Recomendaciones Y Comparaciones Para La Selección De Un Metodo De Levantamiento Artificial

RECOMENDACIONES Y COMPARACIONES PARA LA SELECCIÓN DE UN METODO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL

SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO

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Bombeo Mecánico Cavidades Progresivas Bombeo Electrosumergible Bombeo Hidráulico Pistón Jets Gas Lift Flujo continuo Flujo intermitente

10% 1% 4%

Mecánico Gas Lift EPS 85%

Otros

BOMBEO MECANICO

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Las bombas de varilla combinan un cilindro (barril), y un pistón (embolo) con un sistema de válvulas para llevar el fluido del pozo al interior del tubing y desplazarlo a superficie. Estas bombas están conectadas a superficie por una varilla metálica que va dentro del tubing y se opera mediante una unidad de bombeo reciprocante. Hay dos clases de bombas de desplazamiento lineal con varillas. Bomba de tubing, Posee un barril en el fondo del pozo y una válvula estacionaria fija al final del tubing, un embolo o válvula viajera se ubica dentro del barril sujeto a una varilla que va a superficie Bombas tipo Pistón, Es un sistema que consiste en una pequeña bomba en el fondo provista de un barril con una válvula interna, un pistón y una bomba de descarga, todo esto combinado con un sistema de varillas que llegan a superficie por el interior del tubing

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Ventajas Es el mas utilizado para instalaciones en tierra. Eficiencia de 50 - 60 % Excelente Flexibilidad Utilizado a bajas y medianas ratas, y a profundidades medias.

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Desventajas Presenta limitaciones en el tamaño del Csg. Mal manejo de GOR alto Presenta problemas en pozos desviados No es aplicable costa afuera Pozos desviados Producción de Arena

C A V I D A D E S

P R O G R E S I V A S

Estas bombas se basan en un desplazamiento rotatorio de fluidos, el sistema en espiral consiste en un rotor que gira excéntricamente con un stator estacionario, formando cavidades progresivas que con su movimiento rotatorio llevan el fluido a superficie. El rotor gira por efecto de una serie de varillas conectadas a un motor en superficie

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VENTAJAS Menor costo Eficiencia 50 - 70 % Flexibles, confiables Resistentes a los sólidos abrasivos Producen hasta 1700BPD. Depth 4000ft.

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DESVENTAJAS No aplicable en costa afuera Limitado solo a pozos someros Poco aplicable a pozos desviados Pobre manejo del gas

B O M B E O

ELECTROSUMERGIBLE

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Este sistema emplea varias bombas centrifugas ubicadas en serie cerca de un motor eléctrico de fondo colocado al final del tubing y conectado a unos controles de superficie y a una fuente eléctrica de poder por medio de un cable. El sistema EPS, tiene un amplio rango de desempeño y es uno de los mas versátiles métodos de levantamiento

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Ventajas Eficiencia del 50% para pozos con altas ratas 100 a 30000BPD Maneja altos cortes de agua Depth >7500ft Aplicable a pozos desviados Aplicables costa afuera

Desventajas  

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Pobre manejo del gas No se aconseja para caudales bajos Limitado por el tamaño del casing

B O M B E O

H I D R A U L I C O

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Los sistemas hidráulicos transfieren energía al fondo del pozo por medio de la presurización de algún fluido especial, usualmente fluidos livianos refinados o aceite de producción, estos fluyen a través del tubing hasta una bomba en subsuelo que les transfiere energía. Las bombas son de dos clases, las tipo Jets conocidas como ventiri, y las de pistón reciprocante. Lo mas notable s el sistema de flotación que le permite a la bomba ser circulada dentro y fuera hidraulicamente del pozo eliminando el slickline u operaciones especiales para cambiar la bomba

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Ventajas Operación sencilla Depth de 1000 a 18000ft Producción de 100 a 10000BPD Buen manejo de los fluidos viscosos

Desventajas 

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No aplicable a completamientos múltiples. manejo de arena <100ppm

G A S

L I F T

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Este sistema emplea gas a alta presión, los fluidos producidos son levantados mediante la reducción del su densidad proceso que a su vez aliviana el peso de la columna hidrostática. El primer criterio a tener en cuenta es la accesibilidad al gas y los costos al comprimirlo El gas es inyectado a través de las válvulas del sistema puestas a diferentes profundidades, según el diseño, mezclandose así con los fluidos de producción disminuyendo el gradiente de presión desde el punto de inyección hasta superficie

Ventajas  Flexible y confiable  Válvulas recuperables  Manejo de materiales abrasivos  Alto GOR  Pozos Desviados  Offshore

Desventajas  Extracción de las válvulas en pozos desviados  Formación de hidratos  No aplicable a campos con <20 pozos  Pobre para Wc altos

EQUIPO DE SUPERFICIE

Combinación de los sistemas de Levantamiento Artificial

Cavidades progresivas Y

Electrosumergible

Gas Lift

y Electrosumergible

Hidráulico Jet y Electrosumergible

Comparaciones Mecánico

Cavidades Progresiva

ESP

Hidráulico Pistón

Hidráulico Jets

Gas Lift Continuo

Gas Lift Intermite

Costo Capital

Bajo a Modera Depth

Bajo,  Depth y caudal

Bajo si se dispone de energía

Varia,

Bajo,  con el caballaje

Bajo para sistemas centrales

Igual al anterior

Equipo Subsuelo

Diseño y practicas Buenas

Problema Selección strator

Necesita Cables especiale

Necesita conductor fluido poder

No debe haber partes móviles bomba

Buen diseño de válvula y separacio

Buen Diseño

Eficienci

Excelente 50-60%

Excelente 50-70%

ratas 50%

GLR>100 30-40%

Justa,1030%

Justa 5-30%

Mala 510%

Flexibilidad

Excelente

Justa

Mala, velocidad arreglada

Buena/E Variar el poder de la rata del fluido de potencia

Buena/E

Excelente varia la rata de inyección

Buena, ajustar tiempos inyección

Comparaciones Mecánico

Cavidades Progresiva No presenta problemas

ESP Limita el uso de motores y bombas grandes Depht practica 10000ft.

Hidráulico Pistón CSG peq.  fricción y limitan la rata de producción Depht practica 17000ft.

Hidráulico Jets Igual al anterior

Gas Lift Continuo Limita la rata de producción a <1000 BPD Depht practica 10000ft.

Gas Lift Intermitent No presenta problemas. Bajo caudal Depht practica 10000ft.

Tamaño del CSG

Limita el uso de grandes bombas

Limites de Depth

Bueno. 500BPD a 7500ft y 150BPD a 10000 ft

Malo Depth <5000ft

Nivel de ruido

Justo alto para zonas urbanas

Bueno,

Excelente, preferido para zonas urbanas

Bueno, la unidad de potencia de fluido es aislada

Igual al anterior

Bajo en el pozo, alto en el compresor

Igual al anterior

Control de escamas y corrosión

Buena, se usan inhibidores por el anular

Buena es factible el uso de inhibidores anular

Justa,

Buena, se usa inhibidores con el fluido de potencia

Se mezclan inhibidor y fluido en la entrada del Jet

Es factible el inhibidor con el gas inyectado

Igual al anterior

Depht practica 20000ft.

Comparaciones Mecánico Huecos Desviados

Justo, pozos de alto ángulo son producidos

Cavidades Progresiva Pobre-Just Problemas deterioro pocos reportes

ESP

Aplicación Dual

Justa, dos lineas en de 2”en csg de 7”

No se conocen instalacion es

Se requiere un csg mas grande, posibles problemas

Justa, Fluido para cada zona, bajos GLR y ratas 

Habilidad manejo de parafinas

Justo/buen posible uso de agua o oil caliente raspadores

Justo, no se usan raspadores fluido caliente

Justo, Uso fluidos calientes

Buena/Exc Circular calor  aparición

Igual al anterior

Buena

Buena

Habilidad manejo del gas

Buena, si se puede ventilar

Pobre

Buena, utilizando separadore

Buena, maneja alto GOR con separadore

El gas reduce la eficiencia, pero ayuda en el levantamie

Excelente, el gas producido reduce la necesidad de inyectar

igual al anterior

Buena, experienci limitada

Hidráulico Pistón Excelente, La bomba pasa a través del tbg. Sin problema

Hidráulico Jets una bomba jet pude pasar por una pata de perro hasta de 24/100ft. Igual al anterior

Gas Lift Continuo Excelente, valvulas recuperabl presentan pocos problemas hasta 70 Justa pero complicad

Gas Lift Intermitent Igual al anterior

Igual al anterior

Comparaciones Mecánico

Cavidades Progresiva Excelente. 50%arena >200cp

ESP Pobre, requiere <200ppm

Hidráulico Pistón Pobre, Fluido potencia <10ppm, Flu prod.<200 ppm

Hidráulico Jets Justo, El fluido potencia tolera 200ppm

Gas Lift Continuo Excelente, Limitado por problemas de sup.

Gas Lift Intermitent Justa,

Capacidad manejo sólidos y arenas

Pobre/Just  viscosid Viscosidad >200cp, 0.1%arena con bomba especial

Capacidad manejo de fluidos alta viscosidad

Buena, 400BPD <200cp, problemas ratas altas

Excelente para fluidos de alta viscosidad

Justa, fludos hasta 500cp

Buena, El fluido de potencia puede diluir.

Excelente

Justa, fluidos >500cp

Justa

Aplicación costa afuera

Pobre, pozos desviados y arena

Pobre, debido a la profundida

Buena, se le debe proveer poder eléctrico

Justa, amplio espacio para instalación

Buena, agua de mar como fluido de potencia

Excelente, metodo mas común si se tiene gas de inyección

Pobre, en pozos que necesitan control de arena

Comparaciones Mecánico

Cavidades Progresiva

Limitación de la Temperatu

Excelente Usado en condicione s (500F)

Justo, limitado por el strator <250F

Capacidad Levantami ento alto volumen

Justa, 4000BPD a 1000ft y 1000BPD a 5000ft

Pobre 2000BPD a 2000ft y 200 BPD a 5000ft

Capacidad Levantami ento con bajo volumen

Excelente, metodo mas usado en pozos <100BPD

Excelente, para pozos someros que producen <100BPD

ESP

Hidráulico Pistón

Hidráulico Jets

Gas Lift Continuo

Gas Lift Intermiten

Operación estándar <250F, y <350F con motor y cable especial Excelente, Limitado por el caballaje 4000BPD a 4000ft.

Excelente material estándar a +300F y especial a +500F

Excelente +500F con material especial

Excelente, operación típica es 350F.

Igual al anterior

Buena, típicament 3000BPD a 4000ft, y 1000BPD a 10000ft

Excelente, hasta 15000BPD con optimas condicione

Excelente limitada Tbg, rata inyección y depth.

Pobre, muestra eficiencias menores y altos costos

Justa, 100 a 300BPD de 4000 a 10000ft,

Justa >200BPD a 4000ft.

Justa, Limite inferior 200BPD tbg de 2”

Pobre, Limitado por el vol de ciclo y numero posibles de ciclos. Buena, Limitada por la eficiencia y costos ½a4 bbl/ciclos hasta con 48ciclos/D

Criterios para la Selección de un sistema de Levantamiento Artificial

Selección de un sistema de Levantamiento Artificial •Condiciones del yacimiento, pozo y producción •Propiedades de los fluido •Infraestructura de superficie

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Una correcta selección de un método de Levantamiento Artificial es importante para el beneficio a largo plazo de la mayoría de los pozos productores de petróleo. Una selección pobre puede reducir la selección e incrementar los los costos operativos. Cambiar el método de levantamiento cuesta dinero e implica que la selección del método anterior fue errónea

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Las siguientes tablas muestran los criterios para seleccionar el sistema de Levantamiento Artificial que mejor se adapte a las condiciones de un campo. El Sistema de Levantamiento es calificado para cada condición en una escala de 1 a 3, 1 De bueno a Excelente 2 De Justo a bueno 3 No se recomienda

Criterios para la Selección de un levantamiento Artificial Según el yacimiento, la producción y el pozo Condición

Especificación

Yacimiento, producción, pozo Numero de pozos Unico 1 a 20 mas de 20 Rata de producción Menos de 1000B/D 1000 a 10000 B/D Mas de 10000 B/D Profundidad del pozo Menos de 2500ft 2500 a 7500ft Mas de 7500ft Tamaño de Casing 4 1/2 in 5 1/2 in 7 in 9 5/8 in y mas Inclinación del pozo Vertical Desviado Horizontal

Mecánico Cavidades Hidráulica Gas Lift Electrosumergible Progresivas Pistón Jets 1 1 1 1 2 3 1 2 2 1 1 2 2 1 2 2

1 1 1 1 2 3 1 2 3 1 1 2 3 1 3 3

2 1 1 1 2 3 2 2 1 1 1 2 2 1 2 2

2 1 1 1 2 3 2 2 1 1 1 2 2 1 2 2

3 2 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1

1 1 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1

Criterios para la Selección de un Levantamiento Artificial

Según el tipo de Yacimiento, producción y el pozo Condición

Especificación

Yacimiento, Producción , pozo Severity Dogleg menos de 3 /100ft 3 a 10 /100ft mas de 10 / 100ft Temperatura Menos de 250 F De 250 a 350 F mas de 350 F Presión fluyendo mas de 1000 psi 100 a 1000 psi Menos de 100 psi Completamiento Simple Dual o múltiple Recobro Primario Secundario Terciario

Mecánico Cavidades Hidráulica Gas Lift Electrosumergible Progresivas Pistón Jets 1 2 3 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 2

1 2 3 1 3 3 1 1 1 1 2 1 1 2

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 2

1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 3 1 2 2

1 1 1 1 1 1 1 2 3 1 1 1 3 2

1 1 2 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 2

Criterios de selección de un levantamiento Artificial Según las propiedades de los fluidos Condición

Especificación

Propiedades de los fluidos Corte de agua Bajo Moderado Alto Viscosidad del fluido Menos de 100 cp 100 a 500 cp mas de 500 cp Fluidos Corrosivos Si No Arena abrasiva Menos de 10ppm 10 a 100 ppm mas de 100 ppm Relación Gas/aceite < de 500scf/stb 500 a 2000scf/stb >2000scf/stb Contaminantes Scale Parafinas Asfáltenos Tratamientos Scale inhibidor Inhibidor corrosión Solventes Acidos

Mecánico Cavidades Hidráulica Progresivas Pistón Jets 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 3 1 2 3 2 2 2 1 1 1 2

1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 2 2 3 2

2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 3 1 2 2 2 2 2 1 1 1 2

2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 3 1 2 2 2 2 2 1 1 1 2

Gas Lift Electrosumergible

1 2 3 1 1 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 2 2 1 1 1 2

1 1 1 1 1 3 2 1 1 2 3 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2

Criterios para la selección de un Levantamiento Artificial Según la infraestructura de Superficie Condición

Especificación

Infraestructura de superficie Localizacion Onshore offshore Remotos Poder Electrico Utility Generación Restricciones de Si Espacio No

Mecánico Cavidades Hidráulica Gas Lift Electrosumergible Progresivas Pistón Jets 1 3 2 1 2 3 1

1 2 1 1 2 2 1

1 2 2 1 1 2 1

1 2 2 1 1 2 1

1 1 2 1 1 2 1

1 1 1 1 2 1 1

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Los datos del campo son analizados según cada uno de los criterios anteriores, el que presente la mejor calificación, es decir el que tenga mayor cantidad de razones en bueno a excelente será el sistema de Levantamiento Artificial que se escogerá para implementarlo en el campo