3.3. PROCEDIMIENTO PARA REALIZAR ANALISIS NODAL DE BES En primera instancia para la ejecucion del proyecto consideramos solamente dos

puntos o nodos para su analisis, debido a que se conoce las condiciones de

presion de yacimiento (curva IPR), y la presion de cabeza (Pwh), que es medida

diariamente. Segn Figura 3.9 los nodos serian, en la cabeza del pozo Nodo 3 y

en el fondo del pozo Nodo 6.

Figura 3.9 Nodos para el sistema productor simple

1

3

6 8

Node Location

1 Separator 3 Wellhead 6 Pwf 8 Pr

P6-3 = (P wf - P wh )

P3-1 = P wh - P sep )

P8-6 = (P r - P wf )

Fuente : Catalogo Schlumberger

Posteriormente concideramos y analizamos lo referente a Nodo 1(Figura 3.8), es

decir la seccion de la linea de flujo horizontal.

El proyecto esta respaldado en un conocido programada computacional, SAM, el

mismo que mediante datos actuales y de BUP nos servira para analizar y

coroborar nuestro estudio concerniente a BES. Cabe recalcar que este programa

no es especifico para algun tipo de levantamiento artificial, pero para

relacionarlo con bombeo electrosumergible hemos asumido y considerado que

la presion de succion de la bomba es la presion de fondo fluyente (Pwf)

1) A partir del programa SAM obtenemos la curva de IPR con lo que hallamos el

caudal maximo disponible.

2) Calculamos la Pwf, que tendremos a una cierta tasa de produccion, utilizando

la siguiente ecuacion: Pwf = Pr ( Qo / IP )

Podemos utilizar esta ecuacion para calcular la presion de fondo fluyente para

cualquier tasa de flujo por debajo de caudal maximo. Recuerde que los valores

mostrados para Pwf indican la presion fluyente a la profundidad de las

perforaciones, en muchos casos la bomba electrosumergible no podra asentarse

a esa profundidad sino un poco mas arriba.

3) Encontramos la altura dinamica de la columna del liquido con los siguientes

pasos:

Calculamos la gravedad especifica del fluido. o = (141.5) / (131.5 + API)

Donde:

o = gravedad especifica del petroleo

API = grados API del crudo

Hallamos la gravedad especifica de la mezcla. mezcla = w . BSW + o . (1-BSW)

Donde:

w = gravedad especifica del agua

BSW = fraccion de agua y solidos del fluido producido

Encontramos la altura del fluido con la siguiente expresion :

Ht = ( 2.31 . Pwf ) / mezcla

Calculamos la presion de succion de la bomba electrosumergible de la siguiente manera:

a. Hallamos la altura del fluido desde la profundidad de disparos, hasta la

succion, representada por Hs succion por la siguiente ecuacion:

Hs = Prof. Disparos Prof. Succion

Donde:

Prof. Disparos = Profundidad media de la zona canoneada (pies)

Prof. Succion = Profundidad a la entrada a la bomba (pies)

b. Encontramos la presion de succion, restando la altura total y la altura de

succion Hs

P succion = ( Ht - Hs ). mezcla / 2.31

Para las mismas tasas de flujo y con la presion de cabeza, encontramos la presion de fondo en la descarga de la bomba electrosumergible, para

encontrar procedemos de de siguiente forma:

a. Encontramos las perdidas de presion en tuberia mediante la ecuacion de

Hazen Williams.

F = [2.083 . (100 / C) 1.85 (Q / 34.3) 1.85 ] / ID 4.8655

Donde:

F = La caida de presion en [pies perdidos/ 1000 pies]

Q = Tasa de flujo [BPPD]

C = Factor de rugosidad de la tuberia se considera 120

Las perdidas de presion en la tuberia producido por el rozamiento entre el fluido

y la tuberia se calcula con la siguiente ecuacion:

Pf = [ F . Hd . mezcla ] / 2.31

Donde:

Hd = La altura que sale desde la descaga hasta la superficie

b. Encontramos la presion producida por la columna hidrostatica del fluido

(Phd), desde la superficie hasta la profundidad de descarga de la bomba,

con la siguiente ecuacion:

Phd = [ Hd . mezcla ] / 2.31

c. La presion de descarga se obtiene de la suma de todas las anteriores

perdidas de presion.

Pdescarga = Phd + Pf + Pwh

Donde:

Phd = Perdidas de presion desde la superficie hasta la descarga de la

bomba (psi)

Pf = Perdidas de presion en la tuberia (psi)

Pwh = Presion de cabeza del pozo (psi)

Cuando se obtienen las presiones de succion y de descarga, la diferencia de estan dos presiones sera la presion de cabeza que debe suministrar la

bomba, y pasando a sus respectivas unidades se puede sobreponer esta

curva a las diferentes curvas de rendimiento de la las bombas, para verificar

su funcionamiento optimo o elegir otro tipo de bomba que este de acuerdo

con los diferentes parametros encontrados.

3.4. EJEMPLO DE CALCULO PARA ANALISIS NODAL DE BES Cabe mencionar que los datos presentados a continuacion puden ser

visualizados en las tablas del capitulo 2, ademas podemos decir que para el

analisis del programa computacional se nececitan mayor cantidad de datos los

cuales tambien se encuentra en las tablas anteriormente mencionadas.

DATOS DEL POZO SSFD 12B

Pr = 2333 (psi)

Pb =1100 (psi)

Pc = 95 (psi)

Q = 2827 BFPD

BSW = 49 %

API = 32

w = 1

Prof. Descarga = 8683 (pies)

Prof. Succion = 8704 (pies)

Prof. de disparos = 9382 (pies)

ID tubing = 2.992 (pulg)

C=120

Para llegar a estos resultados hemos utilizado el programa computacional SAM

y hemos calculado los pasos 1) y 2).

3) Hacer completo

3.4.1 INTERPRETACION DE RESULTADOS SSFF-12B La produccion actual da un P de 2144 psi, lo que permite aumentar este

diferencial de presion para alcanzar un caudal de 4374 BFPD por lo que se debe

redisenar y cambiar la bomba a una GN 4000.

Se puede bajar una bomba GN5200 lo que aumentaria aun mas el P y por

ende la produccion, pero se debe tomar en cuenta el BSW y que ademas la

presion de succion de la bomba trabaje por encima del punto de burbuja para

manejar menor cantidad de gas y evitar colocar un separador de gas al igual que

la completacion actual.

SSF-01 SN-3600 (5500-10000) 3397 P=2670

Con un diferencial de presion de 2670 tenemos una produccion, al bajar la

bomba disminuye la presion de succion y por ende aunmenta la descarga con lo

cual incrementariamos la produccion, pera esto realizariamos un rediseno de la

bomba