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5/20/2018 tipos de terminacion de pozos.ppt

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Tipos de terminaciones

Se entiende porterminacin de un pozo petrolero a lasactividades encaminadas a explotar los yacimientos, atravs de las tuberas de revestimiento de explotacin,contando con la induccin, anclaje y empacamiento delaparejo de produccin para dejarlo produciendo por el

mtodoms conveniente.

Bsicamente una terminacin consiste en establecer enforma controlada y segura la comunicacin entre el

yacimiento y la superficie, cuidando de proteger lastuberas de revestimiento que representan la vida delpozo, aprovechando as ptimamente la energa delyacimiento.


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En la actualidad, cuando los pozos dejan de fluir, seaplican los sistemas artificiales de produccin como

bombeo mecnico, neumtico, electrocentrfugo uotros, consistentes en adicionar energa a los fluidos enel pozo para hacerlos llegar a la superficie con lo cualtambin se tiene un incremento en la recuperacin de loshidrocarburos contenidos en el yacimiento.


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Los pozos productores de petrleo durante su vidaproductiva pueden clasificarse como fluyentes o debombeo.

Los pozos fluyentes son aquellos en el que el aceite esexpulsado del yacimiento y llega a la superficie por supropia energa natural, que puede ser por empuje

hidrulico, de gas disuelto, o algn otro mecanismo.

Dentro de la industria petrolera, los sistemasartificiales de produccin para pozos petroleros

tienen una importancia indiscutible, ya que en Mxicocomo en otros pases productores de petrleo, seutilizan sistemas artificiales de produccin paramantener su ritmo deproduccin.


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Los sistemas artificiales de produccin suministranenerga a los fluidos en el pozo para hacerlos llegar a la

superficie, as como producir la mayor cantidad defluido por da, con un mnimo de gasto econmico.

Terminacin sencilla selectiva.

Terminacin con aparejo de bombeo neumtico. Terminacin con aparejo de bombeo mecnico.

Terminacin con aparejoelectrocentrfugo.

Otros tipos de terminacin.


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Terminacin sencilla selectiva

El diseo de este aparejoestar sujeto a las condiciones deflujo de los intervalos productores, as como a programasfuturos de intervencin del pozo y de su estado mecnico.Los fluidos que aporta pueden combinarse selectivamente;

explotando simultneamente los dos intervalos o aislandouno de ellos.


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Terminacin con aparejo de bombeo neumtico.

El bombeo neumtico es un medio de levantamiento de fluidos desde el fondo del pozo

hasta la superficie, el cual se hace por medio de inyeccin de gas a una presin

relativamente alta a travs del espacio anular. El gas pasa a la T.P. a travs de vlvulasconectadas en uno o mspuntos de inyeccin. El bombeo neumtico se lleva a cabo por uno de los mtodossiguientes: Bombeo continuo. Bombeo intermitente.


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Bombeo neumtico continuo.

En este mtodo se introduce un volumen continuo de gas a alta presin por el espacio

anular a la T.P. para aerear o aligerar la columna de fluidos, hasta el punto en que lareduccin de la presin de fondo permita una diferencial suficiente a travs de laformacin, causando que el pozo produzca el gasto deseado.

Para realizar esto, se utiliza una vlvula en el punto de inyeccin ms profundo con lapresin disponible del gas de inyeccin, junto con la vlvula reguladora en la superficie.

Este mtodo se utiliza en pozos con alto IP y presin de fondo fluyendo relativamentealta (columna hidrosttica del orden de 50% o ms en relacin a la profundidad del pozo).El dimetro interior de la T.P. rige la cantidad de flujo, siempre y cuando el IP, la Pwf, elvolumen y la presin del gas de inyeccin, as como las condiciones mecnicas, sean lasideales.


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Clasificacin de las instalaciones de bombeo neumtico.

El tipo de instalacin est condicionada por la decisin de hacer producir un pozo conbombeo neumtico continuo o intermitente.Las vlvulas estn diseadas de modo que funciones como orificio de apertura variable

para el caso de bombeo neumtico continuo, dependiendo de la presin en la T.P.; obien, pueden tener un asiento amplio y suministrar un volumen de gas rpidamente a laT.P. para desplazar el bache de lquido para el caso de bombeo neumtico intermitente.Las caractersticas del pozo, el tipo de terminacin, as como la posible produccin dearenas y la conificacin de agua y/o gas son condiciones de vital importancia que influyenen el diseo de una instalacin.


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Para determinar el tipo de instalacin inicial a utilizar, se debe decidir en funcin delcomportamiento futuro del pozo, incluyendo el decremento de la Pwf y del IP. Existentres tiposde instalacin de bombeo neumtico. Abierta. Semicerrada. Cerrada.


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Instalacin abierta:

Se usa solamente tubera de produccin dentro de la tubera de revestimiento,emplendose en pozos de alta produccin y explotndose por el espacio anular o por latubera de produccin indistintamente. Esto no es recomendable por los daos que causa

a la tubera de revestimiento y a las conexiones superficiales.

Instalacin semicerrada:

Se utiliza tubera de produccin y un empacador para aislar el espacio anular. Es el diseoms comn en la explotacin de hidrocarburos empleado en nuestro pas, lo cual permiteaprovechar ptimamente la energa del yacimiento, protegiendo al mismo tiempo las

tuberas y conexiones superficiales de los esfuerzos a que son sometidos, explotndosesolamente por el interior de la tubera de produccin.

Instalacin cerrada:

Este diseo es similar al anterior, la nica diferencia es la instalacin de una vlvula deretencin alojada en un niple de asiento, seleccionando su distribucin en el aparejo. Este

accesorio permite el paso de los fluidos en una sola direccin.


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Terminacin con aparejo debombeo mecnico


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El bombeo mecnico es un sistemaartificial de produccin en el cual elmovimiento de la unidad superficial

se transmite a la bomba por mediode una sarta de varillas de succin.


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Debido a que se usa una bomba de mbolo, el

movimiento de las varillas produce un vaco en elinterior del barril de trabajo, ocasionado por la salidaparcial del mbolo, haciendo que el lquido entre albarril de trabajo a travs de la vlvula de pie ocupando

el espacio vaco.


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El desplazamiento de lquido y su descarga a travs de

la vlvula viajera y de la tubera de descarga, se producehaciendo entrar nuevamente el mbolo. Este es elsistema ms ampliamente usado en pozos someros y deprofundidad media.


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Partes principales del aparejo de

bombeo mecnico

Bomba superficial.

Es utilizada para admitir el fluido de la formacin alinterior de la T.P. y llevarlo hasta la superficie. Consta decuatro elementos que son: el barril, el mbolo, la vlvulaviajera, y la vlvula de pie.


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Varillas de succin.

Trasmiten el movimiento de la varilla pulida (ascendenteo descendente) hasta el mbolo de la bomba(transmisin de la potencia del motor principal almbolo de la bomba).


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Unidad superficial.

Su funcin es trasmitir el movimiento giratorio de laflecha del motor principal a un movimiento de formareciproca en la varilla de succin; tiene un freno paradetener la unidad en cualquier posicin.


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Reductor de engranes.

Reduce la velocidad de la flecha del motor principal auna velocidad de bombeo adecuado. Est conformadopor una flecha de entrada corta y una flecha de salidalarga o manivela.


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Motor principal.

Proporciona la potencia necesaria para impulsar a labomba en el fondo del pozo para que los fluidos puedanser transportados hasta la superficie; puede ser decombustin interna (generalmente de gas natural o de

diesel) o elctrico, las ventajas que representa el uso decada motor depende de la disponibilidad delcombustible y de los costos que represente.


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Ciclo de bombeo


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1. Al principio el mbolo se mueve hacia abajo cerca del fondo

de la carrera descendente; el fluido pasa por el barril de labomba a travs de la vlvula viajera abierta, mientras el pesode la columna de fluido dentro de la tubera de produccin essoportado por la vlvula de pie que se encuentra cerrada.

2. El mbolo se mueve hacia arriba, cerca del fondo de lacarrera ascendente. La vlvula viajera se cierra y la vlvula depie esta abierta admitiendo la produccin del pozo.


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3. El mbolo se mueve hacia arriba, cerca de la parte superior

de la carrera ascendente. La vlvula viajera est cerrada y lavlvula de pie est abierta, admitiendo la produccin delpozo.4. El mbolo se mueve hacia abajo, cerca de la parte superiorde la carrera descendente. La vlvula de pie esta cerrada acausa del incremento de presin resultante de la compresin

de los fluidos en el volumen existente entre las vlvulasviajera y de pie. La vlvula viajera est abierta. Cuando elmbolo llega al fondo de la carrera descendente, el ciclo debombeo se repite.


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Clases de unidades de Bombeo

Mecnico

Clase I.

Este tipo de unidades tiene el reductor de engranescolocado en la parte trasera con apoyo a la mitad delbalancn, se conoce tambin como UnidadConvencional. El esfuerzo del motor principal es

aplicado en el extremo del balancn y la resistencia de lacarga del pozo esta aplicada en el extremo opuesto delbalancn.


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Clase III.

Este tipo de unidad tiene el reductor de engranescolocado al frente; el esfuerzo del motor principal y laresistencia de la carga del pozo se aplican al mismoextremo del balancn con relacin al apoyo que se

encuentra al otro extremo.


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BOMBEO

ELECTROCENTRFUGO SUMERGIDO CONTERMINACINES

INTELIGENTES (BEC)


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DEFINICIN DE BEC CON TERMINACIONES INTELIGENTES

El BEC incrementa la presin en la T.P desde el nivel que sedesee en el frente de la formacin hasta superficie, por loque ayudar a elevar los fluidos producidos.

El sistema opera sin empacador inferior de la TP,generalmente por arriba de los disparos.

En la actualidad ha cobrado mayor importancia debido a lavariedad de casos industriales en los que es ampliamenteaceptado.


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BENEFICIOS DE INTEGRAR BEC CON TERMINACIONES

INTELIGENTES

La tecnologa de control y monitoreo de pozo inteligentecomplementa las capacidades del sistema BEC,proporcionando la capacidad de balancear la produccin dezonas mltiples, restringiendo o cerrando zonas con altaproduccin de gas o agua.

Los beneficios de implementar T.I con instalaciones BEC,

incluyen:


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La energa transferida a la produccin de aceite porestrangulacin y/o cerrar las zonas productoras de agua.

Reduccin en produccin aplicada a zonas de menor produccin.

El perfil de flujo a lo largo de las secciones horizontales

puede ser maneja para evitar el avance temprano de agua.

El tamao de la BEC puede ser reducida para adaptarse mejor a los

requerimientos de produccin.

El tamao del separador de gas del BEC de fondo y el equipode manejo de gas puede ser reducido.

Estos beneficios resultan en altas producciones, mejorar larecuperacin, y reducir los costos de levantamiento.


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CONSIDERACIONES PARA INSTALAR UN BEC CONTERMINACIONES INTELIGENTES.

La aplicacin del BEC con T.I requiere especialesconsideraciones, entre estas se incluye la capacidad de

desenganchar la bomba de fondo de la terminacin, elcontrol del pozo y minimizar el dao de la formacin atravs del cierre en el frente del la formacin. Cuando seconsidera combinar BEC y tecnologa de pozo inteligente,

varios temas clave deben ser considerados en un contextodel sistema total para garantizar el diseo apropiado,instalacin y operacin del pozo BECinteligente.


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1. Penetraciones en el cabezal. La disposicin para losconductores de energa elctrica, cables, lneas decontrol hidrulico, y cables de fibra ptica que pasan atravs de la cabeza del pozo es limitado.


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2. Escenarios de flujo, tamao del

BEC y control de velocidad. Laclave es entender el perfil de

diseo de la terminacin, querango de condiciones deentrada/salida se esperan parala terminacin de pozo y para la

tendencia del BEC.


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3. Comunicacin interfaz del sistema de comunicacin y

control. El desarrollo de herramientas relacionadas con

la ingeniera petrolera, as como software para laoptimizacin de la produccin.


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Equiposuperficial.


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Transformador.

Se utiliza para dar el voltaje requerido para alimentar al motor de fondo en el pozo.

Tablero decontrol.

Gobierna la operacin del aparejo de produccin en el fondo del pozo.El panel de control est diseado para proteger el sistema de bombeo de averas y fallas prematuras

por los cierres positivos en base a parmetros de alarma pre-programados, y evitar volver a empezarhasta que se considere seguro.

Variador defrecuencia.

Es una herramienta poderosa en las operaciones del BEC. El principio del motor es un sistema para elcontrol de la velocidad rotacional de un motor de corriente alterna (AC) por medio del control de lafrecuencia de alimentacin suministrada al motor. Un variador de frecuencia es un caso especial deun variador de velocidad.

Caja de venteo.

Se instala por razones de seguridad entre el cabezal del pozo y el tablero de control, debido a que elgas puede viajar a lo largo del cable motriz y alcanzar la instalacin elctrica en el tablero.


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Equipo sub-

superficial.

Su funcin bsica es imprimir a los fluidos del pozo, el incremento de presin necesario


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Bomba.

Su funcin bsica es imprimir a los fluidos del pozo, el incremento de presin necesariopara hacerlos llegar a la superficie con la presin necesaria suficiente en la cabeza delpozo.

Motor.

Recibe la energa desde una fuente superficial, a travs de un cable, su diseo es compacto y especial paraser introducido a la tubera de revestimiento

Los motores son llenados con un aceite mineral altamente refinado que proporciona una rigidezdielctrica lubricando los cojinetes para tener una buena conductividad para disipar el calor generado porel motor

Protector

Diseado para igualar la presin del fluido del motor y la presin externa del fluido delpozo a la profundidad de colocacin del aparejo.

Funciones delprotector

Evitar la contaminacin del aceite lubricante del motor con el fluido del pozo. Aloja un cojinete que absorbe el empuje axial desarrollado por la bomba. Conecta la carcasa de la bomba con la del motor y une rgidamente la flecha impulsora

del motor con la flecha de la bomba. Provee un receptculo para compensar la expansin y contraccin del aceite

lubricante del motor.


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Separador.

Sirve como succin o entrada de fluidos a la bomba y desva el gas libre de la succin hacia elespacio anular.

El uso del separador de gas permite una operacin de bombeo ms eficiente en pozos

gasificados, ya que reduce los efectos de disminucin de capacidad de carga en el motorproducidas por la severa interferencia de gas.

Cable motriz.

Proporciona la energa necesaria para impulsar al motor, se lleva desde la superficie por mediode un cable conductor, el cual debe elegirse de manera que satisfaga los requisitos de voltaje yamperaje para el motor en el fondo de pozo, y que rena las propiedades de aislamiento queimpone el tipo de fluidos producidos.

La resistencia es inversamente proporcional a la longitud del conductor.A mayor dimetro la corriente tiende a pasar mas rpido por el alambre y tiene menos

resistencia, lo que a menor dimetro hay ms resistencia.


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OTRO TIPO DE TERMINACIONEl tipo de terminacin de un pozo petrolero, tendr

influencia en la vida productiva actual del pozo, en el

intervalo productor bajo la accin de esfuerzos in-situ quevan cambiando gradualmente durante el agotamiento ocada de presin del yacimiento, y estos

esfuerzos no son bien conocidos.


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Dependiendo de los accesorios con que vaya provista

la tubera de produccin ser el tipo de aparejo:


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Pozo fluyendo con empacador.

Est formado por un empacador recuperable

o permanente, una vlvula de circulacin y la

tubera de produccin.

El flujo y presin del aceite y gas se controlan

por medio de un estrangulador instalado en

el rbol de vlvulas.


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Pozo fluyendo por T.P. franca.

Propiamente es la tubera de produccin

colgada y situada a determinada profundidad sobre el intervalo productor.

Los fluidos que aporte pueden explotarse

por dentro y fuera de la T.P., aunque no es

recomendable que produzca por el espacio

anular, ya que el interior de la T.R. se expone a

daos por friccin y corrosin


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Aparejo fluyente doble.

Est formado por dos empacadores: uno permanente inferior y otro recuperable de doble terminacin superior; una junta de seguridad; dos vlvulas de circulacin y dos tuberas de produccin. Se denomina sarta larga (S.L.) a la seccin por

donde aporta fluidos el intervalo inferior y sarta corta (S.C.) por donde fluir el aceite y gas del intervalo superior. Las tuberas pueden seleccionarse de igual o diferentes dimetros.


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Por la sarta larga (S.L.) desalojan los fluidos de los

intervalos inferior e intermedio y por la sarta corta (S.C.) descargarn los fluidos del intervalo

superior. En cualquier tipo de aparejo fluyente seleccionado, los empacadores de produccin son el

elemento de sello cuya finalidad principal es la de aislar el los intervalos abiertos entre s,

adems de evitar la comunicacin entre las tuberas de produccin y las de revestimiento.

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