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Construcción de un modelo de flujo multifasico en estado estable

Samia Serna
by

Karline Clemantt

on 25 October 2014

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Transcript of Construcción de un modelo de flujo multifasico en estado estable

CONTENIDO
INTRODUCCIÓN
MARCO TEÓRICO
DESARROLLO DEL TRABAJO
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES

UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI
ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA
CONSTRUCCIÓN DE UN MODELO DE FLUJO MULTIFÁSICO EN ESTADO ESTABLE DE LA RED DE RECOLECCIÓN DEL YACIMIENTO DE GAS NO ASOCIADO QUIRIQUIRE PROFUNDO MEDIANTE EL USO DEL SIMULADOR GAP®
Trabajo de Grado presentado ante la Universidad de Oriente como requisito parcial para optar al título de:
INGENIERO QUÍMICO
Presentado por:
SAMIA PATRICIA SERNA HANNAN
Asesor Académico: Ing. Ronald Arias
Asesor Industrial: Ing. Mayrú González
BIENVENIDOS
Reseña histórica de la empresa
Planteamiento del problema
Objetivos
Petroquiriquire, S.A.
Quiriquire Gas S.A.
Repsol, Total, OTEPI e Inepetrol.
Petrocarabobo.
Quiriquire.
Yucal placer.
Mené Grande.
Barúa Motatán.
Faja Petrolífera del Orinoco.
Cardón.
Derechos mineros
Participación
Reservas: 4.778 millones (bep).
Producción : 1 millón (bep/día).
Capacidad de refino: 1,2 millones (bep/día).
Red: 7.250 estaciones de servicio.
Mundialmente
Ubicación Geográfica
Bloque Quiriquire
30 Km del Norte de Maturín.
700 Km Sudeste de Caracas.
Conformado por Quiriquire Somero, Quiriquire Profundo, Campo Tropical y Área Viboral, San Luis.
697 pozos (productores, suspendidos y abandonados).
Pozo descubridor
Moneb -1 o QQ-1.
Crudo pesado.
Quiriquire Somero.
Pozos
1) Quiriquire Somero: 31 productores de petróleo pesado
2) Quiriquire Profundo: 17 productores de gas con bajo rendimiento de condensado
3) Campo Tropical: 4.
4) Área Viboral: 1.
Construir un modelo de flujo multifásico en estado estable de la Red de Recolección del Yacimiento de Gas no asociado Quiriquire Profundo mediante el uso del simulador General Allocation Package (GAP®).
Efectuar el ajuste de la correlación de flujo horizontal multifásico representativa de cada componente del sistema.
Reproducir el comportamiento de producción del campo para la situación actual mediante el uso del simulador GAP®
Verificar el impacto de los accesorios en la caída de presión y temperatura en el sistema.
Determinar las limitaciones y/o restricciones del sistema mediante el cálculo de la velocidad de las líneas que conforman la red de recolección.
GENERAL
Mapa de facilidades de superficie de Quiriquire Gas
CURVA IPR
Método de Vogel
Método de Fetkovich
Método de Jones, Blount y Glaze
FLUJO MULTIFÁSICO
Modelo integrado de producción (Integrated Production Modelling, IPM V.8.0)
GAP,
PROSPER,
MBAL,
PVTP,
REVEAL y RESOLVE
• Optimización y predicción de la producción del campo.
• Modelado de yacimientos tipo tanque simple o múltiple.
• Modelado de pozos horizontales y multilaterales.
• Incluye yacimientos multicapas y con interferencia entre las perforaciones.
• Diseño y diagnóstico de levantamiento artificial.
• Modelado de las facilidades de superficie.
• Modelado completo del sistema: cotejo histórico, optimización y predicción.
• Modelado de sistemas de producción en zonas de terrenos sinuosos.
• Incluye correlaciones propias de la empresa Petroleum Experts.

PROSPER (Petroleum Experts, 2012)
MBAL (Petroleum Experts, 2012).
GAP (Petroleum Experts, 2012).
ANÁLISIS NODAL
RECOPILACIÓN DE DATOS
Resultados
Ajuste de correlación de flujo horizontal multifásico representativa de cada componente del sistema
Pruebas de producción
(oficiales y multiflujo)
Tasas de petróleo y agua.
Flujo volumétrico de petróleo.
Tasas de gas.
Diámetro del reductor.
Presiones y temperaturas de cabezal y línea
Porcentaje de agua y sedimentos (AyS).
Construcción del modelo de facilidades de superficie
Ajuste de correlaciones de flujo horizontal multifásico
Pozos
(Source)
Planta Compresora QE-2 (Separadores)
Estaciones de control
(joints)
Líneas de flujo
Modelo de facilidades de superficie
Telemetría
Telemetría QQ-677 (Presión de cabezal vs Tiempo)
Telemetría QQ-677 (Presión de línea vs Tiempo)
Perfil de elevaciones
Tipo de tubería
Plano Mecánico QQ-677
DTI QQ-677
Accesorios de tubería
Herramientas para simular
Sección de coincidencia de datos (match data)
Pruebas multitasas y data
SCADA
del año 2012.

BeggsBrill
Mukerjee Brill
Hagendorn Brown
Correlaciones multifásicas
MATCHING
Gravedad específica.
Coeficiente de fricción.
Desviación estánda.
Caída de presión real obtenida mediante la prueba
Scada
2012 (Telemetría).
Comparación
Correlaciones de Flujo Multifásico Horizontal por línea
Beggs & Brill
Correlación más idonea
RESULTADOS
Creación del modelo de flujo multifásico en estado estable (modelo integrado producción-yacimiento).
Reproducir el comportamiento de producción del campo para la situación actual mediante el uso del simulador Gap®
Modelo de yacimiento (MBAL).
Los modelos de pozo (PROSPER).
El modelo de facilidades de superficie (GAP)
SUSTITUYERON
Fuentes
(Sources)
Pozos
(Well)
• Agregar los archivos de IPR y VLP encontrados en los modelos desarrollados en PROSPER los cuales a su vez son requeridos por el programa
CREADOS
COTEJO DE LA SIMULACIÓN
• Seleccionar cada uno de los pozos a trabajar, y se genero la IPR agregada para cada pozo con PROSPER de esta manera se obtiene la unificación completa de este modelo con Gap
Generando IPR con PROSPER para GAP
Direccionado del yacimiento al modelo MBAL.
Limitación de tasa de gas para un día específico (5 de marzo 2012).
Resolviendo la red
Modelo de flujo multifásico en estado estable
Presiones cabezal
Línea en la red de recolección descrita
Porcentaje de error en presiones y temperaturas de línea
Porcentaje de error en presiones de cabezal
Menos horas de producción
Los sensores no se encontraban trabajando
RESULTADOS
SIMULACIÓN 1
Verificación del impacto de los accesorios en la caída de presión y temperatura en el sistema
DTIs
Planos mecánicos
Agregó cada uno de los accesorios y tuberías con su respectiva longitud, diámetro y elevación.
Ingreso de accesorios y tramos de tubería
Los accesorios encontrados en los múltiples QE-1 Y QE-8, se ingresaron en la parte superior de los perfiles de elevación agregados en la corrida original.
Los accesorios encontrados en las líneas de flujo de los pozos del campo y oleoducto se agregaron por debajo de la misma.
Copia del modelo de flujo multifásico en estado estable.
SIMULACIÓN 2
Sin accesorios
Con accesorios
< 1,19 psi/100 pie (26,89 kPa/100 m)
Verificar la hidráulica
RESULTADOS
Temperatura del sistema en las líneas de tuberías superficiales
Determinación de limitaciones y/o restricciones del sistema mediante el cálculo de la velocidad de las líneas que conforman la Red de Recolección
Donde:
Ve: es la velocidad de erosión [pie/s]
C: es una constante empírica, con un valor de 150-200 [s-1(lb pie)-1/2]

:ρes la densidad del fluido [lb/pie3] que se calcula mediante la ecuación obtenida de la norma PDVSA 90616.1.024 denominada “Dimensionamiento de Tuberías de Proceso”.
: representan la densidad del líquido y del gas respectivamente [lb/pie3].

: representan el caudal de líquido y gas respectivamente [lb/s]

Firma contrato con PDVSA y actualmente es la
empresa privada líder en Venezuela.
Descubren el yacimiento de gas y condensado
Tropical en 1998 .
Descubren el yacimiento de gas y condensado
Viboral en 1996.

Debido a la nacionalización, se hacen cargo del bloque Quiriquire.
Descubren el pozo QQ-1 en 1928

Perforo el pozo QQ-533 y lo denominaron Quiriquire Profundo.
Standard Oil de Venezuela
CREOLE
Petróleos de Venezuela
MAXUS Venezuela L.T.D.
YPF -MAXUS
REPSOL - YPF
Campo QUIRIQUIRE
Balance de materiales
Simulación numérica
Comportamiento de producción
Problemas
< 90% velocidad erosional
Velocidades en las líneas de tuberías superficiales
Esquemático de las instalaciones actuales de QE-2
05 de marzo de 2012
• El modelo de flujo multifásico en estado estable construido demostró representar la realidad con un error máximo de 4,4670% para la presión de cabezal y 4,840% para la presión de línea y 1,859 % para La temperatura de línea.
• La simulación dos tomo en cuenta de manera satisfactoria los accesorios de tubería agregados para cada línea, causando pérdidas de carga significativos con respecto a la simulación base.
• Para el caso de la temperatura la simulación o corrida número dos no ocasiono diferencias significativas con respecto a la simulación base u original.
• Para el escenario planteado de alta presión, la caída de presión obtenida no representa ninguna limitación en el sistema.
• La correlación de flujo multifásico horizontal más adecuada para las condiciones del bloque Quiriquire fue Beggs & Brill.
• El pozo (QQ-675) aporta una mínima cantidad de gas (988 MMscf/day) de gas, en comparación con el resto de los pozos los cuales se encuentran por encima de (5,804 MMscf/day) de gas.
• Todos los pozos mantienen su velocidad a lo largo de las líneas de transporte superficial menor al 90% de la velocidad erosional.
• Para el escenario simulado (alta presión), no se alcanza la velocidad de remoción del inhibidor 70 pie/s.
• Actualizar el perfil de elevación del pozoQQ-662.
• Verificar los valores de diámetro y longitud de todos los pozos.
• Instalar transmisores de temperatura en el cabezal de los pozos, con el objetivo de determinar el gradiente térmico que se genera en la tubería de producción.
• Colocar transmisores de temperatura y presión en diferentes puntos de la red de recolección, diferentes a los existentes en las válvulas multipuerto.
• Verificar los transmisores de temperatura de línea de producción, ya que la variación de temperatura detectada en los estranguladores ubicados en campo es insignificante.
• Actualizar los diagramas mecánicos de los pozos, y verificar las fichas de pozos.
INTRODUCCIÓN
MARCO TEÓRICO
Desarrollo del trabajo y
discusión de resultados
CONCLUSIONES
MUCHAS GRACIAS por su ATENCIÓN!
RECOMENDACIONES
Según NORMA REPSOL
PI-SUP-54
Según NORMA REPSOL PI-SUP-54; basada a su vez en la NORMA API-14E.
Full transcript