________________________________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN CAPITULO V BOMBEO N E U M A T I C O El bombeo neumático es un sistema artificial de producción utilizado en los pozos petroleros para poder levantar los fluidos a la superficie. En este sistema se utiliza gas a una presión relativamente alta (250 lb/pg2 como mínima) para poder aligerar la columna de fluido y de este modo permitir al pozo fluir hacia la superficie. El gas inyectado origina que la presión que ejerce la carga del fluido sobre la formación disminuya debido a la reducción dela densidad de dicho fluido y por otro lado la expansión del gas inyectado con el consecuente desplazamiento del fluido. Existen dos tipos de bombeo neumático: Bombeo Neumático Continuo Bombeo Neumático Intermitente. Bombeo Neumático Continuo. En este método un volumen continuo de gas a alta presión es inyectado dentro de la tubería de producción para aligerar la columna de fluidos hasta obtener una diferencial de presión suficiente a través de la cara de la formación y de este modo permitir fluir al pozo a un gasto deseado. Lo anterior se logra mediante una válvula de flujo, la cual permite un posible punto de inyección profundo de presión disponible y una válvula para regular el gas inyectado desde la superficie. El sistema de B.N. continuo es factible de aplicarse en pozos de alto índice de productividad (>0.5 bl/día/Ib/pg2) y presión de fondo relativamente alta (columna hidrostática ≥ 50% de la profundidad del pozo) así como utilizando diversos diámetros de T.P., dependiendo del gasto de producción deseado. De este modo se pueden tener gastos entre 200 - 20000 bl/día a través de sartas de T.P. de diámetro común y hasta 80000 bl/día produciendo por T.R.; aún más se pueden tener gastos tan bajos como 25 bl/día a través de tuberia de diámetro reducido (del tipo macarroni). Bombeo Neumático Intermitente. En este método consiste en inyectar un volumen de gas a alta presión por el espacio anular hacia la T.P. en forma cíclica, es decir, periódicamente inyectar un determinado volumen de gas por medio de un regulador, un interruptor o ambos. De igual manera, en este sistema se emplea una válvula insertada en la T.P. a través de la cual, el gas de inyección pasará del espacio anular a la T.P. para levantar los fluidos a la superficie y un controlador superficial cíclico de tiempo en la superficie. Cuando la válvula superficial de B.N.I. abre, expulsa hacia la superficie al fluido de la formación que se acumuló dentro de la T.P., en forma de bache. Después de que la válvula cierra, la formación continua aportando fluido al pozo, hasta alcanzar un determinado volumen de aceite con el que se inicie otro ciclo; dicho ciclo es regulado para que coincida con el gasto de llenado del fluido de formación al pozo. En el B.N.I. pueden utilizarse puntos múltiples de inyección del gas a través de más de una válvula subsuperficial. Este sistema se recomienda para pozos con las características siguientes: a) Alto índice de productividad ( > 0.5 bl/d!a/lb/pg2) y bajas presiones de fondo (columna hidrostática ≤ 30% profundidad del pozo). b) Bajo índice de productividad ( < 0.5 bl/d!a/lb/pg2) con bajas presiones de fondo ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN BOMBEO NEUMATICO PROBLEMAS RESUELTOS 1. Se tiene una válvula desbalanceada de Bombeo Neumático (B.N) operada por presión del gas de inyección que cuenta con la información siguiente: Domo cargado con Nitrógeno (N2) a 60 °F Profundidad de colocación de la válvula = 900 pie Presión superficial de apertura = 850 Ib/pg2 Presión en T.P. = 550 lb/ pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a la profundidad de la válvula = 180 °F Determinar la presión de apertura en el taller para los siguientes casos: a) Válvula de 1 1/2 x 1/4 pg., Ab = 0.765 pg2 b) Válvula de 1 x 1/16 pg" Ab = 0.3104 pg2 Solución: a) De la ec. 2.14: ⎛ (9 )1.5 Pvo = 850⎜ ⎜1 + 100 ⎝ ⎞ ⎟ = 1079.5 Ib / pg 2 ⎟ ⎠ π 14 Ap = 4 Si R = ( ) 2 = 0.0491 pg 2 Ap entonces: Ab R= 0.0491 = 0.0641 0.765 De la ecuación 2.22 se tiene: PdaT.V. = Pvo(1-R) + Pt R Pd a 180°F = 1079.5 (1-0.0641) + 550 X 0.0641 = 1045 Ib/pg2 De la tabla 2.1 para T= 180°f se obtiene Ct= 0.795 Pd a 60°F = 0.795 X 1045.5 = 831.2 Ib/pg2 Entonces de la ecuación 2.33: Ptro= 831.2 1 − 0.0641 Ptro= 888.1 Ib/pg2 ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN b) Ap= 2 π 116 ( ) 4 = 0.0031 pg 2 R= 0.0031 = 0.0099 0.3104 Pd a 180°F = 1079.5 (1-0.0099) + 550X0.0099 = 1074.25 Ib/pg2 Pd a 60 °F = 0.795X1074.25 = 854.03 Ib/pg2 Entonces: Ptro= 854.03 1 − 0.0099 Ptro= 862.5 Ib/pg2 2) En un pozo a una profundidad de 8000 pie se localiza una válvula desbalanceada de B.N. cargada únicamente con resorte y operada por presión del gas de inyección y cuenta con la siguiente información: Válvula de 1 1/2 x 1/2 pg Área de fuelles = 0.765 pg2 Presión superficial de apertura = 800 Ib/pg2 Presión en la T.P. = 655 lb/pg2 Densidad relativa del gas de inyección = 0.7 (aire=1.0) Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a la profundidad de la válvula= 180 °F Calcular: a) b) c) d) e) f) Presión de apertura a la profundidad de la válvula, Ib/pg2 Presión de cierre a la profundidad de la válvula, Ib/pg2 Amplitud de fondo de la válvula, Ib/pg2 Presión superficial de cierre, lb/pg2 Amplitud superficial de la válvula, lb/pg2 Presión de apertura en el taller, lb/pg2 Solución: a. De la Fig. 2.3 con Pso = 800 lb/pg2 y γg = 0.7 se obtiene: ∆Pgraf. = 21 Ib/pg2/1000 pie 2 T graf . = 149 + 460 = 609 °F T graf . = 170 + 1.6 8000 ( 100 = 149 °F ) 2566 0. ∆Pfondo= Pvo-Pvc ∆Pfondo = 970.15 se obtiene: Psc = Pvc (0.61 (1-0.52 Ib/pg2 b.52-890 ∆Pfondo = 80.40 si Pd= 0 Ib/pg2: Pvc= 1196.38 se obtiene: S t = Pvo + PtR 1− R (655)(0. De la ecuación 2.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN T real = 100 + 180 + 460 = 600 °R 2 609 21 x8000 x = 17.52 + De la ecuación 2.2566 S t = 970.52 Ib / pg 2 600 1000 ∆P corregida = Pvo= Pso + ∆P corregida Pvo = 800 + 170.1963 = 0.2566) Pvc= 890 Ib/pg2 c.2566) = 1196.25) D 1+ 10000 . Ap = π (0.1963 pg R= 0.52 Pvo= 970.61Ib / pg 2 1 − 0.52 Ib/pg2 d.765 De la ecuación 2.5)2 4 = 0. Pso = 970. De la ecuación 2. en un pozo a una profundidad de 7000 pie operada por presión del gas de inyección y se conocen los datos siguientes: Válvula de 1 12 X 1 Área de fuelles = 0. = 600 Ib/pg2 Temperatura superficial = 60 °F Temperatura a la profundidad de 7000 pie = 160 °F Determinar la presión de apertura en el taller.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Psc = 890 (0. en Ib/pg2 para los siguientes casos: a.1 Ib/pg2 f.P. Domo de la válvula con N2 a 60 °F b.Se instalará una válvula desbalanceada de B.76 – 741..67 ∆Psup = 67.N.52 (0. Válvula cargada únicamente con resorte Solución: 4 pg .765 pg2 Presión superficial de apertura = 900 Ib/pg2 Presión en la T.25)(8000) 1+ 10000 Psc= 741.25)8000) 1+ 10000 Pso = 808.67 Ib/pg2 e.61 Ib/pg2 Entonces: Ptro= 1196.53 si Pd = 0 se tiene: Ptro = St Del inciso b) St = 1196.76 Ib/pg2 ∆Psup= Pso – Psc ∆Psup = 808.61 Ib/pg2 3. 0641) + (600)(0..25 Ib De la ecuación 2. Para los datos del problema 2.0641 0.68 Ib pg 2 4.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN π 14 a.0641) = 1036. Ap = 4 ( ) 2 = 0.1 para T= 160 °F se obtiene Ct = 0.765 De la ecuación 2.5 ⎞ Ib ⎟ Pvo = 900⎜ ⎜1 + 100 ⎟ = 1066. calcular la amplitud de la válvula a la profundidad .25 1 − 0.68 pg 2 ⎠ ⎝ De la ecuación 2. De la ecuación 2.6 Ib b.22: Pd a 160 °F = 1066.0491 pg 2 R= 0.4 y considerando válvula de doble elemento de carga.0641 pg 2 Ptro = 911.76 Ib De la tabla 2.68 (1-0.37 para Pd = 0 Ib pg 2 se obtiene: Pvo = S t − PtR 1− R pg 2 entonces: Para la presión de apertura en el taller se obtiene Pt= 0 Ib Pvo = St .33: pg 2 pg 2 Ptro = 853.0491 = 0.823 entonces: Pd a 60 °F = (0.823) (1036.14: ⎛ (7 )1. por lo tanto Ptro = Pvo Ptro= 1066. St = 600 Ib/pg2 y domo con N2 a 60 °F.76) = 853. 795 De la ecuación 2.1964 1 − 0.795 entonces: Pd a 180 °F = 683 = 859. = 200⎜ ⎟ ⎝ 1 − 0.1964) = 1620.1964 ⎞ T .2 Ib 859.1 para T = 180°F se obtiene Ct = 0.40: Pvc = 859.E.88 Ib/pg2 .1964 De la ecuación 2.1503 pg 2 a) ( ) 4 R= 0.12 Ib 2 pg 0.E.2 – 1341.1964) = 683 Ib/pg2 De la tabla 2.1964 0.28 ∆Pfondo= 278.12 + 600 − pg 2 1 − 0.28 Ib/pg2 Entonces: ∆Pfondo= 1620.1964) = 1341.12 + 600 (1-0.92 Ib/pg2 De la ecuación 2.24: ⎛ 0.1964 ⎠ T.33 Pd a 60 °F = 850 (1-0. = 48.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN correspondiente y el efecto de tubería de producción para los siguientes casos: a) Pt = 200 Ib/pg2 b) Pt = 400 Ib/pg2 c) Pt = 600 Ib/pg2 Solución: 2 π 716 Ap = = 0.765 De la ecuación 2.1503 = 0.37: Pvo = (200)(0. 7 (aire = 1.1964 ⎞ T .70 (aire = 1.28 ∆Pfondo= 181.1964) = 1522.12 + 600 − pg 2 1 − 0.12 + 600 − pg 2 1 − 0.E.E. = 400⎜ ⎟ ⎝ 1 − 0.1964) = 1571. = 600⎜ ⎟ ⎝ 1 − 0. = 97.1964 ⎠ T.33 . Se tiene una válvula balanceada operada por presión del gas de inyección de 1 1/2 x 7/16 pg. Para válvula balanceada: .1964 ⎠ T.1964 ∆Pfondo= 1522.E.0) a 60 °F Y 800 lb/pg2 y se instalará en un pozo a una profundidad de 8000 pie y se conocen los datos siguientes: Área de fuelles = 0.45 – 1341.1964 ⎞ T . Ib/pg2 Solución a.28 ∆Pfondo= 230.1341.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN b) Pvo = (400)(0..05 Ib/pg2 ⎛ 0.0) Calcular: a.= 146.E.33 Ib 859.64 Ib/pg2 5.76 Ib/pg2 c) Pvo = (600)(0. domo cargado con gas de densidad relativa 0.45 Ib 859. La presión de apertura a la profundidad de la válvula.765 pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a la profundidad de 8000 pie = 228 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0.17 Ib/pg2 ⎛ 0. Del Apéndice 2A Fig. 2A(1) con Pd a 60 °F = 800 lb/pg2 y T = 228° F se obtiene : Pd a 228 °F = 1150 Ib/pg2.1964 1 − 0.1964 ∆Pfondo= 1571. La presión superficial de apertura.1964 1 − 0. Ib/pg2 b. R.0641 0.1 para T = 180 °F se obtiene Ct = 0. = 50 lb pg Temperatura a la profundidad de la válvula = 180 °F Solución: De la Tabla 2.04908 = 0. En un pozo a una profundidad de 6000 pie se localiza una válvula de B.04908 pg 2 R= 0. Área de fuelles = 0.33 Ib/pg2 6.25)D 1+ 10000 1150 (0. − PcR 1− R . Calcular la presión de apertura. Ib/pg2.25)(8000) 1+ 10000 Pso = Pso= 958.14 Ib 2 pg 0.15: Pso = Pvo (0.N.765 De la ecuación 2. por lo tanto: Pvo= 1150 Ib/pg2 b.765 pg2 Presión del domo a 60 °F = 400 lb/pg2 Presión en la T.795 entonces: Pd a 180 °F = 400 = 503...45 para St = 0 se obtiene: Pt = PdaT . De la ecuación 2. si se conocen los datos siguientes: Válvula de 1 1/2 x 1/4 pg. operada por fluidos con domo cargado con N2 a 60°F.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Pvo=Pd a T.V.795 π 14 Ap = 4 ( ) 2 = 0.V . 14 − (750)(0. volumen de gas necesario y el diámetro del orificio de la válvula operante de un pozo con B.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Pt = 503.qo = 1000 bl/día.N. (O . ver Fig. de (0-8000 pie) vs.P.3. de 2 pg.e.7 es de 23. Densidad relativa del gas = 0.0641) 1 − 0. presión.7 (aire = 1. Determinar el punto de inyección del gas. ecuación 1. Pso = 900 Ib/pg2 y P disponible = Pso – 100 Ib/pg2 = 800 Ib/pg2. (1) Realizar en una hoja de papel transparente una gráfica de profundidad vs. d. .0641 Pt = 452 Ib/pg2 7.aceite = 200 pie3/bl Índice de productividad = 2 bl/día/lb/pg2 (constante) Temperatura a 8000 pie = 170 °F Temperatura superficial = 100 F Diámetro de tubería de producción = 2 3/8" d. 2. localizar en la superficie: Pwh = 100 lb2/pg ..5 Ib/pg2/1000 pie.19: Pwf = 2650 − Localizar el punto (2150 lb/pg2 . 8000 pie) (4) Determinar la presión de la columna del gas de inyección a 8000 pie. 7. 100% aceite. A-207) para T.VR (2) Sobre la gráfica anterior. (Fig.i.2800 Ib/pg2). 1000 = 2150 Ib 2 pg 2 De Fig. (3) A partir del índice e productividad constante. el gradiente de presión del gas de inyección para Pso = 900 lb/pg2 y γg = 0. a la misma escala de las curvas de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical a utilizar. continuo bajo las características siguientes: Profundidad del intervalo productor = 8000 pie Gasto de aceite = 1000 bl/día Presión en la cabeza del pozo = 100 Ib/pg2 Relación gas .0) Presión superficial de operación = 900 lb/pg2 Presión de fondo estática = 2650 lb/pg2 Densidad del aceite producido = 35 °API Solución: Punto de inyección del gas. VR) y el gradiente de presión fluyente abajo del punto de inyección. 6 Xprof ( pie ) / 100 pie ] 2 T graf = 170 + 1.8498) (8) Unir el punto del Nivel Dinámico con la Pwf a 8000 pie mediante una línea recta.° R = ∆pgraf T real ° R 100 = 149 °F= 609 °R )] 170 + 100 + 460 = 595° R 2 ⎛ 609 ⎞ ∆p corr = 23.42 – 100 = 992.052) (8) = 192. .D.42 Ib/pg2 Pdiseño a 8000 pie = 1092.42 Ib/pg2 Pso + ∆pcorr = 900 + 192.5 + 35 2150 = 2157 pie 0.D = 8000 − 141. para un aceite de 35 °API γo = N .052 Ib/pg2/1000 pie ⎝ 595 ⎠ ∆pcorr =(24.4333γ o 4 .433(0. = Pr of − Pwf 0. ver Fig.42 = 1092.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN T graf = 170 + [1 .6 X 8000 [ ( ∆pcorr T real = 2 T graf . (7) Determinar el nivel dinámico: N .8498 131.5⎜ ⎟ = 24. 7.5 = 0.42 Ib/pg2 (5) Localizar a 8000 pie: Pvo y Pdiseño del inciso anterior. la cual al intersectar el gradiente de presión del gas de inyección de diseño se determina el punto de inyección (4650 pie. (6) Unir con una línea recta los puntos de presión de diseño en la superficie y a 8000 pie (gradiente de presión gas de inyección de diseño). ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . 0) de la curva de gradiente de P seleccionada. P.7(140.1) Localizar en la figura 7. 7.69° F 8000 Corregir Vgi por temperatura y por γg.200) 1000 Vgi = 200000 pie3/d!a Diámetro del orificio de la válvula operante: La temperatura al Punto de lnyección de 4650pi es: ⎛ T8000 − Tsup TP.I = 100 + 170 − 100 (4650) = 140.69 °F se obtiene: . Punto de Inyección De la Fig.3) La curva de gradiente de presión correspondiente a una RGL que se encuentre lo más cercano posible al punto de inyección determinado (la de mayor RGL o que intersecte exactamente al punto de inyección) será tomada para trazar el gradiente de presión fluyente arriba del punto de inyección.I = Tsup + ⎜ ⎜ Pr of ⎝ ⎞ ⎟ ⎟ Prof. T = 140.I.7.69 + 460) Fc = 1. VR la Pwh = 100 Ib/pg2 (9. determinando: RGTL = 400 pie3/bl .26 con γg = 0. Fc = 0.116 Vgic = 1.VR se obtiene: P1 = presión corriente arriba = P2 = presión corriente abajo = presión del punto de balance = 1030 lb/pg2 presión del punto de inyección = 930 lb/pg2 De la Fig. Previamente se determino el punto de inyección.l. 2. (9.116X200000 = 223200 pie3/día *P.0544 0.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (9) Para determinar el gradiente de presión fluyente arriba del punto de inyección y la relación gas-líquido correspondiente se emplea el método siguiente: (9. Profundidad del Punto de lnyección = 4650 pie Pwf a P.0544 γ g T Fc = 0.Rs) qo = (400 .2) Deslizar la hoja transparente sobre la curva de gradiente de presión seleccionada de tal manera que la Pwh quede en el punto (0.I ⎠ TP.* = 920 lb/pg2 Volumen de gas de inyección necesario: Vgi = (RGTL . 3 con Pso = 950 lb/pg2 y γg= 0.25 ⎛ 930 ⎞ 1. Localizar en la superficie: Pso = 950 lb/pg2 Y Pwh = 120 lb/pg2 . presión en una hoja de papel transparente a la misma escala de las curva de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical.aceite de formación = 200 pie3 /bl Producción = 100% aceite Temperatura superficial = 120 °F Temperatura de fondo = 220 °F Solución: 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN K = 1.01215)3-1510615 (0.0) Presión en la cabeza del pozo = 120 lb/ pg2 Presión de fondo estática = 2500 lb/pg2 Presión superficial de operación = 950 lb/pg2 Relación gas .01215)4 dc = 9.25 Empleando la ecuación.7(0.25 2 ⎧ ⎡⎛ 930 ⎞ 1.5 2.7 se obtiene: APgráf.9000 pie y de 0.53 B: dc = 1.7(140.VR) 2.8A.25) ⎪ ⎪ 155500(1030)⎨ ⎟ −⎜ ⎟ ⎢⎜ ⎥⎬ 0.427 por lo tanto: dc = 10/64 pg 8.01215)2 + 397972(0.25 ⎤ ⎫ (64.69 + 460)(1. = 25 lb/pg2/ 1000 pie . 2. Calcular y graficar el gradiente del gas de inyección.334 x 0.7 (aire = 1. Determinar el gasto de aceite que es posible obtener de un pozo con B.29372.25 − 1) ⎣ ⎝ 1030 ⎠ ⎢⎝ 1030 ⎠ ⎥⎪ ⎪ ⎦ ⎭ ⎩ CA = 0. 2. 3.4000 lb/pg2 (Fig. de O .N.53A : CA = 223200 0.75105 + 932. de la Fig. Realizar una gráfica de profundidad vs. continuo para un volumen de gas de inyección ilimitado bajo las características siguientes: Profundidad del intervalo medio productor = 9000 pie Diámetro de la tubería de producción = 2 7/8 pg Diámetro de la tubería de revestimiento = 7 pg Índice de productividad = 4 bl/dla/lb/pg2 (constante) Densidad relativa del gas = 0.01215 .0121586 El diámetro del orificio se obtiene con la ecuación 2.34)(1. = 950 + 220. qo supuesto RGTL Profundidad del Pwf* Curva de gradiente (bl/día) (pie3/bl) Punto de inyección (pie) (Ib/pg2) 1500 3000 6460 1010 A-261 2000 3000 5000 975 A-264 3000 2000 3920 945 A-270 * en el punto de inyección. 2000 Y 3000 bl/día) para definir el gradiente de presión fluyente arriba del punto de inyección. .32 lb/pg2 Con la Pso y la presión del gas de inyección a 9000 pie se traza el gradiente del gas de inyección. considerando con la relación gas total . 8A.VR).32 Ib/pg2 Entonces la presión del gas de inyección a 9000 pie es : Pso + ∆Pcorr.32 = 1170..Suponer gastos de aceite (1500.líquido la curva de gradiente de presión mínimo para cada gasto. Determinar el punto de inyección del gas para diferentes gastos supuestos. Tanto a la Pso como a la presión del gas de inyección a 9000 pie se le restan 100 lb/pg2 y se traza con una línea recta el gradiente de diseño correspondiente. de tal forma que la Pwh quede sobre el cero de la curva de gradiente y trazar el gradiente fluyente arriba del punto de inyección (para el gradiente de presión mínimo) hasta intersectar el gradiente el gas de diseño. de esta forma se obtienen los puntos de inyección para cada gasto supuesto. Colocar la hoja transparente sobre la curva de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical para cada gasto supuesto.48 Ib/pg /1000 pie ⎤ ⎡ + 120 220 ⎞ ⎜ ⎢⎛ ⎟ + 460⎥ ⎟ ⎜ ⎜ ⎟ 2 ⎝ ⎠ ⎦⎠ ⎣ ⎝ ∆pcorrr= 24.48 X 9 =220.VR) 5. mediante una línea recta (Fig.6⎜ 100 ⎟ ⎟ ⎟ ⎠⎠ ⎝ ⎝ T graf = = 157 °F 2 ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ 157 + 460 ⎜ ⎟ 2 ∆p corr = 25⎜ ⎟ = 24.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN ⎛ ⎛ 9000 ⎞ ⎞ 170 + ⎜ ⎜1. 4. (Fig. 8A. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . VR) sobre la curva de gradiente de presión correspondiente a cada gasto con Pwh sobre el cero. se obtiene el gasto máximo posible para un volumen de gas ilimitado.líquido de formación) y trazar de este modo el gradiente fluyente abajo del punto de inyección. Suponiendo los mismos gastos. 7. Definir el gradiente de presión fluyente abajo del punto de inyección. se coloca la hoja transparente (Fig. deslizar la hoja hacia arriba hasta hacer coincidir el punto de inyección para ese gasto con la curva de RGA = RGL = 200 pie3 /bl (relación gas . 0 bl/día) . 3000 bl/día) trazar el comportamiento de afluencia al pozo. 8A. así como los datos de la tabla anterior (Fig.19: Pwf = 2500 − Con estos dos puntos: (2500 lb/pg2 . trazando el comportamiento de afluencia al pozo. qo= 1660 bl/día 3000 = 1750 Ib/pg2 4 .. 8B. mediante una línea recta (yacimiento bajosaturado).VR) Para el comportamiento de afluencia al pozo: Si qo = 0 bl/día Si qo = 3000 bl/día Pwf = Pws = 2500 Ib/pg2 de la ecuación 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 6. De la intersección de éste.Elaborar una gráfica de presión vs. qo supuesto Pwf** (bl/día) (Ib/pg2) 1500 1860 2000 2370 3000 2780 ** a la profundidad del pozo. con la curva del comportamiento de flujo multifásico vertical. gasto. (1750 lb/pg2 . ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . contínuo para un volumen de gas de inyección de 500000 pie3 /día.9A. de 0 . Restar 100 lb/pg2 tanto a Pso como a la presión del gas de inyección a 9000 pie. Con los datos del problema resuelto 8.VR). (Fig.4000 lb/pg2 (Fig. Determinar el punto de inyección del gas para diferentes gastos supuestos.48 X 9 = 220.9000 pie y 0 .7 se obtiene: ∆pgraf= 25 Ib/pg2/1000 pie. 9A. 2. 4. presión en una hoja de papel transparente a la misma escala de las curvas de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical. .6 D 2 ( ( 100 )) 170 + 1.32 Ib/pg2 Entonces la presión del gas de inyección a 9000 pie es: Pso + ∆pcorr = 950 + 220. Solución: 1.N.81 Ib/pg2/1000 pie ⎟ ⎤ ⎛ 120 + 220 ⎞ ⎜⎡ ⎟ + 460⎥ ⎟ ⎜ ⎢⎜ ⎟ 2 ⎠ ⎦⎠ ⎝ ⎣⎝ ∆pcorr= 24. 3. Realizar una gráfica de profundidad vs. De la Fig. Pso = 950 lb/pg2 y Pwh = 120 lb/pg2 . trazar el gradiente e presión el gas de inyección. 2.32 = 1170. Calcular y graficar el gradiente de presión del gas de inyección.32 Ib/pg2 Con la Pso y la presión del gas de inyección a 9000 pie. T graf = 170 + 1.6 9000 100 = 157° F 2 T graf = ( ( )) ∆Pcorr = ∆pgraf ⎜ ⎛ T graf ⎞ ⎟ ⎝ T real ⎠ ∆p corr ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ 157 + 460 ⎜ ⎟ = 25⎜ = 24.3 con Pso = 950 lb/pg2 y γg= 0.VR). mediante una línea recta. determinar el gasto de aceite que es posible obtener de un pozo con B. Localizar en la superficie del pozo sobre la grafica. con estos puntos trazar el gradiente de presión de diseño del gas de inyección mediante una línea recta paralela al gradiente del gas de inyección del paso 3.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 9. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . 67 pie3/bl 3000 RGTL= 200+166.00 4810 975 A-264 3000 366.VR) sobre la curva de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical para cada gasto supuesto.VR) sobre la curva de gradiente de presión correspondiente a cada gasto. con Pwh sobre el cero.33 =533. 9A.33 pie3/bl 1500 RGTL= RS + RGIL = 200+333. de tal forma que Pwh quede sobre el cero de la curva de gradiente y trazar el gradiente de presión fluyente arriba del punto de inyección para cada RGTL correspondiente (obteniéndose de esta manera los diferentes puntos de inyección para cada gasto supuesto).______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 5. 1500 533. Suponiendo los mismos gastos. qo supuesto RGTL Profundidad del punto Pwf* Curva de gradiente (bl/día) (pie3/bl) de inyección (pie) (Ib/pg2) Fig. Definir el gradiente de presión fluyente abajo del punto de inyección.33 5880 1005 A-261 2000 450. el punto de inyección para ese gasto con la curva de RGA=RGL= 200 pie3/bl y para trazar de este modo el gradiente fluyente abajo del punto de inyección. Suponer gastos de aceite (1500. 6. deslizar la hoja hacia arriba hasta hacer coincidir.67= 366.33 pie3/bl Para qo= 2000 bl/día RGIL = 500000 = 250 pie3/bl 2000 RGTL= 200+250= 450 pie3/bl Para qo= 3000 bl/día RGIL = 500000 = 166. qo supuesto Pwf ** (bl/día) (Ib/pg2) 1500 2070 2000 2440 3000 2905 . se coloca la hoja transparente (Fig.67 pie3/bl Colocar la hoja transparente (Fig.67 3650 945 A-270 * a la profundidad del punto de inyección. 2000 Y 3000 bl/día) para definir el gradiente de presión fluyente arriba del punto de inyección. considerando para cada gasto las relaciones gas total . 9A.líquido siguientes: Para qo= 1500 bl/día RGIL = q gi qo = 500000 = 333. Determinar el espaciamiento de las válvulas balanceadas operadas por presión del gas de inyección de un pozo con B. ver Fig. trazando el comportamiento de afluencia al pozo.0) Densidad del aceite = 40 °API .19: Pwf = 2500 − 3000 = 1750 Ib/pg2 4 Con esos dos puntos: (2500 lb/pg2 . 3000 bl/dia) trazar el comportamiento de afluencia al pozo. gasto.VR. (1750 lb/pg2 . De la intersección de éste. (1.N continuo. mediante una línea recta (yacimiento Bajosaturado). Para trazar el comportamiento de afluencia al pozo: Si qo= 0 bl/día Si qo= 3000 bl/día Pwf = Pws = 2500 Ib/pg2 de la ecuación 1.i) Presión en la cabeza del pozo = 100 lb/pg2 Temperatura superficial fluyente = 150 °F Temperatura en el fondo del pozo = 210 °F Presión superficial de operación disponible = 900 Ib/pg2 Presión de arranque = 950 lb /pg2 Gradiente del fluido de control = 0.65 (aire = 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN ** a la profundidad del pozo. 0 bl/día).995 pg. con la curva del comportamiento de flujo multifásico vertical. 9B. así como los datos de la tabla anterior (comportamiento de flujo multifásico vertical). Elaborar una gráfica de presión vs. 7.50 lb/pg2 /pie Índice de productividad = 7 bl/día/lb/pg2 (constante) Densidad relativa del gas de inyección = 0. se obtiene el gasto máximo posible para un volumen de gas de inyección de 500000 pie3/día. qo = 1540 bl/día 10. d. bajo las características siguientes: Profundidad media del intervalo productor = 8000 pie Presión de fondo estática = 2900 lb/pg2 Gasto de líquido = 700 bl/día (95% agua) Diámetro de tubería de producción = 2 3/8pg. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . con el porcentaje de agua salada y densidad del aceite: % de agua = 95 .19 : Pwf = 2900 − 700 = 2800 Ib/pg2 7 b) Para calcular el gradiente estático.32 + 100 Pdisp= 1058.7 (aire =1. Solución: a) Para el cálculo de Pwf : de la ecuación 1.C.32 Ib/pg2 d) Para trazar la curva del gradiente del fluido de control.3 para el cálculo del gradiente de la columna del gas.8 Ib/pg2/1000 pie ∆pcorr= 20.79 (8) = 958. 2.35 = 1695. = GradF.100 = 800 lb/pg2 : T graf 170 + 1.6 8000 100 = 149 °F= 609 °R = 2 ( ( )) T real = 150 + 210 = 180° F = 640° R 2 ∆pgraf= 20.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN El pozo está totalmente lleno de fluido de control y descarga a la presa.32 Ib/pg2 y Pdisp= 900 Ib/pg2 con Pdisp a 800 pie = 958. . PVO = PSO + ∆PCORR = 800+19.46 lb/pg2/pie Pws 2900 = = 6304.46 Nivel estático = 8000-6304.C. X Profundidad = 0.8 ⎜ ⎛ 609 ⎞ 2 ⎟ = 19. Empleando la Fig. unir los puntos de : 0 Ib/pg2 (por descargar el pozo a la presa) y a 2000 pie: Presión F. con γg= 0. gradiente = 0.0) y Pso=Pdisp.50X2000= 1000 Ib/pg2 e) Determinación del punto de inyección del gas.35 pie gradiente 0. Utilizando la Fig.79 Ib / pg / 1000 pie ⎝ 640 ⎠ Para trazar la curva del gradiente del gas de inyección de operación y de diseño.27 del gradiente estático.65 pie c) Para calcular los gradientes de presión del gas de operación y disponible. 2. Determinando el nivel dinámico: . De la intersección del gradiente de operación del gas de inyección con el gradiente fluyente abajo del punto de inyección.7 (0.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN N .0078644)2 + 397972 (0.46 Unir el punto de N.65: K= 1.995 pg. 2.0078644)4 .53A : CA = 131721 0.257 ) ⎢ ⎝ 865 ⎠ ⎥ ⎪ ⎣⎝ 865 ⎠ ⎦⎪ ⎭ ⎩ CA = 0.257 ⎤ ⎫ ⎡ (64. y qo = 700 bl/día.0078644 De la ecuación 2. 765 lb/pg2.) h) Volumen de gas de inyección requerido. 865 Ib/pg2 f) Restándole 100 lb/pg2 al punto de balance se obtiene el punto de inyección a : 3600 pie.257 De la ec. Sobre la curva de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical para 10% aceite.334 X 0.257 ) ⎪ ⎪ ⎛ 765 ⎞ ⎛ 765 ⎞ −⎜ 155500 X 865⎨ ⎟ ⎟ ⎢⎜ ⎥⎬ 0.65(177 + 460 )(0.1069 qgc= 119000X1. A-196.65 X 637 = 1.Rs) x qL donde: Rs = 130 pie3 /bl (sobreponiendo la gráfica en la curva de gradiente empleada con Pwh sobre el cero y observando el valor correspondiente de la RGL abajo del punto de inyección).53B dc= 1.26 con T = 177 °F y γg = 0. Fig.0078644 .I. deslizando la hoja de tal forma que la Pwh quede en el cero de la curva de gradiente se traza el gradiente correspondiente determinándose una RGTL = 300 pie3/bl.D := Pr of − Pwf gradiente = 8000 − 2800 = 1913.D. Vgi = (RGTL .29372. Vgi = (300 .257 1.5 2. P1 = Presión en el punto de balance = 8651b/pg2 P2 = Presión en el punto de inyección = 7651b/pg2 T P . I = 150 + 210 − 150 (3600 ) = 177 ° F = 637 ° R 8000 De la grafica Factor de corrección = 0. g) Para trazar el gradiente fluyente arriba del punto de inyección se localiza sobre la hoja transparente el punto de la Pwh y el de inyección.0544 0. T. se obtiene el punto de balance a 3825 pie. con la Pwf= 2800 Ib/pg2 a 8000 pie.04 pie 0. 2.1069 = 131721 pie3/día De la Fig.75105 + 932.257 2 ⎧ 1.P. de 1.130) 700 = 119000 pie /día i) Diámetro del orificio de la válvula.0544 γ gt = 0. (la curva más aproximada a P.0078644)3-1510615 (0.34)(1. espaciadas 250 pies.93 Ib/pg2 .075° R 2 ⎛ 21 ⎞⎛ 560.55 728.075° F = 617..45 dc=8/64 pg En la figura 10.15 = 157.075° R 2 ( ) T real = 150 + 164.65 se obtiene una ∆Pgráf.08 ⎞ ∆Pcorr = ⎜ ⎟(1885) = 35.95 708.00 825 886. continuo con válvulas balanceadas.93 Ib 2 ⎟⎜ pg ⎝ 1000 ⎠⎝ 617.68 Nota: Por seguridad se recomienda colocar 1 ó 2 válvulas abajo de P. VR se muestra el diseño grafico para la instalación de B. (distancia mínima).075 ⎠ Pvo= Pso + ∆Pcorr = 875+35. 2.27 2 2925 171.6 1885 100 = 100.3 con Pso = 875 lb/pg2 (primera válvula) y γg= 0. T graf = 170 + 1.93 744. La columna 4 se obtiene disminuyendo en 25 lb/pg2 la presión entre válvula y válvula. = 21 lb/pg2/1000 pie.15 875 910.93 = 910. (pie) °F Ib/pg2 (Ib/pg2) (Ib/pg2) 1 1885 164.26 3 3600 177.08° F = 617.I. iniciando para la primera con un valor igual a 25 lb/pg2 abajo de la presión disponible del gas de inyección.N.95 850 903. La columna 5 se obtiene: De la Fig.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN dc= 7. (1) (2) (3) (4) (5) (6) Válvula Profundidad Temperatura Pso Pvo=Pvc Pd a 60°F No. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . i) Diámetro de tubería de revestimiento = 7 pg d.d.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Para la segunda válvula: ∆Pgraf.5° R ∆Pcorr=61.e.55 Ib/pg2 Pvo = 903.26 lb/pg2 Para la tercera válvula: Ct = 0.8° F = 573. = 20 lb/pg2 /1000 pie T graf = 108.4° F = 568.975° R ∆Pcorr=53.95 Ib/pg2 La columna 6 se obtiene: De la ec.N.8060015 Pd a 60 °F = 728. (2 1/2pg.55 Ib/pg2 Para la tercera válvula: ∆Pgraf= 19 Ib/pg2/1000 pie T graf = 113.5° F = 633.8170452 Como: Ct = Pd (a60° F ) (valvulas balanceadas) Pvo Pd a 60 °F = Pvo X Ct = 910.7990092 Pd a 60 °F = 708.4° R T real = 160.15 °F (primera válvula) Ct = 0.975° F = 620. Determinar el espaciamiento de las válvulas desbalanceadas operadas por presión del gas de inyección de un pozo con B. Profundidad media del intervalo productor = 8000 pie Gasto de producción deseado = 600 bl/día Porcentaje de agua = 50 Índice de productividad = 4 bl/día/lb/pg2 (constante) .27lb/pg2 Para la segunda válvula: Ct = 0. de Ct.93 x 0.95 Ib/pg2 Pvo = 886.e.8° R T real = 173.8170452 = 744. continuo bajo las características siguientes: Diámetro de tubería de producción = 2 7/8 pg d. para domo cargado con Nitrógeno a 60 °F y a T = 164.68 lb/pg2 11. VR. T graf 170 + 1.0) El pozo está cargado con agua salada cuyo gradiente es de 0.11. localizar el N.6 8000 100 = 149° F = 609° R = 2 ( ( )) Con Pso = 850 Ib/pg2 y γg = 0. fluido De la Fig.416 0 a 8000 pie y 0 a 2800 lb/pg2 (3) Elaborar una gráfica de profundidad vs.80 se tiene: ∆Pgraf = 25 Ib/pg2/1000 pie T real = 80 + 170 = 125° F = 585° R 2 . Uniendo estos dos puntos mediante una línea recta se obtiene el gradiente natural (RGLN). N.D = 8000 − 1750 = 3793 0.3 para el cálculo del gradiente de la columna de gas. 2. con 50% agua y 35 °API. Fig. (4) Sobre la grafica anterior. 2.468 lb/pg2 /pie y descarga al separador. N .D. por lo tanto: N .19 (Yacimiento Bajosaturado). y la Pwf.80 (aire = 1. Pwf. De la ec. (5) Calcular los gradientes de la presión de operación y disponible del gas de inyección. de (coordenadas rectangulares).27.416 b/pg2 /pie. 1.D. Solución: (1) Calcular presión de fondo fluyendo. utilizando la Fig. Pwf = 1900 − 600 = 1750 Ib 2 pg 4 (2) Calcular el nivel dinámico. presión.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Relación gas-líquido de formación = 200 pie3 /bl Presión superficial de operación = 850 lb/pg2 Presión de fondo estática = 1900 lb/pg2 Presión en la cabeza del pozo = 100 lb/pg2 Temperatura de fondo del pozo = 170 ° F Temperatura superficial = 80 °F Densidad del aceite = 35 °API Densidad relativa del gas de inyección = 0.D = Pr ofundidad − Pwf Grad . el gradiente del fluido producido es de 0. De aquí se obtiene una RGTL de 400 pie3 /bl y se traza el gradiente fluyente arriba de P.P = 2. obteniendo la curva de presión en T. (9) Al valor de Pwh = 100 lb/pg2 se le adicionan 200 lb/pg2 y este punto se une al P.62 lb/pg2. 891. a Prof.025 Ib 2 pg ⎝ 585 ⎠ Pvo = Pso + ∆Pcorr x Prof.l. A-242 (φT.441 pg.62 lb/pg2.i. situando la Pwh en el cero de la curva de gradiente de presión de -flujo multifásico en tubería vertical. (8) Para trazar el gradiente fluyente arriba del punto de inyección. se obtiene el punto de balance a 6240 pie.2 + 100 = 1158.2 lb/pg2 Unir los puntos Pso y Pdisp. de diseño. localizar la Pwh = 100 lb/pg2 sobre la gráfica y emplear el procedimiento de la hoja transparente. = 850 + 26.I.P. 50% aceite). . (6) De la intersección del gradiente de presión de operación con el gradiente de presión natural. obteniendo de esta forma los gradientes de la presión de operación y disponible.. = 850 + 100 = 950 lb/pg2 Pdisp. a Prof.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN ⎛ 609 ⎞ ∆Pcorr = 25⎜ ⎟ = 26. Fig. (7) Restar 100 lb/pg2 a partir del punto de balance. 991. pozo = 1058. qL = 600 bl/día. pozo respectivamente mediante líneas rectas. determinado el punto de inyección a 6000 pie.025 x 8 = 1058lb/pg2 Pdisp. d. Vgi = (RGTL .5 9 820 + 25.19927 Calcular el volumen de gas inyectado corregido.11.468 lb/pg2 /pie a diferentes profundidades.4 6 850 +26.0 876. De la ec. Unir los puntos: 0 pie.7 896. 2.V. Pvo = Pso + Pcolumna de gas de inyección Válvula Pso + Pcolumna de gas Pvo(Ib/pg2) 1 900 + 27.5 855.4 886. donde se localiza la 1a.6 2 890 + 27.19927 x 120000 = 143912 pie3/día Calcular la relación de calores específicos. (12) Donde se intersecta la horizontal de cada válvula con los gradientes de T.8 865.VR.0 907. presión corriente abajo = 891.1).P. (Columna 6).2 Estos valores se anotan en la columna 7. 2. válvula. Fc = 0.0544 0.8(147. K.3 3 880 + 27. Válvula se obtiene restando 50 lb/pg2 a la presión disponible. Tabla 11.Rs) qL = (400-200)600 = 120000 pie3/día L '1 Calcular el factor de corrección.468)(2000) = 1036 Ib/pg2 Ver diseño grafico para el espaciamiento de las válvulas subsecuentes.0 7 840 + 25.5 + 460 ) Fc = 1.C. (Columna 3.62 Ib/pg2 Calcular el diámetro del asiento de la válvula operante.3 917.6 927. Pwh= 100 Ib/pg2 y 2000 pie.2 845.R: P1. Vgic = Fc x Vgi = 1.8 se obtiene: K = 1.2405 De la figura 11. las válvulas subsecuentes se dejan a una diferencia de 10 lb/pg2 entre una y otra. de diseño y fluyendo real se obtienen las presiones correspondientes (columnas 4 y 5 ). A partir de la Fig.0544 γ g T Fc = 0. (14) Para determinar la presión de apertura (Pvo) de cada válvula a la profundidad correspondiente. (13) La presión superficial de apertura (Pso) de la 1a. PF.53A : .______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (10) Con el dato del gradiente de presión del fluido de control 0. presión corriente arriba = 991.26. ver Fig.8 8 830 + 25.62 Ib/pg2 P2.5 °F y γg = 0. = 100 + (0. (11) Con la temperatura en la boca del pozo y la de fondo se traza el gradiente de temperatura fluyente obteniendo la temperatura de cada válvula. se obtiene el gradiente del fluido de control hasta intersectar a la presión disponible. con T = 147. (15) Calcular el volumen de gas inyectado.7 5 860 + 26.0 4 870 + 26. columna 10. Psc.3109 De la sustitución de Pvo de diseño (columna 7) y Pt diseño (columna 4) se obtiene Pd a T.0511 pg2 para un orificio de 1/4 pg (más cercano).V − 60 ) Pd a 60 °F = Ct x Pd a T.0511 Ap = = 0.34)(1.62 ⎦ ⎝ 991.8(147. .P columna de gas Para P columna de gas (ver inciso 14) Los valores de Psc se anotan en la columna 9.0086155 De la ec.0086155)3 .______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN CA = 143912 0. Se selecciona una válvula CAMCO AK con Ab = 0.2405) ⎣ 991. 1 − = 1 − 0. 2.P columna de gas Psc = Pd a T. (columna 8) (17) Para obtener la presión superficial de cierre.2405) ⎪ ⎪ ⎡ 891.00215(T . (18) Utilizando el factor de corrección por temperatura a 60 °F obtener la presión en el domo a 60 °F.164 = 0.836 Ab Ab 0.62 ⎤ ⎛ 891.2405 1.2405 ⎫ (64. columna 11 1− R .5 2. (16) Para calcular la presión del domo a la temperatura de la válvula que es igual a la presión de cierre (Pvc) frente a la válvula.164 .V.2405 2 ⎧ 1. se utiliza la siguiente ecuación: Psc = Pvc .29372.5 + 460 )(0. Ptro : Ptro = Pd (a60° F ) .53B : dc = 1.0086155) . . Ct = 1 1 + 0.62⎨ ⎟ ⎬ ⎢ ⎥ 0.62 ⎞ −⎜ 155500 X 991.7 (0. (19) Para calcular la presión de apertura en el taller.1510615 (0.0086155)2 + 397972 (0.3109 pg2 Y Ap = 0. se utiliza la siguiente ecuación: Pd = Pvo Ap ⎞ ⎛ ⎛ Ap ⎞ ⎜1 − ⎟ + Pt ⎜ ⎟ Ab ⎠ ⎝ ⎝ Ab ⎠ Ap 0.V.75105 + 932.62 ⎠ ⎪ ⎪ ⎭ ⎩ CA= 0.334 (0.V.0086155)4 = 8/64 Con este diámetro se deberá consultar los catálogos del fabricante. V − ( Pt real )( R ) . fluyendo real: Pvo − real = PdaT . .P. columna 13. utilizando la presión en T.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (20) Para determinar la presión de apertura de cada válvula a la profundidad correspondiente. columna 12 1− R (21) Para determinar la presión superficial de apertura de cada válvula bajo condiciones reales de operación: Pso real= Pvo real – P columna gas. 8 865.82 941.73 840.21 111.64 836.30 297.69 782.53 912.41 862.06 650.94 786.07 852.17 966.92 758.27 938.15 910.14 852.41 868.77 391.19 878.4 866.12 850 840 876.61 717.59 845.54 734.82 864.85 833.67 861.73 742.23 894.42 868.78 834.5 875.62 830 820 855.15 141.2 820.95 884.38 766.6 917.0 * Presiones en Ib/pg2 .83 (4) Pt * dise (5) Pt * real (6) (7) (8) Pd * A T.53 4 4120 126.55 6 7 5080 5440 137.5 845.81 827.0 865.34 860 886.73 839.69 891.33 750.73 939.88 954.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (1) (2) (3) Temperatura (°F) 101.12 926.97 766.2 858.39 916.55 928.05 119.02 897.35 713.48 641.16 899.72 484.0 494.40 719.20 578.29 563.78 858.48 776.92 861.62 839.36 726.12 870 896.33 836.3 907.21 926.62 891.54 828.91 856.56 888.97 844.46 5 4656 132.20 813.97 837.17 878.43 907.V (9) Psc * (10) Pd * A 60°F (11) Ptro * (12) Pvo * Real (13) Pso * Real Válvula Profundidad (pie) 1 2 3 1885 2760 3540 Pso * Pvo * Diseño Diseño 900 890 880 927.7 866.55 844.8 147.27 8 9 5760 6000 144. 75 Ib/pg2 T graf 170 + 1. Pso = 900 lb/pg2 3.5° R 2 ⎛ 601 ⎞ ∆Pcorr = 23. 5 ⎝ ⎠ Pvo= Pso + P columna de gas Trazar una línea recta que una la Pso = 900 Ib/pg2 en la superficie y la Pvo = 1067. Localizar la presión superficial de operación. se obtiene: ∆Pgraf = 23.89 Ib/pg2/1000 pie 597 .N. Presión de fondo estática = 2600 lb/pg2 Presión superficial de operación = 900 Ib/pg2 Presión de separación = 80 lb/pg2 Índice de productividad = 5 bl/día/lb/pg2 (constante) Relación gas-aceite de formación = 400 pie3/bl Relación gas-líquido de formación = 200 pie3/bl Porcentaje de agua = 0 Densidad del aceite = 35 API Densidad relativa del gas = 0.75⎜ ⎟ = 23.70.23 . 2.6 7000 100 = 141° F = 601° R = 2 ( ) T real = 90 + 185 = 137.5° F = 597. presión. Con Pso = 900 lb/pg2 y γg = 0. de la Fig.3. continuo para un volumen de gas ilimitado. 2. Calcular la presión del gas de inyección a la profundidad del pozo. considerando la presión en la cabeza variable. a la misma escala de las curvas de gradiente de presión en tubería vertical. Elaborar una gráfica en coordenadas rectangulares de profundidad vs. Diámetro de la tubería de descarga = 3 pg. Determinar el gasto máximo de producción de un pozo con B.0) Relación gas-líquido total = variable Presión en la cabeza del pozo = variable Temperatura superficial = 90 °F Temperatura de fondo del pozo = 185 °F Solución: 1.70 (aire = 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 12. con la información siguiente: Profundidad del pozo = 7000 pie Longitud de la tubería de descarga = 3000 pie Diámetro de la tubería de producción = 2 7/8 pg. 1500. Suponer gastos de producción de : 1000. ecuación 1. Para cada gasto supuesto.1000 y 1500 pi3/bl 8.5 + 35 Pwf 0. para cada gasto considerando las relaciones gas-líquido establecidas.8498 131. N.1 10. Seleccionar las curvas de gradiente adecuadas para cada gasto de producción. = Pr ofundidad − 141. se obtiene el punto de balance.D. Restar 100 Ib/pg2 a la Pso y trazar una línea paralela al gradiente de presión de operación del gas. 7.19 (yacimiento bajosaturado) qo Pwf (bl/día) (Ib/pg2) 1000 2400 1500 2300 2000 2200 9.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Ib/pg2 a 7000 pie.D.4 1021.800..5 = 0. A partir de las curvas de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical. (pie) 477. determinar la presión de fono fluyendo requerida a partir del índice de productividad del pozo.D.6 749. 4. b) Trazar el gradiente de presión del gas de diseño y de operación. Restando 100 lb/pg2 a dicho punto.433γ o γo = qo (bl/día) 1000 1500 2000 Pwf (Ib/pg2) 2400 2300 2200 N. 2000 bl/día 6. Determinar el nivel dinámico.600. Suponer relaciones gas-líquido para cada gasto de : 400. determinar la presión en la cabeza del pozo permisible. 5. se . De la intersección del gradiente de presión de operación del gas con el gradiente de presión de flujo natural. para cada gasto: N . Procedimiento: a) Trazar mediante una línea recta el gradiente de presión de flujo natural del nivel dinámico a la presión de fondo fluyendo. debiendo realizar una gráfica por cada uno. 11. 12A.I (pie) c) Empleando la curva de gradiente de presión e flujo multifásico en tubería vertical para cada gasto supuesto y bajo las condiciones dadas (relaciones gas-líquido supuestas). determinando de esta manera las presiones en la cabeza del pozo permisible para cada relación gas-líquido supuesta. (1000 .VR.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN obtiene el punto de inyección del gas. El procedimiento anterior se sigue para los demás gastos supuestos.VR. Trazar los gradientes de presión arriba del punto de inyección. sobre el gradiente de presión de flujo natural. 12B. determinar la presión en la cabeza del pozo (corriente abajo) requerida para cada gasto considerado y las relaciones gas-líquido establecidas. 1500 Y 2000 bl/día respectivamente). qo 1000 1500 2000 (bl/día) Profundidad de 2865 3170 3385 P. ver Figs. A partir de curvas de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería horizontal. Procedimiento: .VR y 12C. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . VR.VR.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN a) Elaborar una gráfica en coordenadas rectangulares de profundidad vs. realizando una gráfica por cada uno. a la misma escala de las curvas de gradiente de presión seleccionadas. qo RGTL Pwh permisible Pwh requerida (bl/día) (pie3/bl) (Ib/pg2) (Ib/pg2) 160 385 1000 400 190 465 600 200 530 800 225 560 1000 270 610 1500 210 305 1500 400 240 385 600 265 430 800 290 461 1000 360 492 1500 255 235 2000 400 305 295 600 345 340 800 375 370 1000 455 400 1500 . presión. 12E. permisible y requerida. 12. trazar el comportamiento de presión en la tubería de descarga y determinar las presiones en la cabeza del pozo requeridas.VR y 12F. Elaborar una tabla de las presiones en la cabeza del pozo. obtenidas en los pasos 10 y 11 respectivamente ver Tabla 12. Utilizar el procedimiento anterior para los demás gastos supuestos. b) Para las diferentes relaciones gas-líquido. 12D. empleando las curvas de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería horizontal para cada gasto y bajo las condiciones dadas.VR. ver Figs. por cada gasto considerado. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . De la Fig.R. 2.l. A partir de este punto y con el gradiente de presión del gas de inyección trazar una línea hasta la profundidad de 7000 pie.líquido correspondientes a dicho gasto. con control cíclico de tiempo en superficie. El gasto máximo posible se obtiene uniendo todos los puntos de igual relación gas total líquido y determinando el punto más lejano a la derecha de la curva que une dichos puntos. Presión en la cabeza del pozo = 60 lb/pg2 Presión de fondo estática = 1200 lb/pg2 Presión superficie de operación = 800 lb/pg2 Gasto e producción requerido = 80 bl/día (100% aceite ) Presión de fondo fluyendo = 500 Ib/pg2 Temperatura superficial = 80 °F Temperatura a 7000 pie de profundidad = 160 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0.VR.5 lb/pg2 /1000 pie. Solución: (1) Preparar en una gráfica con escalas de presión vs.R. operadas por presión del gas de inyección para una instalación de B. Profundidad del empacador = 7000 pie. (4) Estimar el gasto máximo para este pozo utilizando el método de Vogel.12G. gasto.5 Ib/pg2 1000 (3) Marcar Pwh = 60 lb/pg2 en la superficie.0) Gradiente de presión del fluido de control = 0. Diámetro exterior de T. = 5 1/2 pg.P.N. realizar un diagrama de presión en la cabeza del pozo vs. los valores de presión en la cabeza del pozo y la relación gas total . 1.65 (aire = 1.17 con 500 Pwf = = 0. (2) Marcar Pso = 800 lb/pg2 en la superficie. = 2 3/8 pg.VR. Por lo tanto: 18. obteniendo directamente de la gráfica. en un pozo con las características siguientes: Diámetro exterior de T. Determinar el espaciamiento y presiones requeridas de diseño de válvulas desbalanceadas cargadas con nitrógeno a 60 °F.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 13. qo max.45 lb/pg2/pie Utilizar el procedimiento gráfico. ver Fig. Con los valores mostrados en la Tabla 12.65 se obtiene un gradiente de presión de 18. sin corrección por temperatura. Este punto corresponde al gasto máximo posible. De la Fig.posible= 1985 bl/día Pwh = 341 Ib/pg2 RGTL= 800 pie3/bl 13. profundidad como se muestra en la Fig. 13.V.5 X 7000 + 800 = 929.3 con Pso y γg = 0.416 se obtiene: Pws 1200 . ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . Pso = 800 lb/pg2 : 0. 17.5 Y 17 lb/pg2/1000 pie respectivamente sin considerar corrección por temperatura. 1715 pie con una presión de apertura de fondo: Pvo = 832 lb/pg2 (7) Partiendo de la Pso = 800 lb/pg2 tomar diferencias de 25 lb/pg2 para la presión de operación en superficie.5 Ib/pg2 17. (11) Determinar el volumen de gas necesario para un ciclo de bombeo.035 lb/pg2/pie.2 X 7 + 775 = 902.035 x 7000 + 60 = 305 lb/pg2 (6) A partir de Pwh = 60 lb/pg2 trazar la línea del gradiente de presión del fluido de control hasta intersectar la línea de la presión de operación en superficie. el volumen de gas requerido es 4625 pie3 /ciclo (12) Determinar la caída de presión necesaria en la T. hasta que intersecte la línea de Pso = 775 lb/pg2. (10) Repitiendo el procedimiento se obtiene una profundidad de colocación para la válvula 3 a 4765 pie.36 con: ⎛ 0.45 X 1000 + 60 = 510 lb/pg2 Este punto de intersección determina la profundidad de colocación de la primera válvula.5 bl día 0.P.34 con Pvo = 836 lb/pg2 y D=6105 pie. De la ec. d. por lo tanto para trazar las líneas correspondientes hasta 7000 pie de profundidad: 18. Con estos valores y γg = 0.78 entonces q o max = 80 = 102.R.5 bl/día gradiente de presión de descarga de 0. Por lo tanto de la Fig.. 2. 2.15 para Pso = 725 lb/pg2 la presión de apertura de la válvula a 6105 pie será: Por lo tanto de la Fig.3 se obtienen los gradientes de presión del gas de : 18. de 2 pg. 2. 2. 750 Y 725 lb/pg2. se obtiene un (5 ) De la Fig.035 lb/pg2. paralela a la línea del gradiente de presión del fluido de control.i.25 X 6105 ⎞ Pvo = 725⎜1 + ⎟ = 836 Ib 2 pg 10000 ⎠ ⎝ . El punto de intersección determina la profundidad de colocación de la segunda válvula a 3300 pie. A partir de Pwh = 60 lb/pg2 trazar una línea para el gradiente de presión de descarga hasta la profundidad de 7000 pie: 0. 2.5 X 7 + 750 = 872.65 y con la Fig.0 Ib/pg2 (8) Partiendo del punto de intersección generado en el paso (6) trazar una línea horizontal hacia la izquierda hasta intersectar la línea del gradiente de presión de descarga de 0. para suministrar 4625 pie3 de gas.4 Ib/pg2 17.0 X 7 + 725 = 844. y la válvula 4 a 6105 pie.78 y T.31 B con qo max=102. obteniéndose valores de 775. (9) A partir del punto obtenido en el paso (8) trazar una línea hacia abajo.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN qo q o max = 0.2. 13. utilizando la expresión Pt = 1 X 1200 = 600 Ib 2 pg 2 (14) Seleccionar el diámetro del asiento de la válvula operante para un control de tiempo en la superficie. Para un control por estrangulador en superficie ∆P será 60 lb/pg2.0996 ) Pvc= 812. explicando cada columna como sigue: (1) Número de válvula. d.). 2.5 = 23.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 3 4625 = 757.P. para este caso se usa 5/8 pg.12711 836 − 600 De la Tabla 2.77 pg2 con diámetro de asiento entre 5/16 y 3/8 pg. se obtiene la Tabla 13. tiene un valor de R= 0.5 Ib/pg2 (15) Seleccionar los asientos del resto de las válvulas. Entonces se selecciona el asiento de control de 5/16 pg. Entonces la presión de cierre a la profundidad de la válvula será: Pvc=836-30= 806 Ib/pg2 R= R= Pvo − Pvc Pvo − Pt 836 − 806 = 0. y Ab = 0. Debido a que las dos válvulas superiores se usarán solo para la descarga del pozo. por lo cual la presión ed cierre correcta a la profundidad de la válvula será: Pd = Pvc = Pxo(1 − R) + Pt R = 836(1 − 0. es decir. 5/8 o 3/4 pg.37) con R = 0.VR). de 2 pg. Seleccionar un diámetro mayor para el asiento principal (1/2.0996 ) + (600)(0.8 (o Fig.6 pie 1000 pie 6. Como una aproximación considerar la mitad de la diferencia de presión de 60 lb/pg2 para la válvula operante.V. que será bombeada por ciclo. El asiento de 5/16 pg. Resumiendo. Para la válvula 3 aplicar los mismos valores determinados a la válvula operante. (3) Temperatura a la profundidad de cada válvula (Fig.R. (16) Construir el gradiente de temperatura y determinar la temperatura de cada válvula a la profundidad de colocación.5 Ib/pg2 Y la amplitud correcta será: 836-812.12711 corresponde a una válvula de 1 1/2 pg.R) . la válvula tendrá una amplitud de 60/2 = 30 lb/pg2 asegurando que el control del gas será desde la superficie. usar asientos de 5/16 pg.105 y T.i.P. se obtiene: 60 Ib/pg2 (13) Determinar la carga en la T. (2) Profundidad de colocación de cada válvula (Fig.0996. 13. V.1 con la línea de gradiente de presión de descarga para las válvulas 1. 2 Y 3. (11) Factor de corrección por temperatura.V. 13.1) (12) Presión del domo de la válvula a 60 °F : Pd a 60 °F = Pd a T. Pso (dato). (6) Presión en T. (9) Presión de cierre a la profundidad de la válvula.V. (7) Diámetro del asiento de control o piloto (pasos 14 y 15). Pvo (Fig.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (4) Presión superficial de apertura.V. X Ct (13) Presión de apertura en el taller: Ptro = Pd (a60° F ) 1− R .R). frente a cada válvula. (8) Diámetro del asiento principal (pasos 14 y 15). = Pvc= Pvo(1-R) + Pt R (10) Presión superficial de cierre. (5) Presión de apertura a la profundidad de la válvula.P. Para la válvula 4 pt = 600 lb/pg2 (paso 13) . Psc : Psc = Pvvc – peso e la columna de gas ( de los pasos 2 y 7). Pvc : Pd a T. Ct (Tabla 2. de la Fig. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Tabla 13. R (1) válvula (2) de la válvula (pie) 1715 3300 4765 6105 Nota: (3) (4) Pso 2 (5) Pvo 2 (6) Pt 2 (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) No. de Profundidad Temperatura Asiento Asiento Pd=Pvc Psc Ct Ptro a Pd a (adimensional) 60°F 60°F principal 2 2 (Ib/pg ) (Ib/pg ) de la válvula (Ib/pg ) (Ib/pg ) (Ib/pg ) Piloto 2 (Ib/pg ) (Ib/pg2) (pg) (pg) °F 99 118 134 149 800 775 750 725 832 833 834 836 121 5/16 5/16 767.7 5/16 5/16 5/8 5/8 773.6 812.5 5/16 5/16 707.6 690.2 703.3 0.889 0.863 0.839 682.4 667.6 681.6 758 742 757 178 228 600 761.2 729.4 0.923 702.5 780 1 2 3 4 Válvulas de 1 12 pg de d.e. Ab = 0.77 pg2 R= 0.0996 1-R = 0.9004 ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 14. Utilizando procedimiento analítico resolver el problema resuelto 13. Solución: (1) Estimar el gasto máximo para este pozo utilizando el método de Voguel. . De la Fig. 1.7 Pwf 1500 = = 0.416 se obtiene: Pws 1200 qo q o max = 0.78 , entonces q o max = 80 = 102.5 bl día 0.78 (2) De la Fig. 2.31B con qo max = 102.5 bl/día y T.P. de 2 pg. d.i. se obtiene un gradiente de presión de descarga de 0.035 lb/pg2 /pie. (3) Establecer una diferencia de 25 lb/pg2 entre las presiones de operación en superficie para cada válvula. (4) Ajustar las válvulas para una presión de apertura en superficie de 800, 775, 750, 725 Y 700 lb/pg2, estas presiones son también las de apertura de fondo para determinar las profundidades de colocación de las válvulas, despreciando el peso de la columna de gas. (5) Determinar la profundidad de colocación de la válvula 1, suponiendo que el pozo está cargado hasta la superficie con fluido de control: Dv1 = Pso − Pwh 800 − 60 = = 1644 pie 0.45 Gs (6) Para la válvula 2 se tiene: Dv 2 = Dv1 + Pvo1 − Pwh − GuXDv1 Gs Dv 2 = 1644 + 800 − 60 − 0.035 X 1644 = 3161 pie 0.45 (7) Para la válvula 3 se tiene: Dv3 = Dv 2 + Pvo2 − Pwh − GuXDv 2 Gs 775 − 60 − 0.035 X 3161 = 4504 pie Dv3 = 3161 + 0.45 (8) Para la válvula 4 se tiene: ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Dv 4 = 4504 + 750 − 60 − 0.035 X 4504 = 5687 pie 0.45 (9) Para la válvula 5 se tiene: Dv5 = 5687 + 725 − 60 − 0.035 X 5687 = 6722 pie 0.45 (10) Determinar la temperatura a la profundidad de colocación de cada válvula: Temperatura superficial = 80 °F Temperatura a 7000 pie de profundidad = 160 °F Entonces: Gradiente de temperatura = 160 − 80 = 0.011428 ° F pie 7000 Por lo tanto: Tv1 = 0.011428 X 1644+80= 99 °F Tv2 = 0.011428 X 3161+80= 116 °F Tv3 = 0.011428 X 4504+80 = 131 °F Tv4 = 0.011428 X 5687+80 = 145 °F Tv5 = 0.011428 X 6722+80 = 157 °F (11) Determinar el volumen de gas necesario para un ciclo de bombeo. Para una Pso= 700 Ib/pg2 la Pvo a 6722 pie es: ⎛ 0.25 X 6722 ⎞ Pvo = 700⎜1 + ⎟ = 818 Ib 2 pg 10000 ⎠ ⎝ Por lo tanto de la Fig 2.34 con Pvo= 818 Ib/pg2 y D= 6722 pie el volumen de gas requerido es de 5065 pie3/ciclo (12) Determinar la caída de presión necesaria en la T.R. para suministrar 5065 pie3/ciclo de gas. De la Fig. 2.36 con: 3 5065 = 753.5 pie y T.P. de 2 pg. d.i. se obtiene 58 Ib/pg2. 1000 pie 6.722 (13) Determinar la carga en la T.P que será bombeada por ciclo 1 Pt = X 1200 = 600 Ib 2 pg 2 (14) Seleccionar el diámetro del asiento de la válvula operante para un control de tiempo en la superficie. Como una aproximación considerar la mitad de la diferencia de presión de 58 lb/pg2 para la válvula operante, es decir, la válvula tendrá una amplitud de 58/2 = 29 lb/pg2 asegurando que el control del gas será desde la superficie. Entonces la presión de cierre a la profundidad de la válvula será: por lo cual la presión de cierre correcta a la profundidad de la válvula será: Pd= Pvc = Pvo(1-R) + PtR Pd= Pvc= 818 (1-0. 2. (3 ) Temperatura a la profundidad de cada válvula.0996) + 600X0.e.7 Ib/pg2 (15) Seleccionar los asientos del resto de las válvulas. d. se obtiene la Tabla 14. Entonces se selecciona el asiento de control de 5/16 pg. (pasos 14 y 15). i= 1 a 4 (7) Diámetro del asiento de controlo piloto. Resumiendo. El asiento de 5/16 pg.3 Ib/pg2 Y la amplitud correcta será: 818-796. Para la válvula 4 aplicar los mismos valores determinados a la válvula operante. .504 = 829 Ib/pg2 Pvo4 = 725 + 17. las tres superiores se usarán para la descarga del pozo con un asiento de 5/16 pg. Seleccionar un diámetro mayor para el asiento principal (1/2. Pso (dato).5X6.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Pvc=818-29 = 789 Ib/pg2 Por lo tanto: R= Pvo − Pvc Pvo − Pt 818 − 789 R= = 0. frente a cada válvula.161 = 833 Ib/pg2 Pvo3 = 750 + 17. 2.).13302 corresponde a una válvula de 1 12 pg. (4) Presión superficial de apertura.0996 Pvc= 796.5X1. (pasos 5 al 9). para este caso se usa 5/8 pg.3 con la Pso de cada válvula y γg = 0. 5/8 ó 3/4 pg.0996. (8) Diámetro del asiento principal.8 (o Fig. calculada con el gradiente de presión de descarga elegido: Pti= 0.R. y Ab = 0. tiene un valor de R = 0.687 = 822 Ib/pg2 Pvo5 = 700 + 16.2X3. (paso 10).13302 818 − 600 De la tabla 2.77 pg2 con diámetro de asiento entre 5/16 y 3/8 pg. De las cinco válvulas determinadas.035Xdi + Pwh.65 se obtienen los gradientes de presión del gas de inyección en lb/pg2/1000 pie: Pso1 = 800 Ib/pg2: Pso2 = 775 Ib/pg2 Pso3 = 750 Ib/pg2 Pso4 = 725 Ib/pg2 Pso5 = 700 Ib/pg2 Pvo1 = 800 +18. (pasos 14 y 15).644 = 830 Ib/pg2 Pvo2 = 775 + 18.722 = 811 Ib/pg2 (6) Presión en T.6X 4. (2) Profundidad de colocación de cada válvula.3= 21.P.37) con R = 0. explicando cada columna a continuación: (1) Número de válvula. (5) Presión de apertura a la profundidad de la válvula Pvo.0X5. considerando el peso de la columna de gas: De la Fig. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (9) Presión de cierre a la profundidad de la válvula, Pvc: Pd a T.V. = Pvc = Pvo (1 - R) + Pt R (10) Presión superficial de cierre, Psc : Psc = Pvc - peso de la columna de gas (Pig. 2.3 o columna 5) (11) Factor de corrección por temperatura, Ct (Tabla 2.1) (12) Presión del domo de la válvula a 60 °F: Pd a 60 °F = Pd a T.V. x Ct (13) Presión de apertura en el taller: Ptro = Pd (a60° F ) 1− R 15. Determinar el espaciamiento y presiones requeridas de diseño de válvulas desbalanceadas cargadas con nitrógeno a 60 °F, operadas por presión del gas de inyección para una instalación de B.N.l. con control por estrangulador en la superficie, en un pozo con las características siguientes: Diámetro exterior de T.P. = 2 3/8 pg. Diámetro exterior de T.R. = 7 pg. Profundidad del empacador = 8000 pie. Presión en la cabeza del pozo = 50 lb/pg2 . Presión de fondo estática = 1360 lb/pg2 . Presión superficial de operación = 900 lb/pg2 . Gasto máximo estimado = 150 blo/día. Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a 8000pie de profundidad = 180 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0.7 (aire = 1.0) Gradiente de presión de fluido de control = 0.4 lb/pg2 /pie. Solución: (1) Preparar en una gráfica las escalas de presión vs. profundidad como se muestra en la Fig. 15. V. R. (2 ) Marcar Pso = 900 lb/pg2 en la superficie. A partir de este punto y con el gradiente de presión del gas de inyección ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (8) A partir del punto obtenido en el paso (8) trazar una línea hacia abajo. d.2 x 8 + 875 = 1060. por lo tanto. 23. Apartir de Pwh = 50 lb/pg2 trazar una línea para el gradiente de presión de descarga hasta la profundidad de 8000 pie: 0.0 x 8 + 850 = 1034.15 para Pso = 825 lb/pg2 la presión de apertura de la válvula a 7400 pie será: .06 lb/pg2/pie. El punto de interseccion determina la profundidad de colocación de la segunda válvula a 4250 pie.06 x 8000 + 50 = 530 lb/pg2 (5) A partir de Pwh = 50 lb/pg2 trazar la línea del gradinete de presión del fluido de control hasta intersectar la línea de la presión de operación en superficie.3 con Pso y γ g=0..i.8 lb/pg2 21. sin considerar correcciones por temperatura.0 lb/pg2 (7) Pariendo del punto de interseccion generado en le paso (5) trazar una línea horizontal hacia la izquierda hasta interceptar la línea del gradiente de presión de descarga de 0.6 x 8 + 825 = 997. De la ecuación 2. 2.2.7 y con la Fig.0 x 8 + 800 = 968. Con estos valores y γ g = 0. Pso = 900 lb/pg2: 0. (10) Determinar el volumen de gas necesario para un ciclo de bombeo.7 se obtiene un gradiente de presión de 23. (4) De la fig. obteniendose valores de 975.5 lb/pg2/1000 pie. hasta que intersecte la línea de Pso= 875 lb/pg2.5 x8000 + 900 = 1088lb / pg 2 1000 (3) Marcar Pwh = 50 lb/pg2 en la superficie. Por lo tanto: 23. para trazar las líneas correspondientes hasta 8000 pie de profundidad. paralela a la línea del gradiente de presión del fluido de control. se obtiene un gradiente de presión de descarga de 0. de pg. 2.31 B con qo=150 lb/pg2 y T. 21. De la Fig 2.P. (9) Repitiendo el procedimiento se obtiene una profundida de colocación para la válvula 3 a 5970 pie y la válvula 4 a 7400 pie.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN trazar una linea hasta la profundidad de 800 pie. 23.4 x 1000 + 50 = 450 lb/pg2 Este punto de interseccion determina la profundidad de colocacion de la primera válvula.6 y 21 lb/pg2/1000pie. 2260 pie con presión de apertura de fondo de 952 lb/pg2.06 lb/pg2/pie.0 lb/pg2 21.3 se obtiene los gradientes de presión del gas de inyección respectivos: 23. 850 825 y 800 lb/pg2.6 lb/pg2 23. (6) Partiendo de la Pso = 900 lb/pg2 tomar diferencias de 25 lb/pg2 para lña presión de operación en superficie. R necesaria para suministrar. Por lo tanto de la Fig.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Pvo = 825 ⎜1 + ⎛ ⎝ 0. se obtiene : 66 lb/pg2 7.1942 por lo cual la presión de cierre correcta a la profundidad de la válvula será: Pd = Pvc = Pvo (1-R)+ PtR = 978 (1-0.29 pg2 con diámetro de asiento de control o piloto entre 9/32 y 5/16 pg. y el asiento principal de 5/8 pg. d. las válvulas 1 y 2 se usarán para la descarga del . 2.36 con: 6265 = 846 pie 3 / 1000 pie y T.65 pie3 de gas.R. d. y Ab = 0.P.25 x7400 ⎞ 2 ⎟ = 978lb/pg 10000 ⎠ Por lo tanto de la Fig. tiene un valor de R = 0. El asiento de 9/12 pg.Por lo tanto: La presión de cierre respectiva es : Pvc = 978 – 66 = 912 lb/pg2 (14) Seleccionar el diámetro del asiento de la válvula operante Utilizando la ecuación: R= R= Pvo − Pvc Pvo − Pt 978 − 912 = 0. i.8 con R= 0.34 con Pvo = 978 lb/pg2 y d= 7400 pie el volumen de gas requerido es 6265 pie 3/ ciclo. (11) Determinar la caída de presión necesaria en la T.2214 978 − 680 De la tabla 2.1942) + 680 x 0. para suministrar 6265 pie3 de gas. de 2 pg. 2.1942 Pvc = 920 lb/pg2 y la amplitud correcta será: 978 – 920 = 58 lb/pg2 (15) Seleccionar los asientos del resto de las válvulas. De las cuatro válvulas determinadas. 62.400 (12) Determianar la carga en la Tp que será bombeada por cilo utilizando la expresión Pt= ½ Pws Pt = 1 x1360 = 680lb/pg 2 2 (13) Un control por estrangulador requiere una válvula que tenga una amplituid igual a 66 lb/pg2 correspondientes al cambio de presión en la T.e. Entonces se selecciona el asiento de 9/23 pg.2214 corresponde una válvula de 1 pg. de la Fig.P.V. Psc: Psc= Pvc – peso de la columna de gas (de los pasos 2 y 6). 15. 15. para la válvula 3 aplicar los mismos valores determinados a la válvul operante. Presión de apertura a la profundidad de la válvula Pvo (Fig.) Presión superficial de apertura .) Presión en T. Para la válvula 4 Pt = 680 lb/pg2 (paso 12). entonces los sientos serán de 9/32 pg.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN pozo.V. V. ct (Tabla 2. con la línea del gradiente de presión de descarga para la válvula 1. x Ct (13) Presión de apertura en el taller: (1) (2) (3) (4) (5) (6) Ptro = Pda60º F 1− R . = Pvc = Pvo (1-R)+PtR (10) Presión superficial de cierre.R. Resumiendo se obtiene la Tabla 15 – R.). 15 V. 2 y 3.1) (12) Presión del domo de la válvula a 60ºF: Pda 60 ºF = Pd a T. (11) Factor de corrección por temperatura. (7) Diámetro del asiento de control o piloto (pasos 14 y 15) (8) Diámetro del asiento principal (pasos 14 y 15) (9) Presión de cierre a la profundidad de la válvula Pvc: Pd a T. Pso (dato). Profundidad de colocación de cada vávula (Fig. (16) Construir la línea del gradiente de temperatura y determinar la temperatura de cada válvula. Temperatura a la profundidad de cada c´lavula (Fig 15. frente a cada válvula.R.R. explicando cada columna como sigue: Numero de válvula. V. V.R. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . 2. 2 9 pg.34 con Pvo = 947 lb/pg2 y D = 8000 pie se obtiene 6400 pie3/ciclo (3) Determinar la caída de presión necesaria en la T.e. =947 – 60 = 887 lb/pg2 De la ec. Válvula de 1 Área de fuelles = 0. 2.N.4 x 8.R. 16 6400 = 800 pie3 / 1000 pie y T. Determinar el diámetro del asientto de control para la válvula piloto del control superficial por estrangulador y ciclo de tiempo de una instalación de B.i. de 2 pg. para suministrar 6400 pie 3 de gas por ciclo: De la Fig.00 (4) Para control por estrangulador en superficie: La vávula operante tendrá una amplitud de fondo ∆ P= 60 lb/pg2 . R. Presión de operación superficial = 800 lb/pg2 Presión de diseño en T.I. en un pozo con la información siguiente: Diámetro exterior de T.V . entonces: 1− R . − Pt 60 = 0. = 7 pg. d. = 2 7 pg 8 Diámetro exterior de T.V.P. por lo tanto: Pd a T.20905 887 − 600 además: TEF = R .0). se obtiene 60 8.4 lb/pg2 /1000pie. d.3 con Pso = 800 lb/pg2 y γ p =0.000 = 947 lb/pg2 (2) Determinar el volumen de gsa requerido por ciclo de bombeo: De la Fig 2. = 600 lb/pg2 Temperatura a la profundidad de la válvula = 170 ºF Densidad relativa del gas de inyección = 0.P. entonces: Pvo= 800 + 18. Profundidad de colocación de la válvula = 8000 pie. 2.P.65 (aire =1.36 con lb/pg2 1 pg.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 16.65 se obtiene 18.77 pg2 Diámetro del asiento principal = Solución: (1) Calcular la presión de apertura de la válvula a la profundidad de 8000 pie De la Fig.31: TEF = TEF = ∆P PdaT . : Ap= 0.31 ∆ P= 0.1674 (887 .06374 TEF = de la ec.11044 = 0.1729 Sabiendo que R= Ap= 0.600) = 48 lb/pg2 (5) Para un control ciclico de tiempo en superficie: Suponer un asiento de diámetro ¼ pg.06808 1 − 0.1434 = 0.20905 Ap .22: Pd a 170 ºF = 947 (1-0. entonces: Ap = 0. 17.06374 Pd a 170 ºF = 925 lb/pg2 De la ec. Por lo tanto: R= 0.04908 = 0. entonces: Ab R= 0.06374 0. 2.1331 pg2 Suponiendo un asisnto de diámetro 3/8 pg.06374 = 0.11044 pg2 Y para un asiento de ½ pg. R. Determinar el espaciamiento de las válvulas balanceadas operadas por presión del gas de .77 0. se selecciona el asiento de control de diámetro 3/8 pg.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN R= TEF 0. por lo tanto para este caso el diámetro del asiento de control de ¼ pg.20905 = 1 + TEF 1 + 0.1434 TEF = y la amplitud: ∆P = 0.06808 (925-600)= 22 lb/pg2 Para un control ciclico de tiempo la ∆ P debe ser menor o igual a la mitad de la caída de presión necesaria en la T.04908 pg2 R= 0.77 0.1728 x 077 = 0. : Ap= 0. 2. para suministrar un valor de gas determinado. es correcto.19635 pg2 Comparando los valores de Ap anteriores.1434 0.06374) + 600x 0.1674 1 − 0. Utilizando la Fig.368 lb/pg2 /pie N.26 pie 0. Profundidad dl pozos = 8000 pie Profundidad del empacador = 7950 pie Presión en la cabeza del pozos = 150 lb/pg2 Presión de arranque = 850 lb/pg2 Presión superficial de operación = 700 lb/pg2 Presión de fondo estática = 2600 lb/pg2 Indice de productividad = 5 bl/día/lb/pg2 (constante) Densidad relativa del gas de inyección = 0. = T real = 170 + 1.19 Pwf = 2600 - 1000 = 2400lb/pg 2 5 b) Para calcular el gradiente estático.0) Temperatura superficial fluyente = 130 ºF Temperatura de fondo del pozo = 200 ºF Gasto deseado = 1000 bl/día (100% aceite) Relación gas-aceite de formación = 500 pie 3 /bl El pozo se encuentra lleno de fluido de control (gradiente = 0.) Diámetro de tubería de revestimiento = 7 pg. continuo. 2.78 pie 0. . con el porcentaje de agua salada (0% agua) y la densidad del aceite (35 ºAPI).65 y Pso= 700 lb/pg2 : T gràf . Empleando la Fig. = 16.65 (aire = 1. bajo las caracteristicas siguientes: Diámetro de tubería de producción = 2 3/8 pg.E.368 2400 = 1478.27 del gradiente estático.3 para el cálculo del gradiente de la columna del gas. 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN inyección de un pozo con B. (1. = 8000 - c) Para calcular los gradientes de presión del gas de operación y disponible. de la ec. Solución: a) Para el cálculo de Pwf.55 lb/pg2 /pie) y descarga al separador.6 x8000 / 100 = 149º F = 609º R 2 130 + 200 = 165º F = 625º R 2 ∆pgráf .D. 2.995 pg. se tiene: Gradiente = 0. con γg =0. = 8000 - 2600 = 934.368 N.i.5lb / pg 2 / 1000 pie.N. d. se localiza sobre la hoja transparente el punto de la Pwh y P.T. = 150 + 0. Fig. Unir los puntos de : Pwh = 150 lb/pg2 (por descargar el pozo al separador) y a 2000 pie: Presión F.53 A: .C. A – 207.65 : K = 1. Con P disk. = Pso + 100 = 800 lb/pg2 Unir los puntos de Pso con Pvo Y P disk.259 De la ec.0903 q gc = 500000 x 1. Vgi = (RGTL – Rs) x qL Vgi = (1000 – 500)x 1000 = 500000 pie 3 /día. obteniendo una RGTL = 1000 pie3/bl h) Volumen del gas de inyección requerido.0544 0. 750 lb/pg2 Restandole 100 lb/pg2 al punto de balance se obtiene el punto de inyección a 3230 pie. f) g) Para trazar el gradiente fluyente arriba del punto de inyección. 2.C. Trazar el gradiente de flujo natural.65 x618 = 1. con la Pwf calculada en el inciso a).______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN ∆Pcorr. De la intercción de éste con el gradiente del gas de inyección de operación se otiene el punto de balance a 3500 pie.0903 = 545150 pie3 /día De la Fig.B.995 pg. P.56 lb/pg2 d) Para trazar la curva del gradiente del fluido de control. uniendo el N.I. 650 lb/pg2 . i) Diametro del orificio de la válvula P1 = presión en P. Sobre la curva de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical para T. mediante una línea recta. F.07lb / pg 2 / 1000 pie 625 Para trazar la curva del gradiente del gas de inyección de operación y de diseño. qo = 1000 bl/día (100% aceite). = 750 lb/pg2 P2 = presión en P.56 lb/pg2 P disp.55 x 2000 = 1250 lb/pg2 e) Para determinar el punto de inyección del gas de inyeccion.D. = 700 +16.5 x 609 = 16. = 650 lb/pg2 TPI = 130 + 200 − 130 x3230 = 158º F = 618º R 8000 Factor de correción = 0. A 8000 pie = 828.07 x 8 = 828. = Pwh + grad. 2. de 1. x Prof. trazando la curva que intersepte o se aproxime a P..26 con T = 158 ºF y γ g=0.56 + 100 = 928. deslizar la hoja de tal forma que la Pwh quede en el cero de la curva de gradiente. Pvo= Pso + ∆P corr. = 16.I. V.259 2.259 ) ⎣ 0. y γg = 0.334 x 0.R se muestra el diseño grafico para la instalación de B.03 659.034847)4 = 13.06 ⎠ Pvo = Pso + ∆Pcorr = 775+23.53 B : dc = 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN CA = 545150 2 / 1.26 700 749.08° F = 556. La columna 4 se obtiene disminuyendo en 25 lb/pg2 la presión entre válvula y válvula.44 637. 2.6 1385 100 = 96. Profundidad Temperatura Pso Pvo=Pvc Pd a 60°F (pie) (°F) (Ib/pg2) (Ib/pg2) (Ib/pg2) 1 1385 142.75105 + 932.00 678.20 725 768.65 se obtiene una ∆P gráf.06° R 2 ⎛ 17.12 775 798.06° F = 596.N. 2.8 lb/pg2/1000 pie.25 2 2280 149.08° R = 2 ( ) T real = ∆Pcorr 130 + 142.034847 De la ec.7 (0. iniciando para la primera con un valor igual a 25 lb/pg2 abajo de la presión disponible del gas de inyección.12 = 136.14 618. 397972(0.95 750 787.65(618)(0.8 ⎞⎛ 556.0 Ib 2 ⎟⎜ pg ⎝ 1000 ⎠⎝ 596.034847 .08 ⎞ =⎜ ⎟ X 1385 = 23. = 17.034847)3 - En la Fig 17.3 con Pso = 775 lb/pg2 (primera válvula).88 4 3230 158.259 / 1.259 ⎡⎛ 650 ⎞ ⎛ 650 ⎞ 155500 x750⎨ −⎜ ⎟ ⎟ ⎢⎜ ⎥⎬ ⎝ 750 ⎠ ⎪ ⎢⎝ 750 ⎠ ⎥⎪ ⎦ ⎭ ⎩ 0. La columna 5 se obtiene: de la Fig. T graf 170 + 1.29372.34 x1.185 dc = 14/64 pg.49 3 2880 155.034847)2 + 1510615 (0.48 *Por seguridad se recomienda instalar 1 ó 2 válvulas (espaciadas 250 pie). (1) (2) (3) (4) (5) (6) Válvula No.0 Ib/pg2 . continuo con válvulas balanceadas.5 = 0.259 ⎧ ⎤⎫ ⎪ ⎪ 64. ______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN . = 10.7 lb/pg2/1000pie T gráf.1 lb/pg2 T gráf. =787.13ºF =604.84 ºF =570.14 lb/pg2 La columna 6 se obtiene: De la ecuación Ct para domo cargado de Nitrogeno a 60ºF y a T= 142. =37.860096 Pd a 60ºF = 637.48 lb/pg2 .= 16.34 lb/pg2 Para la cuerta válvula: ∆p gráf.= 17. = 110.8499368 Ct = Pda60º F (Válvula balanceada) PvoaT .8255873 Pd a 60 ºF = 618.34 lb/pg2 Pvo.03 lb/pg2 Para la tercera Válula: ∆p gráf.25 lb/pg2 Para la segunda válvula: Ct = 0. Pd a 60 ºF = Pvo a TV x Ct = 789 x 08499368 = 678.12 ºF (Primera válvula): Ct= 0.88 lb/pg2 Para la cuarta válvula: Ct = 0.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Para la segunda válvula ∆p gráf.49 lb/pg2 Para la tercera válvula: Ct = 0. =770.8379473 Pd a 60 ºF = 659.04 ºF =568.14lb/pg2 Pvo.6ºF = 602.98 ºR ∆p corr. =45.24 ºF =563. =49.04 ºR T real =142.24 ºR T real=139.V .03 lb/pg2 Pvo.= 16. = 108. =749.13 ºR ∆p corr.3.6 ºR ∆p corr.84 ºR T real=144.3 lb/pg2/1000pie T gráf.98ºF =599. uniendo estos dos puntos con una línea recta se obtiene el gradiente natural del pozo.5 bl/día/lb/pg2 (constante) Presión en la cabeza del pozo = 150 lb/pg2 Presión superficial de operación = 900 lb/pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a 8000 pie de profundidad = 210 °F El pozo esta completamente lleno de fluido de control y descarga al separador.e.0) Gradiente del fluido de control = 0. utilizando la Fig. De la Tabla 3.5 (2) Calcular la profundidad del nivel dinámico.i.D. Determinar el espaciamiento de válvulas desbalanceadas operadas por presión del gas de inyección para un pozo con B. entonces: N .8498 X 0.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 18.2 lb/pg2/1000 pie.) Densidad relativa del gas de inyección = 0. d. = 21. Solución: (1) Calcular la presión de fondo fluyendo.75 (aire = 1.6 8000 100 = 149° F = 2 [ ( )] Con Pso = 900 lb/pg2 y γg = 0. ver Fig. Pwf : De la ec. (4) Localizar el N. 2.433 (3) Elaborar una gráfica de presión 0 a 2350 lb/pg2 contra profundidad 0 a 8000 pie en coordenadas rectangulares. 1. y Pwf. (2 pg.D. continuo con la información siguiente: Diámetro de tubería de producción = 2 3/8 pg.8498.3 para el cálculo del gradiente de la columna de gas: T graf 170 + 1. d.65 se obtiene: ∆Pgráf.VR.D. por lo tanto: .18. (5) Calcular los gradientes de la presión de operación y disponible del gas de inyección. N.44 lb/pg2 /pie Relación gas-aceite de formación = 650 pie3/bl Gasto de producción deseado = 1000 bl/día (100% aceite de °35 API) Profundidad media del intervalo productor = 8000 pie Presión de fondo estática = 2250 lb/pg2 Índice de productividad = 3.N. = 8000 − 1964 = 2663 pie 0.1 la densidad relativa del aceite de °35 API es 0.19 (yacimiento bajosaturado) : Pwf = 2250 − 1000 = 1964 Ib 2 pg 3 . (6) De la intersección del gradiente de presión de operación con el gradiente de presión natural se obtiene el punto de balance a una profundidad de 5308 pie y presión de 1060 lb/pg2 (7) Restar 100 lb/pg2 a partir del punto de balance y se obtiene el punto de inyección a una profundidad de 5115 pie y presión 960 lb/pg2.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN T real = 100 + 210 = 155° F 2 ⎛ 149 + 460 ⎞ ∆Pcorr = 21. a la profundidad de 8000 pie es 1068 lb/pg2 . Unir los puntos Pso y P disp. (12) Con la temperatura superficial y de fondo.I. A . a 8000 pie. mediante líneas rectas obteniendo así los -gradientes de presión de operación y disponible respectivos.P. Fig. resultando una profundidad de 2808 pie para la segunda válvula. pero hasta intersectar la curva del gradiente de Pso = 900 lb/pg2. en la superficie: 900 + 100 = 1000 lb/pg2 con Pvo y P disp. trazar el gradiente de temperatura fluyente para obtener la temperatura a la profundidad de colocación de cada válvula.I. (8) Trazar el gradiente fluyente arriba del punto de inyección Gfa: localizar Pwh = 150 lb/pg2 y emplear el procedimiento de la hoja transparente. (11) Del punto determinado en el paso (10) trazar una recta horizontal hacia la izquierda hasta intersectar la curva de gradiente de Pwh de diseño y a partir de esta intersección trazar una recta paralela a la curva del gradiente de presión del fluido de control. = 2 pg.207 (φT. Siguiendo este procedimiento se determina la profundidad de colocación de las demás válvulas hasta que la última de estas coincida con la profundidad del punto de inyección.P. . (10) Trazar el gradiente de presión del fluido de control a partir de Pwh = 150 lb/pg2 hasta intersectar el gradiente de P disp. situando Pwh en el cero de la curva de gradiente de presión de flujo multifásico en tubería vertical. y este punto se une con el P.. obteniéndose la curva de gradiente de presión de diseño en T. qL = 1000 bl/día y 100% aceite) entonces se obtiene una RGLTde 3000 pie3/bl y se traza el Gfa arriba del P. .447 x 2000 + 150 = 1044 lb/pg2 Este punto de intersección determina la profundidad de colocación de la primera válvula a 2000 pie. (9) A Pwh = 150 lb/pg2 se adicionan 200 lb/pg2 .2⎜ ⎟ = 21 Ib/pg2/1000 pie 155 460 + ⎠ ⎝ Pvo= Pso + ∆Pcorr X Profundidad Pvo = 900 + 21 X 8000 = 1068 Ib 2 pg 1000 P disp. P. respectivamente.I. = 1000 lb/pg2 : 0. corrigiendo por temperatura.18409 = 2782612 pie3/día a condiciones superficiales.334 x 0.72 880 22.7 1009.2276 ⎤ ⎫ ( 64.75 y la Pso de cada válvula se obtiene el gradiente de presión de la columna del gas de inyección.2276 ) ⎪ ⎪ ⎢⎜ ⎥⎬ 155500 X 1060⎨ −⎜ ⎟ ⎟ 0.5 1003.7 + 460 )(0. 2.47 920 24. Vgi a condiciones superficiales y el diámetro del asiento de la válvula operante: V gi = (RGLT − Rs ) qL= (3000-650)1000= 2350000 pie3/día Corregir el volumen de gas por temperatura y densidad relativa: Fc = 0. Entonces Pvo = Pso + P de la columna de gas y se obtiene: Válvula 1 2 3 4 5 6 7 8 Pso ∆Pcorr del gas (Ib/pg2) (Ib/pg2/1000 pie) 950 25.26 Pvo (Ib/pg2) 1000.5 . (14) De la Fig.24 890 22.75(171.0544 0.2276 ) ⎢⎝ 1060 ⎠ ⎝ 1060 ⎠ ⎥ ⎪ ⎣ ⎦⎪ ⎩ ⎭ CA=0.78 930 24.34 )(1.34 940 24. 18.53 A : CA = 2782612 ⎧ ⎡⎛ 960 ⎞ 21.6 1014.29372.70 900 23.18409 Vgic = 2350000 x 1.75105 + 932.2276 ⎛ 960 ⎞ 2.7 1015. 2.1584866)4 0.1584866 .75(171. se obtiene restando 50 lb/pg2 a la presión disponible.75 se obtiene la relación de calores específicos K = 1.2276 De la Fig.7 + 460 ) = 1. 2.1584866 De la ec.3 con γg= 0.53 B : dc = 1.22761.26 con T = 171.1584866)3 1510615 (0.1584866)2 + 397972 (0. para las demás válvulas se deja una diferencia de 10 lb/pg2 entre cada una.7(0.VP : Presión corriente arriba P1 = 1060 lb/pg2 Presión corriente abajo P2 = 960 lb/pg2 De la ec. De la Fig. respectivamente.8 (15) Calcular el volumen de gas de inyección.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN (13) La Pso correspondiente a la primera válvula.2 1014.03 910 23.8 1011.7 °F y γg= 0.6 993. 2. V . columna 11.V.3712 = 0.R como sigue: (16) Para calcular la presión del domo a la temperatura de la válvula. de la columna 4 (17) Obtener la presión superficial de cierre Psc. con Ab = 0.00215(T . que es igual a la presión de cierre (Pvc) frente a cada válvula. 1− R (20) Determinar la presión de apertura de cada válvula a la profundidad correspondiente.P de la columna de gas.77 Pvo.482078 .V.V. Ptro : Ptro = Pd (a60° F ) . = Pvo (1 . columna 9 donde: Pvc = Pd a T. de la columna 7 Pt. obtener la presión en el domo de cada válvula a 60 °F : Ct = 1 1 + 0.P. columna 13 . (19) Calcular la presión de apertura en el taller.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN dc = 43/64 pg.V . − Pt real XR .. 1-R = 0. columna 10. ver paso 14. − 60) Pd a 60°F = Ct X Pd a T. utilizando la presión en T. Entonces el diámetro del asiento de la válvula más cercano corresponde a 11/16 pg. (18) Utilizando el factor de corrección por temperatura a 60 °F.R) + Pt R .77 pg2 y Ap = 0.517922 0. utilizando la siguiente ecuación: Psc = Pvc . columna 12 1− R (21) Determinar la presión superficial de apertura de cada válvula a condiciones reales de operación: Psoreal = Pvoreal – Pcolumna de gas.3712 pg2. fluyendo real: Pvoreal = PdaT . se utiliza la siguiente ecuación: Pd a T. y P columna de gas. columna 8 donde: R= 0. Desarrollar la Tabla 18. 1 1015.0 148.8 959.2 760.2 993.92 876.6 849.8 1430.07 738.9 1023.23 400.70 756.9 1129.1 1083.5 946.6 910.92 523.R (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) Válvula Profundidad Temperatura Pt * Pt Pso Pvo Pd Psc * Pd Ptro Pvo Pso * (pie) (°F) Diseño Real Diseño Diseño a T.0 171.7 569.5 2 3 4 5 6 7 8 2808 3462 3962 4420 4800 5000 5115 140.7 676.7 1054.46 606.8 880. A 60°F real Real 1 2000 126.5 1456.92 830.4 816.0 1467.2 779.00 950 1000.07 923.0 *Presión en Ib/pg2 .8 773.5 1014.7 742.0 693.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN TABLA 18.2 754.6 835.15 800.7 170.69 886.7 161.2 1494.6 724.3 156.7 1011.5 796.8 1494.0 993.8 1034.2 1107.8 1083.2 1014.0 1003.7 845.V.3 843.0 1486.7 881.00 676.1 770.5 943.7 166.6 957.8 740.07 940 930 920 910 900 890 880 1009.6 1399.5 978.7 792.92 830.0 1152.5 1137.8 926.7 774.70 907.9 1053.2 1338.2 911.15 923.0 821.5 1158. = 50 lb/pg2 Temperatura en la cabeza del pozo = 100 °F Temperatura a la profundidad de la válvula = 140 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0. calcular: a) Presión del domo a 60°F y 140 °F Ib/pg2 b) Presión de apertura a la profundidad de la válvula. frente a ésta es de 500 lb/pg2 c) Presión superficial de cierre.V 1.76 Ib/pg2 b) Pvc = 340.1 Una válvula desbalanceada de B.78 Ib/pg2 1.. Área de fuelles = 0.104. domo cargado con N2 a 60 °F. con densidad relativa de 0.N.82 Ib/pg2 1.65 (aire = 1.P.42 Ib/pg2 c) Ptro = 322. calcular : a) b) c) Presión de apertura a la profundidad de la válvula. lb/pg2 Solución: a) Pd a 60°F = 537. Y operada por presión del gas de inyección.0) Considerando el gradiente de presión del gas de inyección.65 (aire = 1.1 Ib/pg2 b) Pvo= 645.2 Ib/pg2 c) Psc= 572. lb /pg2 Solución: a) Pvo = 372. La válvula es calibrada en el taller a una presión de apertura de 600 lb/pg2 con una relación Ap/Ab = 0. si la presión en la T. . Ib/pg2 Presión de cierre a la profundidad de la válvula.3 Calcular la presión de apertura (Pvo y Pvo máxima) para cada una de las siguientes válvulas desbalanceadas.765 pg Presión superficial de apertura = 350 lb/pg2 Presión en la T.6 Ib/pg2 Pd a 140 °F = 630.P. domo cargado con N2 a 60° F y operada por presión del gas de inyección se localiza en un pozo a una profundidad de 3000 pie y además cuenta con los datos siguientes: Válvula de 1 1/2 x 5/16 pg..______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN PROBLEMAS PROPUESTOS SERIE 1. diámetro del asiento de 5/16 pg.0).N. lb/pg2 Presión de apertura en el taller. domo con N2 y operadas por presión del gas de inyección.2 En un pozo con una profundidad de 4000 pie (T = 140° F ) se instalará una válvula desbalanceada de B. Válvula Pd a 80°F Pvo No..18 983.90 Válvula Pvo máx (Ib/pg2) 1 2 3 4 867.18 lb/pg2 b) Pd a 60°F = 566.71 871.765 pg2 Profundidad de colocación de la válvula = 8000 pie Presión superficial de apertura = 800 lb/pg2 Presión en a T.4 Se tiene una válvula desbalanceada de B.. Calcular: a) Presión de cierre a la profundidad de la válvula.1965 con la siguiente información: Pt Temperatura Pvo máx.P.N..112 y se necesita que la presión superficial de cierre sea de 600 lb/pg2.N.46 930.69 1.87 820. = Pvo . domo cargado a presión con N2 a 60 °F y operada por presión del gas de inyección. La relación Ap/Ab es 0. lb/pg2 Solución: a) Pvc = 688.300 lb/pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a 8000 pie de profundidad = 180 °F . lb/pg2 b) Presión del domo de la válvula a 60 °F.64 744.4 Ib/pg2 c) Ptro = 637.84 Ib/pg2 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Considerar R = 0.5 Una válvula desbalanceada de B.62 957. domo con N2 y operada por presión del gas de inyección que será colocada en un pozo a una profundidad de 6000 pie donde la temperatura es de 160 °F. cuenta con la siguiente información: Área de fuelles = 0. de 1 1/2 x 3/8 pg. (Ib/pg2) (Ib/pg2) a la profundidad de la válvula (Ib/pg2) (Ib/pg2) (°F) 1 700 200 140 --------2 675 350 145 --------3 650 450 150 --------4 600 500 155 --------- Solución: Válvula 1 2 3 4 Pvo (Ib/pg2) 934. lb/pg2 c) Presión de apertura en el taller a 60 °F. 74 Ib/pg2 Ptro a 60 °F = 851. con el domo de la válvula cargado con N2 a 60 °F.6 (aire = 1. Solución: a) b) c) d) Ptro a 60°F = 851. considerando que el domo de la válvula se carga con gas de densidad relativa 0.62 Ib/pg2 Ptro a 60 °F = 818.13 Ib/pg2 con gas . d) La Ptro.7 Ib/pg2 Ptro a 80°F = 881.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Densidad relativa del gas de inyección = 0. lb/pg2 b) Presión de apertura en el taller con N2 a 80 °F. considerando en los cálculos la presión de la columna del gas de inyección.7 (aire = 1.0) a 60 °F.0) Determinar: a) Presión de apertura en el taller con N2 a 60 °F. lb/pg2 c) La Ptro. 43 Ib/pg2 2.765 pg.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN SERIE 2.N. cargada con resorte (St = 75 lb/pg2) y domo con N2 a 60 °F tiene una presión de apertura en el taller de 600 lb/pg2 y será operada por presión del gas de inyección.1 Una válvula desbalanceada de B. = 600 lb/pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a la profundidad de la válvula = 180 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0..7 (aire = 1.P. operada por presión del gas de inyección y cuenta con los datos siguientes: Válvula de 1 1/2 x 1/4 pg.31 lb/pg2 Psc = 728. Ib/pg2 Presión de cierre a la profundidad de la válvula.112.765 pg2 Profundidad de colocación de la válvula = 6000 pie . Área de fuelles = 0.2 Calcular las presiones superficiales de apertura y cierre para una válvula desbalanceada de B.0) Solución: Pso = 743. operada por presión del gas de inyección cuenta con la información siguiente: Área de fuelles = 0.N. Ib/pg2 Presión de cierre superficial. calcular: a) b) c) d) Presión del domo de la válvula a 60 °F.1 Ib/pg2 b) Pd a 160 °F = 566. Profundidad de colocación de la válvula = 7000 pie Presión de apertura en el taller = 850 lb/pg2 Presión en la T.46 Ib/pg2 c) Pvc = 633 Ib/pg2 d) Psc = 550.3 Una válvula desbalanceada de 1 1/2 x 3/8 pg.. donde la temperatura es de 160 °F. Considerando la relación Ap/Ab = 0. en un pozo a una profundidad de 6000 pie. Ib/pg2 Presión del domo de la válvula a 160 °F. de doble elemento de carga (domo con N2 a 60 °F y St = 600 Ib/pg2). V 2. lb/pg2 Solución: a) Pd a 60 °F = 466.4 lb/pg2 2. 77 pg2 Presión de apertura en el taller = 850 lb/pg2 Presión en la T.P.18 Ib/pg2 c) Pso = 638. operada por presión del gas de inyección cuenta con los datos siguientes: Válvula de 1 1/2 x 7/16 pg.4 En un pozo a una profundidad de 7000 pie se instalará una válvula desbalanceada de B.N.P..2 Ib/pg2 b) Ptro = 730. = 650 lb/pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a la profundidad de la válvula = 180 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0. en lb/pg2 para los siguientes casos: a).55 Ib/pg2 Psc = 620.65 (aire = 1.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Presión superficial de apertura = 700 lb/pg2 Presión en la T. = 500 lb/pg2 Temperatura superficial = 80 °F Temperatura a la profundidad de la válvula = 160 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0.16 Ib/pg2 c) Ptro = 801 Ib/pg2 2.0) Calcular las presiones superficiales de apertura y cierre en lb/pg2 para los siguientes casos: a) Válvula cargada en el domo con N2 a 60 °F b) Válvula cargada únicamente con resorte c) Válvula cargada en el domo con N2 a 60 °F y resorte.Válvula cargada con resorte. Pso = 769 Ib/pg2 Psc = 726 lb/pg2 b) Pso = 726 lb/pg2 Psc = 577. St = 600 Ib/pg2 Solución: a).0) Calcular la presión de apertura en el taller.N. operada por presión del gas de inyección y se conoce la información siguiente: Válvula de 1 1/2 x 7/16 pg. Área de fuelles = 0. b) Válvula de domo cargado con N2 a 60 °F c) Válvula de domo cargado con N2 a 60 °F y resorte.96 Ib/pg2 2. . St = 400 Ib/pg2 Solución: a) Ptro = 887.65 (aire = 1.5 Una válvula de B. Las presiones superficiales de apertura. T. Psc para la válvula de domo cargado con N2 a 60 °F b) St .15 112.16 Ib/pg2 b).P.P.12 lb/pg2 Psc = 581.35 e.2) Pt.09 69.E. Ib/pg2 118. Solución: a).1) domo cargado con N2 a 60 °F e.7 Ib/pg2 Psc = 731.765 pg2 Profundidad de colocación de la válvula = 7000 pie Presión de apertura en el taller = 850 lb/pg2 Presión en la T. Ib/pg2 200 400 600 ∆P.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Área de fuelles = 0.Pso= 774. Pso y Psc para la válvula cargada únicamente con resorte. c) Pso y Psc para la válvula cargada con resorte. = 650 lb/pg2 Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a la profundidad de la válvula = 180 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0. e) La amplitud de la válvula para presiones en la T.1) Pt. Ib/pg2 200 400 600 ∆P.26 lb/pg2 c) Pso = 643 Ib/pg2 Psc = 625. 400 y 600 lb/pg2 considerando: e.P.29 .34 Ib/pg2 d). Ib/pg2 161. = 159 Ib/pg2 e) e. de 200.2) válvula únicamente con resorte.0) Calcular: a).19 20. Pso y de cierre.7 (aire = 1.25 63. St = 850 lb/pg2 Pso = 588. St=600 Ib/pg2 y domo con N2 a 60 °F d) El efecto de la T. Ib/pg2 836 804 770 722 673 614 . El domo de las válvulas es cargado a presión con gas de densidad relativa 0. La presión de apertura a la profundidad de la válvula.N. balanceadas y operadas por presión del gas de inyección.7096 pg2 Profundidad de colocación de la válvula = 8000 pie Temperatura a la profundidad de la válvula = 200 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0.N. lb/pg2 Solución: a). con válvulas de B.1 Una válvula balanceada de B.60 ( aire = 1.Pso = 750 lb/pg2 3.2 Una sarta de T.P.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN SERIE 3.0 ) a 700 lb/pg2 y 80 °F y además cuenta con la siguiente información: Válvula de 1 1/2 x 3/16 pg. y operada por presión del gas de inyección cargada en el domo con gas de densidad relativa 0.65 (aire = 1. Área de fuelles = 0. calcular la presión de apertura superficial de cada válvula: Válvula Pd a 80 °F Profundidad de Temperatura Pso Válvula Pd a 80 °F Profundidad de válvula Temperatura Pso Ib/pg2 pie °F Ib/pg2 1 800 2000 120 2 750 3500 150 3 700 4700 174 4 650 5700 194 5 600 6500 210 6 550 7000 220 Solución: Válvula 1 2 3 4 5 6 Pso. Considerando la relación Ap/Ab = 0. será corrida en un pozo a una profundidad de 7000 pie. lb/pg2 b) La presión superficial de apertura.V 3.112 y con el siguiente espaciamiento.60 (aire = 1. Pvo = 900 lb/pg2 b) .0) Calcular: a).0) a una temperatura de 80 °F. lb/pg2.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 3.7 (aire = 1.3 lb/pg2 . se localiza en un pozo a una profundidad de 4700 pie y se conoce la siguiente información: Válvula de 1 1/2 x 5/16 pg.0) Calcular la presión de apertura. Pt = 440 Ib/pg2 b) Pt = 321. cargada con resorte (St = 450 lb/pg2). Pd a 60°F = 441.765 pg2 Presión de apertura a la profundidad de la válvula = 920 lb/pg2 Presión superficial de apertura = 900 lb/pg2 Temperatura a la profundidad de la válvula = 145 °F Calcular: a). a la profundidad de la válvula para los casos siguientes: a).5 Ib/pg2 c) Pt = 369 Ib/pg2 3.765 pg2 Temperatura a la profundidad de la válvula = 170 °F Presión disponible en superficie = 1000 lb/pg2 Densidad relativa del gas de inyección = 0. lb/pg2 c) Presión de cierre a la profundidad de la válvula. Área de fuelles = 0.N. Presión del domo de la válvula a 145°F. Válvula cargada en el domo con N2 a 60°F b) Válvula cargada únicamente con resorte c) Válvula cargada con resorte (St = 300 lb/pg2) y domo con N2 a 60 °F Solución: a). lb/pg2 Solución: a). desbalanceada operada por fluidos y se desea que la presión de apertura en el taller sea de 500 lb/pg2 a 60 °F además se tienen los siguientes datos: Válvula de 1 1/2 x 3/8 pg. lb/pg2 b) Presión del domo de la válvula a 60°F.3 En un pozo a una profundidad de 7000 pie se instalará una válvula de B.4 Una válvula de B.N. Pd a 145°F = 522.3 lb/pg2 b). domo con N2 a 60°F y operada por fluidos. Área de fuelles = 0. Solución: a).765 pg2 Presión superficial de apertura = 800 lb/pg2 Presión de apertura a la profundidad de la válvula = 500 lb/pg2 Temperatura a la profundidad de la válvula = 130 °F Calcular la presión de apertura en el taller. operada por fluidos y se tiene los siguientes datos: Válvula de 1 1/2 x 1/4 pg.1 lb/pg2 . Ptro = 486 lb/pg2 b) Ptro = 559. de B.2 Ib/pg2 3. lb/pg2.5 En un pozo a una profundidad de 4000 pie se instalará una válvula.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN c) Pvc = 927. para los siguientes casos: a) Válvula cargada en el domo con N2 a 60 °F b) Válvula cargada únicamente con resorte c) Válvula cargada con resorte (St = 300 Ib/pg2 ) y domo con N2 a 60 °F. Área de fuelles = 0.N.2 lb/pg2 c) Ptro = 525. 8 (aire = 1.V 4. 4. 1300 lb/pg2.1) Volumen de gas de inyección ilimitado b. Flujo natural b). . Presión de fondo estática = 3000 lb/pg2 Índice de productividad = 6 bl/día/lb/pg2 (constante) Relación gas-aceite = 300 pie3/bl Densidad relativa del gas = 0.0) Temperatura de fondo = 180 °F Temperatura superficial = 120 °F Profundidad media del intervalo productor = 9500 pie Producción del pozo = 100 % aceite Presión en la cabeza del pozo = 160 lb/pg2 (constante) Presión superficial de operación = 1100 lb/pg2 Determinar el gasto de aceite considerando: a).Bombeo neumático continuo con: b.3 Con los datos del problema propuesto 4.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN SERIE 4.2 Dados los siguientes datos de un pozo: Diámetro de tubería de producción = 2 7/8 pg.2) Volumen de gas de inyección = 2000000 pie3/día Solución: a). determinar el gasto de aceite máximo posible.1 Resolver el problema resuelto 7 considerando una presión superficial de operación del gas de inyección de 1200 lb/pg2. Solución: Punto de inyección del gas = 5650 pie. considerando un volumen de gas de inyección de 5000000 pie3/día para el bombeo neumático continuo.1) qo = 2440 bl/día b. b.2) qo = 2360 bl/día 4. Vgic = 112360.2. qo = 1380 bl/día b) .2 pie3/día dc = 6/64 pg. 65 (aire = 1.0 bl/día/lb/pg2 (constante) Presión en la cabeza del pozo = 120 lb/pg2 (constante) Producción del pozo = 100% aceite Densidad relativa del gas de inyección = 0. el volumen de gas necesario y el diámetro de la válvula operante para un pozo con B.I = 5540 piel.N.0) Índice de productividad = 7.4 Determinar el gasto máximo posible de un pozo con B. .5 Determinar el punto de inyección del gas.0) Presión superficial de operación = 1000 lb/pg2 Relación gas-aceite de formación = 300pie3/bl Solución: qo = 3220 bl/día 4. continuo bajo las características siguientes: Diámetro interior de la tubería de producción = 3 pg.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Solución: qo = 2400 bl/día 4.7 (aire = 1. Gasto de producción = 3000 bl/dia (100% aceite) Presión de fondo estática = 2800 lb/pg2 Presión en la cabeza del pozo = 100 lb/pg2 Relación gas-aceite de formación = 300 pie3/bl Densidad del aceite = 35 °API Temperatura superficial = 120 °F Temperatura de fondo = 220 °F Densidad relativa del gas = 0.N.5 bl/dia/lb/pg2 Presión superficial de operación = 1100 lb/pg2 Profundidad media del intervalo productor = 9000 pie Solución: P. continuo para un volumen ilimitado del gas de inyección bajo las características siguientes: Profundidad del intervalo medio productor = 8500 pie Diámetro de la tubería de producción = 2 7/8 pg Presión de fondo estática = 3200 lb/pg2 Índice de productividad = 6. 1140 lb/pg2 Volumen del gas de inyección requerido = 150000 pie3/día dc = 8/64 pg. 7 (aire = 1.N.1 Solución: Ver tabla 5. = 5 1/2 pg Profundidad del empacador = 7500 pie Presión en la cabeza del pozo = 70 Ib/pg2 Presión de fondo estática = 1320 lb/pg2 Presión superficial de operación = 850 Ib/pg2 Índice de productividad = 0.0) Gradiente de presión del fluido de control = 0. V 5.1 Determinar el espaciamiento por el método gráfico y las presiones requeridas de diseño para válvulas desbalanceadas.3 bl/día/Ib/pg2 (constante) Temperatura superficial = 95 °F Temperatura a 7500 pie de profundidad = 190 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0. de un pozo con la siguiente información: Diámetro exterior de T.44 Ib/pg2/pie Solución: Ver Tabla 5.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN SERIE 5. = 2 7/8 pg Diámetro exterior de T.I.1P 5.R.P.2 Utilizando el procedimiento analítico. resolver el problema propuesto 5. operadas por presión del gas de inyección con control de tiempo en la superficie para una instalación de B.2P . 1 749.0 675.R = 0.8 827.806 0.887 701.3 812.8 724.0 789.0 787. Ab = 0.1434 1 .1 711.8566 .0 684.0 674.827 0.7 820.0 735.77 pg2 R = 0.0 0.2 718.788 695.0 836.0 799.5 0.1 857.1P (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) No.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN TABLA 5. de Profundidad Temperatura Pso Pvo Pt Asiento Asiento Pd=Pvc Psc Ct Pd a 60°F Ptro válvula de válvula de válvula (Ib/pg2) (Ib/pg2) (Ib/pg2) piloto principal (Ib/pg2) (Ib/pg2) (adimensional) (Ib/pg2) Ib/pg2 (pie) (Pg) (°F) (pg) 1 1870 119 850 892 189 3/8 3/8 791.0 2 3 4 5 3500 4900 6090 7100 139 157 172 185 825 800 775 750 900 902 900 890 292 379 455 660 3/8 3/8 3/8 3/8 3/8 3/8 3/4 3/4 812.e.0 NOTA: Válvulas de 1 1/2 pg.855 0. d. 2 666.858 0.0 812.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN TABLA 5.8 0.0 651.816 0.2P (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) No.8466 .1 812.5 0.3 816.891 696.0 688.1 694.6 717.1534 1-R = 0.4 741.6 729.0 827. de Profundidad Temperatura Pso Pvo Pt Asiento Asiento Pd=Pvc Psc Ct Pd a 60°F Ptro válvula de válvula de válvula (Ib/pg2) (Ib/pg2) (Ib/pg2) piloto principal (Ib/pg2) (Ib/pg2) (adimensional) (Ib/pg2) a 60°F (pie) (Pg) (Ib/pg2) (°F) (pg) 1 1 1 1773 117 850 890 182 781.8 812 801 787 769 773 1 1 2 2 NOTA: Válvulas de 1 pg.802 0.2 823 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3292 2 4537 3 5546 4 6354 5 6990 6 137 152 165 175 184 825 800 775 750 725 896 895 888 874 858 277 356 419 470 660 1 1 1 1 1 1 1 1 801.29 pg2 R = 0.e.2 678.2 653. Ab = 0.835 0.790 687.0 703. d. = 7 pg.65 (aire = 1.3 Determinar mediante el método gráfico.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 5.3P .R.100 . Profundidad del empacador = 8500 pie Presión en cabeza del pozo = 80 lb/pg2 Presión de fondo estática = 1600 lb/pg2 Presión superficial de operación = 900 lb/pg2 Gasto máximo estimado = 160 blo/día Temperatura superficial = 100 °F Temperatura a 8500 pie de profundidad = 175 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0. el espaciamiento de las válvulas desbalanceadas con domo cargado con nitrógeno a 60 °F operadas por presión del gas de inyección para un pozo con B.P.0) Gradiente de presión del fluido de control = 0..N.I. considerando presión de. lb/pg2 Solución :Ver Tabla 5.43 lb/pg2 /pie Considerar: Psc = Pso . cierre constante en superficie dada la información siguiente: Diámetro exterior de T. = 2 7/8 pg. Diámetro exterior de T. 4 1015.29 pg2 Asiento de 11 pg.2 261 1 1 4 4 4 6800 160 800 925.: R = 0.1 879 & 751.0 1012.2 755.6 800 11 4 32 +5 8250 173 800 952.8 766.4 915.8 315 1 1 4 4 3 5 8250 173 800 952.4 761. 4 + Para control de tiempo superficial # Para control de estrangulador & Para control de tiempo o bien estrangulador en superficie (9) (10) (11) Pvo Psc Ct (Ib/pg2) (Ib/pg2) (adimensional) 961. Ab = 0.805 0.9 766.0 149 1 1 4 4 2 3650 132 800 867. 32 Asiento de 1 pg: R = 0.1 910.2 924.8466 .842 0.e.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN TABLA 5.3 P (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) No.889 0.8 888 & 892 & 890 & 1080 # 906 + 1-R = 0.5 0.1534.5 208 1 1 4 4 3 5255 147 800 897.0 980.6 919.3 827.823 0.805 (12) (13) Pd a Ptro 60°F (Ib/pg2) 2 (Ib/pg ) 744.6 862.4 1036.6 800 1 1 4 2 NOTAS: Válvulas de 1 pg d.6 987.866 0.29.71 1-R = 0. de Profundidad Temperatura Psc Pd=Pvc Pt Asiento Asiento válvula de válvula de válvula (Ib/pg2) (Ib/pg2) (Ib/pg2) piloto principal (pie) (°F) (Pg) (pg) 1 2000 118 800 837. = 5 1/2 pg. .= 2 3/8 pg.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN 5.e. = 660 lb/pg2 Temperatura a la profundidad de la válvula = 185 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0. Profundidad de colocación de la válvula = 7100 pie Presión de operación superficial = 750 lb/pg2 Presión de diseño en T. Solución: Control por estrangulador en superficie: Válvula con asiento de control 5/16 pg.P. Solución: Control por estrangulador en superficie : Válvula con asiento de control de 7/16 pg. en un pozo con una instalación de B.65 (aire =1.P. Área de fuelles = 0. d.4 Determinar el diámetro del asiento de control de una válvula piloto para control por estrangulador y control cíclico de tiempo en superficie.7 (aire = 1. Profundidad de colocación de la válvula = 6000 pie Presión de operación superficial = 725 lb/pg2 Presión de diseño en T.29 pg Diámetro del asiento principal = 5/8 pg.N. Área de fuelles = 0. Diámetro exterior de T.0) Válvula de 1 1/2 pg. 5. Control cíclico de tiempo en superficie: Válvula con asiento de control de 5/16 pg.e.5 Determinar el diámetro del asiento de control de una válvula piloto para el control por estrangulador y control cíclico de tiempo en la superficie dada la información siguiente: Diámetro exterior de T. dada la siguiente información: Diámetro exterior de T. Control cíclico de tiempo en superficie: Válvula con asiento de control 13/64 pg.I. = 2 7/8 pg. = 5 1/2 pg.P. d.R.P. Diámetro exterior de T.0) Válvula de 1 pg. = 600 lb/pg2 Temperatura a la profundidad de la válvula = 150 °F Densidad relativa del gas de inyección = 0.R.77 pg2 Diámetro del asiento principal = 5/8 pg. 094 0.1134 0.116 0.100 0.252 0.041 0.BP-l.888 0.1134 0.906 0.900 0.738 0.888 0. RP-2 H RH 0.836 0.3109 3/16 1/4 5/16 Sin resorte 0.111 Sin resorte CP-2. R-20.0792 0. CKF.201 0.1134 0.196 0.7096 1/2 1/2 150 75 + Las áreas están calculadas basadas en un incremento en el diámetro del orificio de 0.PK-l C.040 0.104 0.0291 0.7096 3/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 0.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN ESPECIFICACIONES PARA VÁLVULAS CAMCO DE B.933 0.342 0.BKl.255 0.0511 0.190 0.718 0.0291 0.072 0.190 Sin resorte B 0. Pst++ Presión efectiva del resorte 2 (Ib/pg ) = A p / Ab (1 − A p / Ab ) Factor del efecto de T.0511 0.N.160 0. OPERADAS POR PRESIÓN Tipo de válvula Ab Área efectiva de fuelles Diámetro del orificio (pg) Ap + Área del orificio 2 (pg ) Ap/Ab Relación del área del Orificio al área efectiva De fuelles (1-Ap/Ab) T.836 0. RCF 0.104 0.7096 0.7096 1/4 5/16 3/8 75 CK.174 0.745 0. J40.342 0.906 0.840 0.111 0.112 0.3109 3/16 1/4 5/16 150 BK.043 0.0291 0.067 0.0792 0.P.217 0.038 0. R-25.196 0.959 0.078 0.072 0.104 0.0792 0. J20.0291 0.852 0. AK 0.1538 0.078 0.2002 0.799 0.836 0. RP-l 0. RC.164 0.100 +++ +++ 0.164 0.0511 0.1538 0.104 0.196 0.928 0.282 0.0792 0. CP-l.126 0.735 0.F.2002 0. RPB.0291 0.072 0.962 0.005 pg ++ Efecto de la presión del resorte (Pst) para válvulas con presiones de apertura (Pvo) a 60 °F menor a 100 Ib/pg2 +++ Las válvulas están balanceadas parcialmente para reducir la relación Ap/Ab .262 0.2002 0.160 0. RPB-2.255 0.0511 0.0511 0.355 0.094 0.928 0.393 0.E.783 0.3109 3/16 1/4 0.148 0.7650 3/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 Sin resorte 0.0511 0.840 0.164 0.896 0.2002 0.900 0.277 0.126 0.0792 0.906 0.094 0.112 0. 1968. "The Technology of Artificial Lift Methods “. et al.. 3a y 3b. “Gas Lift Theory and Practice”. . "Apuntes de Producción de Pozos I". 2) Brow.. Tulsa Oklahoma. Drilling and Production. Holden and Graves. Hidrocarburos" . 3) Craft. U. 1973. Fac. México... 1977.N.A. Volúmenes 2a. Ángel. 5) Brown Kermit E.M.N. K.______________________ __________________________INGENIERIA DE PRODUCCIÓN REFERENCIAS 1) Gómez Cabrera J. Well Desing. Penn Well Books.M. The Petroleum Publishing Co. E. Prentice-Hall. 1983.. Inc. 1962. Facultad de Ingeniería. “Apuntes de Transporte de Ingeniería. U. 2b. 4) Garaicochea Petrirena Fco.A.