ETAPAS DE LA PRODUCCIN ETAPAS DE LA PRODUCCINFLUJO NATURAL FLUJO NATURALCuando la energa natural de un yacimiento es suficiente para impulsar los fluidosdesde un punto del yacimiento hasta el fondo del pozo, y desde all hastalasuperficieylasestacionesderecoleccin,sediceentoncesqueel pozo produce por flujo natural. Medicin de la presin ????Medicin de la presin ????Elcomportamientodeproduccindeun pozo que fluye naturalmente sepuede dividir en tres etapas:1.)Flujoenelmedioporoso (Yacimiento).2.) Flujo en la tubera vertical (Pozo).3.) Flujo en la superficie.YACIMIENTOPROCESODEPRODUCCIONTRANSPORTE DE LOS FLUIDOS DESDE EL RADIO EXTERNO DE DRENAJE EN EL YACIMIENTO HASTAEL SEPARADOR COMPLETACINPesttica promedio (Pws)PRESIN DE ENTRADA: Pseparador (Psep)PRESIN DE SALIDA:LINEA DE FLUJOOPOZVALORES VALORESExploracin y

YacimientoPerforacin OperacionesProduccin

OperacionesRecuperar la mayor cantidad de crudo y gasPerforar en el menor tiempo y al menor costoProducir a la mayor tasa y menor costoV A L O RCorresponde a un mecanismo de produccin del Yacimiento y se refiere al flujo defluidos(petrleo,aguaygas)enelmedioporoso.Eltipodeenergaenesta etapaesnaturalfluyendoelcrudodesdeunpuntodelyacimientohastaelfondo delpozoaestoesloqueseledenominaComportamientodeflujodeentradao comportamiento de afluencia, es decir, el flujo de fluidos desde la formacin hacia el fondo del pozo, y se tipifica en cuanto a la formacin de lquidos se refiere, por elndicedeproductividaddelpozoo,entrminosgenerales,porlascurvasde comportamiento de afluencia (IPR).FLUJO EN EL MEDIO POROSO FLUJO EN EL MEDIO POROSOCConsiste en el flujo de fluidos (crudo-gas y agua), hasta laonsiste en el flujo de fluidos (crudo-gas y agua), hasta la superficie o cabezal del pozo. La energa en esta fase puedesuperficie o cabezal del pozo. La energa en esta fase puede sersuplidatambinporelyacimiento,enelcasodeflujosersuplidatambinporelyacimiento,enelcasodeflujo natural;peroenotroscasos,cuandolaenergadelnatural;peroenotroscasos,cuandolaenergadel yacimiento no es suficiente para que los fluidos alcancen layacimiento no es suficiente para que los fluidos alcancen la superficie,senecesitausartcnicasdelevantamientosuperficie,senecesitausartcnicasdelevantamiento artificialdecrudos:BombeoMecnico,levantamientoartificialdecrudos:BombeoMecnico,levantamiento artificialporgasyotros,paraqueelpetrleosalgaalaartificialporgasyotros,paraqueelpetrleosalgaala superficie.Enestaetapaimplicaelclculodelassuperficie.Enestaetapaimplicaelclculodelas variacionesdepresinalolargodelatuberadevariacionesdepresinalolargodelatuberade produccin,mientraslosfluidossemuevendesdeelfondoproduccin,mientraslosfluidossemuevendesdeelfondo del pozo hasta la superficie. del pozo hasta la superficie.FLUJO EN LA TUBERIA VERTICAL FLUJO EN LA TUBERIA VERTICALHasta el momento que los fluidos han alcanzado el cabezal del pozo, todos los fluidos:Hasta el momento que los fluidos han alcanzado el cabezal del pozo, todos los fluidos: petrleo, gas y agua fluyen simultneamente, por consiguiente, es necesario procesarlopetrleo, gas y agua fluyen simultneamente, por consiguiente, es necesario procesarlo enlasuperficie.Estaetapacorrespondealprocesodecampoelcualesdivideenenlasuperficie.Estaetapacorrespondealprocesodecampoelcualesdivideen varios Procesos tales como: Recoleccin, Almacenamiento, Medicin y Bombeo.varios Procesos tales como: Recoleccin, Almacenamiento, Medicin y Bombeo. FLUJO EN LA SUPERFICIE FLUJO EN LA SUPERFICIEPRESIONESPRESIONES (un solo pozo) (un solo pozo) YacimientoPePwfPthPlinPSpPETDistanciasPePwfPETPthPSpPlinPwf PETPth Plin10YacimientoPePwfPthPlinPSpPETDistanciasPePwfPETPthPSpPlinPwf PETPth PlinDONDE ESTAMOSA DONDE QUIEREMOS LLEGAREL CAMINOIIIIIIIVVVII) Flujo en medios porosos .II) Mtodos de produccin.III) Flujo monofsico o bifsico en Tuberas. (verticales y/o inclinadas).IV) Cabezal del pozo.V) Flujo monofsico o bifsico en Tuberas. (horizontales y/o inclinadas)VI) Operacin de Estaciones de FlujoFLUJO EN MEDIOS POROSOSFLUJO EN MEDIOS POROSOSLEY DE DARCYINDICE DE PRODUCTIVIDADIPR ,COMPORTAMIENTO DE ENTRADALEY DE DARCY LEY DE DARCY dldP KA q MODELOSBase de DatosCorrelacionesDiscretizacin SIMULADORESModelosEcuaciones Diferenciales.Mtodos NumricosLEY DE DARCY LEY DE DARCY dldP KA q Un medio poroso tiene una permeabilidad de un DARCY(K=1 Darcy) cuando: con un gradiente de presin de una atmsfera por centmetro deja pasar, a travs de un centmetro cuadrado un flujo (q) de un centmetro cbico por segundo de un fluido De un fluido con una viscosidad m de un centipoise.PEPS1cmGrad. presiona d P/d l =Atmos/ cmPE PS= 1Atmos.q= cm3/ segINDICE DE PRODUCTIVIDADINDICE DE PRODUCTIVIDAD( )w eP P qIPElndicedeproductividadElndicedeproductividadIPeselpotencialohabilidaddeunpozoparaIPeselpotencialohabilidaddeunpozopara producirfluidodelyacimientodependiendodeundiferencialdepresin,producirfluidodelyacimientodependiendodeundiferencialdepresin, ademsdeserunparmetroexclusivodelpozoyunindicadordelaademsdeserunparmetroexclusivodelpozoyunindicadordela capacidad productiva del mismo. capacidad productiva del mismo.15INDICE DE PRODUCTIVIDADdrdP hrKdrdP KA q2 ( )

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.|ewfPP oowewf edPB KKrrLn P PhKIP07 . 7

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.| ewewfewfrrPPPPooweoosdPB K KrrLnhKdPBKhrdrq / 07 . 707 . 7PoKKBoAreaPePwf16Pseudo-estacionario con dao y con patrones de reas de drenaje ( )( ) S x ZTP P hKqgwf e ggcs + 472 . 0 ln10 7032 2 6S= S + qocs D S = Efecto de Pelcula (dao).D = Efecto Turbulencia.Ko= Permeabilidad en Darcys Para GasKg= Permeabilidad en milidarcys( ) S X Bh KP PqIPo oowf eocs+472 . 0 ln08 . 7( ) S X Bh KP PqIPo oowf eocs+472 . 0 ln08 . 7Observando la Ecu. Anterior (la cual es un caso muy particular), se puede establecer que en general hay una relacin entre qoy Pwf ; Si IP= Constante, es lineal, (crudo subsaturado). Si IP= Constante, es no lineal ,(crudo saturado). PwfPwfqoqoPwf = f(qo), la cual:/IPRIPR18IPRIPRPwfqoWKPPe Para qo= 0 ,Pwf= Pe Para Pwf= 0,qo= qMax IP1= qo1/(Pe Pwf1) IP2 = qo2/(Pe Pwf2) Como: IP1>IP2qMaxqo1qo2Pwf1Pwf2=Tang =Tang >Pe Pwf2Pe Pwf119VOGEL VOGEL20VOGEL VOGEL

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.| 28 , 0 2 , 0 1ewfewfMaxPPPPq qPwf /peq /qMax21IPR FETKOVICH( )nwf R LP P C q2 2 A)B)nRwfMax LPPq q]]]]

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.| 21qLPwfSimuladorqMaxPR22IPR tipo VogelIPR tipo VogelWKP23DETERMINACION DEL IPRA) Pruebas multitasa, luego de una restauracin de presin (Build up), se abre el pozo en forma escalonada, alcanzando una presin de fondo Pwf para cada escaln. PwfttqPwf1Pwf2Pwf3PRq3q2q1Simulador24B) Pruebas Iscronas, luego de una restauracin de presin (Build up), se abre el pozo durante un perodo prefijado ( entre 2 a 6 horas) se registran la presin de fondo Pwf y la q, luego se cierra el pozo hasta lograr la restauracin dela presin;se repite el procedimiento a q incrementales. tPwftPwf1Pwf2Pwf3Perodos de cierrePerodos de produccinPwf Estab.P Pwf1 wf1 = = q q1 1= =P Pwf2 wf2 = = q q2 2= =P Pwf3 wf3 = = q q3 3= =P PwfEst. wfEst. = = q qEst. Est. = =SIMULADORPRtDETERMINACION DEL IPR25C) Pruebas Iscronas Modificadas, luego de una restauracin de presin (Build up), el pozo se abre y cierra duranteperiodos iguales prefijado ( entre 2 a 6 horas) se registran las presines de fondo Pwf y sus correspondiente q, luego se cierra el pozo hasta lograr la restauracin dela presin. tPeriodo de produccionPwftPerodo de cierret t t tP Pwf1 wf1 = = q q1 1= =P Pwf2 wf2 = = q q2 2= =P Pwf3 wf3 = = q q3 3= =P PwfEst. wfEst. = = q qEst. Est. = =PRSIMULADORDETERMINACION DEL IPR26Ejercicio EjercicioCon el objeto de incrementar la produccin se decidi evaluar la efectividad de dos tratamientos de estimulacin ( X e Y), en dos pozos (A y B).Antes del tratamiento los pozos producan por flujo natural con las siguientes caractersticas:Pozo Pozo q q P Pwf wfP Pth thRGP RGP H HPerf Perf=H =HTub TubP Ps sIPR IPRA A 400 400 1950 1950 120 120 600 600 9713 9713 4500 4500 Vogel VogelB B 560 560 1000 1000 95 95 300 300 4844 4844 3400 3400 Fetkovich, conFetkovich, con n=0,85 ;n=0,85 ; c=0.0006 c=0.0006El pozo A se someti al tratamiento X, el B al tratamiento Y. Ambos se completaron con LAGC y se registraron las siguientes pruebas de produccin:Pozo Pozo q q P Pwf wfP Pth thRGP RGP P Ps sA A 350 350 2901 2901 110 110 800 800 4500 4500B B 563 563 700 700 60 60 3000 3000 3400 3400541 541 1000 1000 223 223 3500 3500Evalu CUANTITATIVAMENTE cada tratamiento y las completaciones (FN, LAGC) y presente sus comentarios o recomendaciones para cada pozo. El Gradiente de presin multifasico vertical viene dado por :P=0.00022xH1,5x q 1.2/Log(RGP+10).POZO A POZO AAntes del tratamiento Despus del tratamiento XCon q = 400, Pwf=1950 y PS= 4500, se calcula:QMax= 524,1 ( Vogel) Con q = 350, Pwf=2901 y PS= 4500, se calcula:QMax= 650 ( Vogel) El tratamientoEl tratamiento X X fue bueno fue buenoPOZO B POZO BAntes del tratamiento Despues del tratamiento XCon q = 560, Pwf= 0,PS= 3400,n= 0,85,c= 0,0006,se calcula:QMax= 604,9 ( Fetkovich) Con q =563, Pwf=700 : q =541, Pwf =1000 y Ps= 3400, se calculan n=0,8451 y c=0,000637 y por ultimo se calcula:QMax= 583,7El tratamiento El tratamiento YY NO fue bueno NO fue buenoPozo Pozo q q P Pwf wfP Pth thRGP RGP H HPerfPerf =H =HTub TubP Ps sIPR IPRA A 400 400 1950 1950 120 120 600 600 9713 9713 4500 4500 Vogel VogelB B 560 560 1000 1000 95 95 300 300 4844 4844 3400 3400 Fetkovich, conFetkovich, con n=0,85 ; c=0.0006 n=0,85 ; c=0.0006Pozo Pozo q q P Pwf wfP Pth thRGP RGP P Ps sA A 350 350 2901 2901 110 110 800 800 4500 4500B B 563 563 700 700 60 60 3000 3000 3400 3400541 541 1000 1000 223 223 3500 3500AntesDespues28pwfqIP*qmaxObjetivo: Calcularq Vspwfpara :Pprom futuroPartiendo de ecuacin emprica:q/qmax= 1- 0.2(pwf/pprom) -0.8(pwf/pprom)2METODO DE VOGEL( IPR FUTURO, PROCEDIMIENTO )29METODO DE VOGEL( IPR FUTURO, PROCEDIMIENTO )q = qmax (1-0.2(pwf/pprom) - 0.8(pwf/pprom ) )2Hallar relacin entre IP* y qmaxCalcular IP* (para una pprom actualy/o futura),a partir deIP medido o ecuacin de flujo en medios porososConIP* calcular qmax.Calcularq Vs. pwf30( )

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.|ewfPP oowewf edPB KKrrLn P PhKIP07 . 7q/qmax= (1-pwf/pprom)(1+0.8pwf/pprom) = [(pprom pwf)/pprom](1+0.8pwf /pprom ) IP=q/(pprom - pwf) =( qmax/pprom )(1+0.8pwf/pprom)IP*= 1.8qmax/ppronq= qmax (1-.2(pwf/pprom) - 0.8(pwf/pprom )2 )( )eP Evaloowewf eB KKrrLn P PhKIP.*07 . 7]]]]]

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.|Pwf PeConstanteIPF*=IPP*(Kro/BoO)F/(Kro/Bo O )PqMaxF =qMaxP (Kro/BoO )F/(Kro/Bo O )Pypara Pwf PprompwfqIP*qMax?METODO DE VOGEL( IPR FUTURO, PROCEDIMIENTO )31METODO DE VOGELIPR FUTUROPara calcular el IPR a una presin promedio futura, se requiere adems de la Inf. Histrica, los valores de Bo, koypara dichas presin.Se requieren: Bo,Anlisis de laboratorio Anlisis de laboratorio `KoA partir de Np Vs. Prom., SOy pruebas de laboratorio o correlaciones de campo o empricas de So Vs. Ko. . qMaxF =qMaxP (Kro/BoO )F/(Kro/Bo O )P32Procedimiento:I.Definicin de EF, Eficiencia de Flujo.II. Relacin de presin de fondo fluyendo medida ( o real) PwfReal con presin de fondo fluyendo ideal (sin dao o estimulacin) PwfIdeal . En funcin de EF yS.III. Calculo del qMax. sin dao y luego el IPR sin dao o con estimulacin.* Mtodo de Standing IPR POZOS ESTIMULADOS O DANADOS*33Eficiencia del Flujo( Con dao o estimulacin)( ) S X Bh KP PqIPo oowf eocs +472 . 0 ln08 . 7( ) X Bh KP P qIPo oowf eocs472 . 0 ln08 . 7''EF PIdeal /PRealPwfRealCon dao SPwfIdealLn( r)= (PR-PwfIdeal ) / (PR-PwfReal )= [ PR - ( PwfReal + PS )/(PR PwfReal )PSPara una mismaq Para una mismaq;;Para simplificar las Ecu. Redefinimos: PwfReal PwfPwfIdeal PwfPara flujo cuasi estacionario tenemos (segn el arreglo se fija X):( )( )sXe LnX LnEF472 . 0472 . 034METODO DE VOGEL( IPR POZOS ESTIMULADOS O DANADOS ) ** Mtodo de Standing EF (PR-PwfIdeal ) / (PR-PwfReal ) = (PR-Pwf ) / (PR-Pwf )Pwf / PR= 1 EF + EF ( Pwf/PR) q = qmax [1-0.2(Pwf/PR) - 0.8(Pwf/PR )2 ](2)( 1)Sustituyendo (1) en (2) y con EF < 1.0( ) ( )22,1 8 , 0 1 8 , 1

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.|RwfRwfMaxPPEFPPEFqqLuego con Pwf y q (reales ) se puede calcularqMax y a continuacion el IPRNota:las ecuaciones fueron basadas Para una mismaq Para una mismaq Para EF>1.0 ( Estimulacin ) qMax= qMax(0,624 + 0,376 EF) ~YACIMIENTOCOMPLETACINPws LINEA DE FLUJOOPOZ2.- Se repite el paso anterior paraotros valores asumidos de ql, y se construye la curva de Oferta de energa del Sistema.Como estimar la Capacidad de Produccin del Sistema ?Pwfs Pwf 1.- Dado un valor de ql en superficie se determinaPwfs y Pwfa partir delaPws, luego se tabula y grafica Pwf vs. ql.qlPwfs PwfqlPwfOfertaDemanda3.- Similarmente para cada valor de ql en superficie se determinaPwh y Pwfa partir delaPsep y se construye la curva de Demanda.Psep Pwh PwfPwfPwfPwf Pwh PwfqlPwfCapacidad de Produccin del Sistema.ql = ?Qliq. PwfDEMANDAOFERTAAOFPwsBALANCE DE ENERGAEN EL FONDO DEL POZO ----->NODOq1PwfCAPACIDAD DE PRODUCCINQliq. PwfDEMANDA 1: LINEA ABIERTAOFERTAAOFPwsPwf1DEMANDA 2: CON REDUCTORPwf2 P1 P2 P2