Petroleo

Análisis de Sistemas de Producción

Introducción
Cualquier pozo es perforado y completado para llevar el petróleo o el gas de su estado original en el yacimiento al tanque de almacenamiento o a las líneas de ventas. El movimiento o transporte de esos fluidos requiere energía para superar las pérdidas de fricción en el sistema y para levantar los productos hasta la superficie. Los fluidos debenviajar a través del yacimiento y del sistema de tuberías y por último el flujo llega al separador para la separación de líquido y gas. Los sistemas de producción pueden ser relativamente simples y pueden incluir muchos componentes en los cuales ocurren pérdidas de energía o de presión. Por ejemplo, un diagrama de un complejo sistema de producción, el cual muestra un número de componentes dondeocurren pérdidas de presión, es mostrado en la figura 1.

Figura 1. Pérdidas de presión posibles en un sistema completo.

La caída de presión en el sistema total en cualquier tiempo será la presión inicial menos la presión final del fluido, &&& − Psep . Esta caída de presión es la suma de las PR

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ciadas de presión que ocurren en todos los componentes del sistema. Como la caída de presióna través de cualquier componente varia con la rata de producción, la rata de producción será controlada por los componentes seleccionados. La selección y el tamaño de los componentes individuales es muy importante, un cambio en la caída de presión en unos podría cambiar el comportamiento de la caída de presión en los demás. Esto ocurre porque el flujo de fluido es comprensible, y por lo tanto, lacaída de presión en un componente particular depende no solo del la rata de flujo de este componente, sino además de la presión promedio que existe en el componente. El diseño final del sistema de producción no se puede separar del comportamiento del yacimiento, del sistema de tuberías y ni puede ser manejado de manera independiente. La cantidad de petróleo y de gas fluyendo en el pozo desde elyacimiento, depende de la caída de presión en el sistema de tuberías, y la caída de presión en el sistema de tuberías depende a su vez de la cantidad de fluido fluyendo a través de este. Por lo tanto, el sistema de producción completo debe ser analizado como una unidad. La rata de producción o deliverabilidad de un pozo puede a menudo, ser severamente restringida por el desempeño de solo uno de loscomponentes del sistema. Si el efecto de cada componente del sistema total puede ser aislado, el desempeño del sistema puede ser optimizado de la forma más económica. Experiencias anteriores han mostrado que gran cantidad de dinero ha sido gastado en la simulación de la formación cuando la capacidad de producción del pozo ha sido realmente restringida porque la tubería o las líneas de flujo sonmuy pequeñas. Esto ocurre regularmente en pozos que se espera altas ratas de producción. Se ha demostrado que en la práctica no solo se gasta dinero en unos equipos sobredimensionados, sino que también tuberías que son demasiado grandes pueden realmente reducir la rata a la cual el pozo fluye. Esto puede causar que el pozo se cargue con fluidos y muera, la cual necesita la instalación a tiempo delequipo de levantamiento artificial o de compresión. Un método para el análisis del pozo, el cual permita la determinación de la capacidad de producción, es descrito en la siguiente sección. Este método puede ser usado para determinar la localización de la resistencia de flujos excesivos o caídas de presión en cualquier parte del sistema. El efecto del cambio en cualquier componente del desempeñototal del pozo puede ser fácilmente determinado.

Escenario de Análisis de los Sistemas
El escenario del análisis de los sistemas, comúnmente llamado análisis nodal, ha sido aplicado por muchos años para el análisis del desempeño del sistema compuesto por componentes interactivos. Circuitos eléctricos, redes complejas de

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tubería, y sistemas de bombeo por centrifuga, son analizados...