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Lámina N° 1

TALLER BÁSICO DETALLER BÁSICO DE

ANÁLISIS NODALANÁLISIS NODAL

Lámina N°2

Objetivos del Taller

Suministrar al Ingeniero los conocimientos mínimos necesarios para comprender y ejecutar un análisis nodal de un sistema pozo-yacimiento.

Desarrollar pericia suficiente para iniciar el trabajo empleando la herramienta de Análisis Nodal “WellFlo”, disponible en PDVSA.

Motivar al ingeniero al uso de la herramienta para soportar la optimización, perforación y reparación de pozos.

Lámina N°3

Estructura del Taller

PARTE 1PARTE 1 Fundamentos teóricos

– Definiciones– Modelos de Influjo y Eflujo

PARTE 2PARTE 2 ¿Cómo realizar un análisis nodal?

– Desarrollo de una metodología de trabajo – Manejo del programa WELLFLO

Lámina N°4

TALLER BÁSICO DE ANÁLISIS NODAL

PARTE 1PARTE 1Fundamentos TeóricosFundamentos Teóricos

Lámina N°5

Definición

Psep

THP

ANÁLISIS QUE COMBINA LOS DISTINTOS COMPONENTES ASOCIADOS A UN POZO, CON EL OBJETIVO DE PREDECIR LAS TASAS DE FLUJO Y OPTIMAR LOS COMPONENTES DEL SISTEMA

MEDIO POROSO

FL

UJO

VE

RT

ICA

L FLUJO HORIZONTAL

PwfPyac

P1

P2

P3

Psep=Pyac-(P1+ P2+ P3)Psep=Pyac-(P1+ P2+ P3)

GAS

LIQ

Lámina N°6

Curvas de Oferta-Demanda

0200400600800

100012001400

0 100 200 300 400 500TASA DE FLUJO (BPD)

PR

ES

ION

(LP

C)

Demanda

Oferta

Pr

Qmax

Tasa Real

Lámina N°7

Ecuación de Darcy (Flujo Continuo)

srw

re

PwfPe

B

hkq

ln

)(

.

.

2

k: permeabilidad efectivah: espesor asociado al cañoneo: viscosidad de fluidore: radio exterior del yacimientorw: radio del pozo

Pe: presión de yacimientoPwf: presión de fondo fluyenteS: daño del pozoB: factor volumétrico

Lámina N°8

Curvas de Afluencia, Oferta o Influjo

Ecuación de Flujo semi-continuo monofásico

ko: permeabilidad efectiva al petróleoh: espesor asociado al cañoneo

o: viscosidad de fluidoX : factor de formare: radio exterior del yacimientorw: radio del pozo

Pr: presión promedio de yacimientoPwf: presión de fondo fluyenteS: daño del pozoBo: factor volumétrico del petróleoa’: factor de turbulencia

qasX

Pwf

Boo

hkoxqo

'ln

)(Pr

.

..

4

310087 3

Lámina N°9

Fuentes de Información

•K: pruebas de presión, análisis especiales de núcleos, correlaciones.

•h: espesor vertical de la arena asociada al cañoneo, registros de pozos

: análisis PVT, correlaciones

•Pe: medición directa, niveles de fluidos, mapas de presión

•Pwf: medición directa, correlaciones de flujo multifásico

Lámina N°10

•re: espaciamiento entre pozos, mapas de yacimientos.•La expresión ln (x) = ln (re/rw) para sistema radial perfecto

rw

re

rw

A5710.

rw

A5650.

rw

A8840.

rw

A6040.

4

1 rw

A3681.

4

1 rw

A596.

SISTEMA X SISTEMA X

Consultar Matthews & Russell


Lámina N°11


re (pies) re/rw ln(re/rw)300 914,6 6,819400 1219,5 7,106500 1524,4 7,329600 1829,3 7,512700 2134,1 7,666800 2439,0 7,799900 2743,9 7,917

1000 3048,8 8,022

Impacto de ‘re’ el denominador de la ecuación de Darcy

Rw = 0.328 pies

Lámina N°12

•rw: tamaño de la mecha de perforación, registro de calibración de hoyo

•B: análisis de fluidos, correlaciones

•S: pruebas de presiones, modelos teóricos, tanteo.

OTROS CASOSOTROS CASOS•W, xf: pruebas de presión, diseño y resultados del trabajo de fracturamiento•L: longitud horizontal del pozo, registro GR/Rt•kv: permeabilidad vertical, correlaciones, experiencia


Lámina N°13

Grado de Confianza otorgado por los grupos de trabajo

•Permeabilidad 50-90%•Espesor de la formación 80-100%•Factores volumétricos, viscosidades 60-95%•Presión estática 70-95%•Presión de fondo fluyente 60-95%•Radio externo 40-70%•Radio del pozo 80-100%•Daño 40-90%


Conclusiones•La confiabilidad del análisis nodal es generalmente < 100%•Los parámetros con menor grado de confianza son SS y KK.

Lámina N°14

Corrección de Vogel para flujo bifásico

2

80201

Pr.

Pr.

PwfPwf

qo

qo

max

SXoBo

PwfPwfhko

qo

432254

802012

/)ln(..

Pr.Pr.Pr..

Pr: presión promedio de yacimiento X: Factor de forma

Lámina N°15

Curvas de Oferta (Corrección de Vogel)

0200400600

800100012001400

0 200 400 600 800

TASA

PR

ESIO

N

Corrección de VogelCorrección de Vogel

Modelo lineal de DarcyModelo lineal de Darcy

Lámina N°16

Caracterización del Daño

COMPONENTES DEL DAÑO

S = Sd + Sc+ + Sp + Sseudo

Sd : daño de formaciónSc+ : daño por penetración parcial e inclinación

del pozoSp : daño por efecto de la perforaciónSseudo:seudo-daños (turbulencia y efectos de las

fases)

Lámina N°17

Caracterización del Daño

rs

re

h rwkks

PeFÓRMULA DE HAWKINS

RADIO EFECTIVO DEL POZO

rw’ = rw . e-s

rw

rs

Ks

KSd ln1

'

ln'.

lnlnrw

reS

erw

reS

rw

res

Lámina N°18

Mecanismos de daño de formación

Taponamiento de gargantas porales, migración de finos Precipitación química

– Ca2++2HCO3- <---> CaCO3 (s)+H2O+CO2 (g)

– Ceras, parafinas y asfaltenos Daño por fluidos

– Emulsiones– Permeabilidades relativas (bloqueo por agua)– Cambios de humectabilidad

Daño mecánico– Compactación de la roca– Pulverización durante el cañoneo y la perforación.

Daño biológico– Bacteria, especialmente en pozos inyectores

Lámina N°19

Curvas de Demanda o Eflujo (TPR, VLP)

Cálculo de Gradientes Dinámicos

P1

P2P

h

P = Ph + Pk + Pf

HidrostáticoHidrostático CinemáticoCinemático FricciónFricción

hgc

g . Zd

u

gc

fm ..2

2

2

2v

gc

Z

fm: factor de fricción de Moody v: velocidad : densidad de fluido d: diametro de tubería

Lámina N°20

Factores que afectan las curvas de gradiente vertical

•Diámetro de Tubería•Tasa de flujo•Relación gas-líquido•Densidad de líquido•Relación agua-petróleo•Viscosidad•Régimen o patrón de flujo•Deslizamiento entre fases

PRESIÓN

PR

OF

UN

DID

AD

•Diámetro de Tubería•Tasa de Líquido•Corte de Agua

RGL1

RG

Ln

RGL1<RGLn

0

Pro

f. E

qu

iv.

Lámina N°21

Correlaciones de flujo multifásico vertical

•TIPO A: No consideran deslizamiento ni patrones de flujo•Poettmann & Carpenter•Baxendell & Thomas•Fancher & Brown

•TIPO B: Consideran sólo el deslizamiento entre fases•Hagedorn & Brown

•TIPO C: Consideran deslizamiento y régimen de flujo•Orkiszeski•Duns & Ros•Hagedorn & Brown modificada•Aziz y colaboradores.•Beggs & Brill•Ansari Mecanística

Lámina N°22

Patrones de Flujo

Burbuja (bubble): burbujas de gas dispersas en el líquido

Slug: coalescencia de las burbujas de gas entre las cuales existe líquido disperso

Neblina (churn): las burbujas de gas se hacen inestables y colapsan, creando un patrón altamente turbulento con ambas fases dispersas

Anular: fase continua el gas. Líquido envuelve a la fase gaseosa, con existencia de gotas de líquido inmersas en él.

Lámina N°23

TALLER BÁSICO DE ANÁLISIS NODAL

PARTE 2PARTE 2¿CÓMO REALIZAR UN¿CÓMO REALIZAR UN

ANÁLISIS NODAL?ANÁLISIS NODAL?

Lámina N°24

Metodología General de Trabajo

INICIO

COTEJO DE TASA DE PRODUCCIÓN

SENSIBILIDADES -PRONÓSTICO

FIN

¿CONFORME?

NO

SI

INTROD. DATOS

CALCULA TASA DE PRODUCCIÓN

¿CONFORME?

AJUSTADATOS

ACEPTA DATOS MODIFICADOS

NO

SI

Lámina N°25

PANTALLA BÁSICA DE WELLFLO

TEXTO

ICONOS

Lámina N°26

Introducción de datos

1

35

6

4

Secuencia de introducción de datos

2

Lámina N°27

Formularios de Introducción de Datos

1

2

Lámina N°28


3

5

Lámina N°29


6

Lámina N°30

Propiedades PVT de los Fluidos

PERMITE USO DE CORRELACIONES

ASIGNA RGP Y %AYSPOR LENTE

PERMITE VERIFICAR YAJUSTAR CORRELACIONES

Lámina N°31

Propiedades PVT de los Fluidos

PERMITE VERIFICAR YAJUSTAR CORRELACIONES

PERMITE AJUSTARDIFERENTES PROPIEDADES

Lámina N°32

Metodología para Cotejo

NIVEL 1– Modo ‘Manual’ Determina IP

NIVEL 2– Modo ‘Control de Yacimiento’– Determina K, S a partir de IP

NIVEL 3– Descompone S– Soporta los resultados del NIVEL 2

Lámina N°33

PARÁMETRODE TANTEO

CONTROL DE YACIMIENTOMODO MANUAL

Lámina N°34

2

80201

Pr.

Pr.

PwfPwf

qo

qo

max

CORRECCIÓN DE VOGEL

=1-0.2

CONTROL DE YACIMIENTOMODO MANUAL

Lámina N°35

CONTROL DE YACIMIENTO MODO PARÁMETROS DE CAPA

PARÁMETRODE TANTEO

SE OTORGA MÁSCONFIANZA A ‘K’

QUE A ‘S’

Lámina N°36

CONTROL DE YACIMIENTO MODO PARÁMETROS DE CAPA

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Sw(%)

Kr

Kro

Krw

Lámina N°37

Configuración del Área de Drenaje

LETRAS AZULES INDICANDEPENDENCIA DE LOS

CÁLCULOS

Lámina N°38

Estimación del Daño

PARÁMETRODE TANTEO

Lámina N°39

Estimación del DañoModelo pozo entubado

Hp=20’

20

10’

10

60’

YAC

POZO

Lámina N°40

Permeabilidades típicas de la grava importada

TIPO DE GRAVA PERMEABILIDAD, Md

10-20 500000

16-30 250000

20-40 120000

40-60 45000

Lámina N°41

Estimación del DañoModelo pozo fracturado

Lámina N°42

Estimación del DañoModelo pozo fracturado

Lámina N°43

Cálculo de la Tasa de Producción

PERMITE ESTIMAR LA PRESION Y LATASA EN EL NODO

SOLUCIÓN

PERMITE ESTIMARLOS GRADIENTES

VERTICALES PARAUNA TASA DADA

Lámina N°44


Lámina N°45

Selección de la Correlación de FlujoMultifásico - vertical/horizontal

DISPONE DE 16CORRELACIONES

DE FLUJO

Lámina N°46

Sensibilidades

PERMITE REALIZARHASTA DOS

SENSIBILIDADESEN SIMULTÁNEO

CADA SENSIBILIDADPERMITE HASTA

10 VALORES

Lámina N°47


Lámina N°48

Presentación gráfica de resultados

1

2

3

Lámina N°49

Carga de Información de Registros de Presión y Temperatura Dinámicos

FORMATO DEL ARCHIVO‘nombrepozo.dvp’

TVD Pres (Temp)

Lámina N°50

Cotejo de registros de Presión y Temperatura dinámicos

Lámina N°51

AJUSTE DE CORRELACIONES

DATOS MEDIDOS

Lámina N°52

Metodología para el Cotejo

INICIO

TANTEA CON IP(MODO MANUAL)

ACEPTA IP (J)COMO VÁLIDO

¿CONFORME?NO

SI

DESCOMPONE ‘S’

¿CONFORME?

ACEPTA DATOS MODIFICADOS

NO

SI

SI

TANTEA CON ‘S’ y ‘K’(LAYER PARAMETERS)

¿CONFORME?NO

AJUSTADATOS

PARÁMETROS DE CONFORMIDAD:

IP, TASA Y DATOS RAZONABLES

PARÁMETROS DE CONFORMIDAD:IP, TASA Y DATOS RAZONABLES

Lámina N°53

Ejercicios

Caso 1: Cotejo– Pozo vert. empacado

– Qo: 150 BPPD

– AyS: 1.0%

– RGP: 800 PCN/BNP

– ºAPI: 22º

– h: 15 pies

– ko: 200-200 mD

– hp: 10 pies hoyo: 6-1/8” rev: 5-1/2”

– Prof: 3100’

– Presion: 650 lpc @ 3500’ yac: 0.35 lpc/pie

– Tyac: 140°F

Caso 2: Pronóstico– Suponga que el pozo anterior es

una recompletación y los datos de tasa de producción no se conocen

– Sensibilizar con distintos parámetros para evaluar impacto

– Emitir conclusiones

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