plt registros de produccion
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8/10/2019 PLT Registros de Produccion
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Registros de ProduccinInterpretacin Bsica
Neil Sookram
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Agenda Introduccin Propiedades de Fluidos Mecnica de Flujo Flujo Bi-fsico Sensores
Molinete Densidad Dielctrico Presin
Temperatura Caliper Herramienta de Ruidos
Anlisis SIP Tecnologa Nueva
Production Systems Platform DEFT GHOST Registro de Flujo de Agua
Resumen de Procedimientos
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Introduccin
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Evaluacin de la terminacinPozos nuevosPozos InyectoresRe-entradas
Monitorear el comportamiento del yacimientoPerfil de flujoPruebas de pozosEficiencia de la completacin
Diagnosticar problemas en el pozoEntrada de aguaEntrada de gasFugas y problemas mecnicosFlujo por detrs de la tubera
OtrosOptimizacion de la produccionOptimizacion del simulador al nivel del pozoUbicacin de pozosInformacin para re-entradasInformacin para recuperacin secundariaIdentificar fronteras para el desarrollo de campos
Uso de Registros de Produccin
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Indispensable en pozos con varios intervalos abiertos aproduccin, o con un intervalo largo
A base del molinete, gradio, temperatura, presin
Q Q T T
Q Q 3 3
- - Q Q 2 2
Q Q 11
Q Q T T = Q = Q 11 + Q + Q 3 3 - - Q Q 2 2
Determinacin de Aportes
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Ejemplo con intervalonico mostrando
diferentescomportamientos deflujo sobre su largo
Perfil de Aportacin Mono-fsico
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Indispensable en pozos con flujo multifasico A base del gradio, dielectrico, molinete, temperatura, presin
Q Q aceite aceite
Q Q T T = Q = Q agua agua + Q + Q aceite aceite + Q + Q gas gas
Q Q T T
Q Q gas gas
Q Q agua agua
Anlisis de Fluidos Producidos
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Ejemplo con dosintervalos conproduccin de agua delinferior y solamentehidrocarburos delsuperior
Perfil de Aportacin Multi-fsico
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Problemas Comunes en Pozos
Fuga en la TR
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Problemas Comunes en Pozos
Flujo Cruzado
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Problemas Comunes en Pozos
Canalizacin
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Problemas Comunes en Pozos
Fuga en el Empacador y en el Aparejo
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Problemas Comunes en Pozos
Produccin de Agua
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Registro PLT tomado en 10 pozos con produccin de agua en un campo
A un costo de $50Kpor pozo, costo total de los registros es $500KEn base de los resultados de los PLTs se observa que el agua no viene
del intervalo disparado en uno de los pozosSin el PLT este intervalo hubiera sido aislado dejando abajo las reservassin recuperar
La reparacin de la produccin del agua cost $300KLa reparacin permite continuar produciendo el intervalo disparado eneste pozo con un aporte de 100 BPD por un ao masProduccin recuperado en este ao es 36500 barriles
A una ganancia de $30/barril, dinero recuperado es $1095Ken esteyacimiento
Ganancia en el diagnostico de 10 pozos y la reparacin es $295KGanancia en la optimizacin del manejo y recuperacin de hidrocarburosdel camposin precio
Ejemplo del Valor del Registro de Produccin
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Mediciones Principales Velocidad de flujo - Rotacin del molinete Densidad del fluido - Presin diferencial
- Atenuacin de rayos Gama Holdup - DEFT, GHOST,variacin en constante
dielctrico
Temperatura - Variacin en resistencia
Presin - Sensores de resistividad- Sensores de cristal
Mediciones Adicionales- RG /CCL para correlacin- Calibre (mecnico)- Muestreo de fluidos- Registro de ruido- Registro de Flujo de Agua (WFL)- Perfiles de trazadores
Mediciones de Registros de Produccin
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GR, CCL
Presin, Temperatura
Gradiomanmetro, Dielctrico
Molinete
Sarta de Sensores PLT Convencional
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Molinete Determinar las zonas productoras Evaluacin de estimulacin Recuperacin secundaria Evaluacin de potencial (SIP, AOF)
Temperatura Locacin de zonas productoras o inyectoras Monitorear comportamiento de la fractura Entrada de gas Movimiento de fluido por detrs de la tubera Conversin de fluidos
Densidad Determinar flujo volumtrico en flujo bi-fsico Encontrar entradas de fluidos en flujo tri-fsico
Presin Anlisis de prueba de pozos (kh, dao) Extensin de yacimiento, fronteras Conversin de fluidos Determinacin de AOF, SIP
Aplicaciones Especificas de las Mediciones
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Registro de Produccin Tpico
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Programar la operacin
Realizar la operacin
Interpretar la informacin
Procedimientos de Operacin e Interpretacin
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Qh = Yh Qt - Yh (1 - Yh) Vs AQl = Qt - Qh
Qt - Tasa total
Qh - Tasa de la fase pesada
Ql - Tasa de la fase livianaYh - Holdup de la fase pesada
Vs - Velocidad de deslizamiento
A -Area de Flujo
Interpretacin de la Informacin
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Resultado Tpico de un Registro de Produccin
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Propiedades
de Fluidos
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Tipos de Hidrocarburos
Hidrocarburo C1 C2 C3 C4 C5 C6+ RGP API
Gas Seco 88% 4% 4% 1% 1% 1% -
Gas Mojado 82% 6% 4% 3% 2% 3% 100 MPC/b 50-70
Condensado 71% 8% 4% 4% 4% 8% 5-100 MPC/b 50-70
Petroleo Volatil 60% 8% 5% 4% 3% 20% 3000 PC/b 40-50
Petroleo 41% 3% 5% 5% 4% 42% 100-2500 PC/b 30-40
Petroleo Pesado 11% 3% 1% 1% 4% 80% 0 10-30
Parafina/Asfalto 100% 0
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Condiciones en el Yacimiento
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Anlisis PVT
Presin-TemperaturaDiagrama de Fase
para un hidrocarburode un solo componente
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Diagrama de Fase
Yacimiento de Petrleo
Yacimiento de Gas Condensado
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Cambios en el Fluido de Fondo a Superficie
B = volumen a condiciones de fondovolumen a condiciones estndares
Bo = factor volumtrico de petrleo
Bw = factor volumtrico de agua
Bg = factor volumtrico de gas
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Monitoreo del Yacimiento
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Monitoreo de Yacimiento
Monitoreo asegura el desperdicio mnimo de recursos as maximizando losbeneficios financieros al proveer data a tiempo para su anlisis y para tomar
accin correctivo o preventivoSe debe monitorear un yacimiento durante todas las etapas de su vida para: Evaluar los factores o parmetros asumidos y asociados con el modelo existente del yacimiento Modificar el modelo existente para optimizar las estrategias para el desarrollo futuro del yacimiento
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Modelo del Yacimiento
Monitoreo es importante para el ingeniero de yacimientos porque forma
una parte principal en: La optimizacin de la Estrategia de Desarrollo dentro del Plan de Desarrollo delCampo
El manejo del Plan de Control del Yacimiento/Pozo dentro del Plan de Manejo del
Yacimiento
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Mtodos Comunes de Monitoreo
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Mecnica de Flujo
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Flujo en Tuberas
Depende de los fluidos en el pozo Flujo mono-fsico es mas fcil medir Si hay mas de dos fases, existe flujo multifsico
Dependiendo de sus densidades, las fases fluyen a diferentesvelocidades La velocidad de una fase tambin depende de la proporcin
de la fase en el flujo total
Estos parmetros determinan el rgimen de flujo en la tubera Los principales regmenes de flujo son:
flujo de burbuja flujo de tapn de gas flujo de tapn de liquido flujo atomizado
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1 10 102 103
1
10
102
10-1
Flujo deBurbuja
Flujo de Tapones de GasFlujo de Tapones
de LiquidoFlujo Atomizado
REGION IIIREGION II
REGION I
VELOCIDAD DE GAS
T R A N
S I C I O
N
V E L O C I D A D D E L I Q U I D O
Regmenes de Flujo en el Pozo
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Flujo Mono-fsico
Es el tipo de flujo mas sencillo Existe dos tipos bsicos de flujo mono-fsico Flujo LAMINAR
flujo suave elementos de fluido sigue caminos rectos paralelo
a la pared de la tubera velocidad de fluido en la pared es cero perfil de flujo es parablica
Flujo TURBULENTO flujo irregular
movimiento de elementos de fluido es aleatorio velocidad de fluido en la pared es cero perfil de flujo es mas plano
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V = 4Q/d2
= Q/A
Ley de Poiseuilleus
donde:Q = tasa (cm3/s)
v = velocidad promedio del fluido (cm/s)d = dimetro de la tubera (cm)
es lo que se trata de medir con el molinetev
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Perfiles de Flujo
Flujo LaminarNre < 2000
Flujo TurbulentoNre > 4000
velocidad = 0
en la pareddel pozo
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Perfiles de Flujo
FLUJO LAMINAR
FLUJO TURBULENTO
Tinta
Tinta
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Flujo Laminar
Vmax
Clculos del tasa requieren un
promedio de la velocidad del fluidoEn flujo laminar, la relacin
entre los dos es:
La medicin del molinete escentralizada y tiende a leer la mximavelocidad del flujo
V =Vmax
2
V
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Flujo Turbulento
Vmax En flujo turbulento, la relacinentre las velocidades mxima ypromediada no es tan simple
Esta controlado por el numero deReynold, N
Re:
Flujo Laminar NRe < 2000Flujo Turbulento NRe > 4000
El flujo multi-fsico esgeneralmente turbulento
V
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Nre = v d
donde:
= densidad del fluido (g/cc)v = velocidad promedio del fluido (cm/s)d = dimetro de la tubera (cm)
= viscosidad del fluido (cp)
Numero de Reynold
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Relacin delNumero deReynoldcon Tasa
FlujoTurbulento
Zona deTransicin
N u m e r o
d e R e y n o l
d
Gasto en Barriles/da
10 100 100010
100
1000
10000
pipe od34568
Numero de Reynold vs Tasaen fluido de 1.0 g/cc
Flujo Laminar
Visc. 0.01 cp
Visc. 0.1 cp
Visc. 1.0 cp
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Factor de Correccin de la Lectura del Molinete
V = C x Vf
Q = C x Vf x A
donde:
C = Factor de Correccin(normalmente 0.83, pero mejor usar carta)V = Velocidad promedio del fluidoQ = Tasa en fondoA = Area de flujoVf = Velocidad de flujo
(obtenido de la calibracin del Molinete)
b l f l d l l d ld
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Factor de Correccin, C
x 1 0 0 0 N u m e r o
d e
R e y n o
l d
Flujo Turbulento
Flujo Laminar
Transicin
2
3
4
.56789
10
20
30
40
5060708090
1.0 .9 .8 .7 .6 .5
Cambios en el Perfil de Flujo con el Numero de Reynold
V = Vmax *V = Vmax *V = Vmax *V = Vmax *CCCC
F d C i
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Factor de Correccin
En la mayora de los casos, y para uso en el campo, un valor de :
C = 0.83Dar resultados satisfactorios
Para uso computacional, una curva puede ser utilizada:
m = log10(NRe)donde m esta definida y C computada de la tabla
0.000 < m < 3.200 C = 0.53.200 < m < 3.348 C = 1.0135m - 2.7432
3.348 < m < 3.554 C = 0.4440m - 0.83603.554 < m < 3.850 C = 0.1450m + 0.23903.850 < m < infinidad C = 0.0400m + 0.6260
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Molinetes en diferentes posiciones en el pozo
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Flujo Bi-fsico
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Flujo Multi-fsico
Flujo multifsico es mucho mas complejo que flujo laminar Si la mezcla no es homogneo los fluidos mueven a diferentes
velocidades
Generalmente la fase mas liviana mueve mas rpido
La diferencia en velocidad es debido a diferencia en ladensidades de los fluidos
Esta diferencia en la velocidad se llama velocidad dedeslizamiento, Vs
Por esta razn el holdup de agua en una seccin de tuberano es igual al corte de agua en superficie
En pozos desviados es mas complicado debido a lasegregacin de las fases
Solamente bajo condiciones optimas, y utilizando sondas dedensidad y capacitancia, se puede cuantificar flujo tri-fsico
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Modelo de Flujo Bi-fsico
Agua
Aceite/gas
Estos son los valores deholdup a esta profundidad
en este momento
Para flujo de aceite-agua:Para flujo de agua-gas:
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Calculo de Tasa en Flujo Bi-fsico
Para realizar el calculo de gastos en flujo bi-fsico se utiliza el modelo de flujoburbujaEste modelo asume que la fase mas liviana sube mas rpido que la fase maspesada (agua)La diferencia en velocidades es la Velocidad de Deslizamiento, Vs
Vs = Vo Vw
El volumen del revestimiento ocupado por agua a cualquier profundidad es elholdup de agua, Yw
Yw + Yo = 1
Yw no es igual al corte de agua, que es la produccin de agua comparada a laproduccin totalLa tasa total es la suma de los gastos de la fase liviana y la fase pesada
Qt = Qo + Qw
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Calculo de Tasa en Flujo Bi-fsico
La tasa de la fase pesada, Qw, es el producto de su velocidad, Vw, por suproporcin en el revestimiento, Yw, por el rea de flujo del revestimiento, A
Qw = Yw.A.Vw
En la misma forma la tasa de la fase liviana, se expresaQo = (1 - Yw).A.Vo
Pero Vo = Vs + Vw, entoncesQo = (1 - Yw).A.(Vs + Vw)
= A.Vw - A.Vw.Yw + (1 - Yw).Vs.A
Sumando Qo y Qw, tenemos Qt, entoncesQt = A.Vw + (1 - Yw).Vs.A
Reordenado tenemos,Vw = Qt - (1 - Yw).Vs.A
A
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Calculo de Tasa en Flujo Bi-fsico
Por lo tanto,
Qw = Yw.Qt - Yw (1 - Yw).Vs.A----------------------------------------------------------------
Como Qt = Qo + Qw, si Qw = 0 tenemos Qt = Qo, entonces0 = Yw.Qo - Yw (1 - Yw).Vs.A
Reordenado tenemos
Qo = (1 - Yw).A.Vs
Tambin se puede expresar esta ecuacin como
QL = (1 - Yw).A.Vsdonde Q
Les la fase liviana, y en esta forma se puede usar la ecuacin para
petrleo o para gasEl rea del flujo, A, debe tomar en cuenta la presencia de la herramienta
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Resumen del Calculo de Tasa en Flujo Bi-fsico
Qt = Qh + QwQh = vhAYhQw = vwAYwvw = vh - vsQw = (vh - vs)AYw
QwYh = QhYw - vsAYwYh
QhQw = AYh- vs AYw
Qw(1-Yw) = QhYw - vsAYw(1-Yw)
Qw = QhYw + QwYw - vsAYw(1-Yw)
Qw = Qt Yw - vsA Yw(1-Yw)
Qh = Qt(1-Yw) + vsA Yw(1-Yw)
Qt = tasa totalQw = tasa de aguaQh = tasa de hidrocarburovw = velocidad de aguavh = velocidad de hidrocarburovs = velocidad de deslizamientoYw = holdup de aguaYh = holdup de hidrocarburoA = rea de flujo
Carta Estndar para Velocidad de Deslizamiento
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Carta Estndar para Velocidad de Deslizamiento
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Cambios en la Velocidad de Deslizamiento con Desviacin
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Dos Lecturas de Velocidad en Pozos Desviados
Recirculacinde agua
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Molinete
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Principios delMolinete
Utiliza un hliceque gira con elmovimiento delfluido
Las revolucionesdel hlice generanpulsos de corrienteque estnconvertidos enrevoluciones porsegundo (rps)
rps = f(vf)
V T
t
Conexin elctrica
Magneto
ReceptorHlice
Operacin del Molinete
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La cantidad de energa transferida durante cada rotacin de unmolinete esta definida por la combinacin de:
La longitud de las hlices
El ngulo de las hlices El rea de las hlices La densidad y la viscosidad del fluido en el cual la hlice
esta girando
Operacin del Molinete
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MolineteContinuo (In-line)
Para gastos altos Pasa a travs de
tuberas delgadassin cambiar suforma
Mediciones
continuas Debido a su menor
dimetro suprecisin esreducida
El pequeodimetro puedecausar problemasde centralizacin
Conexin Elctrica
Soporte Superior
Magneto
Receptor
Soporte Inferior
Hlice
V T
t
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Molinete Fullbore Para gastos bajos
o intermedios
Pasa a travs detuberas delgadasy el hlice expandeal salir
Mediciones continuas
solamente en la TR Su mayor dimetro
permite lecturasmas precisas
Centralizadoresrobustos minimizanproblemas dedescentralizacin
Conexin Elctrica
Soporte Superior
Magneto
Receptor
Soporte Inferior
Hlice
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Molinete Canasta Para gastos muy bajos Pasa a travs de tuberas y
despus se abre la sombrilla La sombrilla gua todo el flujo
hacia un orificio con un hlicepequeo
Mediciones por estaciones
Crea aumentos en lapresin que puede causar flujopor fuera del TR, si existecondiciones de malacementacin
Salidas de Flujo
Hlice
Canasta
Motor
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Salidas de Flujo
Hlice
Canasta
Anillo Inflable
Bomba
Motor
MolineteInflableDivergente
Para gastos bajos Similar al molinete
canasta Anillo inflable para
minimizarfiltracionesalrededor de lasombrilla
Interpretacin en Flujo Mono fsico
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Sensores usados
Molinete Para calcular el gasto total
Temperatura Entrada de fluidos, flujo detrs de la tubera
Presin Comportamiento del pozo
Qo (bpd)
Interpretacin en Flujo Mono-fsico
Principios de la Interpretacin
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Las revoluciones por segundo del molinete variacon el gasto del flujo de fluidos y esta relacingeneralmente es lineal
Si el molinete se mueve contra el flujo la frecuencia
de rotacin del molinete se incrementa
Si el molinete se mueve en direccin del flujo (lavelocidad del cable < velocidad frontal del fluido) lafrecuencia de rotacin se reduce
Principios de la Interpretacin
Principios de la Interpretacin
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Examinemos que pasa cuando la herramientaincrementa su velocidad
La frecuencia de rotacin decrecer hasta el puntodonde el molinete no gira, cuando la herramienta y el
fluido tienen aproximadamente la misma velocidad
Si la herramienta se mueve mas rpido que el fluido,
el molinete empieza a girar nuevamente pero ensentido contrario
Principios de la Interpretacin
Principios de la Interpretacin
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Como todas las herramientas de registros en pozos,
hay ciertos factores que afectan su desempeo y querequieren efectuar correcciones en su medicin
El molinete es afectado por la viscosidad, sudensidad y por la friccin del fluido
Esto es considerado realizando una calibracin convarias pasadas a diferentes velocidades
Principios de la Interpretacin
Principios de la Interpretacin
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Todos los fluidos en el pozo son viscosos en algngrado, y este efecto desplaza la lectura del molinete
lejos de la curva de respuesta ideal
La friccin mecnica tambin juega un papelimportante, y afecta a la herramienta para que inicie
a girar
Esto es conocido como Threshold V
thres= (Vpos
thres+ Vneg
thres)/2
La densidad es tambin importante
Principios de la Interpretacin
Respuesta Ideal del Molinete con la Velocidad de Flujo
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Molinete(rps)
Velocidad de fluidoHacia arriba
Velocidad de fluidoHacia abajo
p j
0
Efecto de la Viscosidad del Fluido en el Molinete
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8/10/2019 PLT Registros de Produccion
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Molinete(rps)
Velocidad de FlujoHacia abajo
Velocidad de FlujoHacia arriba
Viscosidadaumentando
Viscosidadaumentando
0
Vth
Vth es la velocidad de flujomnima, requerida para queel molinete empieza a girar
Efecto Mecnicos (Friccin) a Bajos Gastos
-
8/10/2019 PLT Registros de Produccion
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( ) j
Molinete(rps)
Velocidad de FlujoHacia abajo
Velocidad de FlujoHacia arriba
Viscosidadaumentando
Viscosidadaumentando
EfectosMecnicos
0
Cambio de Velocidad de Flujo a Velocidad de la Herramienta
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Molinete(rps)
Vel. De la HerramientaHacia arriba
Vel. De la HerramientaHacia abajo
Viscosidadaumentando
Viscosidadaumentando
EfectosMecnicos
0
Efecto de un Flujo en la Respuesta del Molinete(Grfico de la Calibracin del Molinete)
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8/10/2019 PLT Registros de Produccion
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Molinete(rps)
Vel. De la HerramientaHacia arriba
Vel. De la HerramientaHacia abajo
S i n F l u
j o
PuntoCentral
S i n F l u
j o
Vf
Vf
Vf 0
(Grfico de la Calibracin del Molinete)
Vf es la velocidad de flujo
Resumen de Efectos en la Respuesta del Molinete
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Factor de Correccin de la Lectura del Molinete
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V = C x Vf
Q = C x Vf x Adonde:C = Factor de Correccin
(normalmente 0.83, pero mejor usar carta)
V = Velocidad promedio del fluidoQ = Tasa en fondo
A = Area de flujoVf = Velocidad de flujo
(obtenido de la calibracin del Molinete)
Factor de Calibracin del Molinete con
-
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el Numero de Reynold
Molinete, rps
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Cambio deDireccinde Girodel Molinete
Ocurre cuando lavelocidad de laherramienta esmenor que lavelocidad delfluido y se va enel mismo sentidoque el flujo
Cambio de direccin
Herramientamueve maslentaque el fluido(+rps)
Herramientamueve masrpidaque el fluido
(+rps)
Realizando una Calibracin del Molinete
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El grfico de calibracin esta construido de varias pasadas de laherramienta PLT Las pasadas deberan ser bajando y subiendo a varias velocidades La velocidad de cable (de la herramienta) esta apuntada sobre el
eje horizontal para las varias pasadas Si existe espacio por debajo de las zonas productoras, y no hay
flujo en esta zona, se puede calcular V TH con la calibracin Si las pasadas dan valores positivos de rps para las pasadas
bajando y valores negativos de rps para las pasadas subiendo,tambin se puede calcular V TH
Se toma el valor VTHcomo la mitad del valor de velocidad entre lalneas de calibracin de las pasadas subiendo y bajando
Generalmente se construyen las lneas de calibracin con una Zonade data estable justo por encima de un juego de perforaciones
Se grfica una lnea por cada Zona La velocidad del fluido es obtenido por cada Zona como la
suma de VTH y el valor donde la lnea correspondiente aesta Zona, corta el eje horizontal
Ejemplo de Lecturas del Molinete
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Calibracin del Molinete del Ejemplo
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Arriba Abajo
Tcnica de Dos Pasadas
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Funciona en fluido mono-fsico con viscosidad variable o enfluido multi-fsico Usado cuando solamente se requiere la contribucin total en
porcentaje de cada intervalo Se necesita una pasada en la direccin de flujo y otra contra el flujo La pasada en la direccin de flujo debe ser mas rpido que la
velocidad de flujo Despus usando las mismas escalas (normalizadas), las dos
curvas del molinete esta sobre puestas en una zona sin flujo, porejemplo por debajo de todos los intervalos productores
La separacin entre las dos curvas esta directamente proporcionala la velocidad de fluido
La zona de mxima diferencia es la zona de 100% gasto, y estanormalmente por encima de todos los intervalos
Este mtodo tiene la ventaja de eliminar los efectos de cambios deviscosidad
Si la lnea central entre las dos curvas se mueve hacia la derecha,hay una reduccin en la viscosidad, y un movimiento hacia laizquierda seala un aumento
Ejemplo de la Tcnica de Dos Pasadas
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Calculo de Velocidad del Fluidocon la Tcnica de Dos Pasadas
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Vf = C xrps
(Bu + Bd)donde:C = Factor de Correccin
(normalmente 0.83, pero mejor usar carta)Vf = velocidad del fluidorps = Diferencia entre las pasadas en rpsB
u= Pendiente de la lnea de calibracin de
las pasadas subiendoBd = Pendiente de la lnea de calibracin de
las pasadas bajando
Consideraciones Importantes
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Cuando se trabaja con datos de un molinete,especialmente para construir una grfica de calibracino en la tcnica de dos pasadas, se debe tener cuidado
con ciertas ocurrencias
Pozo lleno de slidos hasta el ultimo intervalo perforado (nohay zona sin flujo)
Existe flujo por debajo del ultimo intervalo perforado (tapnfiltrando) Perforaciones por encima de la punta de la tubera Produccin de fluidos de viscosidad variable
Produccin de fluidos de densidad variable Zonas donde el molinete cambia su direccin de rotacin
(pasadas hacia arriba en pozos productores)
Requisitos Importantes
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No es posible realizar un anlisis o calibrar informacindel molinete sin toda la informacin del pozo, los fluidosy las condiciones son completas
Toda informacin relevante Registros de cementacin Gastos en superficie Informacin PVT Historia del pozo
Experiencia
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V e
l o c
i d a
d d e
F l u i d o
P r o m e
d i o c o n
T a m a
o
d e
T R
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Densidad
Medicin de Densidad del Fluido
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Objetivos de la medicin de densidad: Determinar flujo volumtrico en flujo bi-fsico Indicar puntos de entrada en flujo tri-fsico
Existe dos clases principales de herramientas dedensidad:
Gradiomanometros (diferencial de presin) Nuclear (adsorcin de rayos Gama)
G di
Cartucho electrnico
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GradiomanmetroTpico
Sistema de Bellows Con presin los dos
bellows se comprimen El bellows inferior se
comprime mas que elsuperior
La barra mueveproporcionalmente conla diferencia en
compresin entre losdos bellows
Transductor
Bellows superior
Cuerpo ranurado
Tubo conector flotante
Bellows inferior
Bellows de expansin
2 pies
Teora del Gradiomanmetro
Assuming no deviation:Aceite silicona
Asumiendo pozo vertical (desviacin = 0)
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Assuming no deviation:P2 = P B = PA + (P B PA)
PB P A = gh
P2 = P A + gh
P1
= PA
+ (P1
PA
)
P1 P A = sogh
P1 = P A + so gh
thus,
P2 P1 = P A + gh [P A + sogh]
, =
P2 P1gh
+ so
Aceite silicona so
Diafragma
Asumiendo pozo vertical (desviacin = 0),
Entonces,
y,
donde,
so es la densidad del aceitesilicona a las condiciones de fondo
g es la aceleracin por gravedad
P1
P 2
Gradiomanmetro en un Pozo Desviado
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P2 = P A + ghcos
P1 = P A + soghcos
P2 P1gh
= cos so cos
=P2 P1
ghcos + so
P 1
P 2
Carta de Correccin por Densidad en Pozos Desviados
-
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++++
Otros Efectos en la Lectura del Gradiomanmetro
La relacin real del gradio es:
-
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La relacin real del gradio es:
gradio = fluido(1 + K + F)donde K es el efecto cintico y F es el efecto por friccin
Efecto por Friccin, F velocidades de flujo muy altos
velocidades de flujo alto y tubera pequea
Efecto Cintico, K ocurre cuando las velocidades del fluido en los
puertos del Gradiomanmetro son muy diferentes observada como un salto en la lectura zapata de
la tubera, entradas de fluido, perforaciones
-
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Carta de Correccindel Gradiomanmetrol f d
9 5 / 8
"
/8 "
10 5
-
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del Gradiomanmetropor el Efecto deFriccin
8 5 / 8
7 5 / 8
"
7"
6 5 / 8
"
5 1 / 2
"5"
4 1 / 2
"
T a s a e n
f o n
d o
B P D
10 4
10 31.01 1.02 1.05 1.10 1.20 1.50 2.0
gradio /
Densidad AumentaDensidad Aumenta
Ejemplos de Efectos sobre la Lectura del Gradiomanmetro
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Efecto deFriccin
Densidad Aumenta Densidad Aumenta
Calculo de Holdup con el Gradiomanmetro
E fl j bi f i l l d l i i d
-
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En flujo bi-fsico, el volumen del revestimiento ocupado poragua a cualquier profundidad es el holdup de agua, Yw
Yw + Yo = 1Ahora,
gradio = Yw.w + Yo.o
= Yw.w + (1 - Yw).oReordenado tenemos
Yw = ( gradio - o) / (w - o)
donde gradio es la lectura del Gradiomanmetro, o ladensidad de la fase liviana y w es la densidad del agua
Herramienta de Densidad
Nuclear
-
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Nuclear
El fluido en el pozo funciona comoun reductor de cuentas de rayosGama
La cantidad de rayos Gama quellegan al detector depende de ladensidad de electrones en el fluido
alrededor de la herramienta Un alto conteo de rayos Gama
indica un baja densidad yviceversa
DetectorderayosGama
Blindaje
Fuentede
rayosGama
Herramienta de Densidad Nuclear
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No afectado por desviacin
No afectado por friccin
Como depende de un decaimiento radioactivo esta sujeto avariaciones aleatorios
Requiere una calibracin exacta para mantener la precisin
No usado frecuentemente debido a las consideraciones
ambientales de su fuente radioactiva
Rango (g/cm3) 0.2 1.2
Precisin (g/cm3) 0.01
Resolucin (g/cm3/dcada) 1.25TR mnimo (pulgadas) 5.0
TR mximo (pulgadas) 12.0
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Dielctrico
Medicin de Constante Dielctrico
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Objetivos de la medicin de constante dielctrico: Distinguir agua de hidrocarburos Ayuda en anlisis tri-fsico en combinacin con la
medicin de densidad
Principios de la medicin: Usa la diferencia entre el constante dielctrico de
agua (~80) y hidrocarburos (~6) El fluido en el pozo funciona como el material
dielctrico entre dos placas de un capacitancia
f 1/R (C C )
Teora del la Herramienta Dielctrico
Puertosd l d
-
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f = 1/R 1(C1 + C )
z
z
Ct = Capacitance of the teflonC = Capacitance of theCm = Capacitance of the mixture
t = Dielectric constant of the teflonm = Dielectric constant of the mixturer = Dielectric constant of free space
de Salida
Mezcla deFluidos
Barra
aisladaconTefln
Tefln
Puertosde Entrada
Herr
f (air) - 13000 Hf (water) - 6000 Hzf (oil) - 11000 H
HerrHerrHerr
Herr
C = C mCt /(Cm +Ct)
Ct = 2p trL/ln(r 1 /r0)
Cm = 2p mrL/ln(r 2 /r1)
Herr
HerrCapacitancia de teflnCapacitancia de la herramientaCapacitancia de la mezcla
Constante dielctrico de tefln
Constante dielctrico de espacio libreConstante dielctrico de la mezcla
RC1
CHUM
-
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Presin
Medicin de Presin
Usos
-
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Usos Anlisis de pruebas de pozos
(kh, dao)
Determinacin de tamao deyacimiento, fronteras Conversin de fluidos Determinacin de AOF, SIP
Medicin Diafragma, bellows, bordn Sensor de Deformacin Cristal de cuarzo
Diagrama del Sensor de Deformacin
Conexiones elctricas
-
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Bobina dereferencia
Bobinaactiva
Cavidadde presin
Conexiones elctricas
Cmara denitrgeno
Transductor
Conectorde presin
Diagrama del Sensor de Cristal de Cuarzo
Conexiones elctricas
-
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Capa conductiva
Cristal de cuarzo
Tubo buffer
Entrada de presin
-
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Temperatura
Medicin de Temperatura
Usos
-
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Localizar zonas de produccin oinyeccin
Monitorear el comportamiento de unafractura
Entradas de gas Movimiento de fluidos por detrs de la
tubera Conversin de parmetros de los fluidos
Medicin Generalmente se efecta la medicin por
el cambio de resistencia contemperatura en un alambre de platino
Diagrama del Sensor de Temperatura
-
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Alambre de Platino
Molinete Temp
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 1
-
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Molinete Temp
GradienteGeotrmico
Flujo deLiquido
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 2
-
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Molinete Temp
GradienteGeotrmico
Flujode Gas
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 3
-
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Canalizacinde liquidopor detrsde la TR
GradienteGeotrmico
Molinete Temp
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 4
-
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GradienteGeotrmico
Molinete Temp
Canalizacinde gas pordetrs de laTR
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 5
I dI dI dI d
-
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InyectandoInyectandoInyectandoInyectando
DespusDespusDespusDespusdededede
inyectarinyectarinyectarinyectar
GradienteGradienteGradienteGradiente
GeotrmicoGeotrmicoGeotrmicoGeotrmico
Zona deZona deZona deZona deInyeccinInyeccinInyeccinInyeccin
Comportamiento
de la temperaturacon inyeccin
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 6
Fl j f
-
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GradienteGeotrmico
Zona defuga
Flujo con fuga
Flujo sin fuga
Perforaciones
Temperatura
Una fuga porencima delintervalodisparadoproduce unacada en la
temperatura
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 7
Perfiles detemperatura
-
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Fuga
atrs
Barrera
Temperatura
temperaturatomados a ciertosintervalos de tiempoestn usadas paradetectar capas delyacimiento quepodran estartomando operdiendo fluidos
debido a flujocruzado
En este ejemplo lacapa A parece estaren comunicacincon la capa B
GradienteGeotrmico
Barrera
delTR
Temp Aumentando d(t)/d(profundidad)
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 8
-
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Perfil normalde latemperaturade una zonaproduciendobajo
condicionesnormalesGradienteGeotrmico
zonas
Perforaciones
Flujo P r o
f u n d
i d a
d
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 9
Temp Aumentando d(t)/d(profundidad)
-
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Flujo
cruzado dela zona 4 a lazona 3 causaeste tipo deperfil detemperatura
P r o
f u n d
i d a
d
Perforaciones
zonas
Flujo
Flujo +X-flujo
X-flujo
GradienteGeotrmico
Flujo
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 10
Temp Aumentando d(t)/d(profundidad)
-
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P r o
f u n d i d a
d
Perforaciones
Flujo
Flujo +X-flujo
GradienteGeotrmico
X-Flujo X-Flujo
En esteejemplo, elflujo cruzadoes de la zona1 a la zona 2,causando un
perfil detemperaturadiferente a loanterior
-
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Caliper
Herramienta Caliper
Hay varias diferentes
-
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presentaciones de calipers
En general, consisten de dos omas brazos o dedos para podermedir varios dimetros del pozo
Los brazos o dedos estnconectados a un resistor variable
con salida proporcional a laposicin del brazo o dedo
La posicin del brazo esproporcional al dimetro del hoyo otubera
Herramienta Caliper
Informacin del caliper esesencial en un registro de
Caliper
-
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gproduccin para calcular elrea abierto a flujo
En completaciones en huecoabierto
Variaciones en el dimetrodel hoyo crea un rea deflujo variable
En pozos entubados el efecto de corrosin amplia
el rea de flujo
depsitos de asfltenos,parafinas o escamasreducen el rea abierto aflujo
Molinete rps
Cambio enel tamaodel hoyo
-
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Herramientade Ruidos
Herramienta de Ruidos
Aplicaciones incluyenIdentificar canales por detrs del TR
-
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Zonas productorasFugas en la TP o TRZonas de circulacin perdida durante laperforacin
Hay varias diferentes presentacionesde herramientas de ruidos
En general, consisten de un sensor quetraduce ruido a un seal de electricidad
Sensor no es direccional y responde asonido de cualquier direccin
Registro es estacionario o a unavelocidad muy lenta para reducir elruido entre la herramienta y la tubera
Cabeza
Electrnica
Sensorde Ruidos
Localizadorde Coples
Sensor deTemperatura
Herramienta de Ruidos
El ruido registrado por laherramienta por dentro del pozoes debido al fl jo t rb lento
-
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es debido al flujo turbulento
El ruido registrado por fuera de la
tubera es debido a movimientode fluidos por espaciosrestringidos
El sonido atena mas rpido engas
Herramienta de Ruidos
Un red de separacin de frecuenciaen algunas herramientas permite
f
-
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ver las amplitudes de las diferentesfrecuencias de la seal
Flujode gas
Flujocruzado
Herramienta de Ruidos
Am
plitud, MvAm
plitud, Mv
-
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Flujo Mono-fsicoFlujo Bi-fsico
-
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AnlisisSIP
Anlisis SIP
Objetivos Calculo de presin de yacimiento por capa en pozos
con varios intervalos abiertos a produccin
-
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con varios intervalos abiertos a produccin Calculo de ndice de Productividad por capa
Deteccin de posibles zonas ladronas
Usos
Con la presin por capa se determina si existecomunicacin entre yacimientos, la presin ideal deproduccin (o el mejor reductor), empuje externos porejemplo de un acufero
Con la ndice de productividad se obtiene
indicaciones del dao en cada intervalo Clculos de reservas producidas y remanentes por capa
Gastos en Superficie durante un Anlisis SIP
-
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Perfil de Flujo Tpico de un yacimiento con mltiples capas
-
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Procedimiento SIP
Toma de registro PLT completo con varios reductores Reductores seleccionadas para tener diferencias apreciables
en la produccin
-
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Es recomendable tomar el registro PLT tambin con el pozo cerrado Se necesita como mnimo registros con tres diferentes gastos el
pozo, o sea, dos reductores y el pozo cerrado o tresreductores
Es preferible registros con tres o mas gastos Se analiza el registro PLT con cada reductor en forma convencional
para tener la tasa en fondo de cada intervalo abierto Luego se grfica la tasa de cada intervalo contra una presin de
fondo de referencia por el reductor correspondiente Generalmente se utiliza una presin justo por encima de todos los
intervalos como la presin de referencia (por cada reductor)
Se hace lo mismo para todos los reductores Se traza una lnea entre los puntos correspondiente a cada zona
Procedimiento SIP
El pendiente de la curva correspondiente a cada zona da la IP La interseccin de la curva correspondiente a cada zona con el eje
de presin da la presin en esta capa (tasa = 0)
-
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Grafica SIP
-5
0
5
10
15
20
1180 1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340
Presion (psia)
T a s a
( M M P C D )
Capa 1
Capa 2
Total
Capa 1P* = 1300 psiaIP = 15.8 MPCD/psi
Capa 2P* = 1236 psiaIP = 259.4 MPCD/psi
C 1C 2Total
Ejercicio SIP
Graficar las curvas SIP y calcular la presin y IP de las capas 1 y 2 Cual es la presin mxima de fondo para no tener una zona ladrona
-
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Presion Ref. Capa 1 Capa 2 Total
1100 6.5 3.5 10
1200 6 2.5 8.5
1500 3.5 0 3.5
1800 2 -2 0
2060, 6.7,1530,7.8
1100
1200
1500
1800
6.5
6.0
3.5
2.0
3.5
2.5
0.0-2.0
10.0
8.5
3.5
0.0
Presin Ref. Capa 1 Capa 2 Total
Consideraciones importantes para el Anlisis SIP
Gastos estables con cada reductor antes del registro Gastos apreciables para tener diferencias que se puede medir en cada
intervalo para los diferentes reductores En pozos de petrleo: un mnimo de 100 BPD por intervalo con el
-
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En pozos de petrleo: un mnimo de 100 BPD por intervalo con elreductor mas pequeo (depende del dimetro del TR)
En pozos de gas: un mnimo de 0.5 MMPCD por intervalo con elreductor mas pequeo (depende del dimetro del TR) Gastos para usar en el grfico, son del total del fluido a condiciones de
fondo, o sea la suma de la produccin de todas las fases Un mnimo de tres diferentes gastos (reductores), mejor cuatro
Un registro con el pozo cerrado es recomendado Se utiliza la misma profundidad de la presin de referencia paracada reductor
Las presiones de capa calculadas son a la profundidad de referencia,para tener la presin real de la capa se utiliza el gradiente de presinhasta el intervalo
La presin calculada es la presin en la zona de drenaje del pozo, la cualno es necesariamente P*, la presin del yacimiento
-
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Resumen deProcedimientos
Resumen del Procedimientos 1
Revisar programa de registro La razn por correr el registro Objetivos del registro
-
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Objetivos del registro Otras operaciones, por ejemplo una reparacin,
que depende de los resultados del registro
Saber de antemano Presin de cabeza
Relacin de Gas-Petrleo esperada Gastos esperados Presin y temperatura de fondo Desviacin del pozo
Posibilidad de la formacin de hidratos Contenido de cido, H 2S, CO2
Resumen del Procedimientos 2
Conocer la terminacin del pozo Restricciones mnimas
-
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Restricciones mnimas Tamao de liner, TP, TR Intervalos perforados Espacio disponible por debajo del ultimo perforacin
Para vestir el pozo Altura del rbol Brida para el rbol Largo de la herramienta y pesos Altura de la gra o mstil requerido
Resumen del Procedimientos 3
Comentarios para el registro Registro de correlacin y fecha
-
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Registro de correlacin y fecha Datos de produccin y presin Datos de PVT Objetivos del registro Resumen de la tcnica de registro usada Secuencia de eventos Comentarios sobre anomalas o ocurrencias extraas Notas de cualquier evento que pudiera haber afectado
la interpretacin Resumen de resultados
Resumen del Procedimientos 4
El registro Molinete correctamente centralizado
M li t t l gid l t t b
-
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Molinete correcto elegido para la tasa y tubera
Gradiomanmetro calibrado en superficie Todas las pasadas presentadas en profundidad CCL/GR en todas las pasadas Perforaciones presentadas en todas las pasadas
Todas las lecturas estables antes de un cambio dereductor Velocidad de registro constante sobre zona de inters Escalas de presentacin ajustadas correctamente Lecturas estacionarias entre las perforaciones para
cada reductor Repetir pasadas si el pozo no esta estabilizado
-
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Ejercicios
EJERCICIO 1
Para este registro del molinete,calcular el porcentaje de la tasatotal que aporta cada uno de losintervalos productores, A, B y C
-
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Asumir velocidad de laherramienta constante, flujomono-fsico y cero flujo pordebajo del intervalo C
EJERCICIO 2
a) Construir un grfico de calibracinde molinete con los datos en la tablaabajo para las zonas A y B
b) Determinar la tasa en BPD si elli t ti l t d 15
-
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molinete tiene una lectura de 15 rps yla velocidad del cable es 67 pies/min.
(Para una velocidad de fluido de 34.4pies/min, la tasa es 1000 BPD)
pasada zona A, rps zona B, rps velocidad
de cablepie/min1 32 5 50 (bajando)
3 35 11 100 (bajando)
5 39 13 120 (bajando)
7 41 15 140 (bajando)
2 19 - 50 (subiendo)
4 16 - 80 (subiendo)
6 15 - 100 (subiendo)
A
B
EJERCICIO 3
a) Construir un grfico de calibracinde molinete con los datos en la tablaabajo que pertenece a la zona porencima de todos los intervalosperforados
c) Si una sola pasada a 60 pies/minentre las perforaciones, da una lecturade 6 rps, cuanto es la tasa en estepunto
-
8/10/2019 PLT Registros de Produccion
145/155
b) Determinar la tasa en BPD si parauna velocidad de fluido de 29.9pies/min, la tasa es 1000 BPD)
pasada molinete velocidadrps de cable
pie/min1 8 50 (bajando)
3 10 100 (bajando)
5 12 150 (bajando)
7 2 50 (subiendo)
2 -2 180 (subiendo)4 -4 220 (subiendo)
6 -6 250 (subiendo)
d) En otro punto, el molinete dio los
siguientes datos sobre tres pasadas:
pasada molinete velocidadrps de cable
pie/min1 4 40 (bajando)
3 7 100 (bajando)
5 9 140 (bajando)
Determinar la produccin en este punto
y e n
d o
-
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M o
l i n e t e - p o z o
f l u y
E J E R C I C I O 4
E s t e p o z o
p r o d u c e g a s y
l q u i
d o s e n
s u p e r f i c
i e .
D e t e r m i n a r
l a s z o n a s
p r o d u c t o r a s y
l a s z o n a s
l a d r o n a s
e n
e s t e p o z o
-
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l a r e l
h o l
d u p d e
l a
n e s
A .
3 .
-
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E J E R C I C I O 5
C o n
l a c u r v a
d e l G r a
d i o m a n
m e t r o , c a
l c u l
f a s e p e s a d a p o r e n c i m a
d e l a s p e r f o r a c i o n
L a d e n s
i d a d
d e l a f a s e
l i v i a n a e s
0 . 2 g / c m
0
1 . 5
0
2 . 0
g / c m
3 .
2 0 0 0 0 B P D , y e l
T R
o r d e s v
i a c i n y
t a s a .
-
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9 5 / 8
" 8
5 / 8 "
7 5 / 8
"
7 "
6 5 /
8
"
5 1 /
2 "
5 "
4 1 / 2
"
D o w n h o l e f l o w r a t e 1 0
5
1 0
4
1 0
3 1
. 0 1
1 . 0
2
1 . 0
5
1 . 1
0
1 . 2
0
g r a
d i o
/
E J E R C I C I O 6
L a l e c t u r a
d e l G r a
d i o m a
n m e t r o e s
0 . 6 3 g
L a d e s v
i a c i
n d e l p o z o e s
3 0 , l a t a s a e s
2
e s 7
, 2 6 # . C o r r
i g e
l a l e c
t u r a
d e l g r a
d i o p
d o y
f l u y e n
d o
-
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E J E R C I C I O 7
E s t e p o z o f u e
c o m p l e t a d o c o m o
u n p o z o
d e a c e i
t e
p e r o
d e s p u s
d e
p o c o
t i e m p o
l a R G A
s u b i b r u s c a m e n
t e .
E l g r a
d i o m a n m e
t r o
c o n e l
p o z o
f l u y e n d o
m u e s
t r a u n a
c a d a
d e d e n s
i d a d
e n
l a
p u n t a s u p e r
i o r
d e
l a s p e r
f o r a c
i o n e s , y
e l m
o l i n e
t e m
u e s
t r a
u n a u m e n
t o e n
f l u j o
e n e l
m i s m o p u n t o .
V i e n e e l
g a s
d e l
i n t e r v a l o p e r
f o r a
d o o
e x i s t e u n a
c a n a
l i z a c
i n
d e l
g a s ?
C u a l e s s o n
l a s
i n d i c a c i o n e s
p a r a s u
r e s p u e s
t a ?
T e m p e r a
t u r a - p o z o c e r r a
d
p o z o c e r r a
d o
-
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T e m p
e r a
t u r a y
M o
l i n e t e -
p
E J E R C I C I O
8
E s t e p o z o e s u n
i n y e c t o r
d e a g u a
d e 7 5 5 0 B P D y
T R d e 5 . 5 .
P r e
d e c i r
l a
e x i s t e n c
i a d e
f l u j o c r u z a d o , y s i
e x i s t e d e d o n d e a
d o n d e .
C u a
l e s s o n
l a s
z o n a s q u e e s t
n
r e c i
b i e n
d o f l u i d o ?
Q u e e s
t a
p a s a n d o e n
e l
i n t e r v a l o
2 4 3 6 -
2 4 3 8 c o n e
l p o z o
c e r r a d o ?
Q u e p r o d u c e e l
c a l e n t a m
i e n t o
e n t r e
2 4 1 5 y
2 4 7 0 ?
e c
t a n
d o
-
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M o
l i n e t e
- p o z o
i n y e
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8
c o n t
i n u a c i n
-
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a d o y
f l u y
e n
d o
-
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T e m p
e r a
t u r a - p o z o c e r r a
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9
c o n t
i n u a c i n
e r r a
d o
-
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M o
l i n e
t e - p o z o c e
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9
c o n t
i n u a c i n
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