Presentacion ESPCP Fluidos Viscosos

Equipos ESPCP

ESP

ESPCP Cable Centrilift

Bomba ESP

Bomba PCP Flexshaft

Sello Centrilift Caja reductora

Motor Centrilift

Motor • El motor ESP estándar es bipolar • 60 Hz = 3500 RPM, 50 Hz = 2917 RPM • Los motores ESP pueden operar a temperaturas >400° F (204° C) • Utiliza aceite de alta rigidez dieléctrica a altas temperaturas Motor

Caja Reductora • Dos opciones de diseño – Reducción 9:1 • (60 Hz) Entrada 3500 RPM = Salida 389 RPM • (50 Hz) Entrada 2917 RPM = Salida 324 RPM

– Reducción 11.5:1 • (60 Hz) Entrada 3500 RPM = Salida 304 RPM • (50 Hz) Entrada 2917 RPM = Salida 253 RPM

• Alta eficiencia (>98%) • Utiliza lubricante de alta resistencia dielectrica. • Diseñado y fabricado por Centrilift

Gear Reducer

Caja reductora

Horsepower @ 300 rpm

200 180

192

160 140 120 100 80

79

60 37 40 33

89

50

20 0

5.5"

7.0" Casing Size

9.63"

440 (9:1) 425 (11.5:1) 525 (9:1) 538 (11.5:1) 675 (9:1) 725 (11.5:1)

Sección Sellante • Previene la entrada de fluido del pozo y contaminantes a la caja reductora y el motor. • Permite la expansión y contracción del aceite del motor ante variaciones de temperatura y/o presión. Seal • Equilibra las presiones internas del motor y la caja reductora con la presión del pozo. • Amortigua el empuje de carga de la bomba.

Aceite lubricante • PC-92 – Temperatura del Motor < 250° F

• PC-401 – Temperatura del Motor > 250° F

• Presiones extremas (EP) requieren aditivos para lubricar los componentes de la caja reductora • Esta diseñado para permitir a los componentes de la camara del empuje del sello operar a bajas RPM’s • Operado a 375° F para mantener la lubricación necesitada por la caja reductora.

El eje flexible • Convierte la rotación excéntrica de la bomba a rotación concéntrica del eje Flex Shaft Assembly

• Transfiere la carga de empuje al sello. • Diseñado para altas cargas radiales

El eje flexible

Comparación operativa

Sur America Norte America Norte America

Hemisferio Oriental

9-17

14-18

15-25

14-24

Viscosidad (cp)

400-4000

250-800

20-200

200-1800

Profundidad (TVD)

4000-5000

3500-4500

1000-3500

2800-3300

Caudal (BPD)

400-1500

400-500

100-1200

200-3000

Temp F

140-190

70-80

110-150

120-140

H20 %

0-50

0-30

50-95

2-50

API

Aplicaciones de equipos ESPCP • • • • • • • •

Pozos Horizontales y Desviados Fluidos de baja gravedad / Alta viscosidad Fluidos abrasivos Emulsiones presentes en el fluidos Requisitos de energia Problemas ambientales Asuntos de seguridad en superficie Pozos con problemas: – Fallas de varillas o Tubing – Scale o sólidos

Rango de operación máximo para ESPCP • • • • •

Capacidad máxima de caudal: 6500-7000BPD Presión diferencia máxima: 3000 psi Temperatura de operación de la bomba: Hasta 300F. Máximo torque disponible: 3000Lb-ft Máxima capacidad de potencia: 190 HP

Viabilidad Tecnica ESP & ESPCP Tson, Baksha & Pohp

Centrilift

Indice z z z

BEC Vs ESPCP BEC y Viscosidad Tson-K z z z

z

Tson-JSK z z

z

z

z Centrilift

Características generales del Yacimiento y Fluido BEC

Baksha z

z

Características generales del Yacimiento y Fluido BEC ESPCP

Características generales del Yacimiento y Fluido BEC

Consideraciones generales Conclusiones

BEC Vs ESPCP z

BEC

ESPCP

Altos Caudales >30000BPD Viscosidad afecta el desempeño

z

Limitado a 6000BPD

z

z

Altas capacidades TDH

z

z

Hasta 1600HP en completaciones estandar

z

Buen comportameinto a altas viscosidades >20000 Limitaciones en la capacidad de diferencial de pression Maxima potencia 190HP

z z

Centrilift

z

Variables en el Comportamiento de una Bomba Centrifuga z

El rendimiento de la bomba electrosumergible tiene gran afinidad a la viscosidad de la mezcla bombeada

z

Basicamente el comportamiento de las tres variables fundamentales de una bomba centrifuga son funcion de: z z z

Centrilift

Columna = ƒ (d, rpm, fluido) Flujo = ƒ ( d, rpm, µ ) Potencia = ƒ ( flujo, columna, S.G. , µ )

Viscosidad ESP

Centrilift

Curva de TDH Vs Caudal a Diferentes Viscosidades 1 Cp (AGUA)

40

120 Cp 321 Cp

32

1078 Cp TDH (ft)

24

1596 Cp

16 8 45 Hz

0 0

1000

2000

3000

PRODUCCION (BPD) 35GC-2900, 45Hz

Centrilift

Curva de BHP Vs Caudal a Diferentes Viscosidades

POTENCIA (HP)

1.6

1 Cp (AGUA) 120 Cp 321 Cp 1078 Cp 1596 Cp

1.2

0.8

0.4 45 Hz

0 0

1000

2000

3000

PRODUCCION (BPD) 35GC-2900, 45Hz

Centrilift

Bomba con Inductor z

En la entrada del alabe, se produce un corte contra el fluido que modifica los angulos de entrada. El efecto es notable en flujos viscosos lo cual complica la entrada del fluido a la bomba.

z

El Inductor es una especie de bomba booster, que representa una energia inicial que mejora la entrada del fluido a la bomba.

INDUCTOR

Centrilift

Efecto del Inductor en las Curvas Caracteristicas 50

40

490 CP, GC6100

TDH

30

520 CP, GC6100 W/INDUCER

20

10

GC-6100

Eficiencia 0 0

1000

2000

3000

PRODUCCION (BPD)

Centrilift

4000

5000

6000

Efecto del Inductor en las Curvas Caracteristicas 60

50

440 CP, GC4100 510 CP, GC4100 W/INDUCER

40

TDH

30

20

10

Eficiencia

GC-4100

0 0

1000

2000 PRODUCCION (BPD)

Centrilift

3000

4000

5000

Inyección de Diluente

40 32

1600cP FORMACION, 20% DILUENTE

TDH (ft)

24 16 8

GC-2900

0 0

1000

2000 PRODUCCION (BPD)

Centrilift

Inyección de Diluente

REGLA DEL DEDO GORDO VISCOSIDAD DE MEZCLA

PARA

CALCULO

DE

La Viscosidad de la mezcla es aproximadamente la misma que la viscosidad para la gravedad API calculado del peso promedio de la densidad del crudo y el diluente

Centrilift

Efecto del diluente en la Viscosidad del Crudo de Formacion Viscosidad de Crudo Muerto 87oF = 26,175 cP 120oF = 3,475 cP Con 12.5% de diluente 87oF = 4,757 cP 120oF = 1,002 cP Con 21% de diluente 87oF = 2,526 cP 120oF = 553 cP Centrilift

Cable con Capilar para la Inyeccion de Diluente

CABLE CON CAPILAR

Centrilift

Cable con Capilar DOBLE CAPILAR CABLE PLANO

Tec Wire (Control) CABLE REDONDO

Centrilift

CAPILAR SENCILLO CABLE PLANO

CAPILAR SENCILLO CABLE REDONDO

Un nuevo producto Centrilift

Centrilift

Introducción z

Centrilift

La tendencia a desarrollar aplicaciones de crudos viscosos con equipos BEC es un desafio que se encuentra en crecimiento.

Fluidos Viscosos El problema

Centrilift

Viscous Fluids z

Banco de prueba R&D para Fluidos Viscosos z

Sistema de bucle cerrado (Closed Loop System) que mide el desempeño de las bombas con fluidos viscosos z z z z

Centrilift

Gasto hasta 200 GPM Presión max : 300 PSI Diámetro max: 5” Fluidos de 1 a 1500 cP

The Centrilift Solution Centrilift

Que significa VIPER? Una nueva aplicación específica de Centrilift para pozos con fluidos de alta viscosidad, disponible en serie 562. z VIPER significa: z

Bombeo de viscosos con resultados optimizados

z Viscous

Centrilift

Pumping with Enhanced Results

Tecnología VIPER z

The nucleo del diseño es una nueva etapa 562V30 que se enfoca en: z

Minimizar perdidas z z z

Centrilift

Fricción Hidráulicas Mecánicas

Minimización de pérdidas z

Fricción z Para

viscosos, la en una VIPER se en:

fluidos fricción bomba reduce

z Disco z Internamente z Entre

Centrilift

las etapas

562V30 Difusor 9alabes

562V30 Impulsor 5-alabes

Minimización de pérdidas z

Hidráulicas Los alabes de las bombas VIPER son mas cortos que los de las bombas estándar para un gasto idéntico.

VIPER Vanes

Centrilift

Std. Vanes

Minimización de pérdidas z Hidráulicas z El

recorrido de los fluidos en las bombas VIPER es mas corto

Centrilift

VIPER

STANDARD

Minimización de Pérdidas z

Mecanicas z Los

bearing de la bomba VIPER son mas cortos y de doble espesorj

Centrilift

Beneficios Tecnología VIPER

Centrilift

Beneficios – TDH Mejorado Head vs. Capacity HEAVY: New Viscous Stage LIGHT: GC6100 60

Legend: 500 cp 1000 cp

50

16% Increase

Head - feet

40

58% Increase 30

20

10

0 0

Centrilift

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Capacity - bpd

4000

4500

5000

5500

6000

Beneficios – Eficiencia mejorada Efficiency vs. Capacity HEAVY: New Viscous Stage LIGHT: GC6100 0.30

Legend: 500 cp 1000 cp

0.25

12% Increase

Efficiency

0.20

0.15

48% Increase

0.10

0.05

0.00 0

Centrilift

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Capacity - bpd

4000

4500

5000

5500

6000

Minimizing Losses z

Mechanical z For

viscous fluids the bearing lands on the VIPER diffuser have been shortened and duplexed

Centrilift

Mejoras VIPER Technology

Centrilift

Incremento en TDH Head vs. Capacity HEAVY: New Viscous Stage LIGHT: GC6100 60

Legend: 500 cp 1000 cp

50

16% Increase

Head - feet

40

58% Increase 30

20

10

0 0

Centrilift

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Capacity - bpd

4000

4500

5000

5500

6000

Incremento en eficiencia Efficiency vs. Capacity HEAVY: New Viscous Stage LIGHT: GC6100 0.30

Legend: 500 cp 1000 cp

0.25

12% Increase

Efficiency

0.20

0.15

48% Increase

0.10

0.05

0.00 0

Centrilift

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Capacity - bpd

4000

4500

5000

5500

6000

Intake patentado z

Centrilift

Fuerza el fluido viscoso dentro de la bomba

Impulsor patentado Diseño de 5 álaves z Pasajes mas largos y cortos z

Centrilift

Difusor patentado Diseño de 9 álaves z Pasajes mas largos y cortos z

Centrilift

Desempeño Test de campo

Centrilift

Test de campo VIPER z z z

Centrilift

Venezuela PDVSA Campo Bitor

Test de campo z

Bomba estandar

VIPER

z GC-6100

z 562V60

z 106

z 86

etapas

Etapas

z Electricidad

z Electricidad

z $0.035

z $0.035

z Costos

KW/hr

operativos

z $4848

Centrilift

z

/ mes

z Costos

KW/hr

operativos

z $3871

/ mes

TDH & BHP @ 500-Cp BHP

60 TDH GC-6100 TDH 562V30 HP GC-6100 HP 562V30

50

10

8

40 TDH

6 30 Operating Range, BITOR

4

20 2

10

0

0 0

1000

z

Centrilift

2000

3000 BPD

562V30 Vs GC-6100

4000

5000

Efficiency at 500-Cp 30% Eff GC-6100 Eff 562V30 25%

20%

15%

10%

Operating Range, BITOR

5%

0% 0

1000

2000

3000

BPD Centrilift

4000

5000

Valor: Reduccion de Costos Efecto

Centrilift

Equipo mas pequeño

17%

Costos eléctricos

20%

Costos de Reparacion

25%

Valor: Reduccion costo del proyecto $600,000

$561,516

$500,000

106 stg GC-6100

$467,763

86stg 562V30

$400,000

$300,000

$290,304 $232,243 $198,803

$200,000

$163,111

$100,000

$72,409

$72,409

$0 Electric

Centrilift

Equipment

Service

Total

TSON Kretasico

Centrilift

Condiciones Basicas de Yacimiento Profundidad del yacimiento: Temperatura de Yacimiento: Presion estatica: Indice de productividad:

2575 mts. 95C 221Kg/cm² 53.5 BPD/psi

Gravedad API: Viscosidad de crudo muerto Viscosidad en Yacimiento

8.2 API 3235 cP @ 60 C 182 cP @100 C 82.48cP

Corte de agua: GOR Presión de burbuja:

0% 42.03 m3 / m3 148 Kg. / cm2

Tson-K Centrilift

IPR, Tson-K

Centrilift

Tson-K

Viscosidad de Crudo Muerto

Centrilift

Tson-JK

ESP

Centrilift

Tson-K

Efecto de La tuberia Perdidas por Fricción 1400

Mts.

1200

3.5 in

1000

4.5 in

800

5.5 in

600 400 200 0 3000

6000

9000

BPD

Centrilift

Tson-K

Efecto de La tuberia TDH, BHP, TBG Friccion para Q = 9000 BOPD 800

2500

TDH Mts. TBG Fricc Mts.

Mts.

2000

BHP

700 600 500 400

1500

BHP

3000

300

1000

200 500

100

0

0 3.5

4.5

5.5

Diam etro TBG (In.)

Centrilift

Tson-K

Maxima produccion por HP

Casing 9-5/8” Casing 11-3/4”

Centrilift

Tson-K

Ejemplo Dimensionamiento

Centrilift

ESPCP

Centrilift

Tson-K

Maxima produccion, ESPCP

Maximum Production

Centrilift

Tson-K

TSON Jurasico

Centrilift

Condiciones Basicas de Yacimiento Profundidad del yacimiento: Temperatura de Yacimiento: Presion estatica: Indice de productividad:

2883 mts. 103C 249Kg/cm² 56.5 BPD/psi

Gravedad API: Viscosidad de crudo muerto Viscosidad del Yacimiento

8.0 API 3532 cP @ 60 C* 182 cP @100 C* 58.99cP

Corte de agua: GOR Presión de burbuja:

0% 45 m3 / m3 151.3 Kg. / cm2

*Información de Tson-K

Centrilift

Tson-JSK

IPR, Tson-JSK

Centrilift

Tson-JSK

Viscosidad de Crudo Muerto

*Información de Tson-K

Centrilift

Tson-JSK

ESP

Centrilift

Tson-JSK

Maxima produccion por HP

Casing 9-5/8” Casing 11-3/4”

Centrilift

Tson-JSK

BAKSHA

Centrilift

Condiciones Basicas de Yacimiento Profundidad del yacimiento: Temperatura de Yacimiento: Presion estatica: Indice de productividad:

2955 mts 82C 316Kg/cm² 9.9 BPD/psi

Gravedad API: Viscosidad de crudo muerto Viscosidad del yacimiento

9.6 API 7180 cP @ 40 C 200 cP @100 C 326.02cP

Corte de agua: GOR Presión de burbuja:

4.5 % 18.2 m3 / m3 (Critico) 42 Kg / cm2

Centrilift

BAKSHA

IPR, BAKSHA

Centrilift

BAKSHA

Viscosidad de Crudo Muerto

Centrilift

Correlacion Glaso

Maxima produccion por HP

Dual Completion

Casing 9-5/8”

Centrilift

BAKSHA

Ejemplo Dimensionamiento

Centrilift

Completaciones Especiales z

Tandem Upper Tandem

z

Completacion dual en Paralelo (Y-Tools)

z

Completacion dual en Serie (Booster)

Centrilift

BAKSHA

Topicos a ser considerados z z z z z

Limitantes del yacimiento (máximo draw down) Tubería. Viscosidad y volumen de producción Manejo de producción en superficie. Necesidad de dilución de la producción Producción de agua, emulsiones, asfaltenos, etc Paradas de equipo de fondo z z z

Incremento de la viscosidad formación de tapón hidráulico a nivel del riser por efecto de temp del mar Liberación del gas, afectando al viscosidad Soluciones: z z z

Centrilift

Inyección de químicos reductores de viscosidad Inyección de diluente (diesel, nafta, etc) Cable calentador

Cable Calentador Cable de Superficie Panel de Control

Penetrador Empalme Cable Calentador

Terminal

Terminal

Centrilift

Cable Calentador

Copper Conductor Polyimide Film Armor Heavy Lead FLUORO BARRIERTM

Centrilift

Ejemplo Profundidad 4,000’, Tuberia 4 1/2”

Calentamiento

Antes

Despues

Produccion

250 BPD

632 BPD

Temperatura Promedio

106oF

150oF

KW Cable calentador

0 KW

136 KW

Centrilift

Conclusiones Alto potencial de producción z Método de levantamiento recomendado BEC. z Temperatura de yacimiento alta. z

z No

requiere inyección de diluente o química debajo de la bomba z Eficiencia de BEC mayor de: z Tson z Baksha

Centrilift

>50% >40%

Experiencia Campo/Yacimie Presion Estatica nto (Kg/cm²)

Centrilift

IP (Bls/psi)

Gasto Proyecto (BPD)

A

287

26

22000

B

281

27

22000

C

275

22

19000

D

223

17

17000

E

245

9

9000

Baksha

316

9.9

?

Tson-K

221

53.5

?

Tson-JSK

249

57.1

?