Bombeo Neumático PDF

PRODUCCIÓN III

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Bombeo neumático En el bombeo neumático se utiliza utiliza la energía almacena almacenada da en compresores de gas directamente para el levantamiento del fluido a superficie. En este método inyectamos gas desde un compresor a el espacio anular (entre la cañería y tubería tubería de producción) producción) el cual reduce reduce la densid densidad ad de la col columna umna de liquid liquidoo a medida medida que el gas gas se mue mueve ve haci haciaa arriba arriba en la la tuberí tubería, a, cad cada a burbuja burbuja de gas se expande debido a la reducción de la presión en ella. Para utilizar este método es necesario tomar en cuenta algunos aspectos y característi características cas preponderantes preponderantes de los pozos: a) La presió presiónn de flujo flujo en en cabeza cabeza del del pozo. pozo. b) Índ Índice ice de product productivi ividad. dad. c) La relac relación ión gas lliqu iquido ido de formaci formación. ón. d) Porcent Porcentaje aje de de producc producción ión de de agua. agua. e) Profun Profundida didadd de de los los bal baleos. eos. f) Diámetro Diámetro de la la cañería cañería de producción, producción, tuberí tuberíaa y líneas líneas de surgencia surgencia e inyección de gas. g) Presión Presión del fond fondoo de de pozo pozo.. h) Temperatura Temperatura en cabeza, baleos y fondo fondo del pozo. i) Volumen Volumen,, presión presión y graved gravedad ad especi especific ficaa del ggas as disponi disponible ble.. El bombeo neumático es dividido dentro de dos distintas clasificaciones.

A) FLUJO FLUJO CONTIN CONTINUO. UO.-El método de flujo continuo es similar al flujo natural, este método utiliza una inyección inyección conti continua nua de energía en forma de gas comprimido, para ayudar ayu dar a la energí energíaa del yac yacimi imiento ento en la ex extra tracci cción ón del flui fluido do hasta hasta la superficie del pozo. BENJIN GONZÁLES SARA 200702076

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El gas es inyectado dentro de la corriente de fluido con el propósito de reducir la densidad de la columna de fluido suficientemente para permitir  que la presión del reservorio por levantamiento llegue hasta la superficie. La operación de flujo continuo consiste en controlar la inyección de gas a alta presión dentro de una columna de fluido fluyente para causar aereacion desde el punto de inyección hasta la superficie para obtener una presión fluyente de fluido para un deseado caudal de producción. La inyección de gas ayuda o reemplaza al gas de la formación.

B) FLUJO INTERMITENTE.El líquido que se encuentra dentro de la tubería es levantado desde el punto de inyección por el gas de inyección debajo de este; por lo que la expansión adicional del gas causa que el fluido se mueva hacia la superficie. La operación de un levantamiento intermitente es el desplazamiento de una bache (taco) de liquido hasta la superficie por una presión alta de gas. El levantamiento intermitente primeramente es un proceso de desplazamiento, si bien en alguna instancia es una combinación de desplazamiento y aereacion del bache de líquido.

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Flujo natural

Flujo continuo BENJIN GONZÁLES SARA 200702076

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Flujo intermitente

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SELECCIÓN DEL MÉTODO CONTINUO O INTERMITENTE.-

Los principios en que se basan estos dos tipos de operación son separados y distintos y raramente se combinan. Sin embargo ambos tipos tienen un lugar  definido en las operaciones de bombeo neumático y son las características de bombeo individuales del pozo que se analizan y se hacen las instalaciones del tipo de equipo correcto entonces la operación proporcionara una ejecución eficiente y satisfactoria. Por ejemplo el gas de la formación puede ofrecer poca o ninguna ayuda en las operaciones de flujo intermitente, en cambio es útil en el flujo continuo. Una base arbitraria para clasificar las presiones dl yacimiento y los índices de productividad como altos, intermedios y bajos es la superficie.

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PRESIONES DE YA CIMIENTO  •

 ALTA: Si es suficiente para sostener una columna de fluido del 70% o más de la profundidad total del pozo.

•

INTERMEDIA:

•

Si es suficiente para sostener una columna de fluido entre el 40% y 70% de la profundidad total del pozo.

•

BAJA: Si es suficiente para sostener una columna de fluido menor al 40%. Í NDICE DE PRO DUCT IVIDA D 

•

Llamamos índice de productividad ALTO cuando el IP > 1

•

Llamamos índice de productividad INTERMEDIO cuando el IP está entre

0.3 a 1 •

Llamamos índice de productividad BAJO cuando el IP < 0.3

Presión de

Índice de

Método

yacimiento

Productividad

 Alta

Baja

intermitente

 Alta

Intermedia

Continuo / intermitente

 Alta

Alta

Continuo

Intermedia

Baja

intermitente

Intermedia

Intermedia

Continuo / intermitente

Intermedia

Alta

Continuo

Baja

Baja

intermitente

Baja

Intermedia

intermitente

Baja

Alta

intermitente

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SISTEMA DE BOMBEO NEUMÁTICO Consiste en: a) Sistema de compresión de gas (compresor) b) Un sistema de control de gas en la superficie (cabeza de pozo) c) Sistema de control de gas en el subsuelo (válvulas de bombeo neumático) d) Sistema de recolección (depuradores, separadores, tanque de almacenamiento, etc.)

El compresor suministra la energía para el levantamiento de fluido, el regulador  controla en superficie el caudal de flujo de gas dentro del espacio anular entre la cañería de producción y la tubería y las válvulas de bombeo neumático controlan el caudal de flujo de gas dentro de la corriente de fluido.

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TIPOS DE INSTALACION CON BOMBEO NEUMATICO La selección de un equipo para una instalación de bombeo neumático debe ser  realizada para un pozo en particular. Las condiciones del pozo deben indicar el tipo de instalación que se debe utilizar ya sea para que el pozo funcione con bombeo continuo o intermitente. En resumen, condiciones como la posible producción de arena, agua y/ó la conificación de gas son puntos de mucha influencia en el diseño de una instalación. Dentro de la determinación del tipo inicial de la instalación, la decisión debe ser basada en el futuro funcionamiento del pozo incluyendo la declinación de la presión de fondo del pozo y la disminución del índice de productividad.

INSTALACION ABIERTA Sus características son: a) Se baja la tubería sin packer. b) Existe comunicación entre la cañería y la tubería. c) Se utiliza para pozos con buenos caudales y en flujo continuo. d) El gas de inyección causa contrapresión a la formación, como la formación causa contrapresión al gas de inyección.

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INSTALACION SEMICERRADA Sus características son: a) Se baja la tubería con packer. b) Se utiliza para ambos sistemas: flujo continuo e intermitente. c) El gas de inyección causa contrapresión a la formación. d) Se lo utiliza cuando la presión estática es de media a alta e índice de productividad alto.

INSTALACION CERRADA Sus características son: a) La válvula de pie debe ser colocada más debajo de la última válvula. b) La válvula de pie evita que la presión del gas de inyección cause contrapresión a la formación. c) Se lo utiliza para presiones bajas e índices de productividad alto intermedio y bajo. d) No es recomendable en pozos con producción de arena.

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Existen otros tipos de instalación llamadas cámaras de acumulación. La cámara de acumulación se la utiliza para evitar la contrapresión que hace la presión hidrostática del fluido que se encuentra dentro de la tubería a la formación.

SISTEMA DE DESCARGA DE UN POZO SECUENCIA DE DESCARGA PARA FLUJO CONTINUO

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VALVULAS PARA BOMBEO NEUMATICO Las válvulas para bombeo neumático están diseñadas y se instalan para estar  erradas hasta que satisfagan ciertas condiciones del pozo (inyección de gas) entonces se abren. Cuando se abren permiten que el gas o cualquier otro fluido (fluido de terminación) pase desde el espacio anular hasta el interior de la tubería de producción. Los siguientes mecanismos se utilizan para aplicar fuerza a la válvula para mantenerla cerrada.

1. Un domo ó cámara; cargad con la presión de un gas comprimido. Generalmente este gas es nitrógeno, pero puede ser gas natural o aire.

2. Un resorte comprimido. Cada una de estas partes debe ajustarse en superficie antes de que se baje la válvula dentro del pozo. La presión de la cámara puede establecerse en cualquier 

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cantidad de PSI y la tensión del resorte puede ajustarse hasta que tenga el grado de resistencia deseado. La fuerza que hace que la válvula se abra puede derivarse de una u otra condición del pozo o en combinación a medida que el bombeo neumático comienza. 1. La presión del gas de inyección. 2. La presión hidrostática de la columna de fluido en la tubería incluyendo el peso del gas.

CLASIFICACION DE LAS VALVULAS Las válvulas para bombeo neumático se clasifican en dos: 1. VÁLVULA DESBALANCEADA. 2. VÁLVULA BALANCEADA.

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VÁLVULA DESBALANCEADA La válvula desbalanceada tiene un rango de ‘presión limitada por una presión superior de apertura y una presión inferior de cierre. Las válvulas desbalanceadas se abren a una presión determinada y luego se cierran a una presión más baja. Tienen spread. VÁLVULA BALANCEADA Se abren y se cierran a la misma presión, su presión de apertura es igual a sui presión de cierre. Esta válvula no tiene spread.

TIPOS DE VALVULAS Existen dos tipos de válvulas: 1. Válvulas que funcionan a presión. 2. Válvulas a resorte accionada por presión diferencial. VÁLVULAS QUE FUNCIONAN A PRESIÓN Cuando la válvula está cerrada la fuerza de apertura es la presión del gas de inyección que viene del espacio anular actuando contra la superficie inferior del fuelle, además de la presión de la tubería que actúa contra el extremo inferior del vástago o pistón de la válvula.

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CLASIFICACION DELA VALVULAS DE ACUERDO A LA PRESIÓN DE  ABRIRLAS: a) Válvula balanceada accionada por la presión del gas de inyección. b) Válvula balanceada accionada por la presión del fluido de producción del pozo. c) Válvula balanceada combinada accionada por ambas presiones (gas de inyección y fluido de producción). d) Válvula desbalanceada accionada por la presión del gas de inyección. e) Válvula desbalanceada accionada por la presión del fluido de producción del pozo. f) Válvula balanceada combinada accionada por ambas presiones (gas de inyección y fluido de producción).

VÁLVULAS A RESORTE ACCIONADA POR PRESIÓN DIFERENCIAL Estas válvulas son de las que normalmente están abiertas, la presión diferencial entre la tubería y el espacio anular la cierra, estas válvulas no se abren ni se cierran a ninguna presión determinada, es decir; no dependen de la presión de la tubería ni del espacio anular. El resorte es el que mantiene fuera de su asiento al vástago, generalmente tiene una fuerza entre (100 a 150 Psi), siempre que la presión diferencial entre la tubería y el espacio anular sea menor de 100 a 150 Psi, la válvula se abre e inyecta gas al interior de la tubería.

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