optimizacion de la produccion de … · restos de arena en interior y en condiciones normales por...

REGIONAL CHUBUT – MANANTIALES BEHR NORTE

OPTIMIZACION DE LA PRODUCCION DE PETROLEOS PESADOS EN EL YACIMIENTO MANANTIALES BEHR NORTE

2

UBICACIÓN GEOGRÁFICA

El yacimiento Manantiales Behr se ubica sobre el flanco norte

de la CGSJ a 35km de la ciudad de Comodoro Rivadavia

3

ACTIVO MANANTIALES BEHR NORTE

PCP85%

BM13%

Surg2%

BES0%

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

CavidadProgresiva

BombeoMecánico

Surgente ElectroSumergible

Producción Neta

Cantidad pozos

SISTEMAS DE EXTRACCIÓN

CANTIDAD DE POZOS

PRODUCCIÓN NETA

Cavidad Progresiva 546 2.088

Bombeo Mecánico 84 360

Surgente 10 0

Electro Sumergible 2 13

Total 642 2.462

DATOS DE PRODUCCIÓN (m3/día)

Bruta 15.700

Neta 2.200

Gas 340.000

Inyeccion 12.200

4

CARACTERISTICAS DEL YACIMIENTO

CARACTERISTICAS PROMEDIO DEL FLUIDO

Densidad del Petróleo Deshidratado0.945

18.2 °API

Viscosidad promedio (T:50°C ; N:300 rpm) 1458 cP

Pto. de escurrimiento 6 °C

Parafina 8.1 %

Asfalteno 8.3 %

Agua 58.9 %

Presión de Línea 5 - 25 Kg/cm2

PROFUNDIDAD PROMEDIO POR SEA

SEA Profundidad (mbbp)

Bombeo Mecánico 1761

Cavidad Progresiva 1186

Electro Sumergible 1569

PERFIL DE TEMPERATURAS

Profundidad (mbbp) Temp. (°C)

1000 60

1500 70

1700 80

BMPCP BES

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 500 1000 1500 2000

Tem

per

atu

ra (

°C)

Profundidad (mbbp)

5

CARACTERISTICAS PROMEDIO DEL FLUIDO DEL YACIMIENTO


18.2 °API

Viscosidad promedio (T:50°C ; N:300 rpm) 1458 cP


Parafina 8.1 %

Asfalteno 8.3 %

Agua 58.9 %

Presión de Línea 5 - 25 Kg/cm2

OBJETIVO

CARACTERISTICAS PROMEDIO DEL FLUIDO PETROLEOS EXTRA PESADOS


14.23 °API

Viscosidad promedio (T:50°C ; N:300 rpm) 15.000 cP


Parafina 12.2 %

Asfalteno 9.8 %

Agua 11 %

Presión de Línea 20 – 30 Kg/cm2

En el siguiente trabajo se abordan las

medidas tomadas en la gestión de

Ingeniería de producción para mejorar el

proceso de extracción en pozos de

petróleos extra pesados presentes en

los nuevos desarrollos del Activo en el

flanco centro-norte del yacimiento.

PCP85%

BM13%

Surg2%

BES0%

6

GESTION INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN

Diseño de Instalación

• Mapeo de propiedades del crudo.

• Simulación de diseños de fondo (C-Fer).

• Selección de equipos.

• Aplicación y evaluación de nuevas tecnologías.

Operación

• Monitoreo remoto de pozos.

• Parametrización de variadores de frecuencia.

• Aplicación de productos Químicos.

Análisis de Fallas

• Calidad de análisis de falla.

• Base de fallas.

Análisis de Resultados

7






Operación




Análisis de Fallas


• Base de fallas.



8

Mapeo de Propiedades del crudo

DISEÑO DE INSTALACIÓN

Se realizó un muestreo encampo y análisis completosde petróleo en laboratoriode todas las zonas parapoder obtener un mapeo de:

• Viscosidades a 30°C, 40°C, 50°C, 60°C y 70°C

• % Parafinas• % Asfaltenos

9

TABLA DE DATOS PARA SIMULACION

Bomba 16-3000 m3 día - MCA

prof 1500 mts.

densidad 0.958

% agua 40 %

% Arena 2 %

Regimen 150 RPM

Sumergencia 250 mts.

Presion Linea 25 Kg/cm2

Temp. Fdo 70 °C

Temp. Línea Conducción 30 °C

Simulación de diseños de fondo


10

TABLA DE DATOS PARA SIMULACION

Bomba 16-3000 m3 día - MCA

prof 1500 mts.

densidad 0.958

% agua 40 %

% Arena 2 %

Regimen 150 RPM

Sumergencia 250 mts.

Presion Linea 25 Kg/cm2

Temp. Fdo 70 °C

Temp. Línea Conducción 30 °C

Simulación de diseños de fondo


11

Selección de equipos


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0% 20% 40% 60% 80% 100%

% E

fici

en

cia

% TDH

Eficiencia promedio

Eficiencia Oil pesado

PROPIEDADES ACN MEDIO CONTENIDO ACN ALTO CONTENIDO NITRILO HIDROGENADO FLUOELASTOMEROS

Mecánicas Buena Media Muy Buena Baja

Temperatura máxima de servicio (°C) 80 80 120 160

Resistencia a la abrasión Muy Buena Buena Buena Baja

Resistencia a los aromáticos Baja Buena Media Muy Buena

Resistencia al H2S Baja Media Buena Muy Buena

Resistencia al CO2 Media Media Buena Media

Resistencia al H2O Muy Baja Baja Media Buena

Resistencia al ampollamiento por gas Media Buena Buena Media

Angulo de desplazamiento de rotor Eficiencia volumétrica de bombas en banco de ensayo

Propiedades de los elastómeros

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Paddle rotor -Aplicación GBK-1000-

Fecha Falla Relleno

Agosto 2014 Bomba con elastómero endurecido y quemado por obstrucción de la admisión. 103 Mts

Septiembre 2014 Bomba con elastómero endurecido y quemado por obstrucción de la admisión. 79 Mts

Octubre 2014 Aprisionamiento de bomba con sólidos. 155 Mts

Abril 2015 Pesca de Tbgs por falla en ancla de torque. 58 Mts

Octubre 2015 Pesca de vb por aprisionamiento de bomba con sólidos. 76 Mts

Aplicación y evaluación de nuevas tecnologías


• El rotor paddle 3XL aumenta la agitación en el

ingreso de la bomba mejorando el mezclado

fluido-sólido.

• En Octubre 2015 se instaló una bomba 41-

1700 con paddle rotor en el pozo GBK-1000

debido a las fallas recurrentes por aporte de

sólidos, hasta el día de la fecha no se

registran nuevas intervenciones. Este sistema

se aplicó en otros cuatro pozos del área.

13

Anclas dinámicas de torque

• Incrementa el espacio anular respecto a un

ancla convencional en un 40 %, mejorando el

paso de gas o la deposición de sólidos sobre

el cuerpo del ancla evitando aprisionamientos.

• Se instalaron en 16 pozos del Activo desde

2015, las mismas aún se encuentran

operativas.



14

• Incrementa el área de las cavidades.

• Muy bajo ángulo de desplazamiento.

• Largo de bomba reducido.

• Mejor manejo de petróleos pesados y solidos.

• Se solicitaron los modelos 5-3600 y 8-4200

al proveedor con el fin de realizar las

pruebas de los mismos durante 2016 en las

zonas de La Enramada y El Alba/Gbk.

Bombas Fat Boy



15






Operación




Análisis de Fallas


• Base de fallas.



16

Monitoreo remoto de pozos

OPERACIÓN

17

Parametrización de variadores de frecuencia

OPERACIÓN

Set Points de variadores

• Torque máximo

• RPM Max

• RPM Min

• P de fondo

• P de corte

18

Aplicación de Productos Químicos

OPERACIÓN

Muestreo en campo

• Completos de petróleo

• Mapeo de propiedades del crudo para zonificar las problemáticas.

Recomendación de producto químico

• Con las muestras de crudo + productos químicos se realizan las pruebas para determinar los mas convenientes para el tratamiento. (reductores de fricción/dispersantes de parafinas)

• Se definen concentraciones a aplicar.

Evaluación en autoclave

• Análisis de compatibilidad de elastómeros con proveedor de pcp en autoclave bajo las mismas condiciones de P y T de operación.

• Se realizan test con diluciones : 100% petróleo, 50%/50% prod/pet, 100% producto.

Seguimiento y planificación

Contraste campo/laboratorio y planificación estacional de tratamientos.

19






Operación




Análisis de Fallas

• Calidad del análisis.

• Base de fallas.



20

Calidad del análisis

ANALISIS DE FALLAS

Datos de la bomba: Fecha 08/04/2016

Marca Modelo n/s Tipo Condición

Estator: Geremia 28.40-2100 3555180115 NBRA

Rotor: Geremia 28.40-2100 2882660112

Velocidad de ensayo: 300 rpm Base: Comodoro

Torque a 100 psi: 129 ft.lbs Pozo: STG.x-2

Eficiencia a 100 psi: 89 %

Máxima presión de ensayo: 2800 psi

Shutt-off: psi

Ensayo efectuado por:

Presión Potencia HP Temperatura Torque Tiempo Eficiencia

0 9,3 50 129 65,2 92,0

100 13,3 50 187 67,1 89,4

700 21,7 50 379 69,2 86,7

1400 35,6 50 681 73,9 81,2

2000 46,2 50 895 79,1 75,9

2800 70,5 50 1092 99,6 60,2

Cuevas Oscar

Curvas de ensayo de bombas de cavidad progresiva (PCP)

Base Comodoro Rivadavia - Chubut - Argentina.

0,010,020,030,040,050,060,070,080,090,0

100,0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Eficiencia

0

500

1000

1500

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Torque

0

200

400

600

800

1000

1200

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Comparación entre Torque y Eficiencia

Bombas de Cavidad Progresiva

N°

Base: Yacimiento: Pozo: Fecha:

Fecha de Instalacion: Fecha de Pulling: Dias de Operación:

Profundidad Bomba: mTubular Insertable

Modelo

Modelo

Modelo

Diametro: Grado: Cantidad:

Diametro: Grado: Cantidad:

Razón general de Pulling Razón específica de Pulling

1

2

3

4

1 2 3 4

Estator Ensayado Ok Scrap

Rotor Ensayado Ok Scrap

Resultados de ensayo

lb.pie Eficiencia a 0 psi % Eficiencia al lift %

Dureza del estator

Shore A Shore A Shore A Shore A Shore A Shore A

Elemento Primario Dañado

Causa de falla General Causa de falla Específica

Informe de falla1925

Comodoro Rivadavia Stegman STG.x-2

J-55

Eléctrico Alto torque

Otras_Cat_DañoNinguno

08/04/2016

Varillas

M2

24-jul-151352,00

5-oct-15 73

Rotor

3107570313Nro Serie

Elastómero

Eficiencia

Tipo

Días operando

Días operando

3555180115

Descripción del DañoCategoría del Daño

Ninguno

Estator

Cabezal

28.40-2100

28.40-2100

Inspección

Admisión

Elemento Dañado Partes Asociadas/ Sub- Componentes

Centro

1"

2 7/8"

UHS

140

Torque de Fricción

Tubing

Datos de pulling

Se interviene pozo por aprisionamiento de herramienta. Posteriormente se instala, según actual potencial, bomba de menor caudal y mejor ángulo de barrido

para manejo de sólidos modelo 41-2800 a 1352 mbbp con varillas 1” MMS. Asimismo se retira instalación de cinta calefactora. Estator extraído se observa con

restos de arena en interior y en condiciones normales por lo que se ensaya en banco de pruebas con resultado positivo, aunque se evidencia un leve

hinchamiento de elastómero respecto a la curva original. Bomba queda en Stand-By.

176

Destino de Bomba

Conclusión Final

Nro Serie Días operando

6690225Nro Serie

NBRA

shut off psi

Descarga

Otros

Elementos Extraños

Comentarios

Estator

Fluido_o_reservorio Sólidos

Comentarios del ensayo: Estator se ensaya con rotor N° 2882660112.

http://eloymrguez.files.wordpress.com/2012/09/reunion_negocio2.jpg

21

Calidad del análisis

ANALISIS DE FALLAS

Cañería Guía 9 5/8"

Zpto. Guía: 275,0 Metros

Total

Tope Base 52,0 Metros

Cañería Aislación 5.5"

Cemento 900 m

CII 910 m.

CIII 1075 m.

Estator PCP en 1290 mbbp

Se observa arena en copa

1302,5 1307,0 1200,0 PF 1000,0 10,0

1334,5 1349,0 2 carr/hr Sumerg 303

1355,0 1358,0

1378,0 1384,0

Ensayo post estimulación

1404,0 1406,5 1200 PV 1100 10

1411,0 1412,5 2 carr/hr Sumerg 304

1417,5 1425,0

1452,0 1454,0

CIV 1480 m.

1602,0 1604,0 SE. Rompe con formacion con 2800 psi y reensaya SE

1616,0 1620,0

Tapón N en 1700 mbbp

1702,0 1704,0 3000 ACLRP 570 10

5 carr/hr Sumerg 1132

Collar: 1736,70 mbbp

Zapato: 1750,89 mbbp

Fondo: 1755,00 mbbp

SE

CAUDAL

[lts/hs]FLUIDO

Nivel

[m]

Horas

Fm

Ensayos de capa

TOPES COMPLEJOS

Prof. Inducción

PUNZADOS

22

Base de fallas

ANALISIS DE FALLAS

Histéresis41%

Muy bajo caudal14%

Sólidos18%

otros17%

Exceso de TDH 10%

Causa de falla específica en bombas

Sarta de Transmisión4%

Tubería de Producción5%

Bomba91%

Elemento primario dañadoIPA MTBF (años) MTTF (años)0.35 2.23 2.07

23






Operación




Análisis de Fallas


• Base de fallas.



24

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Como conclusión final de esta gestión podemos recalcar los siguientes puntos:

• El conocimiento de las características del yacimiento es clave para el ajuste de diseños de SE en

simulador que sean consecuentes con la realidad.

• Búsqueda de soluciones a problemas concretos y específicos con la aplicación de “nuevas” tecnologías

con el aprendizaje que esto conlleva.

• Mayor participación del IP en los procesos de operación y monitoreo resultan en un mejor desempeño del

SE y permite actuar en forma preventiva.

• Generación de espacios comunes de trabajo con presencia activa de Proveedores en el yacimiento.

• Como acción principal, luego del análisis de todos los puntos vistos, podemos recalcar la previsión de

materiales de equipos de fondo y superficie, con el fin de asegurar que lo que se instala en los pozos es

lo que estos necesitan.

Fondo: Bombas con el ángulo de desplazamiento, TDH, tipo de elastómero y eficiencia de banco optimas

para las condiciones de Fondo.

Superficie: Cabezales con sistemas de freno seguros para el control del Backspin.

Muchas gracias

optimizacion de la produccion de … · restos de arena en interior y en condiciones normales por...

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