Optimizacion de la Produccion.

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Entrada al nodo: Py-∆P(presión del yacimiento – componentes después de)= Pnodo.

Salida del Nodo: Psep + ∆p (componentes antes)= Pnodo

La perdida de presión ∆p en cualquier componente varia por el gasto q por lo tanto una grafica de la presión del nodo contra el gasto produce 2 curvas, la intersección de dichas nos dará la condición satisfactoria de los requerimientos 1 y 2, el procedimiento es ilustrado en la figura 1-3.

[pic 3]

El efecto del cambio en cualquiera de los componentes puede ser analizado por recalcular la presión del nodo contra el gasto usando las nuevas características del componente que ha sido cambiado. Si el cambio fue hecho después del componente, la curva de salida no sufrirá cambios. Sin embargo si cualquiera de las dos curvas a cambiado, la intersección también será cambiada y la nueva capacidad de flujo y la presión del nodo existirá. Las curvas serán cambiadas si la presión fijada es cambiada y esto ocurrirá con la declinación o el cambio de las condiciones de separación.

El procedimiento puede ser ilustrado para consideración de un simple sistema de producción mostrado en la figura 1-4 y seleccionando la cabeza del pozo con un nodo.

Entrada al nodo: Py - ∆pres - ∆ptp= Pwh

Salida del Nodo: Psep-∆pld= Pwh

[pic 4]

El efecto en la capacidad de flujo cambiando el tamaño de la tubería es ilustrado en la figura 1-5 y el efecto del cambio en el tamaño en la línea de descarga es mostrado en la figura 1-6.

El efecto del aumento del diámetro del tamaño de la tubería de producción por uno de mayor diámetro siempre y cuando no sea muy grande provoca un aumento de gasto y un consecuente aumento en la presión de la cabeza del pozo por que la perdida de presión en la tubería de producción disminuirá. Estos cambios serán en la curva de entrada ascendente y en la intersección de la derecha.

[pic 5] [pic 6]

Una línea de descarga más larga reducirá la perdida de presión en dicha línea cambiando el efecto del cambio de cualquiera de estos componentes puede ser aislado de esta manera, también el efecto de presión en la declinación de la presión del yacimiento o en los cambios de la presión de separación. Un procedimiento de análisis mayormente usado es seleccionando el nodo entre el yacimiento y el sistema de tuberías de producción, esto es etiquetado como un punto 6 en la figura 1-2 y la presión del nodo es la presión de fondo fluyendo(Pwf). Seleccionando el nodo como este punto esencial dividiendo al pozo en un componente del yacimiento y un sistema de tubería de producción denominado como otro componente, las expresiones de entrada y salida para el sistema simple serán:

Entrada al nodo: Py - ∆prest = Pwf

Salida del nodo: Psep + ∆Pld + ∆tp =Pwf

El efecto del cambio en el diámetro de la tubería de producción en la capacidad del sistema de producción cuando la presión de fondo fluyendo es la presión del nodo, es ilustrada en la fig 1-7.

[pic 7]

Un sistema de producción puede ser optimizado seleccionando la combinación de las características de los componentes que nos darán una mayor producción a un menor costo. A través de una perdida de presión disponible para un sistema, Py – Psep puede ser fijada para un tiempo en particular, la capacidad de producción para el sistema depende de dónde pueden ocurrir las pérdidas de presión. Si son muchas las pérdidas de presión que ocurren en un componente o modulo dichas pérdidas van a ser insuficientes para ser más eficientes el comportamiento de otros módulos, esto es ilustrado en la figura 1-8 para un sistema en el cual la tubería de producción es muy pequeña. Cada vez que el yacimiento pueda ser capaz de producir mayores cantidades de fluido, si son muchas las pérdidas de presión que ocurren en la tubería de producción el comportamiento del pozo lo sufrirá. Para este tipo de terminación de pozo, es obvio que improvisando el comportamiento del yacimiento por la simulación se desperdiciaran los esfuerzos en una tubería de producción más grande instalada.

Un caso en el que el comportamiento del pozo es controlado por la entrada del flujo es mostrado en la figura 1-9. En este caso la pérdida de presión excesiva puede causar un daño en la formación por disparos inadecuados. Esto es obvio para la grafica que muestra el comportamiento del sistema de la tubería de producción a la salida y posicionando al pozo colocando un sistema artificial para un menor comportamiento a la entrada previamente mostrado.

Aumentar un ritmo de producción incrementando el tamaño de la tubería de producción es mostrado en la figura 1-7; sin embargo si la tubería de producción es muy larga la velocidad del fluido en el movimiento del flujo en la tubería de producción puede ser mucho menor para hacer más eficiente el levantamiento de los líquidos a la superficie. Esto puede ser debido a una tubería de producción más larga o ritmos de producción menores. Este fenómeno será analizado a detalle en el capítulo 3.

[pic 8] [pic 9]

La velocidad del fluido es el gasto dividido por el área de la tubería de producción, un ejemplo cualitativo de la selección del diámetro óptimo de la tubería de producción para un pozo que produce liquido y gas es mostrado en la figura 1-10 y 1-11.

[pic 10][pic 11]

Así como el tamaño de la tubería de producción es aumentado, las perdidas por fricción disminuyen y resulta en una menor presión de fondo fluyendo (Pwf). Así mismo en un mayor flujo de entrada. Sin embargo, si en un futuro es aumentado el diámetro de la tubería de producción el pozo comenzará a cargarse con líquido y el flujo se convertirá en intermitente o inestable. Y el nivel de líquido en el pozo llevara a que el pozo eventualmente deje de fluir fig. 1-11 ilustra eso gráficamente.

Una vez que el pozo esté produciendo líquidos a lo largo de la tubería con gas alcanzara un régimen en el que el flujo natural del pozo no será mayor y se tendrá que instalar un sistema artificial. La aplicación del análisis nodal para pozos con sistema artificial será analizado en el capítulo 5, pero un ejemplo de determinar una inyección de gas óptimo para un pozo con bombeo neumático