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DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE COMPUTADOR PARA ESTIMAR LA PRES

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by

Moises Vargas

on 11 May 2016

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DESARROLLO DE UN PROGRAMA DE COMPUTADOR PARA ESTIMAR LA PRESIÓN DE FONDO FLUYENDO POR MEDIO DE MEDICIONES DEL NIVEL DINÁMICO DE UN POZO CON LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL BAJO FLUJO MULTIFÁSICO
INTRODUCCIÓN
POZO USCO-1
FLUJO MULTIFASICO
En el flujo bifásico liquido/gas, las interacciones entre la fase liquida y gas están influenciadas por las propiedades físicas y velocidades de cada fase, por el tamaño, rugosidad y orientación de la tubería.
DATOS GENERALES
INGENIEROS:
MOISES VARGAS CASTRO
JESUS DAVID RIVAS LOSADA

DIRECTOR
Msc. JAIRO ANTONIO SEPULVEDA

Es de vital importancia conocer la presión de fondo fluyendo puesto que es la presión que proporciona la energía necesaria para levantar la columna de fluidos del fondo del pozo hacia la superficie y es calculada cuando el pozo se encuentra en producción.
La curva de comportamiento del IPR es una representación gráfica de la capacidad productora de la formación y se necesita recurrir a ella cada vez que se vaya a poner en producción o modificar la producción de un pozo.

Este proyecto surge de la necesidad de emplear técnicas de estimación de presión de pozos basadas en correlaciones matemáticas, trabajo experimental y argumentos teóricos.

El proyecto es basado en el modelo de Kabir y Hasan (1988) para caracterizar el flujo multifásico y determinar los gradientes de presión.
La habilidad para monitorear las presiones de fondo fluyendo proveen muchas ventajas para el manejo de un yacimiento.
DIAGRAMA DE FLUJO
DATOS DE CAMPO
DATOS DE YACIMIENTO
EJECUCIÓN DEL PROGRAMA
PANTALLA DE INICIO
ANALISIS DE GAS
El pozo opera bajo flujo multifasico y posee una bomba electrosumergible.
Datos del survey para el pozo USCO-1
GRAFICA PIP Y SUMERGENCIA
GRAFICA DEL NIVEL DINAMICO
IPR
PATRONES DE FLUJO
HOLD-UP
VELOCIDAD SUPERFICIAL
CONCLUSIONES
• Se desarrolló un programa de computador, mediante la herramienta Visual Basic para Aplicaciones de Excel 2013, el cual permite al usuario determinar y predecir la presión de fondo fluyendo (Pwf) para pozos completados sin empaque que producen bajo la acción de un sistema de levantamiento y flujo multifásico, a partir de mediciones del nivel dinámico, correlaciones y datos experimentales tomados del trabajo realizado por Kabir y Hasan (1988).
• El programa permite simplificar los cálculos necesarios para estimar presiones de fondo y presiones de entrada en las bombas, en cualquier momento de la vida productiva de un pozo; y también permite tomar en cuenta la geometría real del mismo.
• La exactitud en los resultados de las correlaciones para el cálculo del gradiente de presión de flujo multifásico, depende en gran medida de las correlaciones utilizadas para calcular las propiedades físicas de los fluidos.
• El desarrollo de la curva IPR para un respectivo pozo permite obtener predicciones de la presión de fondo fluyendo, y mediante esta manera, conocer su caudal óptimo de producción. Además, conociendo la presión de fondo fluyendo, el programa permite obtener la sumergencia y la presión de entrada de la bomba para un respectivo pozo, con el fin de obtener una adecuada sumergencia para proteger el estado físico de la bomba.
• Se recomienda implementar la distribución real de temperatura en el procedimiento, para obtener cálculos más exactos.


RECOMENDACIONES
• Aunque las correlaciones para el cálculo de las propiedades físicas utilizadas en este método, cubren un amplio rango de crudos, se recomienda utilizar otro tipo de correlaciones que se ajusten mejor a los diferentes tipos existentes de aceites.
• El procedimiento de cálculo utilizado en este programa presenta carencias de exactitud cuando se aplica para pozos desviados con ángulos de inclinación mayores a 33° tomados desde el eje vertical, por lo tanto, se recomienda manejar otras correlaciones que se puedan emplear para estos casos.
• Mejorar el procedimiento de cálculo en lo que respecta a la cantidad de gas separado a la entrada de la bomba, puesto que éste modelo no lo tiene en cuenta.
• Cuando se modela un pozo desviado, puede que la data referente a los ángulos de inclinación sea insuficiente para arrojar resultados precisos. Se recomienda ampliar la cantidad de valores ingresados de este tipo, para hacer más exacto el programa.
• El procedimiento de cálculo sólo se podrá aplicar a pozos verticales y desviados. Se hace necesario complementar el programa con un método de cálculo para pozos horizontales.
PREGUNTAS ?
VALIDACION DE RESULTADOS
1. Cálculo de las temperaturas promedio en el casing por debajo de la bomba (T1) ,en el anular (𝑇2) y por encima del nivel de fluido (𝑇3).
2. Calcular las presiones de burbuja promedio en el casing y en el anular, mediante la siguiente ecuación:
3. Calcular la presión del gas anular al nivel dinámico medido (𝐷𝐿𝑚), por medio de la siguiente ecuación:
4. Determinar los valores de la presión de fondo fluyendo utilizando la siguiente ecuación:
5. El procedimiento iterativo inicia asumiendo una presión, 𝑃𝑗+1̃, para luego calcular una presión, 𝑃𝑗+12 , con la siguiente ecuación:
6. Con la presión, 𝑃𝑗+/12, determinar las propiedades de los fluidos (aceite, gas, agua) haciendo uso de correlaciones PVT.

7. Si la presión, 𝑃𝑗+1/2, se encuentra por debajo del punto de burbuja, calcular las velocidades superficiales de las fases.
De lo contrario, calcular solamente la velocidad superficial del líquido y se asumer el hold up del líquido, Hl, igual a 1.


8. Determinar el patrón de flujo de acuerdo a los criterios y calcular las fracciones in-situ (Hold up) de cada fase.

9. Calcular las propiedades de la mezcla como viscosidad, densidad y velocidad superficial.

10. Calcular el gradiente total de presión.
11. Calcular la presión, 𝑃𝑗+1, con la siguiente ecuación:


Si, 𝑃𝑗+1̃, coincide con la presión supuesta anteriormente, y empezar una nueva iteración, donde 𝑃𝑗= 𝑃𝑗+1̃.
12. El procedimiento se detiene cuando
Pj+1 < Pl
13. Para calcular el nivel dinámico se realiza una interpolación entre los dos últimos valores de presión obtenidos, mediante la siguiente manera:
PROCEDIMIENTO DE CALCULOS
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