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1Doble plunger: Aplicacin de Plunger lift en dos etapas.Jornadas Tcnicas Comahue 2008

Luciana Masud Vernica EmilianiIngeniera de Produccin - Pan American Energy

2Indice Introduccin Situacin Inicial Componentes del sistemaCiclo de funcionamiento Metodologa utilizada Resultados 3Ubicacin Geogrfica

Embalse Mari Menuco4Introduccin: Flujo multifsico en pozo gasfero.

Decrecimiento de la velocidad del gasFlujo de gasMist Anular Slug Bubble4Un pozo de gas puede atravesar cualquiera de estas etapas a lo largo de su vida productiva, la figura muestra los cambios tpicos de flujo desde el inicio hasta el finald e su vida productiva. En este ejemplo se asume que el tubing no llega hasta la mitad de los punzados, por lo tanto existe una parte del pozo que produce a travz de casing y otra a traves de tubing. El pozo inicialmente tiene alto caudal de gas y el rgimen de flujo es del tipo niebla en el tubing, sin embargo, puede ser burbuja, transicin o slug debajo del tubing en donde el dametro de la caera ya es el ID del casing. A medida que la produccin declina, el rgimen de flujo cambia con el decrecimiento de la velocidad del gas. La produccin de lquidos tambin puede incrementarse en un periodo de tiempo, a medida que disminuye la velocidad del gas. El flujo en boca de pozo permanece en flujo niebla hasta que las condiciones cambian suficientemente que el flujo exibe un modelo de transicin, y es aqu cuando la produccin comienza a ser ms errtica y variable, hasta llegar definitivamente al flujo slug con la disminucin de las velocidad del gas. Generalmente cuando se alcanza el flujo slug, se exibe un marcado cambio en la declinacin del caudal de gas. Es importante remarcar que ms all que en superficie el flujo sea del tipo niebla, en el fondo del pozo el regimen puede ser burbuja o slug. Luego de un periodo de flujo slug inestable, se produce gas de manera constante o bastante estable y esto se debe bsicamente a que ya la velocidad del gas no es suficiente para transportar lquido a la superficie y solo burbijas de gas asciende a travs de la coluna de lquido. Si esta situacin no es corregida, el gas declinar y el pozo eventualmente ser cerrado.

Si el caudal de gas es demasido bajo, el gradiente de presin en el tubing es demasiado pesado debido a la acumulacin de lquido resultante del proceso de Load Up, incrementando la contrapresin sobre la formacin. Ya que la presin dinmica de fondo se incrementa, el caudal de gas disminuye, pudiendo caer debajo del deniminado Caudal Crtico requerido para remover continuamente los lquidos. Ms y ms lquido se acumular en el fondo del pozo, y la mayor presin de fondo reducir la produccin o puede ahogar el pozo definitivamente. En la ltima etapa de la vida productiva del pozo, los lquidos pueden estar sobre los punzados, con el gas burbujeando a travs del lquido hasta la superficie. El gas es producido a bajo pero a estable caudal de gas y los lquidos no llegan hasta la superficie. Si esto es observado sin ningn tipo de conocimiento, uno podra asumir que es un pozo productor de un bajo caudal de gas, sin lquidos acumulados. Todos los pozos de gas que producen lquido 8baja o alta permeabilidad) experimentarn acumulaciones de lquido con la deplecin del reservorio. An pozos con elevada RGL y pequeos caudales de lquido pueden cargarse si tienen velocidades bajas de gas. Esta condicin es tpica de reservorios del tipo Tight sand (baja permeabilidad). 5Introduccin: Qu es el Load Up?

5Cuando el gas fluye hacia la superficie, lo hace transportando lquidos, esto es as si la velocidad es suficientemente alta. Un velocidad elevada resulta en un modelo de flujo niebla en el cul el lquido est finamente disperso en el gas. Esto provoca que un porcentaje pequeo del volumen de lquido este presente en el tubing (Liquid Hold Up), por lo tanto una baja prdida de presin debido a la componente gravitatoria.Para los pozos de muy baja presin, la optimizacin y/o reduccin de Load Up puede marcar la diferencia entre dejar en produccin y cerrar un pozo.Pocos pozos de gas producen gas completamente seco. En algunos casos el lquido se debe a una proceso de condensacin dentro del tubing y en otros casos debido a un aporte de lquidos desde el reservorio mismo.

7Situacin InicialLindero Atravesado es un yacimiento maduro de gas, donde gran parte de los pozos gasferos tienen problemas de carga de lquidos o load up.

El 30% de los pozos de gas de baja cuenta con sistema de plunger lift.

La tecnologa de plunger lift tiene un lmite de aplicacin. 8Situacin InicialOportunidad de mejora: encontrar tecnologas de bajo costo que permitan extender la vida productiva de los pozos.

Mejora corto plazo: producir pozos donde no era posible aplicar plunger lift por limitacin geomtrica o por baja relacin gas lquido y baja presin de formacin,

Mejora largo plazo: planificar el cambio del sistema de extraccin existente al alcanzar el lmite de aplicacin.

9Caractersticas del sistema Doble PistnPartiendo de la base de un pozo con sistema de plunger lift convencional instalado, el mismo se puede adaptar instalando un resorte intermedio y utilizando un pistn adicional.

El resorte intermedio se instala con equipo de alambre o slick line.

El mismo debe instalarse a la profundidad ptima de acuerdo a las caractersticas del pozo segn las recomendaciones de los proveedores. Como regla de pulgar esta distancia es un tercio de la longitud total de la caera considerada desde el fondo. 10

Pistn inferiorResorte de fondoLubricadorControlador electrnicoVlvula MotoraCaractersticas del sistema

Resorte para amortiguacin de pistn superior en su carrera descendente.Tubing stop (dispositivo de anclaje) + resorte para amortiguacin del pistn inferior en su carrera ascendenteRetencin para contener los lquidos elevados por el pistn inferiorRegla del pulgar: 1/3 longitud tubingPistn superior

Resorte IntermedioLa aplicacin de dos pistones en un mismo pozo permite optimizar el gas disponible para el levantamiento de los lquidos.11Caractersticas del sistema:Ciclo de funcionamiento

Estado Inicial: Pozo cerrado

2) Arribo de pistones

3) Perodo de fluencia del pozo

1) Apertura de pozo ascenso de los pistones

4) Cierre de pozo descenso de pistones12El seguimiento del pistn inferior es indirecto.

Debe chequearse que el pistn superior arribe con lquido.

Operacin y optimizacin: aplican los mismos criterios para operacin con un pistn.Caractersticas del sistema:

13Metodologa utilizada para implementacin de campoSeleccin de pozos candidatos

Anlisis de pozos candidatos con proveedores.

Seleccin de un candidato para la prueba piloto.

Evaluacin de resultados de la prueba piloto, anlisis de los problemas o fallas detectados, mejora del sistema.

Capacitacin del personal y extensin del sistema al resto de los pozos candidatos. 14Pozos ensayadosCaso 1: Limitacin geomtrica: tubing de 3 hasta 665m y desde esta profundidad hasta el packer en 2875m contaba con tubing de 2 7/8.

Dos tecnologas aplicables:Inyeccin de espumantes mediante instalacin de un capilarAplicacin del doble plunger.

Se determin ensayar el doble plunger instalando el resorte intermedio en la zona de cambio de dimetro y operando un pistn convencional por debajo del mismo y un pistn de cepillo por encima debido a que se detectaron imperfecciones en el tramo de tubing de 3 . 15Pozos ensayadosCasos 2 y 3: pozos dbiles dnde el sistema de plunger lift convencional se encontraba fuera del lmite de aplicacin.

16Pozos ensayadosCasos 4 y 5: Pozos donde se requeran importantes tiempos de cierre (superiores a las 4horas) para lograr arribos de pistn.

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17Comparativa entre pozos ensayadosTabla 1.

Regla de pulgar para plunger lift: lmite de aplicacin del sistema RGL 400scf/bbl cada 1000ft lo que es equivalente a 233m3gas/m3liq cada 1000m

18Resultados-Recuperacin de un pozo con limitacin geomtrica para instalacin de plunger lift convencional y de manera econmica.

-Aplicacin en dos pozos dbiles en los que el pistn convencional ya no operaba adecuadamente debido a su baja relacin gas lquido y baja presin de formacin.

Mejora en la operacin de dos pozos con altos tiempos de cierre.

-Elaboracin de diagnstico preventivo para determinar cundo un pozo operado con plunger lift convencional o con plunger lift contnuo requerir modificar su sistema a doble plunger. El costo de instalacin de un doble pistn en un pozo que ya cuenta con instalacin de pistn convencional es mnimo ya que slo requiere la provisin del resorte intermedio y un pistn adicional.19Agradecimientos:Cia Weatherford; Ferguson Beauregard; Casing S.A.

Doble plunger: Aplicacin de Plunger lift en dos etapas.

Luciana Masud Vernica EmilianiIngeniera de Produccin - Pan American Energy