tema nº2 surgencia natural

8/15/2019 Tema Nº2 Surgencia Natural.......

1/24

TEMA Nº2 SURGENCIA NATURALI.-ESTRANGULADORES O CHOKES”

El estrangulador (choque) es un elemento que controla el caudal decirculación de los fuidos. Al restringir el paso del fuido con un oricio, se

genera una contrapresión o ricción extra en el sistema, lo que provee unmétodo del control del caudal del fuo ! de la presión de po"o.

TIPOS DE ESTRANGULADORES

ORIFICIO

FijoEl tama#o del oricio se especica antes de la instalación.

Ajusta!"El tama#o del oricio se puede austar después de la instalación parasatisacer las necesidades operacionales del po"o.


2/24

ESTRANGULADORES SUPERFICIALES

Es el que controla la producción del po"o con el cual se puedeaumentar o disminuir el caudal de producción, siendo que en estecomponente se produce una presión dierencial que puede ser

calculada con una de las muchas ecuaciones para choques oestranguladores.

#. Est$a%&u!a'o$ Fijo

$os estranguladores pueden ser positivos (os) o austa%les. $osestranguladores os normalmente tienen aloamiento porta oricio en suinterior para permitir la instalación o cam%io de oricios cali%rados.Est&n dise#ados de tal orma que los oricios van aloados en unrecept&culo o (porta'estrangulador), del que de%en ser extrados paracam%iar su di&metro.

$as marcas m&s conocidas son E*+, -*, ameron, ! los hechi"os que sea%rican en los talleres de m&quinas ! herramientas.El uso en la industria es amplio por su %ao costo ! &cil aplicación.

Estos normalmente se componen de dos partes

#. /n estrangulador costa de una caa con un mecanismo quetiene la capacidad de reducir un oricio al estar instalado.

2. /n estrangulador, consiste en un tu%o de longitud corta de 0' 1 2, depared gruesa ! lisa con un aguero de tama#o especico.

Estrangulador o

El término positivo hace reerencia al hecho de que tras lainstalación, el estrangulador es o ! de una dimensión conocida. 3inem%argo, con la producción, la dimensión del estrangulador, so%re todo siest& situado en la supercie !4o en un po"o de gas, va a cam%iar de%ido a laerosión hdrica ! de partculas.

$os estranguladores os son ocasionalmente instalados en niples con lneade acero a la proundidad de la sarta de producción, en ciertos po"os para

a) 5educir la presión en ca%e"al del po"o, ! a las presiones que opera el&r%ol de v&lvulas en la %oca de po"o.

%) ontrarrestar los eectos de los hidratos ! la deposición deparanas asociadas a la expansión ! rerigeración de fuidos. $a


3/24

u%icación del enriamiento se mueve hacia a%ao en la sarta deproducción donde el fuido puede extraer calor de la ormación que larodea a medida que fu!e a la supercie.

*ara cam%iar el di&metro durante las prue%as de producción o durante lasoperaciones de cho6eo es necesario sacar toda la unidad de cho6e del &r%olde navidad para instalar otro di&metro distinto demorando las operacionesde producción ! de cho6eo con la necesidad de cerrar el po"o a través de lav&lvula maestra. Existen cho6es positivos en las dimensiones varia%lesdesde 04178, 94178,:4178,;;.., 0914178 de di&metro.

2. Est$a%&u!a'o$ Ajusta!"

Estos pueden ser de accionamiento manual o remoto para variar el tama#ode pasae./n estrangulador austa%le permite que la contrapresión en el po"o seavariada. Esto puede ser


4/24

*ara cam%iar el dimensión no es necesario desmontar la unidad de cho6e !solo se procede a austar en su misma instalación de acuerdo a lasespecicaciones que vienen se#aladas en los cat&logos respectivos dondeindica el numero devueltas que se de%en practicar para aumentar odisminuir la dimensión del cho6e, al igual que los anteriores tipos existen enlas dimensiones desde 04178,94178, :4178,;;.., 0914178 de di&metro.

2.# Est$a%&u!a'o$ Ajusta!" Ma%ua!. (&lvula agua) el tipo %&sico deestrangulador es el manual austa%le. *osee un v&stago (agua) ! asientocónicos. A medida que el v&stago se acerca al asiento, disminu!e esespacio anular ! se restringe el paso de fuido. Esto produce una ma!orBcontrapresion8 en el po"o.

Este tipo de estrangulador es con recuencia una parte del equipo decontrol del po"o que no se toma en cuenta. 3irve como estrangulador desoporte, ! a menudo como estrangulador principal para muchasoperaciones. 3e de%e proceder a la vericación de su uncionamiento ocorrecta lu%ricación en orma periódica conorme a la reglamentación en

vigencia.

Estrangulador Austa%le Canual


5/24

En este dise#o, el estrangulador esta normalmente locali"ado con unainclinación de D@. El oricio consiste en una v&lvula de asiento en la cualuna v&lvula de pie puede ser insertada ! retractada, as como austada altama#o del oricio.

Estrangulador austa%le

2.2 Est$a%&u!a'o$ ajusta!" '" 'is(o &i$ato$io

onsta de una %rida do%le a D@ que puede ir acoplada a la lnea de fuo o&r%ol de v&lvulas. -nternamente, ha! dos discos de car%uro de tungsteno,cer&mica u otro material resistente a la erosión o corrosión. Am%os discostienen dos guas que son diametralmente opuestas en cada disco.

El disco trasero es o, mientras que el disco delantero situado en la partesuperior de la misma se puede girar hasta un m&ximo de D@F a través deuna manivela externa, controlada manualmente o de orma remota. $asguas pueden ser de orma circular o de una gran variedad de ormas.

Este tipo de estrangulación proporciona un control gradual de fuo m&sexacto que la de otros sistemas.


6/24

Estrangulador de disco austa%le

2.) Est$a%&u!a'o$ Ajusta!" a Co%t$o! R"*oto. (cho6e hidr&ulico). $osestranguladores austa%les a control remoto tienen la ventaa de permitirmonitorear presiones, em%oladas ! controlar la posición relativa de aperturadel estrangulador desde la consolaG son adecuados para servicio H93.

El estrangulador se puede cerrar ! sellar en orma austada para actuarcomo v&lvula. El mecanismo de operación es un conunto de cilindros dedo%le acción que ponen en uncionamiento un pi#ón ! cremallera que giranla placa superior del estrangulador. $os estranguladores son aptos paraoperaciones de ahogo de po"o.

$as limitaciones %&sicas aplica%les son que el estrangulador no es deutili"ación recuente, por lo que tiende a engranarse, perder el manómetro !tener los contadores de %om%a desconectados. =odos esos inconvenientespueden solucionarse utili"ando el estrangulador ! vericando la operacióndel panel, al menos una ve" por semana.

$os estranguladores austa%les a control remoto son los preeridos enoperaciones de peroración ! en tra%aos con presión. =ienen la ventaa depermitir monitorear presiones, em%oladas, ! controlar la posición relativa deapertura del estrangulador desde la consola.

Este tipo de estrangulador se presenta por lo general en modelos de ?.@@@a0?.@@@ psi, adecuados para servicio con H93. /tili"an un v&stago que semueve hacia dentro ! hacia uera de una compuerta de estrangulamientocónica. $a a%ertura plena cuando el v&stago est& totalmente uera de lacompuerta, es normalmente de 9 pulgadas. El mecanismo de aperturaconsiste en un cilindro de do%le acción operado por presión hidr&ulica desdela consola del estrangulador.


7/24

Estrangulador Austa%le a ontrol 5emoto

Existen estranguladores que se presenta por lo general en modelos de0@.@@@ a 0?.@@@ psi. El estrangulador de 0@.@@@ psi puede ser para servicionormal o para H93. Este tipo de estranguladores utili"a dos placas decar%uro de tungsteno solapadas, cada una con una a%ertura de media luna

que rotan dentro ! uera de lnea. $a apertura total cuando las dos medialunas est&n en lnea producen una a%ertura levemente inerior al &rea deapertura del pasae de 9 pulgadas que se tiene con los estranguladores deoricio austa%le.

El estrangulador se puede cerrar ! sellar en orma austada para actuarcomo v&lvula. El mecanismo de operación es un conunto de cilindros dedo%le acción que ponen en uncionamiento un pi#ón ! cremallera que giranla placa superior del estrangulador. $a presión hidr&ulica se provee desde elpanal del estrangulador. 9.0 ! 9.9 Am%os estranguladores tienen paneles de operación que inclu!en

posición del estrangulador, contadores de em%oladas, manómetros depresión de sondeo ! casing, v&lvula de posición ! una %om%a para laoperación hidr&ulica. $os estranguladores, oricios o reductores, no son otra cosa que unestrechamiento en las tu%eras de fuo para restringir el fuo ! aplicar unacontrapresión al po"o.

$os estranguladores sirven para controlar la presión de los po"os, regulandola producción de aceite ! gas o para controlar la invasión de agua o arena.En ocasiones sirve para regular la parana, !a que reduce los cam%ios de

temperaturaG as mismo a!uda a conservar la energa del !acimiento,asegurando una declinación m&s lenta de los po"os, aumentando larecuperación total ! la vida fu!ente.

El estrangulador se instala en el ca%e"al del po"o, en un me acuerdo a la necesidad de elevar la presión o controlar la energa

en el fuo de la lnea vertical, as como tam%ién, tener una presión deaporte ! elevación controlada, se procede a la %aada de este tipo de


8/24

restricción, por lo que se va producir una presión dierencial en la quese tendr& una cada de presión que a su ve" puede ser calculada.

a+ Est$a%&u!a'o$"s ,u" s" a!oja% "% u% 'isositio '"%o*i%a'o/%i!" '" asi"%to”0 que va conectado en el ondo de la =*. Estos

estranguladores pueden ser introducidos o recuperados unto con la tu%era,o %ien maneados con lnea de acero operada desde la supercie.

+ Est$a%&u!a'o$"s ,u" s" as"&u$a% "% !a TP por medio de unmecanismo de anclae que act


9/24

a) Su $o9u%'i'a'.' Estos po"os pueden ser someros o proundos.

• 3omeros son aquellos que alcan"an una proundidad de 0@@@

m.

• *roundos éstos alcan"an una proundidad ma!or de 0@@@ m

%) Su $o'u((i6%.- Estos pueden ser po"os productores de aceite Igas ! po"os productores de gas (perorados en el casquete).

• *roductores aceite'gas con terminación en el !acimiento

productor deaceite'gas.

• *roductores gas con una terminación en el casquete de gas.


10/24

c) Esta'o *"(:%i(o.- $a terminación del po"o puede ser a aguerodescu%ierto, que la =5 en su extremo inerior esté a%ierta ! los po"oscon terminación completa la =5 de encuentra en su extremo inerior

cerrada ! cementada de%ao de la "ona de disparos.

• Aguero descu%ierto con la =5 a%ierta en su extremo interior.

• Aguero ademado sólo con =5 sin tu%era =*.

• =* ranca con =* li%re sin accesorios.

• =* con Empacador con =*'li%re ! empacador para aislar la =*

de la =5.

/na ve" conocidos los mecanismos de empue en un !acimiento sepuede denir a un po"o fu!ente como aquel, dado a que un apareo

de producción fu!e con energa propia. =am%ién se puede terminarcon =* ranca o con empacador, en el primer caso se podr& explotar a

través de la =* !4o la =5. $as caractersticas de fuo a través de la =.*.depender&n del di&metro de ésta ! las condiciones del !acimiento,

pudiendo ser laminar, tur%ulento, %ache, nie%la, etc.

$os po"os fu!entes de%ido a su condición se les denomina de dosormas po"os de %aa 5.J.A. ! po"os de alta 5.J.A., a continuación se

descri%e esta denominación.$a 5.J.A. o relación gas'aceite no es m&s que la cantidad de gas

producida en metros c


11/24

El o%etivo de mantener un control de presiones permitir& regular la

cuota de producción ! controlar la incursión de agua o arena.

El mantenimiento de una alta contrapresión evita el escape deracciones ligeras de petróleo, por lo que se aumentara la

recuperación total ! la vida fu!ente del po"o.

uando se aplica contrapresión por medio de un estrangulador,aumentamos articialmente la presión dentro del po"o. Esta presión

adicional eercida contra la ormación reduce la presión dierencial demodo que el petróleo se mueve al po"o con ma!or acilidad ! menos

pérdida de presión.

Esto signicara el control de los siguientes aspectos

a) ontrol de caudales de producción.'3e de%e eectuar una

producción controlada o racional de los fuidos provenientes delreservorio, de manera de producir el ma!or porcentae dehidrocar%uros con los caudales óptimos para este n.

%) ontrol de invasión de agua.' /n control irracional de

producción de petróleo provocara una inundación de agua oconicacion prematura del acuero entrampado los

hidrocar%uros de%ido a la conicacion.c) ontrol de arena.' El eecto de invasión de agua en el reservorio

ocasiona desesta%ilidad en los granos de arena de la roca

reservorio provocando el desprendimiento de las arenas

inicialmente compactas antes de la invasión migrando la arenasuelta hacia el po"o. Esta situación puede llegar a provocar lapérdida total del po"o llegando a ormar verdaderas cavernas

en los alrededores del po"o si no se controla a tiempo lainundación del agua.

uando se aplica la contrapresión a un po"o por medio de un

regulador de presión o un estrangulador o choque, se aumenta lapresión del po"o, este incremento reduce la presión dierencial demodo que el petróleo se mueva hacia el po"o con menor perdida

de presión. /n moderado régimen de producción tendr& como

consecuencia una relación gas petróleo (5J*) moderadaconservando as la energa de la ormación ! asegurando unadeclinación m&s %aa de los po"os por lo tanto, tendremos una

ma!or recuperación ! una vida fu!ente ma!or

;.- PRUE


12/24

los ingenieros de yacimientos para establecer características de reservorio, tales como

permeabilidad y compresibilidad, posición de fronteras y fallas.

Las ruebas de resión! Es el proceso en el cual se somete el pozo a un impulso el

cual produce un cambio en la tasa de flu"o y se mide su respuesta, es decir un cambiode presión.

La respuesta del yacimiento está determinada por parámetros tales como! la

permeabilidad, factor de daño, coeficiente de acumulación en el pozo, distancia a los

bordes, entre otros.

#asados en el entendimiento de la física de yacimientos, se desarrolló un modelo

matemático que relaciona los parámetros de yacimiento con la respuesta del pozo. En

consecuencia, cuando cote"amos la respuesta del modelo a la respuesta medida del

yacimiento podemos inferir que los parámetros del modelo son iguales a los

parámetros del yacimiento.

$na prueba de presión es la %nica manera de obtener información sobre el

comportamiento dinámico del yacimiento.

ANÁLISIS DE PRUEBAS DE PRESIÓN

La caracterización del yacimiento es indispensable para la predicción de su

comportamiento de producción. En la producción del yacimiento es necesario el

control de su comportamiento y la evaluación de las condiciones de los pozos

productores. Las pruebas &ec&as en pozos deben ser diseñadas, realizadas y


13/24

evaluadas de acuerdo con la información que se desee obtener y tomando en

consideración las limitaciones e'istentes.

PRUEBA DE PRESIÓN

Es una &erramienta utilizada para caracterizar al sistema pozo(yacimiento, ya que los

cambios presentes en la producción generan disturbios de presión en el pozo y en su

área de drena"e y esta respuesta de presión depende de las características del

yacimiento.Las propiedades del yacimiento son determinadas a través de pruebas de

pozos, utilizando mediciones de dos variables tasa de producción o presión.

ara ello se introduce un disturbio o perturbación en el yacimiento, cambiando una de

las dos variables en la mayoría de los casos la tasa de flu"o y se registran sus

consecuencias sobre la otra variable que es la presión.

La característica del comportamiento de la presión en función del tiempo obtenida

como resultado, muestra las propiedades del yacimiento.

FUNCIONES DE UNA PRUEBA DE PRESIÓN

)* +btener propiedades y características del yacimiento como! permeabilidad y presión

estática del yacimiento.

* redecir parámetros de flu"o como!

• Límites del yacimiento.

• -año de formación.

• omunicación entre pozos.

FINALIDAD DE UNA PRUEBA DE PRESIÓN

onsiste en un análisis de flu"o de fluidos que se utiliza para determinar algunas

características del yacimiento de manera indirecta.

/e causa una perturbación en el yacimiento, se meden las respuestas y se analizan

los datos que constituyen el período de flu"o transitorio.


14/24

$na prueba de presión es la %nica manera de obtener información sobre el

comportamiento dinámico del yacimiento.

UTILIDAD DE UNA PRUEBA DE PRESIÓN

$na prueba de presión es utilizada para determinar propiedades y características del

yacimiento como lo son la permeabilidad y presión estática del yacimiento. 0ambién es

%til para redecir parámetros de flu"o como! Límites del yacimiento, daño de formación

y omunicación entre pozos.

TIPOS DE PRUEBAS DE PRESION

PRUEtM@) ! se empie"a amedir en unción del tiempo de cierre (>t).

http://unellezpruebasdepresiones.blogspot.com/p/pruebas-build.htmlhttp://unellezpruebasdepresiones.blogspot.com/p/pruebas-build.html


15/24

El tiempo de fuo (tp) se dene asi

En una orma similar que para el caso de draKdoKn, se esta%lece que parafuo de estado no esta%le (transicente) se cumple la siguiente ecuación(Ecuación de Horner, 0D?0).


16/24

$a Ecuación de Horner sugiere que la relación entre pKs ! (tpN>t)4>t es unalinea recta en escala semi'log.

3i se escoge un valor dierente a p0h se de%e modicar la constante :.9: deacuerdo a la siguiente relación


17/24

$a cada de presión relacionada con el eecto s6in (>ps6in) se estima con la

siguiente relación

$a Eciencia de luo (E) se dene similarmente que para draKdoKn

>onde la pK es la presión de ondo fu!ente registrada inmediatamenteantes del cierre ! pO es la presión leida de la tendencia lineal (perodotransiente) para un >tMinnito P(tpN>t)4>tQM0.

PRUE


18/24

O$a prue%a de fuo (>raKdoKn) puede durar desde unas pocas horas hastavarios das si es necesario, dependiendo de los o%etivos de la prue%a.

O/na prue%a de fuo de%e ser recomendada en oposición de una prue%a derestauración de presión en una situación en la que se puede arrancar elperodo de fuo (>raKdoKn) con una presión uniorme en el !acimiento,de%ido a esta ra"ón los po"os nuevos son excelentes candidatos.

OAunque una de%ida corrida de una prue%a >raKdoKn suministraconsidera%le inormación acerca de un !acimiento, la prue%a puede serdicil de controlar como es el caso de una prue%a fu!ente. 3i una tasaconstante no puede ser mantenida dentro de una tolerancia ra"ona%le, esrecomendado el uso de prue%as Cultitasas, las cuales podran ser usadastam%ién si el po"o no uera cerrado por un tiempo suciente hasta alcan"arla presión est&tica del !acimiento.

O3e reali"an haciendo producir un po"o a tasa constante ! registrando la

presión como unción del tiempo. $a inormación que se o%tiene usualmenteinclu!e la permea%ilidad del !acimiento, el actor de da#o, ! el volumen del!acimiento (si la prue%a se reali"a por largo tiempo).

S%etivos

O$os o%etivos de una prue%a de fuo inclu!en estimaciones depermea%ilidad, actor de da#o ! en ocasiones, el volumen del !acimiento. $aprue%a de evaluación de presiones durante el perodo de fuo es

particularmente aplicada en po"os nuevos ! en aquellos que han sidocerrados un tiempo sucientemente largo, que permite que la presiónest&tica del !acimiento se esta%ilice.

• >etermina

El propósito de la prue%a de declinación de presión es determinar lassiguientes caractersticas del po"o ! del !acimiento

O*ermea%ilidad.

Oapacidad de la ormación.

O=ransmisi%ilidad del !acimiento.

OEciencia de fuo.

O>a#o o estimulación.

OEecto de almacenamiento del po"o.

Oolumen del drenae.OJeometra del !acimiento.


19/24

*ara fuo de estado noesta%le (transiente) seutili"a

S" u"'" a$$"&!a$ '" !a si&ui"%t" 9o$*a8

Jr&co de *K vs. t en escala semi'log generar& una lnea recta dependiente Bm8 en lpc4ciclo. Est& pendiente es negativa


20/24

-+=E5E*=S

$a permea%ilidad puede ser estimada por la siguiente expresión


21/24

El eecto s6in puede determinarse partiendo de la Ec

Haciendo pKM p0hr (tomada de la extrapolacion de lnea recta), la Ecqueda

$a cada de presión relacionada con el eecto s6in (>ps6in) se estima con lasiguiente relación

on esta prue%a tam%ién se puede determinar la relación de laproductividad del po"o con o sin presencia del eecto s6in

3e denen los -ndices de *roductividad -deal ! 5eal

3e dene la Eciencia de luo (E)

$a Eciencia de luo es una medida de cuanto ha aectado el eecto s6in laproductividad del po"o. Este eecto puede ser tanto para estimular oBda#ar8 el po"o.


22/24

uando se reali"a una estimulación o acidicacion en un po"o, la Ecienciade luo tam%ién se utili"a para cuanticar en cuanto se incrementa laproductividad del po"o luego del tra%ao.

uando la prue%a alcan"a un tiempo sucientemente largo ! se llega a latransición entre el estado no esta%le ! el pseudo'esta%le, se pierde lalinealidad en la curva de *K vs. t.

$a presión empe"ar& a disminuir linealmente con el tiempo (Estado *seudo'esta%le).

3i se graca pK vs t en coordenadas cartesianas se o%tiene una recta

>onde mTes la pendiente de la recta (en oord. artes.) >urante el perodopseudo'esta%le.

-gualmente se puede determinar la geometra del &rea de drenae, con ladata del perodo pseudo'esta%le, hallando el actor de orma (A)(Earlougher, 0DUU).

>óndem *endiente de la recta en periodo transiente (Jraco 3emilog)mV *endiente de la recta en periodo pseudo'esta%le (Jr&co artesiano)pint *unto de corte de recta con ee W (tM@), en graco cartesiano.

P$u"a Iso($o%a! >P$u"a a$a o3os '" &as+8X Ca$a(t"$?sti(as8OA dierencia de las prue%as convencionales en la -socronal no se requierealcan"ar condiciones esta%ili"adas.

OEsta consiste en producir el po"o a dierentes tasas durante periodos detiempo iguales, ! cerrar el po"o hasta alcan"ar la presión promedio del &reaen el periodo comprendido entre dos cam%ios de tasas su%siguientes.

X D"t"$*i%a8


23/24

O$as prue%as isocronales son utili"adas para determinar el potencial de fuoa%ierto (AS) en po"os perorados o produciendo de medios porosos de %aapermea%ilidad.

X E! $o("'i*i"%to a s"&ui$ a$a $"a!i3a$ u%a $u"a Iso($o%a!"s "! si&ui"%t"8

0) errar el po"o ! permitir la restauración de la presión hasta su seudoesta%ili"ación.

9) *roducir el po"o a una tasa de fuo constante ! tomarsimult&neamente medidas de presión es unción del tiempo. ($os periodosdel tiempo a los cuales se toman las medidas de presión de%en ser ospara todas las tasas de fuo).

:) errar el po"o ! permitir la restauración de la presión hasta el mismovalor seudo esta%ili"ado.

7) *roducir el po"o a una tasa de fuo dierente ! tomar valores depresión en los mismos intervalos del tiempo especicados en 9.

?) 5epetir los pasos : ! 7 para otro valor de esta tasa de fuo.

@.-NDICE DE PRODUCTIBIDAD


24/24

tema nº2 surgencia natural

Documents