el riesgo de daar la produccin de aceite del pozo.

En el tercer caso mostrado, se logr realizar un registro de produccin en un pozo que no produca, una imposibilidad con las tcnicas convencionales. La tubera flexible con fibra ptica proporcion la nica forma de inducir y registrar el pozo en las pocas horas que quedaba fluyendo antes de igualarse nuevamente. La informacin adquirida con el PLT en el agujero abierto del pozo permiti diagnosticar el aporte de agua que contribuye a restringir el flujo de gas de la formacin y a matar el pozo.

Referencias

1. Al-Dhufairi M., Al-Omairen K., Al-Ghamdi S, et al. 2010. Stimulation with Innovative Fluid-Placement Methodology and World First Production Logging with Fiber Optic Enabled Coiled Tubing (CT). Artculo SPE 135200, presentado en SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Florencia, Italia, septiembre 19-22.

http://dx.doi.org/10.2118/135200-MS.

2. Avils R., Flores J.G., Martin F., et al. 2011. Redefinition of Well Interventions in Naturally-Fractured Carbonate Reservoirs through Real-Time Coiled Tubing-Deployed, Fiber Optic Monitoring. Artculo SPE 143361, presentado en SPE/ICoTA Coiled Tubing & Well Intervention Conference and Exhibition, The Woodlands, Texas, EUA, abril 5-6. http://dx.doi.org/10.2118/143361-MS.

3. Integrated Coiled Tubing Production Service Released: ACTive PS Service Increases Efficiency and Enhanced Production. 2010. E&P Daily News (Wednesday Sept. 22). http://www.slb.com/~/media/Files/coiled_tubing/industry_articles/201010_ep_integrated_coiled_tubing_production.pdf (descargado el 20 de enero de 2013).

4. Schlumberger. 2008. ACTive Family Brochure.

5. Schlumberger. 2010. ACTive PS Brochure.



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Ing. David Tornez Luvio

Actualmente es el Lder de la Coordinacin de Operaciones en el Activo de Produccin Samaria-Luna ubicado en el sur de Mxico. Obtuvo su grado como Ingeniero Petrolero en 1985 en el Instituto Politcnico Nacional (IPN), en la Ciudad de Mxico. Ha estado con Pemex por ms de 28 aos, trabajando en la regin del sur de Mxico, sirviendo en posiciones tcnicas y operativas, involucrado en el anlisis y desarrollo de pozos y campos de la regin.

Ing. Neil Sookram

Es el Domain Champion de Wireline para Produccin y Well Integrity en Mxico y Centro Amrica. En 1996 obtuvo el grado de Maestra en el manejo integral de yacimiento en el Institut Franais du Ptrole en Paris Francia. Previamente haba obtenido su grado de licenciatura como Ingeniero Elctrico en 1987 en la Univeristy of the West Indies en Trinidad y Tobago. Ha estado con Schlumberger por ms de 26 aos, sirviendo en varias posiciones tcnicas y operacionales en pases del Norte y Sur de Amrica. Actualmente es miembro activo de la SPE.

Ing. Rodrigo Avils Miranda

Actualmente se desempea como Ingeniero de Ventas trabajando fuera de Houston para el rea en tierra de Estados Unidos. Rodrigo Avils obtuvo su grado como Ingeniero Civil de la Universidad de las Amricas en Puebla Mxico en 2000. Ha estado con Schlumberger desde el 2000 y ha trabajado en varias locaciones en Mxico y Estados Unidos. Ha presentado artculos relacionados con servicios de tubera flexible en varias conferencias internacionales as como en varias publicaciones y revistas tcnicas de Pemex.

Ing. Luis Eugenio Dvila De Grate

Es instructor de servicios ACTive en el centro de entrenamiento de Schlumberger en Kellyville, Oklahoma. Se uni al grupo de servicios de tubera flexible en 2006, especializndose en la tecnologa de registros de temperatura distribuida con fibra ptica (DTS) y ha trabajado para la compaa Schlumberger en Mxico y Estados Unidos. En 2005 obtuvo su grado de licenciatura como Ingeniero Fsico Industrial en el Instituto Tecnolgico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM) en Monterrey, Mxico.

Ing. Ivn Prez Hernndez

Es el Lder de Produccin y Well Integrity en Data Services para Mxico y Centro Amrica. En 2008 obtuvo su grado de licenciatura como Ingeniero Petrolero en la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, en la Ciudad de Mxico. Ha estado en Schlumberger por ms de cinco aos teniendo posiciones tcnicas dentro del centro de procesamiento en la regin sur de Mxico. Ha participado en congresos nacionales con Pemex.

Ing. Edher Ramrez Loaeza

Es el Lder de Yacimientos para Mxico y Centro Amrica. Es un especialista dentro de la compaa para la interpretacin de Probadores de Formacin y Registros de Produccin, cubriendo aplicaciones de Wireline para ingeniera de yacimientos y produccin para campos de aceite y gas. En 2006 obtuvo su grado como Ingeniero Petrolero en el Instituto Politcnico Nacional en la Ciudad de Mxico. Ha participado en congresos nacionales e internacionales.

400 | Ingeniera Petrolera VOL. 54 No. 7, JULIO 2014 ISSN 0185-3899

Problemticas y soluciones para la separacin y bombeo de crudo pesado 13API en el Activo de produccin Ku-Maloob-Zaap

M. en I. Fredy Lpez SamadoIng. Nelly Villegas Garca

Pemex

Informacin del artculo: Recibido: agosto de 2013-aceptado: julio de 2014

Resumen

El anlisis y las experiencias del manejo de crudo pesado de 13API debe considerarse para el diseo de instalaciones nuevas y para las plataformas que se van a adecuar a alguna condicin operativa. Es importante reflexionar que los clculos hidrulicos que se realizan en el diseo son condiciones ptimas para el flujo y separacin, pero en la realidad se observan detalles como condiciones operativas, trayectorias y dimensiones de lneas, por lo que deber tomar en cuenta las experiencias para considerar la factibilidad del diseo propuesto.

La plataforma PB-Zaap-C diseada para el manejo de crudo pesado 13API present el problema de cavitacin en el equipo de bombeo de crudo, se realizaron varios movimientos operativos en el sistema de separacin, en los filtros generales de aceite crudo y en la lnea de succin a bombas con la finalidad de corregir el abastecimiento insuficiente de lquidos en la succin de bombas, para recuperar la columna hidrulica de succin de bombas y para mejorar la eficiencia hidrulica operativa del equipo de bombeo. Se encontraron soluciones parciales y temporales para la presencia de gas en el flujo hacia las bombas, el problema se corrigi hasta que se cambi la trayectoria del cabezal de succin de bombas, se elimin la vibracin y se modificaron los filtros de succin.

El Centro de Proceso Ku-A contaba hasta el ao 2008 con dos bateras de produccin, que son E-Ku-A1 y Ku-A perforacin, con bombas centrfugas para el manejo de crudo de 21API, en el 2008 y 2009 en la plataforma E-Ku-A1 se cambiaron las bombas centrfugas por bombas tipo tornillo para prepararse al cambio de crudo de 21API a 13API, al ponerse en operacin las bombas se observ que al manejar crudo menor a 15API se presentaron problemas de alta vibracin en las turbobombas, baja presin de succin y prdida de hermeticidad de los sellos mecnicos. Se realiz el cambio de separador de segunda etapa en E-Ku-A1, se modific el dimetro de la lnea de salida del separador y se instalaron sellos mecnicos dobles. Con lo anterior la batera maneja actualmente sin problemas el crudo de 13API y se redujo el problema de hermeticidad en los sellos mecnicos de las bombas.

Palabras clave: Separacin y bombeo de crudo pesado, Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap.

Problems and solutions for separation and pumping heavy oil 13 API in Active Production Ku-Maloob-Zaap

Abstract

The analysis and management experiences heavy oil of 13 API should be considered for the design of new facilities and platforms that will adapt to any operating condition. It is important to reflect that the hydraulic calculations are performed in the design are the optimal conditions for the flow and separation, but in reality are observed details such as operating conditions, paths and dimensions of lines, so you must take into account the experiences consider the feasibility of the proposed design.

Artculo arbitrado


M. en I. Fredy Lpez Samado, Ing. Nelly Villegas Garca

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The PB-Zaap-C platform designed for handling heavy oil 13 API introduced the problem of cavitation in the pumping of crude oil, operating several movements were made on the separation system, in general crude oil filters and suction line to pump in order to correct the insufficient supply of liquid in the suction pump to recover the standpipe suction pumps and hydraulics to improve operational efficiency of the pumping equipment. Partial and temporary solutions are found to address the presence of gas flow to the pumps, the problem was corrected trajectory until the pump suction head was changed, the vibration was removed and suction filters were modified.

The Centre for Process Ku-A until 2008 had two batteries of production, which are E-Ku-Ku-A A1 and Drilling, with centrifugal pumps for handling 21 API oil in 2008 and 2009 the Ku-A1-E platform pump screw centrifugal type pumps were changed to prepare to change oil 21 API to 13 API, to put into operation the pumps was observed when handling less than 15 API crude presented high vibration problems turbopumps, low suction pressure and leak of mechanical seals. Changing the second stage separator was performed in E-Ku-A1, the diameter of the separator outlet line was modified and double mechanical seals were installed. With this, the bank currently operates smoothly crude of 13 API and the problem was reduced seal mechanical pump seals.

Keywords: Separation and pumping heavy oil, Active Production Ku-Maloob-Zaap.

Introduccin

Con el propsito de mantener la produccin de crudo pesado en la Regin Marina Noreste, en el ao 2003 el Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap elabor un Plan Maestro de Desarrollo que consideraba el mantenimiento de presin a los yacimientos y el desarrollo de los campos Ku, Maloob y Zaap, construyendo la infraestructura necesaria para el manejo de aceite y gas, maximizando su valor econmico

dentro de las normas mundiales de seguridad y respeto al medio ambiente. Dentro de las metas se tena incrementar la produccin de hidrocarburos de los campos Ku, Maloob y Zaap y la capacidad de manejo de hasta 811 MBPD y 638 MMPCD de gas.

El Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap (APKMZ) se encuentra ubicado en el Golfo de Mxico a 105 km de Ciudad del Carmen, Campeche, Figura 1.

Figura 1. Ubicacin del Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap.


Problemticas y soluciones para la separacin y bombeo de crudo pesado 13API en el Activo de produccin Ku-Maloob-Zaap, p.p.400-412

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El Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap realiza la explotacin de los campos petroleros Ku, Maloob y Zaap, para lo cual cuenta con una infraestructura de 5 Centros de Proceso que son: Ku-A, Ku-M, Ku-H, Ku-S, Zaap-C y un Centro Operativo FPSO donde se realiza la separacin del aceite y gas, bombeo del aceite crudo y compresin del gas separado.

En el desarrollo del Plan Maestro de Desarrollo del Proyecto Integral Ku Maloob Zaap se contempl la declinacin de la produccin de aceite tipo Maya de 21API y aumentar la explotacin de los campos Maloob y Zaap con aceite de 13API denominado crudo extra pesado, debido a que no fluye con facilidad por su viscosidad en comparacin con el crudo ligero.

Para lo cual se dise la plataforma de produccin PB-Zaap-C con equipo de bombeo para el manejo de aceite de 13API, as mismo se program la adecuacin de la plataforma E-Ku-A1 con el mismo propsito de manejar aceite de 13API proveniente de los campos Maloob y Zaap.

Se construy la plataforma de produccin PB-Zaap-C con seis turbobombas de tornillo para el bombeo de crudo pesado 13API, se adicion una sptima turbobomba en el 2011, Figura 2, del listado de equipo de la plataforma PB-Zaap-C.

Bombeo 7 Turbo-bombas de crudo con capacidad de 50 MBPD c/u.

Compresin

4 Turbocompresores con cap. 72 MMPCD c/u. 1 Separador Slug Ctcher con cap. 270 MMPCD. 2 Unidades recuperadoras de vapor con cap. 5.2 MMPCD c/u.

Separacin1 Separador de primera etapa con capacidad de 150 MBPD. 1 Separador de segunda etapa con cap. 270 MBPD.

Generacin3 Turbogeneradores con capacidad de 3,200 Kw.

1 MTG de emergencia con cap. 1000 Kw

Gras 1 Gra con capacidad de 45 Ton.

Sistemas automatizados

Sistema digital de monitoreo y control, sistema de paro por emergencia, sistema de gas y fuego.

Puesta en servicio Junio de 2007.

Figura 2. Listado de equipo de la plataforma PB-Zaap-C.



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E-Ku-A1 por su parte cambi seis bombas centrfugas de 60 mbpd cada una, por cuatro bombas de tornillo

de 50 mbpd cada una, Figura 3 del listado de equipo de E-Ku-A1.

Bombeo 4 Turbo-bombas (tipo tornillo) con capacidad de 50 MBPD c/u.

Compresin 5 Turbocompresores con cap. 60 MMPCD c/u. 2 Turbo compresores con cap. 7.5 MMPCD c/u.

Separacin

1 Separador de primera etapa de 250 MBPD. 1 Separador de 2da. etapa 250 MBPD. 1 Rectificador de 1ra. etapa de 150 MMPCD. 1 Rectificador de 2da. etapa de 15 MMPCD 1 Separador de segunda etapa cap. 270 MBPD.

Generacin 1 Turbo generador con capacidad de 1050 Kw.

Gras 1 Gra con capacidad de 40 Ton.

Sistemas automatizados

Sistema digital de monitoreo y control, sistema de paro por emergencia, sistema de gas y fuego.

Puesta en servicio Agosto de 1984.

Figura 3. Listado de equipo de la plataforma E-Ku-A1.

Este trabajo describe las experiencias del manejo de crudo pesado 13API, Figura 4, de los campos Maloob y Zaap en las bateras de separacin Zaap-C y Ku-A del APKMZ; se presentan algunas problemticas del proceso de separacin y bombeo de este tipo de crudo pesado, el anlisis de los problemas, la revisin de condiciones de diseo y

construccin de los equipos, lneas y estructura de la batera de separacin, y finalmente se enlistan las acciones, soluciones e innovaciones que se implementaron para el logro del manejo de la produccin de aceite pesado en las bateras de separacin.

Figura 4. Viscosidad del crudo de 13API.



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Desarrollo del tema

La plataforma de produccin PB-Zaap-C inici sus operaciones el 23 de julio del 2007, alcanz una produccin de 180 MBPD en mayo del 2008, pero desde su puesta en operacin las bombas empezaron a tener problemas de vibracin y cavitacin, manifestndose en los equipos de bombeo por activarse su paro de operacin automtico debido a la baja presin de succin normal de 2.5 kg/cm2 hasta 1.2 kg/cm2 y alta vibracin superior a los 11 mm/s. Este parmetro de vibracin se presentaba conforme la produccin iba aumentando, al momento de enviarse la mxima capacidad de manejo de volumen de aceite hacia las bombas, stas presentaron una excesiva vibracin, ocasionando dejar de manejar el volumen entre 30 y 40 MBPD por cada bomba fuera de operacin.

Para poder tener los valores de vibracin de las bombas dentro del parmetro permitido, fue necesario mantenerlas a bajas velocidades que en una operacin normal, dicha reduccin ocasion disminucin del volumen de aceite a lo cual estaban diseadas.

De julio a septiembre del 2007 se tuvieron 55 disparos, interrumpindose la operacin continua de los equipos y ocasionando produccin diferida por el cierre de pozos. Por

lo anterior se realiz un anlisis, determinndose corregir las siguientes desviaciones que no fueron consideradas en el diseo de la instalacin para el manejo del crudo pesado.

1. Eliminar el gas que se formaba en la lnea de succin de bombas.

2. Aumentar el rea de flujo de la lnea de succin de bombas.

3. Eliminar la vibracin de la bombas

4. Cavitacin

5. Baja presin de succin

6. Mallas de filtros con mallas no adecuadas (Mesh 10-20)

7. Fugas en el cabezal de succin a bombas

8. Geometra no de acuerdo a la ingeniera del arreglo de la lnea de succin de bombas

Debido a los problemas de flujo en la succin de las bombas, las cavidades de los husillos de las bombas quedaban vacas ocasionando cavitacin en las bombas. Esto origin que se daaran tres turbobombas que presentaron fractura del husillo, Figura 5.

Figura 5. Listado de equipo de la plataforma PB-Zaap-C.

En Ku-A la situacin no fue distinta, en 2008 y 2009 se realizaron los trabajos de desmantelamiento de las turbobombas centrfugas para instalar cuatro turbobombas de tornillo igualmente accionadas con turbinas de potencia de gas. Debido al cambio en la densidad, temperatura y viscosidad del aceite crudo manejado en el Centro de proceso KU-A, el contexto operacional con respecto al diseo original se haba modificado, principalmente en el

sistema de separacin y bombeo al cambiar las condiciones del aceite crudo manejado.

Los problemas de succin en las turbobombas de tornillo se increment en el mes de agosto y septiembre del 2012, sin poder estabilizar y mantener una continuidad operativa en el bombeo del crudo pesado, y la situacin se tornaba mas crtica porque el crudo era de 17 API, mayor a la capacidad



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de diseo de la bomba de 13 API, lo cual indicaba que el problema no era la bomba.

Por lo anterior se realiz un anlisis de las condiciones operativas y de los problemas en ambas plataformas, en base a las observaciones, hechos, hiptesis, experimentos, teoras, conjeturas realizadas, y con ello se ejecutaron las siguientes acciones:

En PB-Zaap-C se observ que la lnea que va de los filtros hacia las bombas estaba como una U invertida

conocida como omega, lo cual no permita que el gas asociado continuara en el gas disuelto en el aceite, este gas se desprenda y se quedaba acumulado en esa rea y posteriormente era arrastrado por la corriente, formando bolsas de gas en el aceite, provocando la baja presin de succin en las bombas, antes de entrar al cabezal de succin de las bombas, por lo que se hizo una solucin temporal que permiti reducir la presin diferencial que se presentaba en los filtros de succin, Figura 6.

Figura 6. Esquema de lnea de desfogue de filtros y omega en PB-Zaap-C.

Se cambiaron los cedazos de los filtros de bombas. Lo cual aumentaron el rea de flujo del crudo pesado. Se sustituyeron las canastas de los filtros por unos ms grandes pasando de 10 a 15 de dimetro, Figura 7.

Figura 7. Canastas de filtros.



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Estas dos acciones disminuyeron temporalmente el problema, Figuras 8 y 9, sin embargo, el problema de la vibracin continuaba.

Figura 8. Presin de succin de bombas antes del desfogue instalado.

Figura 9. Presin de succin de bombas despus del desfogue instalado.



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A finales de febrero del 2009 se concluy 100% la adecuacin de la soportera en tuberas de succin y descarga de turbobombas y en la base de las bombas, Figuras 10 y 11.

Figura 10. Fotos de soportera instalada en tuberas en PB-Zaap-C.

Figura 11. Esquema de reforzamiento de soportera instalada en PB-Zaap-C.



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En resumen, se presentan en la Figura 12, los problemas y acciones correctivas realizadas con resultados parciales.

Figura 12. Esquema de problemticas y acciones correctivas.

Finalmente se realiz un cabezal externo de succin de bombas que elimin la U invertida de la lnea de succin y se coloc por la parte inferior del cabezal de succin la lneas de succin de cada bomba, as tambin se modificaron los filtros de succin de bombas.

En el Centro de proceso Ku-A se tuvo que resolver la problemtica del manejo de aceite de 16API, viscosidad aproximada de 200 cSt, resultado de la mezcla de aceite de 21API y 13API. En la batera E-Ku-A1 se tena una separacin deficiente, tuberas y cabezal de succin de dimetros inadecuados, adems de problemas con el equipo de bombeo por baja presin de succin, vibracin, prdida

de hermeticidad en los sellos mecnicos y deficiencia en el sistema de enfriamiento de aceite de lubricacin.

En octubre del 2012 se realiz una libranza en la batera de E-KuA1, con el objetivo principal de sustituir el separador convencional y ampliar lneas de salida del separador de segunda etapa.

Se realiz la sustitucin del separador de segunda etapa por un separador con internos de alta eficiencia, Figura 13.

Figura 13. Cambio de separador con internos de alta eficiencia.



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Se ampli la lnea de salida del separador de 20 a 30, Figura 14.

Figura 14. Cambio de dimetros de lnea de salida del separador de 20 a 30.

Con las acciones realizadas, Figuras 15,16 y 17, en la batera de E-Ku-A1 se logr:

Recuperar y estabilizar la columna de succin en 2.8 kg/cm2, evitando la cavitacin de las turbobombas.

Se mejor la eficiencia hidrulica operativa del equipo de bombeo.

Mejor la confiabilidad y seguridad operativa, al eliminar el riesgo de dao al equipo de bombeo como consecuencia de la cavitacin y vibracin.

En E-Ku-A1 el reactivo antiespumante se redujo a una tercera parte.

Figura 15. Comportamiento de presiones en batera E-Ku-A1.



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Figura 16. Produccin de aceite manejado en C.P., Ku-A.

Figura 17. Esquema de problemticas y acciones correctivas.

An se tienen acciones pendientes para asegurar el manejo del crudo pesado de 13API en las plataformas Zaap-C y Ku-A como:

Calentamiento de aceite crudo

Sistema de mezclado de hidrocarburos

Segregacin de corrientes.

Pruebas de mejoradores de flujo y reductores de viscosidad

Conclusiones

Las problemticas ocasionadas por el manejo de crudo pesado de 13API de los campos Maloob y Zaap, en los centros de proceso Zaap-C y Ku-A presentaron un reto que



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requera soluciones inmediatas y a muy corto plazo, se tena la produccin del Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap en puerta y la produccin comprometida de acuerdo al Plan Maestro de Desarrollo. Esto dej experiencias y lecciones para nuevos diseos de bateras y adecuaciones a las existentes como lo siguiente:

1. Revisar el diseo de las trayectorias de lneas de succin a las turbobombas.

2. Dimensionar adecuadamente las lneas de salida del separador y cabezal de succin de las turbobombas.

3. Seleccionar el separador adecuado para las condiciones de operacin y el tipo de crudo a manejar.

4. Revisar el soporte estructural de las turbobombas.

5. Evitar restricciones al flujo del crudo pesado.

6. Seleccionar un producto qumico adecuado para lograr una separacin rpida de aceite-gas.

Este resultado finalmente satisfactorio en las dos bateras se debe al anlisis de grupo de trabajo que conjunt al personal de diseo, construccin, operacin y mantenimiento, lo cual logr alcanzar la meta de produccin de 850 MBPD en el Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap.

Referencias

1. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap, Coordinacin de Operacin de Pozos e Instalaciones de Produccin, Sector B. 2007-2011. Reportes de Produccin de Diario del Centro de Proceso Zaap-C.

2. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap, Coordinacin de Operacin de Pozos e Instalaciones de Produccin, Sector A. 2008-2012. Reportes de Produccin de Diario del Centro de Proceso Ku-A.

3. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap, Coordinacin de Operacin de Pozos e Instalaciones de Produccin, Sector B. 2008. Anlisis del Sistema de Turbobombas (marzo 2008).

4. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap, Coordinacin de Operacin de Pozos e Instalaciones de Produccin, Sector A. 2012. Confiabilidad Operacional en los Sistemas de Separacin y Bombeo del C.P. Ku-A (agosto 2012).

5. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap, Coordinacin de Operacin de Pozos e Instalaciones de Produccin, Sector A. 2012. Resumen de los Trabajos de Libranza de Ku-A (noviembre 2012).

6. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap, Coordinacin de Operacin de Pozos e Instalaciones de Produccin, Sector A. 2012. Anlisis de Inyeccin de Antiespumante en la Batera de E-Ku-A1 (diciembre 2012).

7. Activo de Produccin Ku-Maloob-Zaap. 2003. Plan Maestro de Desarrollo Proyecto Integral Ku Maloob Zaap (enero 2003).



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Ing. Fredy Lpez Samado

Ingeniero Petrolero egresado de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, y Maestra en Ingeniera Petrolera en la misma institucin.

Ingres a Petrleos Mexicanos en septiembre de 1995, como Auxiliar de Jefe de Operacin, en el Departamento de terminacin y reparacin de pozos, Distrito Comalcalco, Tabasco.

De 2012 a la fecha se desempea como Superintendente de operacin de instalaciones de aceite, desarrollando y coordinando las actividades de manejo y transporte de aceite de Ku-A, Ku-S y Ku-M.

Ing. Nelly Villegas Garca

Ingeniera Petrolera egresada del Instituto Politecnico Nacional.

Ingres a Petrleos Mexicanos en 2005, como Especialista Tcnico C, Ingeniero de

julio2014 web

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