REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIORI. U. P. “SANTIAGO MARIÑO”MARACAIBO – EDO ZULIA

PRODUCCION DE HIDROCARBUROS

DISEÑO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS CONTINUO

INTEGRANTES:CAMACHO ERIC C.I: 19.072.438

HERRERA FREDDY C.I: 16.298.219QUINTERO GUSTAVO C.I: 18.150.480

RUBIO CARLOS C.I: 17.912.446

Generalmente, existen pozos que dejan de producir de manera natural pero sin embargo su producción puede ser retomada mediante diferentes métodos de levantamiento artificial, entre los cuales se encuentra el levantamiento artificial por gas (LAG), el cual consiste en inyectar gas a presión en la tubería para lograr aligerar la columna de petróleo y así hacerlo llegar a la superficie. El LAG es considerado uno de los métodos más efectivos para producir crudos livianos, mediados y pesados.

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG)

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS-CONTINUO

l Consiste en inyectar los fluidos de manera constante hacia la columna de los fluidos producidos por el pozo. Este gas inyectado se une al producido por la formación, reduciendo la densidad de la columna para levantar el fluido hasta la superficie. La profundidad de las válvulas y el volumen de gas va a depender de las características propias de cada pozo.

l En la inyección continua de gas o flujo continuo tiene como propósito aligerar una columna de fluido mediante la inyección de gas en un punto por debajo del nivel estatico de fluido en la tubería de producción. Esto causa el aumento gas-liquido por encima del punto de inyección.

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS-CONTINUO

l Consiste en inyectar los fluidos de manera constante hacia la columna de los fluidos producidos por el pozo. Este gas inyectado se une al producido por la formación, reduciendo la densidad de la columna para levantar el fluido hasta la superficie. La profundidad de las válvulas y el volumen de gas va a depender de las características propias de cada pozo.

l El gas inyectado se mezcla con los fluidos provenientes de la formacion en la tuberia de produccion(tubing) reduciendo la densidad de la columna de fluidos hasta que exista una deferencia de presion suficiente frente a la cara de la arena, que provoque que el pozo fluya a una tasa deseada .

PRINCIPIO BASICO DE SISTEMAS DE LAG CONTINUO

l Para el optimo funcionamiento y diseño de un sistema de levantamiento por inyección continua de gas se deben fijar un valor de presión de inyección en superficie, diámetro de tubería, diámetro de la línea de flujo, para luego optimizar cada uno de los parámetros a partir del análisis de sensibilidades de producción con los parámetros de inyección pueden ser necesarios para realizar una decisión lógica para obtener el optimo funcionamiento del sistema. Con la finalidad de analizar eficiente la dinámica de sistema asociados a LAG continuo

DESCRICCION DE SISTEMA DE LAG CONTINUO

Los sistemas de levantamiento artificial por gas operan de tal manera que el gas de producción que sale de los separadores es conducido hacia los compresores, donde se incrementan la presión del gas. El gas ya comprimido pasa a través de los múltiples de inyección para luego ser distribuido entre los pozos donde será inyectado.

Una fuente de alta presion ( compresores), lineas de distribucion para llevar el gas a los pozos, equipos de control de superficie, equipo de LAG de subsuelo, lineas de flujo y equipos de separacion y almacenamiento.

COMPONENTES

APLICACIÓN DE SISTEMAS DEL LAG CONTINUO

l Este método es particularmente aplicable en pozos donde el gas a alta presión es disponible. El levantamiento por inyección continua de gas es disponible en campos con yacimiento bajo programa de mantenimiento de presión, ya que es necesario que el yacimiento cuente con energía suficiente para llevar el fluido a un determinado nivel por encima del fondo del pozo, para que el método de LAG continuo sea aplicable.

l La característica común de pozos que producen por inyección continúa de gas que es:

Tasas de producción apreciables.Alta presión de fondo.Relación gas liquido considerables.Pozos con producción de arena y pocos profundos.

VENTAJAS DEL (LAG) CONTINUO

Maximizar el uso del gas disponible en los reservorios.

Maneja la producción de aguas y sedimentos.

Maneja grandes volúmenes de producción fácilmente.

Es fácil obtener las presiones y los gradientes en el hueco del pozo

Se pueden recuperar la válvula con equipos de guaya.

Las complicaciones desviadas no presentan un problema

Aplicable a las instalaciones costa afuera

LIMITACIONES DEL METODO DE LAG CONTINUO

l En muchos campos no se dispone del gas suficiente para el levantamiento.l Dificultad para levantar emulsiones y crudos viscosos.l Tiene problemas de formación de hidratos y congelación de gases.l Se dificulta realizar el análisis adecuado sin supervisión en ingeniería.l No puede producir eficazmente en pozos profundos hasta la presión de abandono.l El revestidor debe resistir la presión de levantamiento.l Presenta problemas de seguridad con el gas a alta presión.l Esta limitado a levantar crudos medianos y livianos.l El pozo debe contar con un alto índice de productividad.l Para bajas presiones de yacimiento, se requiere de grandes volúmenes de gas de

levantamiento.

EQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUO

EQUIPO DE SUPERFICIE

PLANTA COMPRESORA

Representa la fuente de gas para un caso típico de LAG, esta planta compresora recibe el gas a una baja presión y lo descarga a una presión muy por encima de ésta, a la red de distribución. La planta compresora puede ser centrífuga (turbina) o recíproca (motocompresor)..

EQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUO

EQUIPO DE SUPERFICIE

EQUIPO DE MEDICIÓN Y CONTROL

Reguladores de flujo y registradores, válvulas de bloque, entre otros. A lo largo del recorrido existen sitios estratégicos donde se colocan válvulas y medidores de presión y flujo que permiten llevar un control y monitoreo del sistema.

EQUIPO DE SUPERFICIE

EQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUO

EQUIPO DE SUPERFICIE

LINEAS DE DISTRIBUCION

La distribución del gas puede ser de dos maneras:

1. Directamente de la descarga del compresor, de un suplidor de gas o de un punto de distribución múltiple para cada pozo.

2. Una línea de distribución troncal con distribución individual para cada pozo.

EQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUO

EQUIPO DE SUPERFICIE

LINEAS DE DISTRIBUCION

La distribución del gas puede ser de dos maneras:

1. Directamente de la descarga del compresor, de un suplidor de gas o de un punto de distribución múltiple para cada pozo.

2. Una línea de distribución troncal con distribución individual para cada pozo.

EQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUO

EQUIPO DE SUPERFICIE

EQUIPOS DE SEPARACION

Es el separador general de producción que separa la fase liquida de la gaseosa, donde posteriormente la fase liquida es transportada a los tanques de almacenamiento

EQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUOEQUIPOS DE LOS SISTEMAS DE LAG CONTINUO

EQUIPO DE SUBSUELO

El mandril: forma parte integral de la tuberia de perforacion y solamente es recuperado al sacar la tuberia del pozo convencional

La eficiencia del sistema de LAG depende del equipo global antes mencionado y del buen manejo de los mismos.

Pero el equipo que mayormente influye en el sistema LAG es el equipo de subsuelo o sea, las valvulas y mandriles.

EQUIPO DE SUBSUELO

El mandril: forma parte integral de la tuberia de perforacion y solamente es recuperado al sacar la tuberia del pozo convencional

La eficiencia del sistema de LAG depende del equipo global antes mencionado y del buen manejo de los mismos.

Pero el equipo que mayormente influye en el sistema LAG es el equipo de subsuelo o sea, las valvulas y mandriles.

EQUIPO DE SUBSUELO

Los tipos basicos de mandriles utilizados para LAG son:

- convencional: La válvula se enrosca fuera del mandril

EQUIPO DE SUBSUELO

Los tipos basicos de mandriles utilizados para LAG son:

- Concentrico: La válvula va instalada en el centro del mandril

Mandril de bolsillo: Posee en su interior un receptáculo para alojar la válvula para que de esta manera que no entorpezca el paso de los fluidos

EQUIPO DE SUBSUELO

EQUIPO DE SUBSUELO

VALVULAS: Son reguladores de presión de fondo, su función primordialmente es regular el paso del gas, generalmente la entrada desde el anular hacia el eductor. Prácticamente todas las válvulas LAG utilizan el efecto de presión actuando sobre el área de un elemento de la válvula (fuelle, punta del vástago, etc.) para provocar la acción deseada. El conocimiento de presión, fuerza y área se requiere para comprender la operación de la mayoría de las válvulas.

TIPOS DE INSTALACIONES DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS

Instalaciones abiertas

Instalación cerrada

Instalación semi-cerrada

MECANISMO DE LA VALVULAS DE LAG

Ante de diseñar un sistema de LAG, se debe seleccionar la válvula con la característica apropiada para las condiciones del diseño.La función principal de una válvula es regular el paso de gas, generalmente la entrada de gas del anular hacia el eductor, la mayor o menor cantidad de gas que pasara a través del orificio de una determinada válvula dependerá del diferencial de presión existente a través de esta.

A pesar que existen muchas configuraciones mecánicas de válvulas, estas se pueden agrupar en dos grandes categorías: las que son cargadas con presión de nitrógeno y las que cierran mediante la fuerza de un resorte comprimido.

Válvula balanceada

Válvula no balanceada

CLASIFICACIÓN DE LAS VÁLVULAS PARA LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS

Válvulas por presión de gas

Válvulas por presión de fluido

Válvula por presión combinada

DISEÑO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG) CONTINUO

a) Espaciamiento de mandriles.

b) Selección y calibración de válvulas.

a)Espaciamiento de mandriles

1) Determine en un gráfico de Presión vs. Profundidad el área disponible para el espaciamiento de mandriles.

2) Determine la profundidad de la válvula superior o tope. (Dv1) Pwh Balance.

3) Determine la presión de apertura del resto de las válvulas.

4) Grafique la recta de gradiente de gas en el anular correspondiente a la presión de apertura de las válvulas y determine la profundidad de la segunda

válvula.

Pod1 = Po1 + Gg@ Po1 * Dv1

5) Determine la profundidad del resto de las válvulas.

6) Determine y registre la presión del gas en el anular y del fluido del pozo a nivel de cada mandril espaciado.

b) Selección y calibración de válvulas.

1) Determine para cada válvula la presión que se genera en el fondo del pozo (Pf) y establezca si el yacimiento aporta o no aporta fluido.

2) Calcule a cada profundidad Dvi la RGL correspondiente al gradiente mínimo.

3) Calcule los requerimientos de gas para cada válvula.

Para las válvulas de descarga se utiliza la siguiente formula:

Qiny= (RGLgrad.min. x ql) / 1000

4) Para cada válvula determine con Thornhill-Craver el diámetro del orificio.

5) Seleccione de la tabla del fabricante el asiento inmediato superior al orificio calculado.

6) Calibre las válvulas seleccionadas.

REDISEÑO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS (LAG) CONTINUO.

EFICIENCIA Y OPTIMIZACIÓN DEL LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS

Eficiencia del Levantamiento Artificial por Gas.

Optimización del Sistemas de Levantamiento Artificial por Gas.

EVALUACION DE INTALACIONES DE LAG CONTINUA

CONTROLADORES DE INYECCIÓN DE GAS

Estrangulador flujo continuo

Combinación estrangulador-regulador

Controladores de tiempo de ciclo

Registros de presión

Registro de temperatura

Registro combinado presión-temperatura:

Registros de presión de tubería y presión del revestidor

ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO DEL POZO CON LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS CONTINUO

GRACIAS