tema 1a - pgp220.pdf
TRANSCRIPT
-
01/05/2014
1
TEMA 1CONCEPTOS GENERALES DE LOS MTODOS
DE PRODUCCIN DE CAMPOS
PRODUCTORES PETROLFEROS Y
GASFEROS
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO A.
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
CONTENIDO
1.1 REAS HIDROCARBURIFERAS DE BOLIVIA.
1.2 CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS.
1.3 DEFINICIN DE PRODUCCIN.
1.4 CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN.
1.5 ESTUDIO DE LOS PARMETROS DE PRODUCCIN.
1.6 ECUACIONES DE CALCULO DEL COMPORTAMIENTO DEL FLUJO
DE FLUIDOS EN FLUJO NATURAL.
1.7 ANLISIS DE LAS PRESIONES EN TUBERAS PARA POZOS QUE
PRODUCEN POR FLUJO NATURAL.
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
-
01/05/2014
2
REAS
HIDROCARBURIFERAS
DE BOLIVIA
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
MADRE DE DIOS.BENI.CHACO.PANTANAL.PIE DE MONTE. SUBANDINO NORTE. SUBANDINO SUR.ALTIPLANO.
REAS HIDROCARBURIFERAS DE BOLIVIA
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Ms de un milln de hectreas.
44 Contratos de Operacin.
33 Bloques retenidos por YPFBpara exploracin.
rea de inters Petrolero:
53,500,000 ha
rea Total Explorada:
9,097,989.95 ha (17%)
reas con Contratos:
+ Exploracin
2,168,162.43 ha (4%)
+ Explotacin
724,746.06 ha (1,3%)
-
01/05/2014
3
REAS HIDROCARBURIFERAS DE BOLIVIA
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Bolivia concentra sus principales recursos al centro-sur del pas.
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN GEOLGICA DE LOS YACIMIENTOS
Estratigrficos: Lentes de arena, cambios de facies, calizas
o dolomitas porosas, cambios de permeabilidad.
Estructurales: Fracturas en calizas o rocas gneas,
discordancias, fallamiento en areniscas, sinclinales,
anticlinales, domos salinos, etc.
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
-
01/05/2014
4
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN GEOLGICA DE LOS YACIMIENTOS
Combinados: Hace referencia a las posibles
combinaciones que se presentan entre los dos grupos
anteriores.
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Subsaturados: Yacimientos
cuya presin inicial es mayor
que la presin en el punto
de burbuja.
Saturados: Yacimientos cuya
presin inicial es menor o
igual que la presin en el
punto de burbuja.
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN DE ACUERDO AL PUNTO DE BURBUJA
-
01/05/2014
5
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN DE ACUERDO AL ESTADO DE LOS FLUIDOS
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN DE ACUERDO AL ESTADO DE LOS FLUIDOS
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
-
01/05/2014
6
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN DE ACUERDO AL MECANISMO DE
PRODUCCIN
La produccin inicial de hidrocarburos esta
acompaada por el uso de la energa natural de este y
normalmente se conoce como produccin primaria.
Empuje por agua.
Empuje por gas en solucin.
Drenaje por gravedad.
Empuje por capa de gas.
Expansin de la roca y los fluidos.
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN DE ACUERDO AL MECANISMO DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Mecanismos de
produccin
primaria
Empuje por gas en
solucin
Drenaje por Gravedad
Empuje por agua
Empuje por capa de gas
Expansin de la roca y los
fluidos
-
01/05/2014
7
CLASIFICACIN DE LOS YACIMIENTOS
CLASIFICACIN DE ACUERDO AL MECANISMO DEPRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Mecanismo Presin del yacimiento RGP Eficiencia
Empuje por agua Permanece alta, depende del tamao del
acufero.
Permanece baja si la presin es alta. 35 75 %
(Promedio=50%)
Empuje por gas en
solucin
Declina rpidamente y en forma continua. Primero es alto, luego incrementa y
al final cae.
5 30 %
(Promedio=20%)
Expansin de la roca y los
fluidos
Declina rpidamente y en forma continua. Permanece baja y constante. 1 10 %
(Promedio=3%)
Empuje por capa de gas Cae lenta y continuamente. Crece continuamente. 20 40 %
(Promedio=25%)
Drenaje por gravedad Declina rpidamente y en forma continua. Bajo en formaciones poco inclinadas. 40 80 %
(Promedio=60%)
DEFINICIN DE PRODUCCIN
Para la explotacin de los diferentes tipos de yacimientos, seaplica mtodos y tcnicas de produccin, diseandoprogramas especficos para cada caso tomando en cuenta todoslos factores tcnicos que permite definir el mtodo deproduccin ms adecuado para cada pozo perforado en elcampo.
Profundidad de los pozos productores.
Relacin gas petrleo (RGP)y relacin agua petrleo (RAP).
Identificacin de problemas en el pozo.
Geometra del pozo.
Presiones del reservorio.
Dimetros de caeras y tuberas, profundidad de asentamiento de lascaeras de revestimiento.
Caractersticas del fluido de produccin o formacin.
Sistema de produccin que se disea para el pozo.ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
-
01/05/2014
8
DEFINICIN DE PRODUCCIN
Los mayores rendimientos de produccin en campo se
obtienen en aquellos yacimientos que tienen las
siguientes caractersticas morfolgicas:
Yacimientos ubicados en trampas estructurales, con valores
de permeabilidad entre buenos e intermedios.
Tener valores de saturacin de fluidos mayores a 50 %.
Arenas con altos valores de porosidad, son buenas
acumuladoras de reservas.
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Clasificacin Porosidad
Descartable 0 5 %
Pobre 5 10 %
Regular 10 15 %
Buena 15 20 %
Muy buena 20 25 %
DEFINICIN DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
El proceso de produccin de pozos petrolferos y
gasferos se define como el flujo controlado de la
mezcla de fluidos, que se origina desde las
formaciones acumuladoras al fondo del pozo y de
este hasta la superficie pasando por el rbol de
navidad y de este por las lneas de flujo, las lneas
de descarga hasta el sistema de separacin gas
petrleo.
-
01/05/2014
9
DEFINICIN DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
DEFINICIN DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
El proceso de produccin se origina por laliberacin de presiones desde el momento en que
la formacin productora es puesta en
comunicacin con el fondo del pozo a travs de
los baleos, permitiendo el ingreso y su posterior
circulacin por la tubera de produccin (tubing).
El objetivo principal de la produccin es el derecuperar el mximo porcentaje de reservas
contenidas en las arenas productoras, aplicando
mtodos adecuados y controlando constantemente
la relacin de presiones que actan en todo el
sistema de circulacin.
-
01/05/2014
10
DEFINICIN DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
DEFINICIN DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Durante todo el proceso de produccin en los pozos productoresse originan importantes perdidas de presin en todo el
material tubular, que deben ser cuantificados para el diseo y
seleccin de todos los equipos de produccin, sobre todo los
referidos a las tuberas, el packer y a los choques que sern
instalados en el rbol de navidad.
-
01/05/2014
11
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE
PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Recuperacin Convencional Recuperacin Mejorada
Recuperacin
Primaria
Recuperacin
Secundaria
Recuperacin
Terciaria
Flujo Natural
Sistema Artificial de
Produccin
Desplazamiento
Inmiscible por
Inyeccin de Gas o
Agua
Mantenimiento de
Presin por Agua o
Gas
Trmicos
Gas Miscible
Qumicos
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
MTODOS DE RECUPERACIN PRIMARIALa etapa primaria o de produccin inicial, comprende laexplotacin por flujo natural o descompresin de los
fluidos contenidos en el interior de la corteza terrestre.
La recuperacin primaria de hidrocarburos est asociadaa mecanismos naturales de empuje en un yacimiento,
los cuales fueron descritos anteriormente.
Cuando un determinado pozo no fluye por s mismo y elfluido llega hasta cierto nivel del pozo y no puede ser
producido hacia la superficie, es necesario
implementar un sistema de levantamiento artificial
que nos permita prolongar la vida productiva del
pozo y de esta manera incrementar el porcentaje de
recuperacin de hidrocarburos existentes en el
reservorio.
-
01/05/2014
12
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Entre los mtodos de levantamiento artificial ms usados
tenemos al Sistema de Bombeo Mecnico, Bombeo de Cavidades
Progresivas (BCP), Bombeo Neumtico, Bombeo Hidrulico,
Bombeo Electrosumergible (BES).
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO NEUMTICO
Este mtodo consiste en inyectar
gas a alta presin a travs del
anular, dentro de la tubera
produccin a diferentes
profundidades, con el propsito de
reducir el peso de la columna de
fluido y ayudar a la energa del
yacimiento en el levantamiento o
arrastre del petrleo y gas hasta la
superficie.
-
01/05/2014
13
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO NEUMTICO
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO MECNICO
Es el mtodo de levantamiento artificial ms utilizado a
nivel mundial. Este mtodo utiliza un balancn en superficie
que transmite un movimiento de arriba hacia abajo,
accionando la sarta de varillas y as, la bomba de subsuelo.
-
01/05/2014
14
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO MECNICO
Aplicaciones del Bombeo Mecnico Pozos de profundidades hasta 8000
pies.
Pozos de crudos extrapesados,pesados, medianos y livianos.
No es recomendable aplicar enpozos que producen altos
volmenes de gas.
Puede realizar levantamientos decrudos a altas temperaturas, as
como de fluidos viscosos.
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES)
El principio bsico del sistema de
bombeo a travs de bombas
electrocentrifugas, es transmitir
en forma de presin, la energa
de un motor elctrico sumergido
en el fluido del pozo.
La unidad se encuentra
suspendida de la tubera de
produccin, sumergida en el
fluido del pozo y conectada hasta
la superficie a travs de un cable
para suministrar la energa
elctrica al motor.
-
01/05/2014
15
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Se utiliza para manejargrandes volmenes de crudo.
Pozos con producciones desde1000 Bbls/da hasta 100000
Bbls/da.
Pozos con revestimientospequeos.
Pozos con alta y bajaviscosidad.
Pozos con alta temperaturade fondo (500F).
Pozos con baja relacin degas.
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES)
Aplicaciones del Bombeo Electrosumergible (BES)
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS (BCP)
Esta bomba es del tipo
desplazamiento positivo rotativo
accionado por una sarta de
varillas, por un cabezal de
rotacin en superficie.
Su funcionamiento se basa en el
principio del tornillo de
Arqumedes para transportar los
fluidos desde subsuelo hasta la
superficie.
-
01/05/2014
16
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Pozos de baja y mediana tasade produccin.
Pozos de profundidades desde800 pies hasta 6000 pies.
Pozos con revestimientospequeos.
Pozos con grados deinclinacin hasta 59.
Pozos de crudosextrapesados, pesados y
medianos.
BOMBEO DE CAVIDADES PROGRESIVAS (BCP)
Aplicaciones del Bombeo de Cavidades progresivas
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO HIDRULICO
Se utiliza para extraer el
crudo desde el yacimiento
hasta la estacin
recolectora, a travs de
una bomba que es
accionada por un fluido
bombeado a alta presin
desde superficie.
Bomba Impulsora: Centrifuga Horizontal
-
01/05/2014
17
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
BOMBEO HIDRULICO
El fluido de potencia es
tomado de un tanque y
alimenta a la bomba
triplex, pasa por el
cabezal del pozo y se
dirige a la bomba de
profundidad.
El fluido motriz retorna a
la superficie junto con el
petrleo extrado y es
conducido nuevamente al
tanque.
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Cuando se desea incrementarla produccin de un pozo que
se produce por flujo natural.
En la produccin crudosextrapesados y pesados, se
aplica en menor proporcin
en crudos medianos y
livianos.
Profundidades de hasta 18000pies.
Tasas de produccin quepueden variar en menos de
100 a mas 10000 Bbls/da.
BOMBEO HIDRULICO
Aplicaciones del Bombeo Hidrulico
-
01/05/2014
18
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
Recuperacin de un yacimiento incrementando la presin del
mismo mediante la inyeccin de gas o agua en el yacimiento.
- Inyeccin de agua.
- Inyeccin de gas.
Consiste en introducir agua o gas
a la formacin petrolfera a
travs de pozos inyectores, con
el propsito de desplazar el
petrleo remanente que existe
en el yacimiento despus de la
recuperacin primaria.
MTODOS DE RECUPERACIN SECUNDARIA
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
En la recuperacin terciaria, el pozo se encuentra en la etapa final
de su historia utilizable y por lo tanto se comienza a entregarle a
la misma energa qumica y trmica con el fin de aprovecharlo y
recuperar al mximo la produccin.
La recuperacin mejorada de petrleo EOR (del ingles: Enhanced
Oil Recovery) se define como el conjunto de mtodos que
emplean fuentes externas de energa y/o materiales para
recuperar el petrleo que no puede ser producido por medios
convencionales.
Mtodos Qumicos: (Invasin con polmeros, surfactantes,
alcalinas).
Mtodos Miscibles: (Inyeccin de N2, CO2).
Mtodos Trmicos: (Inyeccin continua de vapor, inyeccin de
agua caliente, combustin in situ).
MTODOS DE RECUPERACIN TERCIARIA
-
01/05/2014
19
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS DE PRODUCCIN
ING. LUIS ALEJANDRO DELGADO AVILA
INGENIERA DE PETRLEO Y GAS NATURAL
PGP 220 - PRODUCCIN I
MTODOS DE RECUPERACIN TERCIARIA
Mtodos Miscibles Mtodos Trmicos