Modulo I Generalidades de Produccion de Petroleo

MODULO I. GENERALIDADES Presentado por: Ing. Alfredo Rodríguez. MSc 

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN

…..La misión de un ingeniero de producción puede que sea bastante compleja y amplia. Este debe realizar diversas actividades tales como: diseño y optimización de sistemas  de levantamiento artificial, seguimiento y control del potencial de producción, elaboración de estudios, informes y programas, entre otros. También todo ingeniero de 

producción debe conocer criterios y conceptos que sobre el potencial de producción, declinación y contribuciones son utilizadas en la estimación del máximo potencial de un  pozo o grupos de pozos. No conforme con esto, debe conocer el desarrollo y resultado  de uso de nuevas tecnologías en el área, las cuales contribuirán al mantenimiento o 

incremento del potencial de un pozo o campo.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. La principal responsabilidad de un ingeniero de producción es realizar un continuo seguimiento del comportamiento de producción de un pozo y/o grupo de pozos, con el objeto de verificar se el pozo se comporta como lo esperado o si el sistema pozo-yacimiento requiere ser optimizado. 

El seguimiento al potencial conlleva al conocimiento y uso de ciertos conceptos y definiciones propias de esta actividad.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Máximo Potencial de Producción (MPT  ( MPT ) Se refiere al nivel máximo de producción que puede ser sustentado consistentemente en pozos conectados a facilidades de producción, bajo condiciones normales de operación, cumpliendo las normas ambientales y de utilización del gas vigente (Pozos de petróleo). 

Este se realiza y/o revisa mensualmente.



El valor del MPT es MPT es discutido y acordado por un equipo de trabajo.



El MPT deberán MPT  deberán incluirse todos los pozos capaces de producir por un periodo de tiempo de tiempo determinado.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Máximo Potencial de Producción (MPT  ( MPT ) 

La revisión mensual del MPT es MPT  es un ejercicio Post-mortem. En general, se trata de un balance mensual de perdidas y ganancias de potencial, el cual se puede representar mediante la siguiente ecuación:  =  −     +    

 =             =         ñ ñ 

Las perdidas y Ganancias se consideran todas aquellas acumuladas hasta la fecha.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Máximo Potencial de Producción (MPT  ( MPT ) 

La estimación mensual del MPT realmente MPT  realmente se realiza a nivel de pozo, a final de cada mes, y sobre la base de las ultimas medidas representativas que se dispongan.



Durante esta revisión podría ocurrir cualquiera de los siguientes eventos:

a) Las ultimas ultimas medid medidas as muestran muestran que el pozo se se encuentra encuentra produci produciendo endo en línea línea con el potencial asignado. b) Las ultimas medida medidass muestran muestran que el pozo se se encuentra encuentra produc produciendo iendo por debajo del potencial. c) Las ultimas medida medidass muestran muestran que que el pozo es producie produciendo ndo por encima del potencial asignado.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Perdidas Operacionales Normales o Diferida Ordinaria (DO)  ( DO)  Puesto que el MPT  resulta difícilmente alcanzable en la practica puesto que la operación normal de operación es un tanto diferente a las condiciones de prueba. En términos reales se tienen todos los pozos fluyendo a la estación en forma continua, bajo un ambiente de interrupciones ordinarias por razones inherentes al proceso de producción, como filtraciones, mermas, etc. 

Debido a esto, la producción obtenida

en los puntos de medición y

fiscalización es menor que la sumatoria de los MPT  MPT de de cada pozo. 

Esta diferencia entre producción operada es lo que se conoce como producción diferida o simplemente “Diferida”.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Perdidas Operacionales Operacionales Normales Normales o Diferida Ordinaria (DO)  Diferida Extraordinaria: cuando parte de la producción faltante se encuentra asociada a causas extraordinarias tales como: paros de mantenimiento programados o siniestros. Diferida Ordinaria: Originada tanto por causas conocidas y cuantificables (como, interrupciones por trabajos de guayas, pruebas especiales, cierres de válvulas de seguridad, etc.), como por causas intangibles y no cuantificables (como, mermas en estaciones y oleoductos, efectos climatológicos, cambios en las presiones de separación, entre otros).

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Potencia de Producción (PT)  Ya que el MPT  MPT no no es materializable en la practica, se establece el concepto de potencial de producción PT , el cual representa el volumen de hidrocarburo o potencial producible de un campo o segregación en un momento dado. 

El potencial de producción PT  PT matemáticamente matemáticamente se define como:

 =  −

 

 

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 1.- SEGUIMIENTO Y CONTROL. Producción Disponible (PD)  Esta se encuentra formada por la producción operada PO  (referida a la producción manejada en los patios de tanque y asociada a los pozos activos en un periodo dado) y a la producción cerrada por restricciones de mercado CM  (referida al volumen de hidrocarburos que deja de producirse por razones de mercado o por estrategias de producción, y forma parte de la producción inmediatamente disponible). 

PD  se diferencia de PT  solo cuando haya ocurrido alguna diferida extraordinaria durante el mismo periodo.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 2.- DISEÑO DE FACILIDADES. FACILIDADES. El ingeniero de producción deberá conocer como seleccionar el diámetro óptimo del estrangulador, a fin de controlar la producción de fluidos o solidos indeseables e incrementar el recobro. Además, resulta imprescindible que este profesional conozca a detalle el diseño a detalle de cualquier equipo de levantamiento artificial, de manera que pueda interpretar los resultados obtenidos mediante el uso de algún simulador comercial disponible.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 3.- MANEJO DE INFORMACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA. El ingeniero de producción debe hacer seguimiento a las carpetas de producción, donde se recopila toda la información oficial referente a las actividades operacionales relacionadas en el pozo y plasmadas en los reportes de operaciones diarias de perforación, completación original, servicios, trabajos de reacondicionamiento, estimulaciones, entre otros.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 4.- ESTUDIOS. Mediante técnicas como por ejemplo el análisis nodal, así como el uso de simuladores el ingeniero de producción podrá analizar en detalle el sistema de producción (Yacimiento-Pozo-Superficie, para de esta manera, definir el sistema de levantamiento o completación adecuado para un pozo, determinar posibles cuellos de botellas presentes en el sistema de estudio, definir el índice de productividad del pozo, entre otros.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 5.- ELABORACIÓN DE INFORMES. La elaboración de informes es otra de las responsabilidades del ingeniero de producción. Algunas veces, resulta necesario reportar las actividades desarrolladas en ciertos pozos considerados como especiales, o simplemente elaborar un informe sobre el nivel de actividades ejecutadas durante cierta actividad de campo.

ACTIVIDADES DEL INGENIERO DE PRODUCCIÓN 6.- DESARROLLO DE NUEVAS TECNOLOGIAS. Un profesional responsable deberá estar atento al desarrollo de nuevas tecnologías, determinando específicamente las ventajas y desventajas de su uso, como estas tecnologías son o pueden ser afectadas en el comportamiento futuro del pozo o campo y como estas tecnologías afectarían los costos y ganancias durante la vida útil del sistema.

EL PROCESO DE PRODUCCIÓN LINEA DE FLUJO

Pwh

SEPARADOR

Psep La presión fluyente en el cabezal debe ser lo  suficientemente alta para llevar los fluidos  hasta la estación de flujo donde la  contrapresión es la impuesta por el separador. Si la presión fluyente en el fondo del pozo, Pwf, es lo suficientemente alta para vencer el  peso de la columna de fluido y la fricción en la  tubería de producción, el fluido llegará al  cabezal con una presión Pwh.

6138’

A través de la completación se consume un  DP = Pwfs-Pwf.

7435’

Pwfs Pwf  COMPLETACIÓN 

7544’

-8672’

Pws

EL PROCESO DE PRODUCCIÓN

ΔP4

Superficie Pwh

ΔP3

pozo

Pws Yacimiento

rw

ΔP2

Plf

Pws - Psep =

Pwf

Fluidos

re

Línea de Flujo

ΔP1

Separador Psep

ΔP1

Tanque

+ ΔP2 + ΔP3 + ΔP4

EL PROCESO DE PRODUCCIÓN



Comportamiento de las presiones a lo largo del sistema de producción

EL PROCESO DE PRODUCCIÓN



Comportamiento de las presiones a lo largo del sistema de producción

EL PROCESO DE PRODUCCIÓN



OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN.

La optimización del sistema de producción consiste en minimizar los requerimientos de energía en la cara de la arena productora con el objeto de maximizar el diferencial de presión a través del yacimiento y provocar de esta manera la mayor afluencia de fluidos sin que genere problemas de producción: arenamiento, conificación de agua, etc. Para ello se debe realizar un análisis de sensibilidad de las variables mas importantes que intervienen en el proceso de producción y cuantificar su impacto sobre la tasa de producción mediante el balance de la energía ofertada por el yacimiento y la demandada por la instalación en un punto llamado NODO, este análisis es que se denominara en lo sucesivo: ANALISIS NODAL™

COMPLETACIÓN DE POZOS

UNA DEFINICIÓN…..

Dotar al pozo del equipo necesario y necesario  y adecuado a fin de producirlo en forma optima de una manera segura y rentable. METODOS DE COMPLETACIÓN 

FORMACION NO CONSOLIDADA



FORMACION CONSOLIDADA

COMPLETACIÓN DE POZOS METODOS DE COMPLETACIÓN





FORMACION NO CONSOLIDADA

EMPAQUE GRAVA A HOYO





DESNUDO DESNUD O (O.H.G.P (O.H.G.P.. Ó E.G.H.D E.G.H.D.). .).



EMPAQUE GRAVA INTERNO (I.G.P. ó E.G.I.).

FORMACION CONSOLIDADA

COMPLETACION

A

HOYO

DESNUDO 

COMPLETACION HOYO DESNUDO

CON TUBERÍA RANURADA. 

COMPLETACIÓN COMPLET ACIÓN CON REVESTIDO

CEMENTADO Y CAÑONEADO.

COMPLETACIÓN DE POZOS METODOS DE COMPLETACIÓN (EMPAQUE CON GRAVA) COMP. GRAVA A HOYO DESNUDO

COMP. CON GRAVA INTERNA

COMPLETACIÓN DE POZOS METODOS DE COMPLETACIÓN (A HOYO DESNUDO)

Con Forro Ranurado

COMPLETACIÓN DE POZOS METODOS DE COMPLETACIÓN REVESTIDO, CEMENTADO Y CAÑONEADO

COMPLETACIÓN DE POZOS TIPOS DE COMPLETACIÓN COMPLETACIÓN SENCILLA SIMPLE

COMPLETACIÓN SENCILLA SIMPLE POZOS HORIZONTALES

COMPLETACIÓN DE POZOS TIPOS DE COMPLETACIÓN COMPLETACIÓN SENCILLA SELECTIVA: 

COMPLETACIÓN MULTIPLE  (DOBLE/SENCILLA): 

COMPLETACIÓN MULTIPLE  (DOBLE SELECTIVA

COMPLETACIÓN DE POZOS TIPOS DE COMPLETACIÓN

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO OBJETIVO ESPECIFICO Identificar los equipos y accesorios de subsuelo que conforman la completación de un pozo. 

TUBERIA DE PRODUCCIÓN la función de la tubería de producción es llevar los fluidos desde la formación productora hasta el cabezal del pozo. La selección y diseño de esta es una parte fundamental en la completación de un pozo, para ello existen un conjunto de practicas aceptables, entre ellas, las establecidas por la API.

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

TUBERIA DE PRODUCCIÓN (CARACTERISTICAS) TIPOS DE ACERO: 

 ACERO AL CARBONO.



 ACERO INOXIDABLE. INOXIDABLE.



 ACERO CROMADO. CROMADO.

 AMBIENTES CORROSIVOS

GRADOS DE ACERO (ESPECIFICACIONES API): 

 J-55



C-98



C-75



N-80



C-95



P-105

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

TUBERIA DE PRODUCCIÓN (CARACTERISTICAS) FACTORES DE SEGURIDAD (TENSIÓN)

1.5

GRADOS



1.6

1.75

PROFUNDIDAD (PIES)

J-55

10200

9600

8000

C-75

13900

13000

11900

N-80

14800

13900

12700

P-105

19500

18900

16700

El factor de diseño para el caso de colapso de tubería no debe ser inferior a 1.00 y se debe fundamentar en una diferencia de presión que puede ocurrir, ocurrir, por ejemplo cuando el espacio anular esta lleno de fluido y la tubería vacía.

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

TUBERIA DE PRODUCCIÓN (CLASIFICACIÓN)

CLASIFICACIÓN

DEFINICIÓN

TUBER ÍA DE ALTA TUBERÍA ALTA RESISTENCIA

SON AQUELLAS QUE SOPORTAN ESFUERZOS MAYORES MAYORES A 8100 LPC Y SU GRADO ES DE C75, N-80, C-98 Y P-105

TUBERÍA DE BAJA RESISTENCIA

SON GENERALMENTE DÚCTILES, Y SU GRADO ES J-55

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

EMPACADURA DE PRODUCCIÓN Es la herramientas de fondo que se usa para proporcionar un sello entre la tubería de producción y la tubería de revestimiento (o la la

tubería de

producción y el hoyo desnudo). 

Su función es evitar el movimiento vertical de fluidos, desde la empacadura por el espacio anular.



TIPOS DE EMPACADURA 

RECUPERABLES (MECÁNICA O HIDRAÚLICA).



PERMANENTES.



PERMANENTES  – RECUPERABLES.

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

EMPACADURA DE PRODUCCIÓN

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

NIPLES DE ASIENTO Es un dispositivo tubular insertado en la tubería de producción que se coloca en el pozo a una determinada profundidad. internamente son diseñados para alojar un dispositivo de cierre para controlar la producción en el pozo.

NIPLE DE ASIENTO SELECTIVO

NIPLE DE ASIENTO NO SELECTIVO

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

JUNTAS DE EROSIÓN Son secciones tubulares, fabricadas en longitudes de 10, 20 y 30 pies; y normalmente se ubican frente al intervalo cañoneado, entre empacaduras y en completaciones selectivas. ofrecen una protección adicional contra la erosión por el efecto de flujo del intervalo cañoneado abierto a producción.

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

MANGAS DE FLUJO. Sección tubular que permite la comunicación anular -tubería de producción (producción), y tubería de producción - anular (inyección). son dispositivos todo abierto o todo cerrado, y de gran utilidad en completaciones selectivas.

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

MANGAS DE FLUJO.

COMPLETACIÓN DE POZOS EQUIPOS DE SUBSUELO 

MANDRILES DE BOLSILLO LATERAL. Dispositivos tubulares de longitud entre 10 y 12 pies, diseñados para instalar en ellos controles de flujo, tales como válvulas de gas Lift, válvulas ciegas, etc; de diámetros de 1” o 1-1/2”.