Expo Sistema Integral de Produccion

UNIVERSIDAD POLITECNICA DEL GOLFO DE MEXICO INGENIERIA DE PRODUCCION ALUMNOS: CASTILLO PEREZ DANIELA LOPEZ HERNANDEZ LUIS OSWALDO LOPEZ HERNANDEZ JONATHAN ZENTELLA OLAN ISAAC FACILITADOR: EUGENIO HERIBERTO MARTINEZ CASTELLANO

INTRODUCCION Es el conjunto de elementos que transporta a los fluidos del yacimiento hasta lasuperficie, los separa en aceite, gas y agua y los envía a instalaciones para sualmacenamiento y comercialización. La importancia de la caracterización del fuido permitirá describir el comportamiento de los fluidos al realizar la simulación composicional del yacimiento apropiadamente.

SISTEMA ITEGRAL DE PRODUCCION

Básicamente, el sistema integral de producción es un conjunto de elementos que transporta los fluidos del yacimiento hacia la superficie, los separa en aceite, gas y agua, y finalmente los envía a instalaciones para su almacenamiento y/o comercialización. Así mismo, un sistema integral de producción puede ser relativamente simple o puede incluir muchos componentes.

SISTEMA INTEGRAL DEL POZO

(1)Yacimiento. (2)Tubería de producción. (3)Estrangulador. (4)Separador. (5)Tanque de almacenamiento. (6)Válvula de tormenta. (7)Presión en la cabeza del pozo (pwh) (8)Gas a petroquímica, criogénica, estación de compresión. (9)Crudo a refinación. (10) Presión de fondo fluyendo (pwf).

Los componentes básicos de un sistema integral de producción son: • Yacimiento. • Pozo. • Tubería de descarga. • Estrangulador. • Separadores y equipo de procesamiento. • Tanque de almacenamiento.

CONCEPTOS BASICOS YACIMIENTO: Es la porción de una trampa geológica que contiene hidrocarburos y que se comporta como un sistema interconectado hidráulicamente. POZO: agujero entubado que coneca el yacimiento con la superficie TUBERIA DE DESCARGA: Las tuberías son estructuras de acero, cuya finalidad es transportar el gas, aceite y en algunos casos agua desde la cabeza del pozo hasta el tanque de almacenamiento.

• ESTRANGULADOR: Es un aditamento que se instala en los pozos productores con el fin de establecer una restricción al flujo de fluidos. Es decir, permite obtener un gasto deseado, además de prevenir la conificación de agua, producción de arena y sobre todo, ofrecer seguridad a las instalaciones superficiales.

• SEPARADORES: Los separadores como su nombre lo indica, son equipos utilizados para separar la mezcla de aceite y gas, y en algunos casos aceite, gas y agua que proviene directamente de los pozos.

• TANQUES ALMACENADORES: Son recipientes de gran capacidad de almacenar la producción de fluidos de uno o varios pozos.

SISTEMA ARTIFICIAL DE PRODUCCION Son aquellos que de acuerdo a su diseño se adecuan a las características del pozo para continuar con su explotación. Dependiendo de las condiciones económicas, operacionales y características del pozo (presión, temperatura y profundidad) se podrá elegir un sistema u otro. Un SAP es instalado cuando la presión en el yacimiento no es suficiente para elevar el crudo hasta a superficie, es decir, el yacimiento ya no cuenta con la presión natural como para producir los hidrocarburos en forma natural, o cuando los gastos de producción no son los deseados.

Consideraciones para la instalación de un SAP • ASPECTOS TECNICOS: (Problemas que pueden presentarse) ANALISIS ECONOMICOS: • (Costos)

EXISTEN DIFERENTES TIPOS DE SISTEMAS ARTIFICIALES DE PRODUCCIÓN COMO LOS QUE MENCIONAREMOS A CONTINUACIÓN:

BOMBEO NEUMATICO CONTINUO

En el proceso de bombeo de gas de flujo continuo, se está inyectando gas continuamente en el pozo a una presión relativamente alta dentro de la columna de fluido. (Este gas inyectado se une al gas de formación para bombear el fluido a la superficie por una o más ramas de flujo). Ventajas.

Desventajas.

• Inversiones bajas para pozos profundos. • Bajos costos en pozos con elevada producción de arena. • Flexibilidad operativa al cambiar condiciones de producción. • Adaptable en pozos desviados. • Capaz de producir grandes volúmenes de fluidos.

• Requiere una fuente continua de gas. • Costos operativos altos si el gas es comprado. • Altos costos operativos al manejar gases amargos

BOMBEO NEUMATICO INTERMITENTE En este tipo de bombeo, el gas penetra a la tubería de producción, una vez que se ha acumulado en el pozo cierta cantidad de fluidos, el gas entra súbitamente desplazando a los fluidos acumulados como un pistón. El fluido dentro de la tubería de producción es levantado en forma de baches o pistones. La expansión adicional del gas obliga al fluido a moverse hacia la superficie. Ventajas. • Inversiones bajas para pozos profundos. • Bajos costos en pozos con elevada producción de arena. • Flexibilidad operativa al cambiar condiciones de producción. • Adaptable en pozos desviados.

Desventajas. • Requiere una fuente continua de gas. • Los gastos de producción son reducidos. • Su eficiencia es muy baja (10-15%). • Más cantidad de gas para producir un barril.

BOMBEO MECANICO El bombeo mecánico es un sistema artificial de producción (SAP) en el cual el movimiento del equipo de bombeo subsuperficial se origina en la superficie y se transmite a la bomba por medio de una sarta de varillas de succión Ventajas. • Familiar para ingenieros de diseño y el personal operativo. • Diseño simple. • Baja inversión para producción de volúmenes bajos y profundidades someras a intermedias (2400 mts.).

Desventajas. • Inversiones altas para producciones altas y así como para profundidades medias y profundas. • Debido a las características de las varillas se limita el BM a profundidades mayores y volúmenes altos de producción. • Problemas en agujeros desviados.

BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO La bomba centrífuga debe su nombre a la capacidad que tiene de desplazar fluidos mediante la generación de fuerzas centrífugas. La bomba centrífuga multietapas se caracterizan por: • Diámetro reducido. • Gran cantidad de etapas. • Diseño para altas cargas. La bomba electrosumergible es normalmente impulsada por un motor de inducción, bipolar, trifásico, el cual opera a una velocidad típica de 3,500 RPM.

Avances en las mediciones de las propiedades de los fluidos

• Las

propiedades de los fluidos de yacimiento desempeñan un rol clave en el diseño y la optimización de las terminaciones de pozos y las instalaciones de superficie destinadas a manejar los yacimientos en forma eficiente. Por lo tanto, la caracterización precisa de los fluidos es una parte vital de cualquier proyecto de producción de petróleo o gas. Las modernas técnicas de análisis de fluidos proveen los datos de alta calidad requeridos para desarrollar estrategias de producción adecuadas.

Caracterización de fluidos Caracterización de fluidos son ampliamente cerradas, pues entre los líquidos y los gases su diferencia puede cambiar por la presión y por la temperatura y en el caso de los fluidos no Newtonianos permiten la absorción de impactos. Los fluidos los podemos definir como substancias que se deforman constantemente por un esfuerzo constante y se pueden dividir en dos categorías:

• •

Newtonianos No Newtonianos

Caracterización de fluidos Aspectos y características de fluidos:

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Estabilidad.- Esta se presenta cuando las partículas del fluido siguen una trayectoria uniforme y su velocidad es constante sin importar el punto en el que se encuentre y el tiempo en el que transcurra.

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Turbulencia.- Esta se presenta cuando por tener una aceleración muy elevada, en donde el fluido toma movimientos irregulares como torbellinos y remolinos.

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Viscosidad.- Esta cualidad se definiría como la resistencia o fricción interna y se puede presentar cuando dos capas adyacentes se desplazan dentro del fluido convirtiéndose la energía cinética en energía interna.

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Densidad.- La densidad establece que tan fuerte se unen los átomos del fluido o su grado de compactación. Los diferentes materiales pueden tener diferente grado de densidad.

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Volumen.- Es el espacio que ocupa el fluido tomando en cuenta la unidad de peso, y se encuentra influenciado ampliamente por la temperatura y la presión que caen sobre el mismo.

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Peso.- Este es el peso que se encuentra aunado o ligado a la densidad y por su uso unitario se aplica ampliamente en la física.

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Gravedad Específica.- Esta se presenta en los fluidos y es adimensional, debido a que es el resultado del cociente entre dos unidades con magnitud idéntica.

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Tensión superficial.- La tensión superficial se produce en los fluidos, sobre todo en los líquidos a causa de que las moléculas ejercen una atracción entre sí mismas, limitando en los líquidos su paso por orificios reducidos.

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Capilaridad.- Se denomina capilaridad en los fluidos, cuando éstos pueden desplazarse por delgados conductos (tubos), en tanto y cuanto se relacione con su tensión superficial. Así, en el mercurio la tención superficial no le permitirá subir y ejercerá una fuerza en oposición, en cambio con el agua, la reducida tención producirá una elevación proporcional al introducir un tubo capilar sobre la misma.

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Fluidos Newtonianos.- En los fluidos newtonianos, la viscosidad es relativamente constante y por ende son los más conocidos, pues su textura y definición en simple. Esta propiedad se encuentra visible en la mayoría de los fluidos conocidos, desde el agua, hasta los aceites, (naturales o pétreos).

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Fluidos no Newtonianos.- En éste la viscosidad varía, y no es constante su densidad, y se encuentra completamente influenciado por la temperatura y su tensión, por lo que no tiene un valor definido en su densidad. Este se caracteriza por endurecerse al recibir un impacto (fuerza cortante) y recupera su fluidez al perder la tensión o fuerza aplicada. Este fenómeno se percibe fácilmente en la mezcla de almidón con agua.

Clasificación de los fluidos

Caracterizacion de los fluidos presentes en el yacimiento tomando en cuenta el comportamiento termodinamico.

Caracterización de fluidos presentes en un yacimiento