ing.petroleo

Nota Técnica
Por Marcelo Hirschfelt-Oilproduction.net www.oilproduction.net
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Análisis de un sistema de producción
y Análisis NODAL ™
por Marcelo Hirschfeldt . www.oilproduction.net . 2009
Recopilación y resumen de textos de los siguiente
s autores: H. Dale Beggs, Kermit E. Brown y
James F.Lea
Introducción
Cualquier pozo petrolero, es perforado y completado, para mover elpetróleo y el gas desde su
ubicación original en el reservorio hasta la superficie. El movimiento o transporte de ese fluido
requiere energía para vencer pérdidas por fricción
en el sistema y elevar la producción hacia la
superficie. Los fluidos deben viajar a través del
reservorio y del sistema de tubing, y por último
a través de los separadores de gas-líquido.
El sistema de producciónpuede ser relativam
ente simple o puede incluir componentes donde
pueden ocurrir cambios o pérdida de energía.
Un ejemplo de un complicado sistema de
producción es ilustrado a continuación.
Fuente: Production Optimization Using Nodal Analysis. D. Beggs
Nota Técnica
Por Marcelo Hirschfelt-Oilproduction.net www.oilproduction.net
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La caída de presión en el sistema total en cualquiermomento será la presión inicial menos la
presión final,
p (upstream componentes) = p
P
R
nodo
−Δ
.
Esta caída de presión es la suma de las caídas de presiones que ocurren en todos los
componentes del sistema. Por lo
tanto, la caída de presión a través de cualquier componente
variará el caudal producido, por lo que el dicho caudal será controlado por los componentes
seleccionados enel sistema. La selección y el dimensionamiento individual de cada
componente es muy importante, debido a que la interacción entre cada componente provoca
que cualquier cambio de presión en uno de ellos, provoca un cambio en todo el sistema.
Esto ocurre porque el flujo producido es compresible, por lo tanto la caída de presión en un
componente particular depende no solo del caudal queatraviesa del componente, sino del
promedio de presión existente en el componente.
El diseño final de un sistema de producción no puede estar separado entre la performance del
reservorio y la performance del sistema de conducción (piping), y manejado
independientemente. La cantidad de petróleo y
gas que fluye dentro del pozo desde el
reservorio depende de la caída de presión en el sistema deconducción (piping), y la caída de
presión en este sistema dependerá de la cantidad de fluido que pase a través de ella. Por lo
tanto, todo el sistema debe se
r analizado como una unidad.
El caudal de producción de un pozo puede a menudo estar severamente restringido por la
performance de un solo componente del sistema.
Si el efecto de cada componente sobre la
performance total delsistema puede ser aislado, la performance del sistema puede ser
optimizada de una manera más económica. Experiencias pasadas han mostrado que grandes
cantidades de dinero han sido gastada en operaciones de estimulación de formaciones, donde
realmente la capacidad de producción estaba restringida debido al diámetro reducido de los
tubings de producción a las líneas de producción (piping).Otro error durante la etapa de completación es
la instalación de tubings de diámetros muy
grandes. Esto ocurre a menudo en pozos donde se espera producir altos caudales. Esto no
solo lleva aparejado un gasto mayor en materi
ales al sobredimensionar una instalación, sino
que también a una disminución en la producción de pozo. Por ejemplo, en el caso de pozos
surgentes o de alta relacióngas-líquido, al t
ener diámetros mayores de tubings se reduce la
velocidad del fluido provocando la carga de líqui
do (load up) en la cañería de producción y
llevando muchas veces a ahogar el pozo. Esta situación lleva a que sea necesario instalar
algún sistema de levantamiento artificial
o compresores de gas en superficie.
El método para analizar un pozo, el cual permitirá determinar...