Taller de Análisis Nodal

 

TALLER BÁSICO DE ANÁLISIS NODAL

Lámina N°

1

 

Objetivoss del Taller  Objetivo 



Suministrar al Ingeniero los conocimientos mínimos necesarios para comprender y ejecutar un análisis nodal de un sistema pozo-yacimiento. Desarrollar pericia suficiente para iniciar el trabajo empleando la herramienta de Análisis Nodal “WellFlo”, disponible en PDVSA.



Motivar al ingeniero al uso de la herramienta para soportar la optimización, perforación y reparación de pozos.

Lámina N 2  

Estructura Estructu ra del Taller 

PARTE 1  Fundamentos teóricos  – Definiciones  – Modelos de Influjo y Eflujo

PARTE 2  ¿Cómo realizar un análisis nodal?  – Desarrollo de una metodología de trabajo  – Manejo del programa WELLFLO

Lámina N°3  

TALLER BÁSICO DE ANÁLISIS NODAL

PARTE 1 Fundamentos Fundamen tos Teóricos

Lámina N°4  

Definición   P3

THP

GAS    L    A    C    I    T    R    E    V      O    J

FLUJO HORIZONTAL

  P2

Psep

Psep= Psep =Pyac Pyac-( -(  P1+   P2+ P3)

   U    L    F

MEDIO POROSO

Pyac

  P1

Pwf 

LIQ

ANÁLISIS QUE COMBINA LOS DISTINTOS COMPONENTES ASOCIADOS A UN POZO, CON EL OBJETIVO DE PREDECIR LAS TASAS DE FLUJO Y OPTIMAR LOS COMPONENTES DEL SISTEMA

Lámina N°5  

Curvas de Oferta-Demanda

1400

Tasa Real

) 1200 C

Demanda

LP 1000 (

N 800 OI 600 S

E 400

Oferta

RP 200

0 0

10 0

200

30 0

400

TASA DE FLUJO (BPD)

500

Lámina N°6  

Ecuación de Darcy (Flujo Continuo)

q

2

k .h ( P  Pee  Pw  Pwf   f  )

   . B

k: permeabilidad efectiva h: espesor asociado al cañoneo : viscosidad de fluido re: radio exterior del yacimiento rw: radio del pozo

re    ln    rw   s        Pe: presión de yacimiento Pwf: presión de fondo fluyente S: daño del pozo B: factor volumétrico

Lámina N°7  

Curvas de Afluencia, Oferta o Influjo Ecuación de Flujo semi-continuo monofásico     3 7 08 10

qo  .  x

(Pr   Pw  Pwf   f  )

k o.h

 o. Bo  ln X  



   s  a' q 4  3

ko: permeabilidad efectiva al petróleo h: espesor asociado al cañoneo o: viscosidad de fluido X : factor de forma

Pr: presión promedio de yacimiento Pwf: presión de fondo fluyente S: daño del pozo Bo: factor volumétrico del petróleo

re: radio exterior del yacimiento rw: radio del pozo

a’: factor de turbulencia

Lámina N°8  

Fuentes de Información

•K: pruebas de presión, análisis especiales de núcleos, correlaciones. •h: espesor vertical de vertical de la arena asociada al cañoneo, registros de  pozos •: análisis PVT, PVT, correlaciones cor relaciones •Pe: medición directa, niveles de fluidos, mapas de presión •Pwf: medición directa, correlaciones de flujo multifásico

Lámina N°9  

Fuentes de Información •re: espaciamiento entre pozos, mapas de yacimientos. •La expresión ln (x) = ln (re/rw) para sistema radial perfecto

SISTEMA

X

SISTEMA

X

re

0 60 604 4

 A

.

rw

rw

4

 A 0 571 rw .

0 56 565 5

 A

1

 

4

 A

6 59

.

rw

0 88 884 4

 A

.

rw

1

1 36 368 8 rw .

 A

.

 

rw

Consultar Matthews & Russell

Lámina N°10  

Fuentes de Información Impacto de ‘re’ eell denominador de la ecuación de Darcy

re (pies )

re/ rw 300 400 500 600

914,6 1219,5 1524,4 1829,3

ln(re/rw) 6,819 7,106 7,329 7,512

700 800 900 1000

2134,1 2439,0 2743,9 3048,8

7,666 7,799 7,917 8,022

Rw = 0.328 pies

Lámina N°11  

Fuentes de Información

•rw: tamaño de la mecha de perforación, registro de calibración de hoyo •B: análisis de fluidos, correlaciones •S: pruebas de presiones, modelos teóricos, tanteo. OTROS CASOS •W, xf: pruebas de presión, diseño y resultados res ultados del trabajo de fracturamiento •L: longitud horizontal del pozo, registro GR/Rt •kv: permeabilidad vertical, correlaciones, experiencia

Lámina N°12  

Fuentes de Información Grado de Confianza otorgado por los grupos de trabajo •Permeabilidad

50-90%

Eascpteosroersdveollaum foértm ••F riaccoisó, nviscosidades •Presión estática •Presión de fondo fluyente •Radio externo •Radio del pozo •Daño

80 0--9 10 6 50 %% 70-95% 60-95% 40-70% 80-100%

40-90%

Conclusiones •La confiabilidad del análisis nodal es generalmente < 100% •Los parámetros con menor grado de confianza son S y K .

Lámina N°13  

Corrección de Vogel para flujo bifásico

qo

 Pwf   f      Pwf   f      Pw   Pw  1  0.2    0.8  Pr

 

maxx qoma

2

Pr

 

 

 

  Pwf       Pwf      Pr   0.8  Pr   k o.h. Pr 1  0.2            qo  254 .2 Bo. oln( X )  3 / 4  S  

Pr: presión promedio de yacimiento

2

X: Factor de forma

Lámina N°14  

Curvas de Oferta (Corrección de Vogel)

1400 1200      N 1000      O      I  80 800 0      S       E 600 60 0      R      P 400 40 0

Modelo lineal de Darcy

200 20 0 0 0

2 00

Corrección de Vogel Vogel

4 00

TASA

600

8 00

Lámina N°15  

Caracterización del Daño COMPONENTES DEL DAÑO S = S d  + S c+  + S  p +   S  seudo S d : daño de formación S  : daño por penetración parcial e inclinación c+  del pozo S  p : daño por efecto de la perforación S  seudo:seudo-daños (turbulencia y efectos de las fases)

Lámina N°16  

Caracterización del Daño rs

H AWKINS FÓRMULA DE HA Pe

   K      rs   Sd       1 ln    Ks     rw  h

rw

RADIO EFECTIVO DEL POZO ks

k rw’’ = rw . e-s rw

re

  re     re     re    ln   S   ln ln   S       s  rw   rw'.e    rw' 

Lámina N°17  

Mecanismos de daño de formación

 

Taponamiento de gargantas porales, migración de finos Precipitación química  – Ca2++2HCO3- CaCO3 (s)+H2O+CO2 (g)  – Ceras, parafinas y asfaltenos



Daño por fluidos  – Emulsiones

 – Permeabilidades relativas (bloqueo por agua)  – Cambios de humectabilidad



Daño mecánico

 – Compactación de la roca  – Pulverización durante el cañoneo y la perforación. 

Daño biológico  – Bacteria, especialmente en pozos inyectores

Lámina N°18  

Curvas de Demanda o Eflujo (TPR, VLP) Cálculo de Gradientes Dinámicos

P2

P

P1

h Z

P= Hidrostático  g 

   h

Ph +

Cinemático   

.

 gc

Pk +

2 gc

v

2

Pf  Fricción  f  fm m

  

u2

.

2 gc

.

d 

 Z 

fm: ffaactor d dee ffrricción d dee M Mo oody

v: v veelocidad

: de dens nsid idaad de flu luid ido o

 

d: di diaametr etro d dee tub ubeería Lámina N°19

 

Factores que afectan las curvas de gradiente vertical PRESIÓN

0

•Diámetro de Tubería •Tasa de flujo •Relación gas-líquido •Densidad de líquido •Relación agua-petróleo •Viscosidad •Régimen o patrón de flujo •Deslizamiento entre fases

•Diámetro de Tubería •Tasa de Líquido •Corte de Agua  .   v

   D   i    A   u   q    D    E    I  .    D   f    N   o   r    U   P    F    O    R    P

RGL1