PIPESIM FICH

PIPESIMFUNDAMENTAL - BASIC

INTRODUCCIN En este mdulo, usted aprender con xito el usode PIPESIM realizando los siguientes casos deestudio:

Casos introductorios al Flujo Monofsico Casos introductorios al Flujo Multifasico Casos de Estudio sobre Desempeo de Pozos Casos de aseguramiento de flujo en modoestacionario.

INTRODUCCIN La simulacin se ha convertido en una herramienta bsica y

fundamental para los ingenieros en la etapa de formacin yen el ejercicio de su profesin.

Los simuladores de procesos se utilizan en las industrias para: Elaboracin de proyectos. Diseo y especificacin de equipos. Localizacin y resolucin de problemas. Control de procesos. Optimizacin.

INTRODUCCIN Se aplica a todo tipo de industrias :

Exploracin & Produccin. Plantas de separacin y tratamiento de gas Refinacin del petrleo Petroqumica. Qumica y Farmacutica. Metalrgica Aceitera

Qu es Simulacin? La simulacin es la representacin deun proceso o fenmeno mediante unmodelo, que permite analizar suscaractersticas.

A travs del modelo se trata deexplicar el comportamiento de unproceso, sistema o unidad industrial.

Qu es un Simulador? Con el fin de que el modelo se aproxime ms ala realidad, ste se torna complejo en suformulacin y difcil en su resolucin. De ah lanecesidad de emplear mtodos numricos yasean programados por el usuario oSimuladores de Procesos comerciales

Los simuladores son paquetescomputacionales que resuelven los modelosutilizando mtodos numricos

Por qu Simular? Las herramientas que apoyan la planificacinde procesos estn jugando un rol cada vezms importante para asegurar que un sistemaexitoso pueda ser diseado en el perodo detiempo ms corto posible.

La simulacin permite visualizar un sistema enoperacin y claramente demostrar la habilidado impotencia del sistema para lograr losobjetivos de rendimiento exigidos.

Simuladores de Produccin Los simuladores enfocados al rea deproduccin de Hidrocarburos son:

PIPESIM (SCHULUMBERGER) WELLFLO (WEATHERFORD) PROSPER (PETROLEUM EXPERT) OLGA (SPT GROUP)

Qu es PIPESIM? PIPESIM software es un simulador de flujo multifsico para el

diseo y anlisis de diagnstico de los sistemas de produccinde petrleo y gas. PIPESIM software modelo herramientasmultifase flujo desde el depsito hasta el cabezal de pozo.PIPESIM software analiza tambin la lnea de flujo y elrendimiento de las instalaciones de superficie para generaranlisis exhaustivo sistema de produccin.

Con algoritmos de modelado avanzadas de anlisis nodal,anlisis PVT, elevacin de gas, y la erosin y el modelado de lacorrosin, PIPESIM software ayuda a optimizar la produccin ylas operaciones de inyeccin.

PIPESIM PIPESIM fue desarrollado originalmente por la empresa

de Baker Jardine. Jardine Baker, se form en 1985 paraproporcionar servicios de software y de consultora parala industria de petrleo y gas. En abril de 2001, BakerJardine fue adquirida por Schlumberger.

Schlumberger ha invertido en la remodelacin desoftware lder de produccin mundial de ingeniera paraasegurar que pueda hacer frente a la industria de lacomputacin en movimiento rpido.

Perfil de SCHLUMBERGER Schlumberger tiene una amplia experiencia en el diseo y optimizacin

de sistemas de produccin de petrleo y gas en particular en eltransporte de fluidos de hidrocarburos. El desarrollo de sistemaseficientes de recoleccin y transporte requiere una combinacin deconocimientos detallados terica y la experiencia prctica de laconducta compleja de mezclas de hidrocarburos multifasicos.

Schlumberger est en la vanguardia del desarrollo de software para laindustria de petrleo y gas con la Production Suite Software queincluye PIPESIM, OFM y DECIDE!. Estas herramientas se han aplicadocon xito para el modelado de sistemas de produccin de petrleo ygas para la mayora de las grandes compaas petroleras.

Qu puedo realizar en PIPESIM? Efectuar un anlisis nodal integral en cualquier punto de su

sistema hidrulico utilizando mltiples parmetros desensibilidad

Disear pozos nuevos y analizar los pozos verticales existentes Disear sistemas de levantamiento artificial Gas Lift y ESP Conectarse a OFM (Oil Field Manager) para identificar los

candidatos de un campo para estudios adicionales Generar tablas VFP (Vertical Flow Performance) como datos

de entrada para los modelos de sistemas de simulacin deyacimientos ECLIPSE*

INGRESANDO AL ENTORNOPIPESIM

INTRODUCCION

Ingresando a PIPESIM

Iniciar PIPESIM desde el Men Inicio > Todos los Programas> Schlumberger > PIPESIM

Elija a New Single Branch Model desde la pantalla deSelect a PIPESIM option.

Entorno PIPESIMBarra de Herramientas PrincipalBarra de Herramientas

Barra de Estado

Barra de Herramientas

Barra de Navegacin en redes

Barra de Herramientas Principal La barra de herramientas principal (al igual que todas las barras en

PIPESIM) son barras de soporte, es decir que se puede volver acolocar en la pantalla.

De izquierda a derecha, los iconos son:Nuevo modeloAsistenteAbre un modelo existente,Guardar modelo activoGuardar comoGuarde todos los modelos abiertosencontrarCondiciones de contornocortarCopiarPegar

Ejecutar modeloReanudarAbortarVer archivo de resumenVea el archivo de salidaVer diagrama del sistemaVer grfico de perfilVer un mapa de flujo de rgimeninforme de la herramientaExportacin de archivos del motor (por FPT)Ayuda

Barra de Herramientas La barra de herramientas no es una barra de soporte por lo cual no

se puede retirar del espacio de trabajoDe izquierda a derecha, los iconos son: Seleccionar Texto Nodo Nodo de Finalizacin Fuente Pozo Vertical Pozo Horizontal Bomba Booster Multifsico Separador Compresor

Expansor Intercambiador de calor Estrangulador Punto de Inyeccin Equipo Multiplicador/Sumador Reporte Herramienta de comandos del modulo de

calculo Punto de Anlisis Nodal

Pasos en la Construccin de unModelo

Los pasos a seguir en la construccin de un modelo PIPESIM sonligeramente diferentes para cada mdulo, y sigue los mismos pasosbsicos.

a Seleccione las unidades Establecer de datos de los fluidos: Se realiza una calibracin de datos si es

necesario Definir los componentes en el modelo Pipeline (Tubera) Configurar las opciones de transferencia de calor Selecciona la correlacin de flujo multifsico Realizar una operacin Analizar los resultados Graficar Tabular Datos

CASO ESTUDIO #1INTRODUCCION AL FLUJOMONOFASICO TUBERIA

DE AGUA

OBJETIVO El propsito de este caso es familizar con el entornode PIPESIM construyendo el modelo y haciendocorrer el caso realizado.

Se construida un modelo de tubera simple yentonces se calculara la cada de presin a lo largo dela tubera horizontal dando la presin de entrada y elflujo. Entonces usted realizara algunos estudios desensibilidad en el modelo.

Seleccionando las Unidades Para poder especificar las unidades del espacio de trabajo se debe ir al

men SETUP posteriormente realizar clic en UNITS

Definiendo Propiedades del Fluido Para poder especificar las unidades del espacio de trabajo se debe ir al

men SETUP posteriormente realizar clic en BLACK OIL

Definiendo Propiedades del Fluido Para esta primera simulacin se realizara con un fluido monofsico (agua)

Definiendo los componentes El modelado preciso del fluido producidotambin es crucial para comprender elcomportamiento del sistema; por lo tanto,PIPESIM ofrece la posibilidad de elegir entrecorrelaciones de modelos de Petroleo Negro(BLACK OIL) o mediante un amplio rango deecuaciones de estado para modeloscomposicionales.

Definiendo los componentes Se construir el siguiente modelo con unaSource (fuente), una tubera (flowline) y unnodo de finalizacin (boundary node)

Nota.- Debido a que los componentes aun no se cuenta con informacin se encuentran con un recuadro rojo

Definiendo los componentes Se proceder a especificar la Fuente como semuestra en los siguientes cuadros

Definiendo los componentes Se debe especificar el pozo tanto como latubera o elementos necesarios para nuestrasimulacin.

Para insertar componentes se realiza un clicen el componente deseado y hace clic en eldiagrama de flujo para insertarlo.

Definiendo Tubera Para definir una tubera se realiza doble clic en latubera y saldr el siguiente cuadro a especificar

Nota.- Para especificar la flowline se deben especificar obligatoriamente los espacios con reacudrosrojos

Definiendo Tubera Para definir una tubera se realiza doble clic en latubera y saldr el siguiente cuadro a especificar

Descripcion de las Lineas deFlujo

Al colocar una lnea de flujo en el modelo permiteel modelado de flujo horizontal o casi horizontal-(hacia arriba o cuesta abajo). La transferencia decalor se puede modelar mediante la introduccin ocalcular un coeficiente de transferencia de calortotal (valor U).

Cada lnea de flujo ha fijado caractersticas entrminos de dimetro interior, dimetro exterior,rugosidad, etc

Tipo de Linea de FlujoEl perfil de la lnea de flujo de (elevacindistancia) puede ser definido por cualquiera deun modelo simple o detallada. El modelo simplese utiliza a menudo cuando un modelo inicial seest desarrollando y el perfil exacto de la lneade flujo es desconocida. Cuando los datosadicionales que se disponga de un modelodetallado se puede utilizar.

Propiedades de la Linea de FlujoSencilla

Para realizar la simulacion de una Linea de Flujo Sencilla se requierela siguiente informacin:

Tasa de ondulaciones.- Este es un factor artificial que se puede utilizar paraintroducir automticamente algunas ondulaciones en la lnea de flujo, esto es amenudo necesario para la estabilidad numrica. El valor introducido es el cambiototal en la elevacin por cada 1.000 unidades (pies, metros, etc.). Para modelaruna lnea de flujo totalmente plano, establecer la velocidad a 0. Predeterminado =10.

Distancia horizontal.- La distancia horizontal cubierta por la lnea de flujocompleto.

Elevacin diferencia.- El cambio en la elevacin entre el inicio (extremo de origende un modelo simple rama) y el final del objeto de lnea de flujo. Introduzca unvalor negativo para una lnea de flujo cuesta abajo y cuesta arriba para un positivouno. As, el cambio de elevacin es relativa al objeto y no de algn punto dereferencia.

Propiedades de la Linea de FlujoSencilla

Dimetro interior (ID).- El dimetro de la lnea de flujo interno para la lnea deflujo completo. Si este valor cambia de forma significativa a lo largo de la lneade flujo parcial y luego una segunda lnea de flujo de objeto se debe agregar.

Espesor de la pared.- El espesor de la pared, con exclusin de cualquierrecubrimiento para la lnea de flujo completo. Si este valor cambia de formasignificativa a lo largo de la lnea de flujo parcial y luego una segunda lnea deflujo de objeto se debe agregar. Predeterminado = 0,5 pulgadas, 12,7 mm.

Rugosidad.- La rugosidad de la tubera absoluto a los valores la linea de flujo. Sieste valor cambia de forma significativa a lo largo de la lnea de flujo parcial yluego una segunda lnea de flujo de objeto se debe agregar. Predeterminado =0,001 pulgadas, 0,0254 mm

Temperatura ambiente.- La temperatura ambiente del entorno de la lnea deflujo completo. Si este valor cambia de forma significativa a lo largo de la lneade flujo parcial y luego una segunda lnea de flujo de objeto se debe agregar.

Propiedades de la Linea de Flujopara la Transferencia de Calor

Insulated.- Cuando la linea de flujo se encuentra con unaislante para evitar el intercambio de calor al medioexterior.

Coated.- Cuando la linea de flujo se encuentra con unrevestida para proteger y evitar daos a la linea de flujo.

Bare (in the Air).- Cuando la linea de flujo se encuentradescubierta en el aire.

Bare (in the Water).- Cuando la linea de flujo se encuentradescubierta en el agua.

User Specified.- Cuando contamos con el valor delcoeficiente global de transferencia de calor.

Definiendo la correlacin de Flujo Para poder especificar las unidades del espacio de trabajo se debe ir al

men SETUP posteriormente realizar clic en FLOW CORRELATIONS

PERFIL PRESION/TEMPERATURA Para realizar el anlisis de la cada de presin se procede a realizar un

Perfil Presion/Temperatura que se lo realiza haciendo click en el menOperations -> Pressure temperature Profile

PERFIL PRESION/TEMPERATURA Para poder realizar la operacin el software nos enviara a guardar el caso

PERFIL PRESION/TEMPERATURA Para calcular la presin de salida se deber especificar el flujo de produccin a la salida de la

tubera.

Para realizar laoperacin serealizara click en elbotn RUNMODEL (Corrermodelo)

PERFIL PRESION/TEMPERATURA

PERFIL PRESION/TEMPERATURA Seguidamente cerraremos la ventana y volveremos al perfil presin Temperatura y

realizaremos abriremos el Summary File (Reporte Resumen)

PERFIL PRESION/TEMPERATURA Seguidamente cerraremos la ventana y volveremos al perfil presin Temperatura y

realizaremos abriremos el Output File (Reporte Detalle)

PERFIL PRESION/TEMPERATURA El Reporte Resumen se divide en cinco secciones:

Input Data Echo (Datos introducidos por el usuario) Fluid Property Data (Datos del fluido) Profile and Flow Correlations ( Perfil y correlacion deflujo seleccionada)

Primary Output Auxiliary Output

CASO ESTUDIO #2ANALISIS DE

SENSIBILIDAD TUBERIADE AGUA

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Modificar el Perfil Presion/Temperatura seleccionaren el Objeto la Fuente y en la Variable laTemperatura luego hacer click en el Boton Range

ANALISIS DE SENSIBILIDAD

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Se puede observar en el Reporte Detalle solo se llegaa observar el caso de la Temperatura de 40 F.

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Para que realizar la impresin de los dems casos seproceder a configurar el Reporte Detalle (OutputFile)

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Correr nuevamente el Perfil Presion Temperatura yabrir nuevamente el Reporte Detalle

CASO ESTUDIO #3INTRODUCCION AL FLUJO

MONOFASICOGASODUCTO

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Se cuenta con la siguiente informacin del fluido

Fuente

Variable Valor MedidaCorte de Agua 0 %

LGR 0 scf/stbGas SG 0,64

Water SG 1,02Oil API 30 API

Variable Valor MedidaPresion 1450 Psi

Temperatura 68 F

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Se cuenta con la siguiente informacin del gasoducto

Cual ser el valor de presin a la salida del Gasoductopara obtener un flujo de 35 MMSCFD

Variable Valor MedidaRadio de Ondulacion 0

Longitud 65000 FtDiametro Interno 6 In

Temp Amb 68 FValor de U 0 Btu/hr/ft2

CASO ESTUDIO #4ANALISIS DESENSIBILIDADGASODUCTO

ANALISIS DE SENSIBILIDAD Realizar un anlisis de sensibilidad para hallar lacada de presin variando la temperatura de laFuente:

40 F a 140 F cada 20 F

Debido a que factor ocurre este fenmeno?

CASO ESTUDIO #5FLOWLINE DE FLUJO

MULTIFASICO

FLUJO MULTIFASICO Construir el siguiente modelo fisico

FLUJO MULTIFASICO Se cuenta con la siguiente informacin del fluido

Fuente


GOR 800 scf/stbGas SG 0,82



Temperatura 50 F

FLUJO MULTIFASICO Informacion del Punto de Burbuja

Se cuenta con la siguiente informacin del gasoductoVariable Valor MedidaRadio de Ondulacion 0

Longitud 10000 FtDiametro Interno 4 In

Temp Amb 60 FValor de U Insultated Btu/hr/ft2


Temperatura 60 FSat Gas 800 Scf/stb

FLUJO MULTIFASICO Especificar la Herramienta de Reporte segn indica lafigura siguiente:

FLUJO MULTIFASICO Seleccionar la correlacion de flujo de Beggs and Brilltanto para el flujo multifasico vertical como para elhorizontal.

Realizar la operacin de Perfil Presion/Temperaturapara tener un flujo de liquido de 25000 STBD

Hallar la presin de salida y analizar el ReporteResumen y el Reporte Detalle

FLUJO MULTIFASICO

CASO ESTUDIO #6DESEMPENO DE POZOS DE

PETROLEO

Desempeno de Pozos dePetroleo

Primeramente se debe definiran loscomponentes fsicos del Modelopara esta simulacin se insertara elpozo vertical el nodo de finalizaciny se los conectara mediante unTubing


Seguidamente seespecificara el PozoVertical (VertWell_1) conuna presin estatica dereservorio de 3600 psiauna temperatura de 250F y un ndice deproductividad de liquidode 8 STB/d/psi


Seguidamente seespecificara el Tubingcon una temperaturaambiente en la superficede 60 F las perforacionesse ubicaran a 8000 ft deprofundidad y eldimetro interno deltubing es de 3,958 in.


Se elegir una correlacion deFlujo de Beggs and BrillRevised tanto para el flujovertical y el flujo horizontalmultifasico.

Seguidamente realizaremosuna operacin de PerfilPresin/Temperaturaseleccionando la presin desalida como la variable acalcular y especificando unflujo de liquido de 3000STB/D


PwsPwf

Pwh

Interpretar el perfil de surgencia, y el REPORTE RESUMEN y el REPORTEDETALLE

FLUJO MULTIFASICO

CASO ESTUDIO #7ANALISIS DE

DECLINACION EN LAPRESION ESTATICA DE

RESERVORIO


La presin estatica de reservorio ira en declinacin por locual se realizara un estudio para los siguientes valores: 3600 psia 3000 psia 2400 psia 1000 psia

Interpretar los graficos y los reportes

Anlisis de los FluidosProducidos

Anlisis de Fluidos Producidos

Conjunto de pruebas que se hacen en el laboratorio para determinar laspropiedades de los fluidos en un yacimiento petrolfero , las cualespermitirn evaluar su comportamiento de produccin durante las diferentesetapas de recobro a las que es sometido el yacimiento.

Definicin

Las muestras deben ser tomadas en los primeros das de produccinantes de que ocurra una significativa cada de la presin del yacimiento,o al menos cuando la presin sea mayor o igual a la de burbujeo de lamezcla de hidrocarburos original. Una vez que la presin haya declinadopor debajo de la presin de burbujeo, ya no es posible conseguirmuestras que representen el fluido original del yacimiento.

Cundo se debe tomar las muestras?


Debe tener un alto ndice de productividad, de talmanera que la presin alrededor del pozo sea la msalta posible.

Debe ser un pozo nuevo y presentar poca informacinde lquido en el fondo.

Debe producir con bajo corte de agua. La produccin del pozo debe ser estable. La RGP y la gravedad API del petrleo producido por

el pozo de prueba deben ser representativas de variospozos.

El pozo preferiblemente debe estar bajo produccinnatural

Seleccin de los pozos para realizar el muestreo

Los anlisis PVT aportan diferentes datos del pozo, entre ellos podemosdestacar:

1.- Datos de formacin, del pozo y del muestreo.

2.- La composicin del crudo y sus propiedades.

3.- Prueba de liberacin diferencial.

4.- Pruebas de expansin a composicin constante (liberacin flash).

5.- Prueba de separadores.

6.- La viscosidad del crudo en funcin de la presin.

Aportes de un anlisis PVT



Cuando no se cuenta con informacin experimental olas muestras de las pruebas no son confiables, esnecesario determinar las propiedades de los fluidosmediante correlaciones empricas. Estas correlacionesson desarrolladas a partir de datos del laboratorio o decampo, y son presentadas en forma de ecuacionesnumricas. Existe una gran variedad de correlaciones,obtenidas de estudios realizados a diferentes tipos decrudos; por lo tanto el uso de cualquiera de stas debeser sustentado con argumentos slidos de produccinque adopte el modelo seleccionado.

Correlaciones Numricas PVT


Correlaciones para Sistemas de Petrleo

Presin del punto de burbujaEs la presin a la cual la primer burbuja de gas comienza a liberarse del petrleo.

La presin del punto de burbuja se determina en funcin de:o Temperaturao Gravedad especfica del gas, g.o Gravedad API del petrleo .o La Solubilidad del gas en el crudo a la Pb, Rsb.


Correlacin de Standing: Es la ms usada para la determinacin delpunto de Burbujeo para una amplio rango de tipos de crudos.


Relacin gas disuelto o en solucin en el petrleo (Rs)

Es el volumen de gas, a condiciones de superficie (generalmente PCN),que se disuelve a condiciones de yacimiento, en una unidad volumtrica depetrleo a condiciones de superficie (generalmente BN).

Comportamiento tpico del Rs del Petrleo(fuente: Correlaciones Numricas PVT-Carlos Banzer)


Correlacin de Standing: Es la ms usada para la determinacin de laSolubilidad de gas para una amplio rango de tipos de crudos.


Factor volumtrico del petrleo (bo)

Es el volumen de liquido a condiciones de yacimiento requerido paraproducir un volumen unitario de petrleo a condiciones normales.

Comportamiento tpico del bo del Petrleo(fuente: Correlaciones Numricas PVT-Carlos Banzer)

Anlisis de Fluidos ProducidosPara Crudo Saturado: P

Anlisis de Fluidos ProducidosPara Crudo Sub-Saturado: P>PbLa factor volumetrico del Petrleo Viene dado por la Siguiente Expresin:

Anlisis de Fluidos ProducidosComprensibilidad del petrleo (co)

En general, la compresibilidad isotrmica se define como el cambiofraccional en volumen cuando la presin es cambiada a un temperaturaconstante, viene dada por:

Para un crudo subsaturado, puede definirse de la siguiente manera:

Anlisis de Fluidos ProducidosComprensibilidad del petrleo (co)

Comportamiento tpico del co del Petrleo sub-saturado(fuente: Correlaciones Numricas PVT-Carlos Banzer)

Anlisis de Fluidos ProducidosPara Crudo Sub-Saturado: P>Pb

Correlacin de Vazquez y Beggs: Es la ms usada para ladeterminacin de la compresibilidad de petrleo para una amplio rango detipos de crudos.

Anlisis de Fluidos ProducidosViscosidad del petrleo (mo)

Es el parmetro que mide la friccin interna o la resistencia que ofrece elpetrleo a fluir.

Comportamiento de la viscosidad del petrleo(fuente: Correlaciones Numricas PVT-Carlos Banzer)

Anlisis de Fluidos ProducidosLa viscosidad de crudo Muerto (mod):

Correlacin de Beggs y Robinson: Es una de las mas usada para ladeterminacin del la viscosidad del crudo muerto para una amplio rangode tipos de crudos. Viene dada por:

Anlisis de Fluidos ProducidosLa viscosidad de crudo vivo ( o): P

Anlisis de Fluidos ProducidosLa viscosidad de crudo sub -saturado (mo): P>Pb

Correlacin de Vazquez y Beggs: Es una de las mas usada para ladeterminacin del la viscosidad del crudo sub-saturado para una ampliorango de tipos de crudos. Viene dada por:

Anlisis de Fluidos ProducidosDensidad de petroleo (ro)

Es definida como la cantidad de masa por unidad de volumen de unamuestra de crudo.

Densidad de crudo vivo (ro): P

Anlisis de Fluidos ProducidosDensidad de petroleo (ro)

Densidad de crudo Sub-saturado (ro): P>Pb

EJERCICIO 2TUTORIAL DE PRONOSTICO DEL

DESEMPEO Y CALIBRACION DE LASPROPIEDADES DEL FLUIDO

CALIBRACION DE LASPROPIEDADES DEL FLUIDO

Las propiedades del fluido (mas conocidas comopropiedades PVT) son predecidas porcorrelaciones numricas desarrollas por pruebasexperimentales y plasmados en modelosmatemticos.

Varias correlaciones han sido desarrollados hacemuchos anos basados sobre set de datosexperimentales cubriendo un rango depropiedades de fluidos.

CALIBRACION DE LASPROPIEDADES DEL FLUIDO

Para incrementar la precisin del calculo de laspropiedades del fluido, PIPESIM provee unafuncionalidad parar calibrar las propiedadesPVT de los fluidos con datos de laboratorio.

La calibracin de estas propiedades puedenincrementar de gran manera la precisin delas correlaciones encima de las presiones ytemperaturas del sistema recin modelado.

ObjetivosEn este mdulo, usted podra:

Desarrollar un Modelo de Rendimiento del pozo aplicable en toda la vidade campo. Esto proporciona una relacin entre la presin del depsito, lapresin de fondo y el caudal que fluye en la formacin.

Desarrollar un modelo de fluido Aceite Negro para que coincida con losdatos de laboratorio. Es necesario desarrollar un mtodo exacto deprediccin de las propiedades fsicas del fluido de manera que las prdidasde presin y las caractersticas de transferencia de calor se puedencalcular.

Seleccione un tamao de tubera adecuado para la cadena de produccin. Revisar la viabilidad de la utilizacin de la elevacin de gas como una

alternativa a la inyeccin de agua.

Objetivos Se utilizara una lnea recta como modelo decomportamiento del Indice de productividadconsiderado adecuado en este caso ya que lacomletacion esta a una presincondiserablemente encima del punto deburbuja y no habr liberacin de gas en estaetapa.

FLUJO MULTIFASICO Se cuenta con la siguiente informacin de lacompletacion

Datos de Prueba

Variable Valor MedidaPresion Estatica Reser 4269 PsiTemperatura Reser 210 F

Q Pwf2000 41863000 41524000 41065000 4072

FLUJO MULTIFASICO Informacion del TUBING

Variable Valor MedidaTemp Ambiente 60 F

MD 9500 FtDI Tubing 3.83 InTemp Reser 210 F

CALIBRACION DE DATOS PVT Informacion del fluido



Water SG 1,02Oil API 36,83 API

CALIBRACION DE DATOS PVT Informacion del punto de burbuja

Variable Valor MedidaPresion 2647 Psia

Temperatura 210 FSolution Gas (Relacion

de Gas disuelto) 892 Scf/stb

CALIBRACION DE DATOS PVT Datos de Laboratorio

Realizar la calibracin de los datos PVT

Datos de calibracion del crudo negroEncima del Punto de BurbujaOFVF (Factor volumetrico de formacion de petroleo) 1,49 a 4269 psia y 210 FDebajo del punto de burbujaOFVF (Factor volumetrico de formacion de petroleo) 1,38 a 2000 psia y 210 FViscosidad del crudo muerto 0,31 a 200 F 0,92 a 60 FViscosidad de crudo vivo 0,29 a 2000 psia y 210 FViscosidad del Gas 0,019 a 2000 psia y 210 FFactor de Compresibilidad 0,85 a 2000 psia y 210 F

CALIBRACION DE DATOS PVT Plan de produccin obtenido desde la simulacin dereservorio Ao Corte de Agua % Produccion deCrudo (STB/D)

0 0 130001 0 130002 0 130003 0 130004 12 116005 20 98006 35 78007 40 67008 47 58009 54 450010 60 3600

CALIBRACION DE DATOS PVT Determinar el diametro adecuado para el Tubingpara la cadena de produccin tabulada en la tableanterior

La presin estimada en la cabeza es de 600 psia ID

3.34 in3.83 in4.28 in

CALIBRACION DE DATOS PVT Analice la viabilidad del uso de la elevacin de gas como una alternativa

para mantener las tasas de produccin de petrleo en la vida del campo.El descenso previsto de la presin del yacimiento, sin inyeccin, se da acontinuacin Ao Presion estaticade reservorio

0 42691 41902 41133 40204 39505 38936 38407 38008 37629 373010 3700

CALIBRACION DE DATOS PVT Propiedades del gas de inyeccin

Realizar el estudio para los siguientes flujos deinyeccin de gas : 0, 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 y 3 MMSCFD

Realizar el estudio de inyeccin para el ultimo aniode produccin y una presin de cabeza de pozo de600 psia.

Variable Valor UnidadProfundidad de

Inyeccion 7500 ftTemperatura de

Inyeccion 100 FSG 0,6

CASO ESTUDIO #8ANALISIS DE DESEMPENODE POZO DE PETROLEO

ANALISIS DE DESEMPENO DE POZODE PETROLEO

Se cuenta con la siguiente informacin de lacompletacion

Variable Valor MedidaPresion Estatica Reser 3600 PsiTemperatura Reser 200 F

IP 8 STBD/psi

FLUJO MULTIFASICO Informacion del TUBING

MD TVD0 0

1000 10002500 24505000 48507500 72009000 8550

MD TEMP0 50

9000 200

MD TEMP8600 3.9589000 6.184

CALIBRACION DE DATOS PVT Informacion del fluido

Especificar una correlacion de flujo de Beggs And BrillRevised. Hallar el Flujo de produccin de liquido, Presionde fondo fluyente, Temp de cabeza de pozo tomando encuenta una presin estimada en la cabeza de pozo de 300psia.




CALIBRACION DE DATOS PVT Instalar laherramientaNODALANALYSIS pararealizar elanlisis nodaldel sistema .

CALIBRACION DE DATOS PVT Hallar la produccin de liquido y lapresin de fondo fluyente en elpunto de operacin manejando unapresin estimada en la cabeza depozo de 300 psia

Hallar el valor del AOFP

CALIBRACION DE DATOS PVT

Realizar la calibracin y hallar el flujo de produccin de liquido, presin defondo fluyente y temperatura en cabeza de pozo teniendo una presin decabeza de pozo de 300 psia. Verifique la diferencia respecto a los resultados obtenidos anteriormente

Realice la calibracion de Datos PVT y compruebe la calibracion

Propiedades en el punto de BurbujaPresion 2100 psiaTemperatura 200 FSolution Gas (Relacion de Gas disuelto) 500

Datos de calibracion del crudo negroEncima del Punto de BurbujaOFVF (Factor volumetrico de formacion de petroleo) 1,16 a 3000 psia y 200 FDebajo del punto de burbujaOFVF (Factor volumetrico de formacion de petroleo) 1,22 a 2100 psia y 200 FViscosidad del crudo muerto 1,5 cp a 200 F 10 cp a 60 FViscosidad de crudo vivo 1,1 a 2100 psia y 200 FViscosidad del Gas 0,029 a 2100 psia y 200 FFactor de Compresibilidad 0,8 a 2100 psia y 200 F

DESEMPENO DE LA CORRELACION DEFLUJO ADECUADA

Prueba de pozo y Gradiente de surgencia

Variable Valor MedidaPresion en

Cabeza de pozo 300 psiaTemperaturaen Cabeza de

pozo130 F

Flujo deproduccion de

Liquido6500 STB/D

GOR 500WaterCut 10

MD Presion0 300

1500 5602500 6904500 12006500 17607500 20708500 2360

DESEMPENO DE LA CORRELACION DEFLUJO ADECUADA

Analizar cual es la correlacion de flujo adecuadaentre : Beegs and Brill Revised, Duns and Ros,Hagedorn and Brown.

Teniendo una presin de cabeza de 300 psia

ELECCION DEL INDICE DEPRODUCTIVIDAD ADECUADO

Determinar cual es el valor del ndice de productividad (5 10 STBD/psi)tomando en cuenta la prueba del pozo

Determinar el valor del AOFP con el nuevo ndice de productividad

Variable Valor MedidaPresion en

Cabeza de pozo 300 psiaTemperaturaen Cabeza de

pozo130 F

Flujo deproduccion de

Liquido6500 STB/D

GOR 500WaterCut 10

ANALISIS DE CORTE DE AGUA Determinar el valor mas alto posible del corte deagua con el cual el pozo podr producir porsurgencia natural

WaterCut:30%40%50%60%70%

CASO ESTUDIO #10DESPEMPENO DE POZO DEGAS USANDO EL MODO

COMPOSICIONAL

OPTIMIZACION DE LA PRODUCCIONDE UN POZO DE PETROLEO


Variable Valor MedidaReser Pres 3700 psiaReser Temp 170 ft

Permeabilidad 50 mDEspesor 30 ft

Diametro Hueco 6 inRadio de Drenaje 2000 ftSkin (mecanico 3


Se cuenta con la siguiente informacin del Tubing

Variable Valor MedidaTemp Superficie 60 F

Kick Off M 2000 ftPerf Md 7500 ftPerf TVD 7000 ft

Reser Temp 170 ftTubing Id 2,992 in


Se cuenta con la siguiente informacin del fluidoVariable Valor Medida

Corte de Agua 40 %GOR 500 scf/stb

Gas SG 0,71Water SG 1,1Oil API 26 API


Informacion del punto de burbuja

Hallar el flujo de produccin de liquido y la presinde fondo fluyente teniendo una presin de cabeza de250 psia

Variable Valor MedidaPresion 2000 Psia

Temperatura 170 FSolution Gas (Relacion

de Gas disuelto) 500 Scf/stb


Asumir un dao de 3 que puede ser reducido a 0 por medio deestimulacin acida y -2 por medio de una fractura hidrulica.

Insertar un punto de inyeccin de gas a 4500 ft. Con una SG = 0,6 y unaTemp de Inyeccion en la superficie de 90 F

Completar la siguiente tabla

SkinFlujo GasLift 0

MMSCFDFlujo GasLift 0,5

MMSCFDFlujo GasLift 1

MMSCFDFlujo GasLift 2

MMSCFD30-2

CASO ESTUDIO #10DESPEMPENO DE POZO DEGAS USANDO EL MODO

COMPOSICIONAL



Variable Valor MedidaReser Pres 4600 psiaReser Temp 280 F

IP 1E-6 MMSCFD/psi


Se cuenta con la siguiente informacin del Tubing

Variable Valor MedidaTVD 11000 ftMD 11000 ft

Temp Amb 30 ftID Tubing 3,476 inID Casing 8,681 inMD EOT 10950 ft


Se cuenta con la siguiente cromatografa del gasVariable C7+ Valor

Boiling Point 214Molecular Weight 115Specific Gravity 0,683

Component % molarC1 78C2 8C3 3,5iC4 1,2nC4 1,5iC5 0,8nC5 0,5nC6 0,5C7+ 6


Cuanto es el % de Agua de Saturacion a Condicionesde Reservorio

Presion en cabeza de pozo 800 psia Hallar el Valor del flujo de produccion de gas La presion de fondo fluyente La temperatura de fondo fluyente


Datos DST

Hallar el valor de C y n Hallar flujo de produccin de gas, la presin de fondofluyente y temperatura en cabeza de pozo, teniendouna presin de cabeza de pozo de 800 psia

Q Pwf9,728 300011,928 250014,336 1800


Determinar el tamao optimo del tubing, si se tienetuberias disponibles de diametros internos de :

ID Unidad2,992 in3,958 in4,892 in6,184 in


Determinar el tamao optimo del tubing, si se tienetuberias disponibles de diametros internos de :

Tomando en cuenta una disminucin en la presinestatica de reservorio de : 4600 , 4200, 3800 y 3400psia. Manteniento la presin de cabeza de pozo a800 psia.

ID Unidad2,992 in3,958 in4,892 in6,184 in


Determinar el tamao adecuado del choke paramantener la presin en cabeza de pozo a 800 psia ytener una presin a la salida del sistema de 710 psia:

Variable Valor MedidaRadio de Ond 0ID Flowline 6 InRugosidad 0,01 InEspesor 0,5 In

Temp Amb 60 FMD EOT 10950 ft

Realizar el anlisis para tamaos de chokedesde 1 pul a 3 pulg con incrementos de 0,5


Se cuenta con la siguiente cromatografa del gasVariable C7+ Valor

Boiling Point 214Molecular Weight 115Specific Gravity 0,683

Component % molarC1 75C2 6C3 3iC4 1nC4 1iC5 1nC5 0,5nC6 0,5C7+ 12

Calcular el % de agua desaturacin si la presinestatica del reservorio esde 4300 psia


Se tiene el siguiente perfil de surgencia

Hallar la correlacion de flujo adecuada entre Ansari Beegs and Brill Revised Duns and Ros Hagedorn Brown Con una presion de cabeza de 800 psia

MD Presion3000 9506000 10959000 125011000 1365


Determinar el flujo de produccin de gas a lasalida del sistema, la presin de fondofluyente, el flujo de liquido a altura de lasperforacin y la produccin de liquido a lasalida del sistema.

Realizar un mapeo de flujo multifasico yverificar si el sistema llegara a formar hidratos.

INDICE DEPRODUCTIVIDAD

Estados de Flujo Existen tres estados de flujo dependiendo decmo es la variacin de la presin con tiempo:

Flujo No Continuo: dP/dt 0 Flujo Continuo: dP/dt = 0 Flujo Semicontinuo: dP/dt = constante

Flujo NO Continuo Es un tipo de flujo donde la distribucin de presin alo largo del rea de drenaje cambia con tiempo,(dP/dt 0). Este es el tipo de flujo que inicialmentese presenta cuando se abre a produccin un pozoque se encontraba cerrado viceversa. La duracinde este perodo normalmente puede ser de horas das, dependiendo fundamentalmente de lapermeabilidad de la formacin productora. Dado queel diferencial de presin no se estabiliza no seconsiderarn ecuaciones para estimar la tasa deproduccin en este estado de flujo.

Flujo Continuo Es un tipo de flujo donde la distribucin de presin alo largo del rea de drenaje no cambia con tiempo,(dP/dt = 0). Se presenta cuando se estabiliza ladistribucin de presin en el rea de drenaje de unpozo perteneciente a un yacimiento losuficientemente grande.

Flujo SemiContinuo Es un tipo de flujo donde la distribucin depresin a lo largo del rea de drenaje cambiacon tiempo pero a una tasa constante, (dP/dt= cte).

Proceso de Produccin Proceso de transporte de los fluidos desde el radio externo de drenaje en

el yacimiento hasta el separador. Pws: Presin esttica del Yac. Pwfs : Presin de fondo

fluyente a nivel de la cara dela arena.

Pwf: Presin de fondofluyente.

Pwh: Presin del cabezal delpozo.

Psep: Presin del separadoren la estacin de flujo.

ndice de Productividad Se define como ndice de productividad (J) a larelacin existente entre la tasa de produccin (Qo) yel diferencial de presin del yacimiento (Pws) y lapresin del fondo fluyente en el pozo.

Matemticamente se define como:( )

( )( )( )

( )( )lpcPBPDQ

lpcPPBPDQ

lpcBPDJ o

wfws

o

=

=

ndice de Productividad En la prctica, se ha encontrado que el IPR es una

relacin casi lineal entre Pwf y Qo, siempre que la Pwfest por encima de la presin de punto de burbuja Pb.

Una escala de valores de ndice de productividad es lasiguiente:

Baja Productividad : J< 0.5 BPD/ lpc. Productividad media: 0.5 BPD/ lpc < J < 1.0 BPD/ lpc. Alta Productividad: 1.0 BPD/ lpc < J < 2.0 BPD/ lpc. Excelente Productividad : J> 2.0 BPD/ lpc.

ndice de Productividad Una lnea recta, el mtodo de ndice deproductividad se considera adecuado en este casodebido a que el fluido fluye en la terminacin a unapresin considerablemente por encima del punto deburbujeo y ningn gas sale de la solucin en estaetapa. Este mtodo se aplica largo de la vida decampo, y el ndice de productividad no se espera quecambie. El PI no se ver afectado por cambios en lapresin del depsito debido a la presin del depsitose mantiene por inyeccin de agua

Metodo de Vogel Vogel en 1968 us un modelo computarizado para IPRs

generar para muchos reservorios de petrleo saturadoshipotticos bajo un amplio rango de condiciones,normaliz los IPRs calculados y los expres en formaadimensional:

Presin adimensional = Pwf / Pr Caudal adimensional = Qo / Qomx. Donde Qomx es el caudal a presin fluyente cero y es el

AOF del pozo.

Metodo de Vogel

Metodo de Vogel Vogel en 1968 us un modelo computarizado para IPRs

generar para muchos reservorios de petrleo saturadoshipotticos bajo un amplio rango de condiciones,normaliz los IPRs calculados y los expres en formaadimensional:

Presin adimensional = Pwf / Pr Caudal adimensional = Qo / Qomx. Donde Qomx es el caudal a presin fluyente cero y es el

AOF del pozo.

ANALISIS NODAL

Objetivo del Anlisis Nodal El objetivo principal del Anlisis Nodal , es permitir eldiagnostico del comportamiento de un pozo osistema de pozos para optimizar la produccinvariando los distintos componentes manejables delsistema para obtener el mejor rendimientoeconmico del proyecto.

Para que ocurra el flujo de fluidos en un sistema deproduccin, es necesario que la energa de los fluidosen el reservorio sea capaz de superar las prdidas decarga en los diversos componentes del sistema.

Analisis Nodal Los fluidos tienen que ir desde el

reservorio hasta las plantas deproceso; pasando por las tuberasde produccin, equipossuperficiales en cabeza y planchadadel pozo y las lneas de recoleccin.

El Anlisis Nodal es un mtodo muyflexible que puede se utilizado paramejorar el comportamiento demuchos sistemas de pozos.

Aplicaciones del Analisis Nodal

Elegir el dimetro ptimo de la tubera Elegir el dimetro ptimo de la lnea de recoleccin Dimensionar el dimetro del estrangulador Analizar el comportamiento anormal de un pozo por

restricciones. Obtener pronsticos de produccin Evaluar la estimulacin de pozos Analizar los efectos de la densidad de disparos Optimizar la produccin y el rendimiento econmico de los

campos en base a la demanda.

Inflow Outflow La representacin grfica de la presin de llegadade los fluidos al nodo en funcin del caudal o tasade produccin se denomina Curva de Oferta deenerga o de fluidos del yacimiento (InflowCurve), y la representacin grfica de la presinrequerida a la salida del nodo en funcin delcaudal de produccin se denomina Curva deDemanda de energa o de fluidos de la instalacin(Outflow Curve).

Inflow Outflow

Analisis Nodal

ASEGURAMIENTO DE FLUJO Algunos de los problemass de produccin-operacin ms severos son los riesgos asociadoscon el transporte de fluidos. Cuando el aceite, elagua, y el gas fluyen simultneamente en un pozoo de la tubera, pueden surgir una serie deproblemas potenciales. Estos problemas puedenser relacionados con inestabilidad en el flujo, laerosin, la corrosin y la formacin de slidos, ypuede conducir a un grave riesgo deobstrucciones de la linea.

ASEGURAMIENTO DE FLUJO Cmo disear pozos y tuberas para asegurar quelos fluidos producidos sern transportados demanera segura y econmica a las instalaciones deprocesamiento de aguas abajo es un desafoimportante para los ingenieros.

Una descripcin exacta de las propiedades delfluido es crtico para modelar correctamente elsistema de produccin.

ASEGURAMIENTO DE FLUJO Los estudios especficos de modelado deaseguramiento de flujo incluyen:

Prediccion de la erosionPrediccion de la corrosin debido a gases acidosPrediccion de formacin de hidratos incluyendola mitigacin con inyeccin de inhibidores

Prediccion de Liquid Loading (Pozos)Modelado a detalle de la transferencia de calor.

CORROSION Y EROSION Los estudios especficos de modelado deaseguramiento de flujo incluyen:

Prediccion de la erosionPrediccion de la corrosin debido a gases acidosPrediccion de formacin de hidratos incluyendola mitigacin con inyeccin de inhibidores

Prediccion de Liquid Loading (Pozos)Modelado a detalle de la transferencia de calor.

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