INSTIPETROL

Taller N° 2

Diego Sebastián Martínez Díaz

Técnico en perforación de pozos de petróleo

1. ¿Cuándo suele utilizarse un sistema de levantamiento artificial? Explique.

Un sistema de levantamiento artificial (SLA), es un mecanismo externo a la

formación productora encargado de levantar crudo desde la formación a una

determinada tasa, En los casos en que la energía del yacimiento no es suficiente

para llevar el aceite hasta la superficie se utiliza este.

Los sistemas de levantamiento artificial son el primer elemento al cual se recurre

cuando se desea incrementar la producción en un campo, ya sea para reactivar

pozos que no fluyen o para aumentar la tasa de flujo en pozos activos.

2. ¿Cuál es el principió de funcionamiento del bombeo mecánico?

El bombeo mecánico es un procedimiento de succión y transferencia casi continua

del petróleo hasta la superficie, La unidad de superficie imparte el movimiento de

sube y baja a la sarta de varillas de succión que mueve el pistón de la bomba.

3. ¿Qué tipo de bomba se utiliza en el bombeo mecánico? ¿Cómo funciona?

Bombas de tubería: el barril forma parte integral de la tubería. Esta varilla está

conectada al fondo de la tubería y corre con la sarta de la de producción.

Bomba de varilla: es un ensamble completo de bombeo que va dentro del pozo,

sobre la sarta de varillas. Solo el niple de asentamiento va con la sarta de la

tubería de producción a la profundidad de bombeo deseada.

4. ¿Cuáles son los diámetros y los pesos de las varillas instaladas en un

equipo de bombeo mecánico?

Varillas de bombeo API en dimensiones que oscilan entre 5/8” y 1 1/2”, con

longitudes de 25 ó 30 pies.

5. ¿Qué ventajas y desventajas presenta el bombeo mecánico?

Ventajas

Fácil de operar y de hacer mantenimiento.

Puede ser usado durante toda la vida productiva del pozo.

Puede bombear el pozo a una muy baja presión de entrada para obtener la

máxima producción.

Usualmente es la más eficiente forma de levantamiento artificial.

Se puede fácilmente intercambiar de unidades de superficie.

Puede levantar petróleos de alta viscosidad y temperatura.

Puede ser monitoreada remotamente con un sistema de control de

supervisión de bomba.

Puede utilizar gas o electricidad como fuente de poder.

Desventajas

o Es problemático en pozos con alta desviación.

o Susceptible de presentar bloqueo por excesivo gas libre a la entrada de la

bomba

o La unidad de superficie es pesada, necesita mucho espacio y es obtrusiva

al ambiente.

o Es intrusivo en áreas urbanas. Peligro para las personas.

o No puede funcionar con excesiva producción de arena.

o Cuando no se usan varillas de fibra de vidrio la profundidad puede ser una

limitante.

6. Cuál es el principio de funcionamiento del gas lift?

Básicamente es gas introducido en el pozo para ayudar el flujo, se mezcla con el

petróleo reduciendo de esta manera el Gradiente del mismo. De esta manera se

reduce la presión hidrostática de tal manera que la presión de fondo (BHP) sea

mayor y así el petróleo tiende a ir hacia arriba produciendo el flujo.

7. ¿Cuál es el requisito fundamental para poder implementar un sistema de

levantamiento por gas lift en un pozo petrolero?

Sistema de levantamiento es implementado si la producción diaria de gas es por lo

menor o mayor a un 10% de la producción total.

Trabajo adicional requerido para aumentar la tasa de producción del pozo se

realiza en la superficie por un compresor o contenedor de gas con una corriente

de alta presión transportado hacia el pozo en forma de energía.

8. ¿Cuáles son las partes de un sistema de gas lift? Explique cada una de ellas.

COMPONENTES DE SUPERFICIE GAS LIFT

-Válvula Maestra: Una válvula de control direccional usada en sistemas hidráulicos

y neumáticos.

-Controlador Electrónico de Inyección: Se encarga de controlar por tiempo la

apertura y cierre de la válvula motora

–Válvula Motora: Permite el ingreso del gas inyectado hacia el fondo del pozo ya

sea a través de la tubería y o casing.

-Estrangulador de Flujo: Regula el paso de gas a través del macarroni o casing en

el anular.

-Panel Solar -Depurador de líquidos y Regulador de Gas.

EQUIPO DE SUBSUELO

Mandril de Bolsillo

-Mandril BLT

-Válvula Operativa

-Válvula de descarga

-Niple de asiento: permite fijar el Standing valve en el tubing

-Standing Valve: Accesorio que se emplea en instalaciones de gas intermitente,

permite acumular el fluido en el tubing, sellar la salida del gas hacia la formación.

-Uniones corredizas:

-Cinta Band-It

9. ¿Qué tipo de instalaciones se pueden presentar en un sistema de gas lift?

Explique cada una de ellas.

Tipos de Instalación:

-Instalación BLT:

-Instalación packer convencional

-Instalación macarroni flujo anular

-Instalación macarroni flujo tubular

-Instalación Dip tub

-Instalación Dual

EJEMPLOS DE INSTALACIONES PARA UNA ZONA PRODUCTORA

1. Pozo abierto – inyección continua (figura A)

2. Pozo semiabierto – inyección continua (figura B)

3. Pozo cerrado – inyección intermitente (figura C)

SISTEMA DE GAS LIFT

Tipos de Instalaciones

El tipo de instalación de levantamiento artificial que debe utilizarse en un pozo en

particular, depende principalmente, de sí producirá por flujo continuo o intermitente

y de las condiciones propias del pozo, tales como: Tipo de completación, posible

producción de arena y conificación de agua y/o gas.

Instalación Abierta

En este tipo de instalación, la sarta de tubería está suspendida dentro del pozo sin

empacadura. El gas se inyecta por el espacio anular tubería-revestidor y

los fluidos son producidos por la tubería aductora. La ausencia de empacadura

deja que haya comunicación entre la tubería y el espacio anular, lo que limita este

tipo de instalaciones a pozos que exhiben un buen sello de fluido.

Instalación Semicerrada

Esta instalación es similar a la descrita anteriormente, sólo que se le adiciona una

empacadura que sella la comunicación entre la tubería productora y el espacio

Anular. Se utiliza tanto para levantamiento por flujo continuo como intermitente.

Instalación Cerrada

Este tipo de instalación, es similar a la semicerrada, excepto que se instala una

válvula fija en la sarta de producción. Esta válvula generalmente se coloca en el

fondo del pozo, aunque también puede ir directamente debajo de la válvula de

gas-lift más profunda. La función de la válvula fija, es prevenir que la presión del

gas, cuándo se inyecta en la tubería, actúe contra la formación. Cuando se va a

producir con flujo intermitente, debería utilizarse una válvula fija.

10. ¿mencione 3 ventajas y desventajas del gas lift?

Ventajas

-El costo inicial, es menor que el de otros métodos de levantamiento artificial.

-Es más flexible que otros métodos, permite operar a varias tasas de producción,

sin necesidad de cambiar el equipo de subsuelo.

-Se puede utilizar en pozos desviados.

Desventajas

-Hay que disponer de una fuente de gas de alta presión.

-Si el gas de inyección es corrosivo, puede dañar las instalaciones.

-El revestimiento de producción del pozo debe estar en buenas condiciones para

soportar la presión de inyección del gas, con el fin de que no haya escapes del

mismo.

11. ¿Cuál es el principió de funcionamiento del bombeo electrosumergible?

Sistema de levantamiento artificial que emplea la energía eléctrica convertida en

energía mecánica para levantar una columna de fluido desde un nivel determinado

hasta la superficie, descargándolo a una determinada presión.

12. ¿Qué parámetros se deben controlar durante la implementación del

sistema de bombeo electrosumergible?

-Limitación para temperaturas mayores de 350 °F

-Volumen de hasta 4000 barriles diarios

-Profundidad admisible entre 6000 y 8000 pies

-Presencia de arena inferior a 200 partes por millón

-Verificación del nivel de fluido.

-Verificación de la instalación.

- Presiones de cabezal y fondo.

- Seguridad y optimización.

13. ¿Cómo está compuesto el motor eléctrico de fondo en un sistema B.E.S?

Los motores usados en las operaciones de bombeo electrosumergible son del tipo

Dipolares y Trifásicos de Inducción. Los motores están llenos de un aceite mineral

altamente refinado que lubrica los cojinetes del motor. En una instalación BES, el

calor generado por el motor es retirado lejos por los fluidos del pozo en

movimiento hacia la superficie. En enfriamiento del motor se logra a través de:

1. Circulación interna del aceite del motor.

2. Flujo del caudal del pozo alrededor de la parte exterior del motor.

14. ¿Cómo está compuesta la bomba centrifuga del sistema B.E.S y qué tipo

de movimientos puede tener el fluido dentro de este dispositivo?

Impulsor

Esteperas, empaques y sellos

Alabe

Escobillas

Carbonos

Carcasa

La flecha

Cojinetes

Anillos de desgaste

Rotor y extractor

Flujo mixto

Flujo Radial

15. Enumere ventajas y desventajas del bombeo elctrosumergible

Ventajas

-Puede levantar altos volúmenes de fluido.

–Maneja altos cortes de agua

–Su vida útil puede ser muy larga

–Trabaja bien en pozos desviados.

-No causan destrucciones en ambientes urbanos

–Fácil aplicación de tratamiento contrala corrosión y formación de escamas.

Desventajas

-Inversión inicial muy alta.

-Alto consumo de potencia.

-No es rentable en pozos de baja producción.

-Los cables se deterioran al estar expuestos a temperaturas elevadas.

-Diseño complejo.

-Las bombas y motor son susceptibles a fallas.

- Susceptible a la producción de gas y arena.

16. ¿Cuál es el principio de funcionamiento del bombeo por cavidades

progresiva?

Un motor transmite movimiento rotacional a una sarta de cabillas a través de

distintos engranajes, esta sarta de cabillas hacen girar al rotor, formando

cavidades progresivas ascendentes. El crudo se desplaza hasta la superficie por

efecto del rotor que gira dentro del estator fijo.

17. ¿Qué elementos componen un sistema de levantamiento por cavidades

progresivas?

Equipo de Subsuelo

Tubería de Producción: Comunica la bomba de subsuelo con el cabezal y la línea

de flujo.

Sarta de Cabillas: Conjunto de cabillas unidas entre sí introducidas en el pozo.

Estator: Hélice doble interna, fabricada con un elastómero sintético adherido

dentro de un tubo de acero.

Rotor: El rotor consiste en una hélice externa con un área de sección transversal

redondeada y tornada a precisión. Elastómero: Es Una goma en forma de espiral y

esta adherida a un tubo de acero el cual forma el estator.

18. ¿Cuál es el principio de operación de cada uno de los sistemas de

levantamientos por bombeo hidráulico?

Estos sistemas están diseñados para separar de forma eficiente arena y sólidos

de los fluidos, con el objetivo de usarlos como fluido de potencia u otros.

Principio sencillo: “La presión ejercida sobre la superficie de un fluido se transmite

con igual intensidad en todas las direcciones”. Aplicando este principio es posible

inyectar desde la superficie un fluido a alta presión que va a operar el pistón motor

de la unidad de sub suelo en el fondo del pozo.

19. Mencione las ventajas y desventajas de un sistema de bombeo

hidráulico.

Ventajas

1. La bomba libre se recupera con la circulación en reversa.

2. El Bombeo hidráulico es más flexible para adaptarse a los cambios en los

caudales de producción.

3. El bombeo hidráulico puede producir mayores caudales desde mayores

profundidades.

4. La bomba funciona más confiable en pozos horizontales, direccionales o

desviados.

5. Químicos o agua se puede inyectar con el fluido motriz para condiciones

especiales.

6. Provee economía en equipo superficial en aplicaciones de varios pozos con un

sistema en la superficie.

7. La bomba de fondo se adapta a complementos de pozo especiales con

separaciones de gas.

8. la bomba puede ser construida de material para corrosión

9. La bomba tipo jet puede tolerar sólidos

10. La bomba tipo jet puede tolerar producción de gas

11. La bomba jet no tiene móviles, requiere menos mantenimiento y se puede

reparar en el campo.

12. La bomba pistón es efectiva para pozos de baja presión de fondo.

Desventajas

1. Hay falta generalizada de conocimientos sobre el sistema.

2. La falta de conocimientos han resultado en varias historias de aplicaciones con

diseños no apropiados para las condiciones del pozo.

3. Se considera compleja la fabricación y reparación de la bomba pistón.

4. Requiere que el personal de operaciones tenga los conocimientos suficientes.

5. La alta presión en la superficie presenta potencia de riesgo.

20. ¿Qué tipos de fluidos podemos encontrar en la producción de un pozo

petrolero? Explique cada uno de ellos.

1. Lodos de perforación base agua

El lodo bentónico o lodo de perforación es una mezcla de agua con bentonita, un

tipo de arcilla muy densa. Es utilizado para perforar pozos de sondeo y muy

frecuentemente, mientras se perforan pozos de petróleo y gas natural. Además, se

usa para trabajos más sencillos como los pozos de agua.

2. Lodos base aceite

Los lodos base aceite inicialmente fueron diseñados para mejorar la terminación

de pozos con reservorios muy sensibles al agua, y para perforar LUTITAS muy

activas, tienen como fase continua a un aceite y su filtrado es únicamente aceite.

21. Explique 5 propiedades de los fluidos de producción.

Densidad: Debe ser tal que la presión hidrostática originada en cualquier punto del

hoyo, sea mayor que la presión de la formación en el mismo punto

Viscosidad: Es determinada con el Embudo Marsh, y sirve para comparar la

fluidez de un líquido con la del agua.

Filtración: El filtrado indica la cantidad relativa de líquido que se filtra a través del

revoque hacia las formaciones permeables, cuando el fluido es sometido a una

presión diferencial.

PH: El pH indica si el lodo es ácido o básico.

Revoque: Debe ser impermeable, resistente flexible y delgado.

22. ¿Qué diferencia existe entre gravedad especifica y el peso especifico de

un fluido?

El peso específico es la cantidad de peso por unidad de volumen de una

sustancia.

La gravedad especifica es el cociente de la densidad de una sustancia entre la

densidad del agua a 4 °C, o es el cociente del peso especifico de una sustancia

entre el peso especifico del agua a 4 °C.

Magnitudes distintas

23. ¿Cuál es la diferencia entre un liquido y un gas?

La diferencia es el espacio intermolecular que existe entre las partículas. En un

gas las partículas están mas distanciadas y activas (tienen movimiento) que en los

líquidos.