Maestría en Ingeniería de Hidrocarburos · 2010
Optimización de producción conjunta de petróleo de las arenas k1 y k2 del campo Apiay
Este trabajo describe una metodología sencilla para optimizar la producción de los pozos del campo Apiay que presentan flujo cruzado. Inicialmente, por medio de modelamiento en Pipesim se seleccionan los pozos problema para optimizar y por medio del análisis de las curvas IPR (Inflow Production Relationships) y TPC (Tubing Performance Curve) de estos pozos, se especifican las características del coeficiente (Cv) de una válvula de control de flujo para un pozo inteligente. El trabajo enfatiza la necesidad de considerar el pozo completo como un sistema de control, incluyendo la entrada de flujo, el rendimiento del choque y rendimiento del caudal del pozo y de esta forma obtener una descripción del método para establecer el diseño de control de flujo más adecuado para la aplicación. El método combina análisis nodal y el modelamiento del choque para modelar el comportamiento del sistema completo del pozo. Este análisis se extiende a completamientos de pozos inteligentes con múltiples zonas o múltiples estratos. Para finalizar se presenta un análisis económico donde se evalúa la factibilidad de implementar este tipo de sistema en los pozos del campo Apiay, de igual forma se presentan los indicadores económicos calculados a partir de los costos de inversión, Capex, y costos operativos Opex, para la implementación de válvulas de control.
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Contenido
- Figura 1. Elementos básicos del sistema de producciónp. 18
- Figura 2. Perfil de presiones en un sistema de producciónp. 20
- Figura 3. Drawdown de Presiónp. 20
- Figura 4. Inflow performance Relationship (IPR)p. 24
- Figura 5. IPR de Vogelp. 29
- Figura 6. IPR Compuestop. 31
- Figura 7. Completamiento convencionalp. 35
- Figura 8. Gráfica de Firoozabadi y Katz de β vs. Kp. 37
- Figura 9. Curva de oferta de energía en el fondo del pozop. 38
- Figura 10. Factor de Corrección de Hagedorn & Brownp. 63
- Figura 11. Correlación numero de velocidad del liquidop. 64
- Figura 12. Factor de fricción de Moodyp. 65
- Figura 13. Correlación Dunn and Rossp. 67
- Figura 14. Correlación F vs. NLp. 69
- Figura 15. Relaciones factores de fricciónp. 70
- Figura 16 Correlación de F vs. NLp. 71
- Figura 17. Curva de demanda de energiap. 86
- Figura 18: Rangos de Pwf vs. qlp. 87
- Figura 19 Modelamiento de arenas en Well Flowp. 89
- Figura 20. Selección de propiedadesp. 90
- Figura 21. Creación de Notepadp. 91
- Figura 22. Calculo de propiedadesp. 92
- Figura 23. Visualización Curvas IPRp. 93
- Figura 24. Perfiles de Presión y temperaturap. 94
- Figura 25. Curva de Operaciónp. 95
- Figura 26. Diseño de revestidorp. 97
- Figura 27. Análisis de Resultadosp. 98
- Figura 28. Localización Geográfica Bloque Apiay-Ariarip. 99
- Figura 29. Mapa Welltype del Campo Apiayp. 102
- Figura 30. Columna Estratigráfica Cuenca de los Llanosp. 103
- Figura 31. Mapa Estructural Campo Apiayp. 110
- Figura 32. Comportamiento de producción Unidad K2 Campo Apiayp. 113
- Figura 33. Registro tipo de la unidad K2p. 114
- Figura 34. Comportamiento de producción Unidad K1 Campo Apiayp. 114
- Figura 35. Registro Tipo de la Unidad K1p. 115
- Figura 36. Comportamiento de producción Unidad T2 Campo Apiayp. 116
- Figura 37. Registro tipo de la unidad T2p. 117
- Figura 38. Distribución de Producción por zonasp. 120
- Figura 39. Distribución de petróleo por zonasp. 120
- Figura 40. Esquema del Pozo APIA0008 Montado en PIPESIMp. 123
- Figura 41. Red de Pozos de Apiay Montados en PIPESIMp. 124
- Figura 42. Montaje de APIAY 0008 con Nodosp. 125
- Figura 43. Análisis Nodal del Pozo APIAY 0008 Para la Formación T1p. 126
- Figura 44. Análisis Nodal Para la Formación T2p. 127
- Figura 45. Análisis Nodal del Pozo APIAY 0008 Para la Formación K1p. 127
- Figura 46. Análisis Nodal del Pozo APIAY 0008 Para la Formación K2p. 128
- Figura 47. Perfil Presión/Temperaturap. 129
- Figura 48. Reporte del Perfil P/T con Flujo Cruzadop. 129
- Figura 49. Configuración de un pozo inteligentep. 134
- Figura 50. Funcionamiento de Válvula de control variablep. 139
- Figura 51. Funcionamiento de Válvula de control variablep. 140
- Figura 52. Componentes Básicosp. 141
- Figura 53. Posiciones de la válvula HCM-Ap. 141
- Figura 54 Diagrama de flujo metodologíap. 143
- Figura 55 Cargue de Datos (Apiay 004) (Data sheep)p. 144
- Figura 56. Esquema de la bomba electrosumergiblep. 146
- Figura 57. Punto de Operación Apiay 004 K2p. 151
- Figura 58. IPR Apiay 004 K1p. 152
- Figura 59. Caudal vs Choque Apiay 004p. 152
- Figura 60. Modelamiento Choque Tubing 3 ½ (0-60%)p. 157
- Figura 60a Modelamiento Choque Tubing 3 ½ (60-100%)p. 157
- Figura 61. Punto de Operación Apiay 005p. 158
- Figura 62. IPR Apiay 005p. 158
- Figura 63. Caudal vs Choque Apiay 005p. 159
- Figura 64. Punto de Operación Apiay 0010 K2p. 160
- Figura 65. IPR Apiay 0010 K1p. 160
- Figura 66. Caudal Vs ∆P Coque Apiay 0010p. 161
- Figura 67. Punto de Operación Apiay 0013 K2p. 162
- Figura 68. IPR Apiay 0013 K1p. 162
- Figura 69. Caudal Vs ∆P Coque Apiay 0013p. 163
- Figura 70. Distribución de producción Apiay-4p. 165
- Figura 71. Distribución de producción Apiay-5p. 166
- Figura 72. Distribución de producción Apiay-10p. 166
- Figura 73. Distribución de producción Apiay-13p. 167
- Figura 74. Flujo de caja A-04, A-05, A-10, A-13p. 170
- Tabla 1. Flujo hacia arriba:p. 83
- Tabla 2. Flujo hacia abajo:p. 84
- Tabla 3. Rango Optimop. 87
- Tabla 4. Propiedades de los yacimientos K2, K1 y T2 del Area Apiayp. 118
- Tabla 5. Acumulado de producción de petróleo por formaciónp. 119
- Tabla 6. Pozos con Intervalos Cañoneados en K1 y K2p. 121
- Tabla 7. Resultados de Pwf Optima para APIAY 0008p. 126
- Tabla 8. Pozos con Flujo Cruzado Esperadop. 130
- Tabla 9 Análisis Apiay 004p. 155
- Tabla 10 Análisis Apiay 005p. 159
- Tabla 11 Análisis Apiay 005p. 161
- Tabla 12 Análisis Apiay 0013p. 163
- Tabla 13. Caudales en los candidatos del Campo Apiayp. 164
- Tabla 14. Precios para el equipo de Work Overp. 167
- Tabla 15. Indicadores financieros Apiay-4p. 168
- Tabla 16. Indicadores financieros Apiay-5p. 169
- Tabla 17. Indicadores financieros Apiay-10p. 169
- Tabla 18. Indicadores financieros Apiay-13p. 169