tipos de flujo
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TIPOS DE FLUJOIng. Salvador Gerardo Velasco López
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Características de un fluido
ACEITE: Las mezclas de hidrocarburos, las cuales existen en el estado liquido
a condiciones de yacimientos son comúnmente clasificados como aceites
crudos y subdivididos en base al liquido producido en la superficie en aceites
de bajo y alto encogimiento.
GAS.- Los sistemas que existen en estado gaseoso en el yacimiento son
clasificado como gases y subdivididos en Gas y Condensado, Gas Húmedo y
Gas Seco.
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Los 5 fluidos del yacimiento
Es práctica común clasificar también a los hidrocarburos producidos de
acuerdo a sus características y a las condiciones bajo las cuales se presentan
acumulados en el subsuelo.
Las características de los fluidos producidos, para delimitar un yacimiento
dentro de la clasificación anterior son:
ACEITE NEGRO
ACEITE VOLATIL
GAS Y CONDENSADO
GAS HÚMEDO
GAS SECO
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ACEITE NEGRO
Produce un líquido negro o verde negrusco, con una densidad relativa mayor de 0.800 y una
relación gas aceite instantánea menor de 200𝑚𝑔3 /𝑚𝑜
3.
La línea vertical muestra una
disminución en la presión del
yacimiento a una temperatura
constante. La línea
interrumpida simula el cambio
de las condiciones del
yacimiento a las condiciones
del separador a medida que el
fluido es producido.
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ACEITE VOLATIL
Produce un líquido café obscuro, con una densidad relativa entre 0.740 y 0.800 y con una
relación gas aceite instantánea entre 200 y 1500 𝑚𝑔3 /𝑚𝑜
3.
La línea vertical muestra una
disminución en la presión del
yacimiento a temperatura
constante. La línea
interrumpida simula el cambio
de las condiciones del
yacimiento a las condiciones
del separador a medida que el
flujo es producido.
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GAS Y CONDENSADO
Produce un líquido ligeramente café o pajizo, con una densidad relativa entre 0.740 y 0.780 y
con relaciones gas aceite instantánea que varían de 1 500 a 12 000𝑚𝑔3 /𝑚𝑜
3.
La línea vertical muestra una
disminución en la presión del
yacimiento a temperatura
constante. La línea
interrumpida simula el cambio
de las condiciones del
yacimiento a las condiciones
del separador a medida que el
fluido es producido.
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GAS HUMEDO
Producen un líquido transparente, con una densidad relativa menor de 0.740 y con relaciones
gas aceite entre 10 000 y 20 000𝑚𝑔3 /𝑚𝑜
3.
La línea vertical muestra una
disminución en la presión del
yacimiento a temperatura
constante. La línea
interrumpida simula el cambio
de las condiciones del
yacimiento a las condiciones
del separador a medida que el
fluido es producido.
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GAS SECO
Producen un líquido ligero transparente (si lo hay) y con relación gas aceite mayores de 20
000𝑚𝑔3 /𝑚𝑜
3.
La línea vertical muestra una
disminución en la presión del
yacimiento a temperatura
constante. La línea
interrumpida simula el cambio
de las condiciones del
yacimiento a las condiciones
del separador a medida que el
fluido es producido.
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FLUJO EN EL YACIMIENTO
Para saber si un pozo produce en forma apropiada, es necesario conocer su potencial. El
potencial es el gasto máximo que aportaría un pozo si se le impusiera el mejor conjunto de
condiciones posibles.
Método de Vogel
Fetkovich
Harrison
Curvas de IPR futuras
Fetkovich
Eickemer.
Standing
Método del Punto Pivote
IPR Generalizada.
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FLUJO EN EL POZO
Una vez que los fluidos del Yacimiento han llegado al pozo se inicia el flujo ascendente a través
del sistema de tuberías instaladas para la conducción de los fluidos hasta la superficie. El
proceso de flujo se efectúa desde la profundidad media del intervalo productor hasta la
superficie.
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CLASIFICACIÓN DE PATRONES DE FLUJO
TUBERÍA VERTICAL
Flujo burbuja (bubble flow)
Flujo en baches (slug flow)
Flujo anular - bache (churn flow)
Flujo anular (annular flow)
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FLUJO TUBERÍA VERTICAL
FLUJO BURBUJA: La tubería esta casi completamente llena
con liquido y el gas libre esta presente solo en pequeñas
burbujas. Las burbujas se mueven a diferentes velocidades y
tienen solo un poco efecto en el gradiente de presión. La
pared de la tubería siempre esta en contacto con la fase
líquida.
FLUJO BACHE: La fase de gas es más pronunciada, aunque la
fase continua todavía es el liquido, las burbujas de gas forman
baches que casi llenan el área de la sección transversal del
tubo. La velocidad de la burbuja de gas es mayor que la del
liquido. El liquido se mueve hacia bajo a bajas velocidades,
tanto el gas y el liquido tienen un efecto significante en el
gradiente de presión.
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FLUJO TUBERÍA VERTICAL
FLUJO ANULAR : BACHE (TRANSICION) : Ocurre el
cambio de gas a fase continua; al unirse las burbujas
de gas atrapan al liquido. Aunque los efectos del
liquido son significantes en el gradiente de presión,
los efectos del gas predominan.
FLUJO ANULAR: La fase de gas es continua y las
gotas de liquido están atrapadas en la fase gaseosa.
La pared del tubo esta mojada por el liquido, o sea la
fase gaseosa predominantemente controla el
gradiente de presión.
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CLASIFICACIÓN DE PATRONES DE FLUJO
TUBERÍA HORIZONTAL
FLUJO
SEGREGADO
Flujo Ondulado
Flujo Anular
Flujo Estratificado
FLUJO
INTERMITENTE
Flujo Tapón
Flujo Tipo Bache
FLUJO
DISTRIBUIDO
Flujo Burbuja
Flujo Niebla
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FLUJO SEGREGADO
Flujo Estratificado: El líquido fluye por el fondo de la
tubería y el gas de desplaza sobre la interfase gas
líquido.
Flujo Ondulado: Es similar al estratificado, pero el gas
se mueve a mayor velocidad que el aceite y la interfase
esta formada por ondas que se desplazan en la
dirección del flujo.
Flujo Anular: El líquido forma una película alrededor
del interior de la tubería y el gas fluye a alta velocidad
en su parte central.
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FLUJO INTERMITENTE
Flujo Tapón: Flujo en el cual se alternan tapones de
líquido y de gas en la parte superior de la tubería.
Flujo Tipo Bache: Impulsadas por la mayor
velocidad del gas, las ondas se elevan
periódicamente, hasta tocar la parte superior de la
tubería, formando espuma.
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FLUJO DISTRIBUIDO
Flujo Burbuja: En este tipo de flujo las burbujas de gas se desplazan por la
parte superior de la tubería a la misma velocidad que el líquido.
Flujo Niebla: La mayor parte de líquido fluye disperso en forma de niebla.
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COMPORTAMIENTO DE FLUJO EN UN
POZO TIPICO
El flujo multifásico
en tuberías es
definido como el
movimiento
concurrente de gas
libre y liquido en las
tuberías
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FACTORES QUE AFECTAN EL PATRÓN DE
FLUJO
Gastos de fases
Presión
Condiciones de transferencia de calor
Propiedades de los fluidos transportados (densidad, viscosidad, tensión superficial)
Geometría del ducto (pozo), el diámetro de la tubería, el ángulo de inclinación
Dirección de flujo (ascendente, descendente, flujo Paralelo, flujo contracorriente)
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PRESENTACIONES POR EQUIPOS
EQ1 VS EQ6: FLUJO MONOFÁSICO
EQ2 VS EQ5: FLUJO BIFÁSICO
EQ3 VS EQ4: FLUJO MULTIFÁSICO