HERRAMIENTA ECHOMETER

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

Shirley Zareth Jaimes ParadaOscar Mauricio Rodrguez Gonzlez Leonardo Andrs Carrillo Mantilla

Presentado a:FERNANDO ENRIQUE CALVETE GONZLEZ

METODOS DE PRODUCCINESCUELA DE INGENIERA DE PETRLEOSBUCARAMANGA, II Semestre Acadmico 20141

AGENDA

INTRODUCCINFuente:https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish10/win10/02_llego.pdf

Bombeo ElectrosumergibleRangos de Aplicacin del Bombeo Electro Sumergible

Parmetros RecomendadosCaudal de Operacin: 200-30.000 BPD, En pozos del mar del norte, ha manejado hasta tasas de 60.000 BPD.Temperatura: 100 a 400F. Desviacin del pozo: La bomba debe estar asentada en una zona de 8 / 100 pies.Profundidad: Puede operar a grandes profundidades, hasta 20.000 pies.Propiedades del HidrocarburoGas: saturacin de gas libre < 10% API: Maneja crudos con API mayor a 10, es una de las mas importantes opciones para la extraccin de crudo pesado.Ambientes cidos: los materiales soportan ambientes corrosivos.Propiedades del Yacimiento.Presencia de Arena: < 200 ppm (preferiblemente 0)

INTRODUCCIN

Produccin 2Bombeo Electro Sumergible (BES)

PRINCIPIO FSICO

Levantamiento del fluido desde el yacimiento hasta la superficie, mediante la rotacin centrfuga de la bomba electrosumergible.

PRINCIPIO FSICO

Motor elctricoFuente: Modificado de https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish10/win10/02_llego.pdf

SELLOSEP. DE GAS BOMBA COMB. MOTOR SENSORTUB. CABLE CAJA DE VENTEO TRANSFORMADOR ELEVADORVARIADOR DE FRECUENCIATRANSFORMADOR REDUCTORLNEA DE FUERZANIVEL ESTTICONIVEL DINMICOSistema BES.

PRINCIPIO FSICO

Fuente: Modificado de Bombeo Electrosumergible, produccin 2, Universidad de La AmricaProduccin 2Bombeo Electro Sumergible (BES)

MODELAMIENTO MATEMTICOTDH = Hd + Ft + PdCARGA DINMICA TOTAL:

Hd = Distancia vertical entre el nivel dinmico de produccin y la superficie

FT = Prdidas por friccin a travs de la tubera

Pd = (Presin de descarga) Altura de fluido equivalente para vencer para vencer los requerimientos en superficie

Fuente: Modificado de www.ingenierocivilinfo.com

MODELAMIENTO MATEMTICOPIP: Presin entrada de la bomba

PMP: Profundidad media de los perforados

PB: Profundidad de la bomba

yf: gravedad especfica del fluido

Pdesc: presin de descarga

Pf: delta prdidas por friccinHC: Capacidad de levantamiento de la bomba

FUENTE: BES Weatherford

DISEOPozoYR-59Reservoir Pressure (Pr) psi:1200Presin en el fondo de Pozo (Pwf) psi:351,9Shoot Density (SPF):2Radio de Perforacin (Rp) Pulgadas:0,32Produccin de Aceite (Bbl/D)28,8Produccin de Agua (Bbl/D)17,3Gravedad API40Flujo de Gas en el anular55 Mscf/DCOLORADO 59

DISEOCAPACIDAD DE PRODUCCIN

Pwf (psi)Qo (Stb/day)0,0029,65100,0029,62200,0029,59300,0029,21400,0028,28500,0026,79600,0024,73700,0022,12800,0018,94900,0015,211000,0010,911100,006,051200,000,63

DISEOCLCULO DE GASQo28,8 Bbl/DQw17,3 Bbl/DQgas55 M scf/DQg= 55 000 scf/D* Bg151,15 Bbl/D

Bg= 1,91 Bbl/Mscf

DISEOCLCULO DE GAS% Gas= 69,5%

% Aceite= 19,05%

% Agua= 11,45%Volumen total= 151,15 Bbl

Tomando API de 40=0,825

Profundida de la bomba

DISEOCLCULO DE GAS

Bo=

F=1909,72 Scf/STB= GOR

DISEOALTURA DINMICA TOTAL

TDH = Hd + Ft + PdGrficamente o por correlaciones= 923,78 ftHd: Distancia vertical entre el nivel dinmico de produccin y la superficie

Ft: Perdidas por friccin a travs de la tubera, pies.

Pd: Altura de fluido equivalente para vencer los requerimientos en superficie, pies.

DISEOALTURA DINMICA TOTAL

Determino las prdidas de friccin (tubing 2 7/8): Las prdidas de friccin son:

Haciendo uso de la ecuacin de Hazen-WilliamsC= 92 Tuberas

DISEOALTURA DINMICA TOTAL

TDH = Hd + Ft + Pd

DISEOSELECCIN DE LA BOMBATeniendo en cuenta el requerimiento del caudal. Y del catalogo con el cual se cuenta, estas son las bombas con menor caudal presentadas a continuacin:

32Ft0,2HP27%Fuente : Baker-Artificial Lift

DISEOAl realizar un diseo con una bomba que cuenta con un rango mnimo de flujo de 250 Bb/dia, se procede a usar un VSD, para disminuir los Hz, la columna y el BHP, para que se adapten al caudal deseado de 28,8 Bb/d.

Se efectuara primero el diseo para el caudal de 250 Bb/D, y de inmediato su respectiva correccin para adaptarlo al caudal deseado, a partir de:

DISEOSe determinan la frecuencia a la cual trabaja nuestro bomba para un caudal de 28,8 Bb/D, seguido de su respectiva columna.

DISEODeterminamos No. De Etapas.Inhabilidad del Sistema de Levantamiento Artificial BES

DISEODeterminamos No. De Etapas para caudal de 250STB/d.Se determina para hallar BHP del motor y posteriormente realizar la correccin

DISEOSeleccin del motor Aporte de la potencia que este necesitaMenos de 1 HP, para levantar tantas etapas

DISEOUn motor serie 450 de 32 HP, el motor de menor HP con el que se cuenta en el catalogo de apoyo.A continuacin hallar carga del motor.

DISEOSeleccin de motor con nombre de placa de 32 HP / 885 V /32 ASeleccin del sello: Para bombas serie 400 con motores serie 450 se recomienda el uso de sellos serie 400

DISEOTAMAO PTIMO DE LOS COMPONENTES

DISEOSELECCIN DEL CABLE ELCTRICO

DISEO

Fuente: Avella O, Memorias de Curso de Aplicaciones, Neiva, Marzo de 2011.Tyto = 129,07 FTabla: Correccin de la cada de voltaje en el cable por la temperatura

DISEOSe determinan perdidas de voltajes, con el factor de correccin 1,136 :Finalmente, se selecciona el transformador elevador.

DISEOSV es el voltaje de superficie y esta dado por:Finalmente se determina Kva:

DISEOFinalmente se determina Kva:Finalmente , el catalogo de Baker Hughes,maneja variadores de 260, 390, 519, 748 0 1000 KVA. Seleccionaremos uno de 260 KVA.

DISEO

PwsOD tbg prod= 3 1/2Long = 3451

OD L1= 3Long = 1049

OD L2= 2 7/8Long= 394

ANLISIS NODAL

DISEOTIEMPO (MESES)STB ANTES SLASTB DESPUES SLA123291980226731859327001801425291745523321691622801639721511588820401538919531491102000144411195014001216351356CURVA DE DECLINACIN

DISEOPROFUNDIDAD DE LA BOMBA

DISEOFUENTES DE ENERGA DISPONIBLES

DISEOCAPACIDAD DEL EQUIPO ELCTRICOESPECIFICACIONES Y DIMENSIONAMIENTO DEL EQUIPODe acuerdo a catalogo manejado por BAKER HUGHES

BOMBA Fs400

MOTORmotor serie 450 de 32 HP/ 885 v /32 a

Sello serie 400

Cable numero 4

variador de frecuencia260 kva.

ESPECIFICACIONES Y DIMENSIONAMIENTO DEL EQUIPO

PRCTICAS OPERACIONALES Antes de la instalacin:

Los ingenieros y operadores de campo se deben reunir para estar de acuerdo con el protocolo a seguir.

Limpiar Caising para evitar problemas en bajada.

Comprobar que todos los equipos y herramientas estn en buenas condiciones.

PRCTICAS OPERACIONALESSe ensambla el sensor de fondo al motor.Luego se acoplan abrazaderas para engancharlos al bloque viajero y levantarlos.

INSTALACIN:

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DE UN EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE EN EL CAMPO VCTOR HUGO RUALES TESIS DE GRADO, PABLO ORTEGA,2009

Una vez sentado el motor se retira la tapa superior y se inyecta aceite, se verifica el lleno total. (Tener cuidado de no dejar caer objetos).

Se engancha el sello.El turno de la bomba.

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DE UN EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE EN EL CAMPO VCTOR HUGO RUALES TESIS DE GRADO, PABLO ORTEGA,2009PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DE UN EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE EN EL CAMPO VCTOR HUGO RUALES TESIS DE GRADO, PABLO ORTEGA,2009

PRCTICAS OPERACIONALES

Lubricar con aceite los ejes para el respectivo ensamble, teniendo en cuenta que estos deben cazar sin esfuerzos.

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DE UN EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE EN EL CAMPO VCTOR HUGO RUALES TESIS DE GRADO, PABLO ORTEGA,2009

PRCTICAS OPERACIONALES

Limpiar muy bien el aceite, la grasa y los residuos de silicona que sobran durante el ensamble de las piezas.

PROCEDIMIENTO DE INSTALACIN DE UN EQUIPO DE BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE EN EL CAMPO VCTOR HUGO RUALES TESIS DE GRADO, PABLO ORTEGA,2009

PRCTICAS OPERACIONALES

Se deben identificar las fases con respecto a el cable de alimentacin para que el motor gire en el correcto sentido.

Cada fase debe tener su respectivo polo a tierra; este se puede sacar a un tornillo de la carcasa o motor.

Sujetar el cable con abrazaderas a la carcaza y tubera de produccin chequeando cuando se baje.

http://www.directindustry.es

Schlumberger: Artificial lift.

PRCTICAS OPERACIONALES

Una vez instalada. Se procede a su arranque. Previamente informado a Ing. De produccinMantener una velocidad de 100 ft/hora, y estar pendiente del cable en todo momento.Revisar la presin en cabeza de pozo y verificar que las vlvulas estn en posicin correcta.Monitorear la corriente para asegurar que el motor no este sobrecargado.

PRCTICAS OPERACIONALES

ANLISIS FINANCIERO

PROBLEMAS Y SOLUCIONES

PROBLEMAS Y SOLUCIONES

CONCLUSIONESAunque los indicadores econmicos en su mayora son hacen del proyecto aceptable no es viable econmicamente ya que esta trabando sobre los limites de estos indicadores.

Invertir en este proyecto ofrece una muy mala rentabilidad en un periodo de tiempo de un ao con una tasa mnima de 12%, apoyndonos en los resultados del anlisis financiero.

Aplicar el diseo de sistema de levantamiento artificial bes, en este pozo no es recomendable debido a los parmetros obtenidos en el diseo son inconsistente, por ejemplo al tener excesivo numero de etapas, y HP menor a 1.

BIBLIOGRAFAPERTUZ S.Gustavo A. Evaluacin econmica de la utilizacin de bombeo Electrosumergible como sistema de levantamiento artificial en los campos de la superintendencia de operaciones Orito de ECOPETROL S.A. Universidad industrial De Santander 2005

CASTAO G Cesar y VARES C Carlos A. Evaluacin econmica para la implementacin de sistema de levantamiento artificial bombeo electrosumergible de tornillos gemelos en el campo CAO LIMON Universidad Industrial De Santander 2011.

DONG Liu Estudio de factibilidad de la aplicacin del mtodo de bombeo Electrosumergible (BES) en el campo Bare, Faja petrolfera del Orinoco, Universidad Simn Bolvar Sartenejas 2007

GOYES P Segundo H. Estudio para optimizar el sistema de bombeo electrosumergible en la produccion de petroleo del rea LAGO AGRIO Escuela Politcnica Nacional. Quito 2012

Submersible Pump Handbook Eighth Edition Baker Hughes Centrilift 200 W. Stuart Roosa Dr. Claremore, Oklahoma

JOE DUNN CLEGG, Petroleum Engineering Handbook Larry W. Lake, Editor-in-Chief U. of Texas at Austin

BIBLIOGRAFA ROJAS P. Jeison y SARMIENTO T Luis E Evaluacion del comportamiento y optimizacin del sistema electrosumergible en el campo CANTA GALLO Universidad industrial De santander 2012

PEA S . Fredy Proyecto de grado en la modalidad de practica empresarial bombeo electrosumergible. Descripcin, diseo y monitoreo SCHLUMBERGER-WCP- Artificial Lift system. Universidad Industrial De Santander 2005