metodos de produccion de hidrocarburos

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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional San Tome – Edo Anzoátegui

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Metodos de produccion de hidrocarburos

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Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politcnica de la

Fuerza Armada Nacional

San Tome Edo Anzotegui

San Tom, marzo 2015

INDICE

INTRODUCCION

Pg.

EMPUJE POR CAPA O CASQUETE DE GAS.

4

SEGREGACION GRAVITACIONAL.

6

PRUEBAS DE PRODUCCION.

9

CAPACIDAD DE PRODUCCION DEL SISTEMA.

16

DECLINACION DE PRODUCCION

19

CURVAS DE DECLINACION

20

TASA DE DECLINACION.

23

FACTORES QUE AFECTAN LAS CURVAS DE DECLINACION

24

CONCLUSIONES

26

BIBLIOGRAFIA28

INTRODUCCION.

Los hidrocarburos se producen a partir de pozos que penetran las formaciones geolgicas ricas en petrleo y gas. Los hidrocarburos pueden fluir a la superficie de manera natural cuando la presin del depsito es lo suficientemente alta para superar la contrapresin de la columna de fluido que fluye en el pozo y las instalaciones de superficie o de manera artificial, cuando se emplean ciertos mtodos para proporcionar la energa necesaria una vez que la presin del reservorio no es suficiente.

Cualquier produccin del pozo se abarca desde la perforacin hasta la movilizacin del petrleo, de su ubicacin original hasta los separadores. El transporte de estos fluidos requiere energa para superar las prdidas por friccin en los sistemas y que levante los productos a la superficie.

Debido que el petrleo es la fuente de energa ms importante de la sociedad actual, y como es bien sabido es el pilar fundamental de la economa Venezolana, es importante hacer nfasis en el conocimiento de parte de su proceso productivo como son los mtodos de extraccin.

Los hidrocarburos se encuentran en yacimientos que cuentan con caractersticas que los diferencian unos de otros, por lo que para su extraccin es necesario aplicar una serie de pruebas de manera que se pueda determinar cuales son las caractersticas del mismo y de esta manera elegir el procedimiento adecuado que se empleara para producir hidrocarburos. Cuando un pozo tiene la capacidad de desplazar los fluidos desde el subsuelo hasta la superficie con la energa interna que aporta el yacimiento, se trata de un pozo con flujo natural, donde la energa, proviene de la expansin del petrleo y gas en solucin, expansin de la capa de gas, expansin del agua connata, reduccin del volumen poroso y por ltimo, si es que existe, del influjo de agua proveniente de un acufero. Es importante entender cada uno de estos mecanismos de produccin en los yacimientos, a fin de aprovechar al mximo esta energa.

Existe una gran cantidad de factores que disminuyen la capacidad de produccin de un pozo, pero primordialmente es el potencial quien delimita si el pozo fluye o no naturalmente. Es decir, debe presentarse un diferencial de presin tal que permita que esos fluidos se movilicen.

Para conocer dichos factores que caracterizan el yacimiento, que nos permiten seleccionar el mtodo de produccin, el mximonivel de actividadque puede alcanzarse con una estructura productiva dada y estudiar el comportamiento de produccin de un yacimiento es necesario obtener conocimientos acerca de Pruebas de Produccin de Fondo para un pozo Flujo Natural, Capacidad de Produccin del Sistema. Balance de Energa (Cada de Presin), tasa de declinacin, y los factores que afectan las curvas de declinacin de produccin.

EMPUJE POR CAPA O CASQUETE DE GAS.

.

En este tipo de yacimiento, bajo las condiciones originales de presin y temperatura, existe un equilibrio entre el gas libre y el petrleo presente. La presin y la temperatura, bajo las condiciones normales, estn relacionadas con la profundidad.

Al poner el pozo a producir controladamente, la diferencia entre la presin del yacimiento y la presin del cabezal del pozo (presin de flujo) hacen que el petrleo y el gas disuelto en ste lleguen a la superficie.

Por lo general, el control del volmenes de flujo en la superficie se hace mediante la instalacin de un estrangulador o reductor de dimetro de la tubera de produccin en el cabezal del pozo. El estrangulador se emplea para mantener el rgimen de produccin ms eficiente de acuerdo con la energa natural del yacimiento, de manera que la relacin gas petrleo lograda durante el periodo de extraccin primaria redunde en el ms alto porcentaje de petrleo en sitio producido del yacimiento.

Para permitir el flujo del petrleo hacia el pozo, la tubera de revestimiento que cubre el estrato productor se caonea a una profundidad muy por de bajo del contacto gas-petrleo. Esto se hace para evitar producir gas libre del casquete de gas. Sin embargo, al correr el tiempo y debido a la extraccin de crudo del yacimiento, la presin disminuye paulatinamente y el volumen del casquete de gas aumenta, por lo cual el nivel del contacto gas-petrleo baja.

Este descenso del contacto gas-petrleo hace que los pozos ubicados en la parte estructural ms alta del yacimiento sean los primeros en producir gas del casquete.

Por su mecanismo y caractersticas de funcionamiento, el casquete o empuje de gas ofrece la posibilidad de una extraccin primaria de petrleo de 15 a 25 %. Por tanto, al terminar la efectividad primaria del mecanismo, debido al abatimiento de la presin y produccin del gas, queda todava por extraerse 75 a 85% del petrleo descubierto.

Para lograr la extraccin adicional de crudo por flujo natural se recurre entonces a la vigorizacin del mecanismo mediante la inyeccin de gas o de gas y agua para restaurar la presin

SEGREGACION GRAVITACIONAL.

Cuando ocurre una reduccin de presin en el pozo y se alcanza la presin de burbuja pueden ocurrir dos eventos, el gas en solucin que se comienza a liberar desplaza al petrleo hacia zonas de menor presin (el pozo) o ese gas se desplaza hacia el tope de la estructura aumentando cada vez mas su volumen a causa de la cada de presin y al encontrarse con el elemento sellante que constituye la trampa del sistema petrolero empuja al hidrocarburo funcionando como un pistn y a este no le queda mas remedio que movilizarse al pozo. Este ultimo evento es conocido como Segregacin Gravitacional, pero adems del concepto debemos estudiar el por qu de dicho acontecimiento.

El evento en cuestin solo ocurre cuando el gas que se est liberando tiene mayor facilidad de flujo hacia el tope de la estructura que hacia el pozo productor, y esto se produce cuando los estratos tienen un ngulo de buzamiento relativamente grande, en donde las fuerzas gravitacionales son ms grandes que las fuerzas viscosas, es decir, al existir una configuracin del sistema petrolero favorable en la cual exista mayor permeabilidad vertical y el arreglo de los granos presente mayor facilidad para el flujo vertical que en direccin al pozo, el petrleo tender a escurrirse buzamiento abajo y el gas a dirigirse al mismo tiempo buzamiento arriba.

Para que esto ocurra debe existir suficiente permeabilidad vertical o un buzamiento pronunciado de los estratos para permitir que las fuerzas gravitacionales sean mayores que las fuerzas viscosas dentro del yacimiento. La eficiencia del mecanismo puede ser sorprendentemente alta, es decir, mayor al 75 por ciento, si:

Hay altos buzamientos

El yacimiento posee una capa de gas inicial

El petrleo tiene baja viscosidad

El drenaje de petrleo desde el tope de la columna se reemplaza por gas liberado

Si no se toma en cuenta el aspecto econmico, este es el mecanismo de empuje primario ms eficiente, debido a que su rango de recuperacin esta entre el 40 y 80 por ciento.

En muchos casos, el drenaje gravitacional y el empuje por segregacin se consideran lo mismo. Las caractersticas de produccin que indican la ocurrencia de un drenaje gravitacional o segregacin son las siguientes:

1. Variaciones de la relacin gas-petrleo con la estructura.

2. Aparente mejora del comportamiento de la permeabilidad relativa gas/petrleo.

3. Aparente tendencia al mantenimiento de presin.

Cabe destacar que esto solo ocurre en puntos de la formacin alejados del pozo puesto que en las cercanas del pozo las fuerzas viscosas son mayores y el hidrocarburo siempre tiende a fluir hacia el mismo.

Como podemos predecir si nos encontramos en este tipo de empuje primario?

Para esto se analiza el sistema yacimiento de un prospecto y la caractersticas de la historia de produccin de yacimientos similares cercanos. El anlisis de yacimiento incluye hacer secciones de corte, mapas estructurales e ispacos.

A continuacin se presentan la principales caractersticas presentes en este tipo de empuje:

Capas con alto buzamiento y permebilidad vertical mayor a la horizontal.

Yacimiento fracturado

Petrleo de baja viscosidad (por lo general)

Rpida declinacin de produccin

Alta tasa de recobro.

Existe una variante en este mecanismo de empuje mencionado, se trata del drenaje gravitacional. Antes de explicar este mecanismo es necesario definir el trmino buzamiento y se define como la orientacin o el sentido de la inclinacin que poseen los estratos. El drenaje gravitacional se caracteriza por tener alta inclinacin en los estratos es decir un alto buzamiento, de modo que cuando el gas se libere del petrleo por fuerzas gravitacionales, el petrleo se desplace paralelamente buzamiento, todo lo contrario al mecanismo anterior donde el crudo se movilizaba perpendicularmente al estrato, igualmente mientras mayor sea la capa inicial de gas, mayor ser la recuperacin del crudo.

La imagen a continuacin, hace referencia a lo que ocurre en un yacimiento con drenaje gravitacional.

Lo que se puede observar es importante buena la ubicacin de los pozos si en realidad se quiere sacar provecho de este mecanismo, se debe tener cuidado de no caonear cerca de la capa de gas o un acufero.

Hoy en da estos dos mecanismos se consideran uno solo. Algunas de las caractersticas de estos yacimientos son:

Relacin gas petrleo variante con la estructura.

Mejoras en las permeabilidades relativas gas/petrleo.

Tiende a mantenerse la presin.

PRUEBAS DE PRODUCCION.

Son pruebas que se realizan con el fin de evaluar parmetros fundamentales para la caracterizacin adecuada del reservorio.

Para tal efecto se necesita registrar las presiones de fondo fluyentes y estticas, a su vez las temperaturas de fondo de pozo.

Las pruebas de produccin se realizan en pozos gasferos y petrolferos antes de ponerlos en produccin definitiva con la apertura del rbol de navidad para orientar el flujo pasando por los choques hasta los sistemas de separacin.

Objetivos de las pruebas.

- Establecer los parmetros definitivos de produccin en lo que respecta al caudal y las presiones que se controla en boca de pozo.

- Regular las condiciones ptimas de explotacin con el control de la RGP en funcin al programa especfico diseado para el pozo.

Estas pruebas se realizan en forma obligatoria de acuerdo con las normas de explotacin tanto en pozos exploratorios como en pozos de desarrollo. En este ltimo caso las pruebas se ejecutan una vez concluida la terminacin del pozo y peridicamente en cualquier etapa de produccin para chequear el comportamiento de flujo que va variando con el tiempo de explotacin. Las pruebas de produccin se clasifican en dos tipos:

1. Pruebas de produccin en pozos petrolferos.

2. Pruebas de produccin en pozos gasferos.

La seleccin del tipo de prueba depende del anlisis que se realiza a las variaciones de las permeabilidades en la matriz de las rocas que influyen en el tiempo de estabilizacin del caudal cuando los pozos son abiertos a la produccin.

As por ejemplo, las formaciones de baja permeabilidad requieren mayores perodos de aplicacin de choqueo para alcanzar la estabilizacin de flujo y por el contrario las de elevada permeabilidad requieren menor tiempo para su estabilizacin.

Pruebas de produccin en pozos petrolferos.

Se clasifican en los siguientes tipos:

a) Pruebas de productividad

b) Pruebas peridicas

c) Pruebas de restitucin de presiones.

Pruebas de productividad

Estas pruebas se realizan en pozos nuevos recin terminados con el objeto de controlar su comportamiento al flujo, en funcin de los parmetros de produccin establecidos. Para la realizacin de estas pruebas se utiliza un juego de choques de diferentes dimensiones que son aplicados por perodos definidos hasta obtener la estabilizacin del flujo en boca de pozo para valores de presin de surgencia y caudal calculados en el programa de terminacin. El perodo de estas pruebas dura entre 48 y 72 horas con un nmero de choques variable entre 4 y 6 de distintos dimetros de los cuales se elige el choque adecuado con el que el pozo trabajar durante toda la etapa de produccin por flujo natural. Este tipo de pruebas vara tambin con el tipo de pozos donde el tiempo de aplicacin es menor en pozos de desarrollo y mayor en pozos exploratorios.

Pruebas peridicas

Que se utilizan para controlar y verificar las condiciones normales de flujo en pozos en cualquier etapa de produccin. Para este efecto se programa para cada pozo perodos de control de flujo, a fin de detectar las variaciones que pueden presentarse en los valores del caudal y presin en boca de pozo e introducir los correctivos necesarios de acuerdo a los resultados que se obtengan con las operaciones de choqueo y estabilizar las presiones, los caudales y los parmetros relacionados con la RGP y RAP.

Pruebas de restitucin de presiones.

Se practican despus de largos perodos de explotacin y que puede ser cada 12 meses, 18 24 meses y tiene como objetivo principal el de controlar despus de cada perodo el grado de declinacin de las presiones de pozo y sus efectos en los factores de recuperacin.

En general mediante las pruebas de restitucin se lleva el control de la vida del yacimiento y las arenas productoras mediante la confeccin de las curvas de declinacin vs caudales de produccin anual, para determinar en que perodo el pozo va alcanzar el lmite de su explotacin por flujo natural y para ingresar a programar en unos casos los mtodos artificiales y en otros casos la recuperacin secundaria, que consiste en restaurar presiones mediante inyeccin de energas artificiales como la energa hidrulica o de gas por ejemplo, y restituir presiones para continuar con los sistemas de produccin.

. Pruebas de Presin.

Las pruebas de presin se refieren a aquellas pruebas de pozo en el cual se mide los cambios de presin versus tiempo. Estas pruebas permiten evaluar no solo las condiciones de la vecindad del pozo sino todas las propiedades in situ ms all de la regin afectada por las operaciones de perforacin y completacin.

Adicionalmente estas pruebas de pozo permiten caracterizar importantes caractersticas de la formacin necesarias para disear un plan ptimo de explotacin del yacimiento, incluyendo la presin del rea de drenaje de los pozos probados, posible presencia de barreras al flujo (fallas sellantes), y caractersticas importantes que dominan la heterogeneidad de un yacimiento (por ejemplo las propiedades de la matriz y fracturas naturales en la roca o las propiedades individuales de capa). Las pruebas de presin pueden ser divididas en pruebas a un solo pozo y pruebas multipozo.

a) Pruebas a un solo pozo.

Las pruebas a un solo pozo son aquellas la cual la respuesta de presin es medida siguiendo un cambio en la tasa de produccin. De este cambio en la respuesta de presin, se puede caracterizar las propiedades promedios en una porcin o en toda el rea de drenaje del pozo que se esta evaluando. Una prueba comn a un solo pozo es la prueba de restauracin de presin, la cual es obtenida por la primera estabilizacin de una tasa de produccin, a una presin de fondo (BHP) medida en el pozo, para un posterior cierre. Luego del cierre del pozo, la BHP restaura como una funcin en el tiempo, y la tasa de la prueba de restauracin es usada para estimar las propiedades del yacimiento/pozo. De estas pruebas podemos estimar la presin promedio del yacimiento y la permeabilidad del rea de drenaje del pozo y las propiedades de la regin inmediatamente adyacente a la vecindad del pozo.

Otra prueba de presin comn es la prueba de declinacin de presin, que es realizada con una tasa de produccin conocida y constante, mientras se observa el cambio de presin en el tiempo. Las pruebas de declinacin son diseadas para determinar las caractersticas de flujo del yacimiento, tambin incluyen la determinacin de la permeabilidad y el factor skin. Adicionalmente, cuando el transiente de presin afecta los lmites del yacimiento, la prueba de de declinacin de presin permite establecer lmites de yacimiento y estimar el volumen de hidrocarburo en sitio del rea de drenaje del pozo. Estas pruebas de declinacin especficas son llamadas pruebas de lmite de yacimiento. Cuando por consideraciones econmicas se requiere un mnimo tiempo de prdida de produccin, las pruebas de declinacin de produccin tambin pueden ser usadas para estimar el potencial de produccin de un pozo.

Las pruebas Falloff son similares a las pruebas de restauracin de presin, excepto a que son aplicadas para pozos inyectores. Siguiendo una estabilizacin de la tasa de inyeccin, el pozo es cerrado. BHP, la cual luego empieza a declinar, es medida como una funcin en el tiempo. Una alternativa para pozos inyectores es la prueba de inyectividad, la cual se inyecta a una tasa medida y se mide como incrementa la presin de fondo a medida que pasa el tiempo. La prueba de inyectividad es anloga a la prueba de declinacin de presin.

b) Pruebas Multipozo.

Cuando la tasa de flujo es cambiada en un pozo y la respuesta de presin es medida en otro pozo o grupos de pozos, estas pruebas son llamadas pruebas multipozo.

Las pruebas multipozo son diseadas para determinar propiedades en una regin centrada a lo largo de una lnea que une pares de pozos de prueba y por lo tanto es sensibles a las variaciones direccionales de las propiedades del yacimiento, como el caso de la permeabilidad. Adicionalmente estas pruebas permiten determinar la existencia de comunicacin entre dos puntos en el yacimiento.

El concepto bsico en una prueba multipozo es producir o inyectar en un pozo (pozo activo) y observar el cambio de presin en uno o varios pozos aledaos (pozos observadores). De los datos obtenidos, se puede estimar tanto la permeabilidad como la porosidad del rea de drenaje de los pozos en estudio y cuantificar el nivel de anisotropa del yacimiento. Por ejemplo, las pruebas multipozo permiten determinar la orientacin de las fracturas naturales y cuantificar la relacin porosidad-compresibilidad producto de un sistema matriz-fractura.

La prueba de interferencia y las pruebas de pulso son dos pruebas multipozo comunes. En las pruebas de interferencia, el pozo es puesto en produccin a una tasa constante durante toda la prueba, mientras que el resto de los pozos aledaos son cerrados y puestos en observacin para observar la respuesta de presin producida por el pozo activo en produccin. En las pruebas de pulso, el pozo activo se pone en produccin y luego es cerrado, luego retorna a produccin y posteriormente el cerrado nuevamente. Esta secuencia de apertura y cierre, la cual es repetida en periodos que raramente exceden unas pocas horas, produce una respuesta de presin que generalmente es interpretada inequvocamente an cuando otros pozos en el campo continan produciendo.

Prueba de presin fondo fluyente:

Es un registro de presin que consiste en introducir un sensor de presin y temperatura (Memory Gauge) haciendo mediciones desde superficie hasta fondo o de fondo a superficie del pozo, cuando el pozo est fluyendo.

Se tienen que realizar estaciones de medicin por un tiempo determinado de 5 a 10 min, las profundidades se las define segn programa operativo.

Las presiones y temperaturas que se lean son correlacionadas con sus profundidades para tener un gradiente de presin y temperatura.

La prueba de presin fondo fluyente (Pwf), se realiza en pozos que se encuentran produciendo, es decir, en pozos abiertos a la produccin. Esta prueba da buenos resultados cuando el pozo se produce por flujo natural, presentando as, limitaciones en pozos con gas-life y pozos que producen por bombeo mecnico. En el caso de la produccin por bombeo mecnico se utiliza el Eco-miter, que permite hacer mediciones de presin / esttica y fluyente). La presin de fondo fluyente es afectada por el tamao de los reductores, tipo de yacimiento, entre otros. Tomando en cuenta que a su vez que esta es una prueba puntual en la que se determina el gradiente dinmico de presin del pozo.

CAPACIDAD DE PRODUCCION DEL SISTEMA.

Lacapacidad de produccinocapacidad productivaes el mximonivel de actividadque puede alcanzarse con una estructura productiva dada. El estudio de la capacidad es fundamental para lagestin empresarialen cuanto permite analizar el grado de uso que se hace de cada uno de los recursos en la organizacin y as tener oportunidad de optimizarlos

La prdida de energa en forma de presin a travs de cada componente, depende de las caractersticas de los fluidos producidos y, especialmente, del caudal de flujo transportado, de tal manera que la capacidad de produccin del sistema responde a un balance entre la capacidad de aporte de energa del yacimiento y la demanda de energa de la instalacin.

Para conocer la capacidad de energa del sistema se realiza un balance de energa donde la suma de las prdidas de energa, expresada en forma de presin de cada componente, es igual a la prdida total.

Para realizarlo numricamente consiste en asumir varias tasas de produccin y calcular la presin de oferta y demanda en el respectivo nodo hasta que ambas presiones se igualen, el ensayo y error es necesario ya que no se puede resolver analticamente por la complejidad de las formulas involucradas en el clculo de las Ps en funcin del caudal de produccin.

Es importante destacar que La representacin grfica de la presin de llegada de los fluidos al nodo en funcin del caudal o tasa de produccin se denomina Curva de Oferta de energa o de fluidos del yacimiento (Inflow Curve), y la representacin grfica de la presin requerida a la salida del nodo en funcin del caudal de produccin se denomina Curva de Demanda de energa o de fluidos de la instalacin (Outflow Curve). Si se elige el fondo del pozo como el nodo, la curva de oferta es la IPR y la de demanda es la VLP.

Para obtener la curva de oferta en el fondo del pozo es necesario disponer de un modelo matemtico que describa el comportamiento de afluencia de la arena productora, ello permitir computar Py y adicionalmente se requiere un modelo matemtico para estimar la cada de presin a travs del caoneo o perforaciones (Pc) y para obtener la curva de demanda en el fondo del pozo es necesario disponer de correlaciones de flujo multifasico en tuberas que permitan predecir aceptablemente Pl y Pp.

La suma de las prdidas de energa en forma de presin de cada componente es igual a la prdida total, es decir, a la diferencia entre la presin de partida, Pws, y la presin final, Psep:

Pws Psep = Py + Pc + Pp + Pl

Donde:

Py = Pws Pwfs = Cada de presin en el yacimiento, (IPR).

Pc = Pwfs- Pwf = Cada de presin en la completacin, (Jones, Blount & Glaze).

Pp = Pwf-Pwh = Cada de presin en el pozo. (FMT vertical).

Pl = Pwh Psep = Cada de presin en la lnea de flujo. (FMT horizontal)

Tradicionalmente el balance de energa se realiza en el fondo del pozo, pero la disponibilidad actual de simuladores del proceso de produccin permite establecer dicho balance en otros puntos (nodos) de la trayectoria del proceso de produccin: cabezal del pozo, separador, etc.

Para realizar el balance de energa en el nodo se asumen convenientemente varias tasas de flujo y para cada una de ellas, se determina la presin con la cual el yacimiento entrega dicho caudal de flujo al nodo, y la presin requerida en la salida del nodo para transportar y entregar dicho caudal en el separador con una presin remanente igual a Psep.

Por ejemplo, s el nodo esta en el fondo del pozo:

Presin de llegada al nodo: Pwf (oferta) = Pws - Py Pc

Presin de salida del nodo: Pwf (demanda)= Psep + PI + Pp

En cambio, si el nodo esta en el cabezal del pozo:

Presin de llegada al nodo: Pwh (oferta) = Pws py pc - Pp

Presin de salida del nodo: Pwh (demanda) = Psep + Pl

DECLINACION DE PRODUCCION.

Es la disminucin de la capacidad de produccin de un pozo o grupo de pozos en el tiempo, y la misma ocurre cuando se ven alteradas las condiciones originales de presin y movilidad de los fluidos en el yacimiento o las condiciones mecnicas de los pozos han sufrido deterioros que limitan su eficacia operacional. Cuando la declinacin ocurre de manera natural a causa de la perdida de energa, al incremento en la produccin de fluidos indeseables o dao se le llama declinacin energtica. No se considera declinacin a la perdida de capacidad de produccin por daos mecnicos en los componentes del pozo, ya que su restitucin se considera como un mantenimiento de la capacidad de produccin y se logra mediante servicios a pozos.

Tipos de Declinacion.

Para el anlisis de declinacin se manejan a menudo algunos conceptos fundamentales:

Declinacin Nominal: Es la cada de las tasas de produccin por unidad de tiempo, expresada como una fraccin de las tasas de produccin. Grficamente se puede definir como la pendiente negativa de la curva que representa el logaritmo decimal de la tasa de produccin en funcin del tiempo.

Declinacin Efectiva: Es una funcin discreta y por lo tanto, es el trmino ms comnmente utilizado debido a que representa mayor correspondencia con la tasa de produccin real registrada. Representa la cada de produccin desde una tasa qi hasta qi+1 en un periodo igual a la unidad (un mes o un ao), dividiendo entre la tasa de produccin al comenzar el periodo qi.

Declinacin Energtica:

Es la declinacin de la tasa de produccin debido al agotamiento de la energa del yacimiento (cada de presin) o disminucin de la permeabilidad

relativa y saturacin de hidrocarburos alrededor de los pozos.

Declinacin Mecnica:

La declinacin mecnica est asociada a la disminucin de la efectividad de los mtodos de produccin y problemas inherentes a la formacin, como avenamiento, problemas con las vlvulas de levantamiento artificial, averas en las bombas electro-sumergibles o alguna otra falla de ndole mecnica que contribuya a la disminucin de la produccin.

Declinacin Total: Es la suma de la declinacin energtica y la mecnica

CURVAS DE DECLINACION.

El estudio mediante curvas de declinacin representa una tcnica sencilla y eficaz para estudiar el comportamiento de produccin de un yacimiento, campo, regresin, etc., el mismo se utiliza frecuentemente en la industria petrolera para realizar programas de planificacin de produccin y evaluar mediante anlisis econmico las inversiones futuras destinadas a actividades de mantenimiento e incremento de potencial.

El anlisis de declinacin mediante curvas tipo ha ido evolucionado desde una simple grfica tasa vs tiempo, utilizada para evaluar y pronosticar el comportamiento de produccin, hasta sofisticados "programas", diseados para manejar grandes volmenes de informacin.

Entre los mtodos dinmicos de clculos en Ingeniera de Yacimientos ms usados se tiene los mtodos analticos y grficos de las curvas de declinacin de produccin. Estos mtodos proveen al analista de los estimados de reservas de hidrocarburos ms confiables, dado que se aplica slo cuando se tiene suficiente historia de produccin. Los estimados estn basados en la extrapolacin del comportamiento de la curva de produccin.

Bsicamente, para realizar los estimados de recobro final por extrapolacin de una tendencia de comportamiento de tasa, generalmente se sigue el mismo patrn. Las dos cantidades usualmente estimadas son las reservas remanentes de crudo y/o el tiempo de vida productiva remanente. La produccin acumulada y el tiempo, generalmente, se seleccionan como variables independientes y se grafican en el eje de las abscisas.

Una caracterstica cambiante del comportamiento de un pozo, por ejemplo tasa de petrleo, que sea fcilmente medida y registrada, puede seleccionarse como una variable dependiente para generar una curva de tendencia. Para fines de la extrapolacin, esta variable tiene que cumplir con dos requisitos: Su valor debe ser una funcin mas o menos continua de la variable independiente, debe cambiar de una manera uniforme; y debe tener un punto final conocido o que se pueda estimar.

Un estimado de las reservas remanentes o de la vida productiva remanente, puede obtenerse graficando los valores de la variable dependiente y continuamente cambiante en el eje de las ordenadas versus los valores de la variable independiente (produccin acumulada o tiempo) en el eje de las abscisas, y extrapolando grficamente la tendencia aparente hasta alcanzar el punto final conocido.

El mtodo de extrapolar una tendencia para el propsito de estimar el comportamiento futuro debe satisfacer las condiciones de los factores que causaron cambios en el comportamiento pasado, por ejemplo, la declinacin de la tasa de fluido, operara de igual manera en el futuro. Estas curvas de declinacin son caracterizadas por tres factores:

Tasa inicial de produccin, o la tasa a un tiempo en particular.

Curvatura de la declinacin.

Declinacin de la tasa.

Estos factores son una funcin compuesta de numerosos parmetros dentro del yacimiento, pozo y la superficie.

Ikoku (1984) present un compresivo y riguroso tratamiento de anlisis a las curvas de declinacin de produccin. Plante que las tres condiciones siguientes pueden ser consideradas en el anlisis:

Ciertas condiciones deben prevalecer antes que podamos analizar una curva de declinacin de produccin con algn grado de confiabilidad.

1. la produccin debe estar estable en el periodo analizado, que es, el pozo fluyendo a un tamao de estrangulador constante o a una presin de cabezal constante y bombear el pozo con una bomba apagada o a un nivel de fluido constante. Esto indica que el pozo debe ser producido a una capacidad inferior segn el grupo de condiciones dadas.

2. Las condiciones estables del yacimiento deben tambin prevalecer en orden para extrapolar las curvas de declinacin con algn grado de confiabilidad, estas condiciones sern normalmente encontradas a lo largo del mecanismo de produccin, si este no es alterado. Sin embargo cuando se toma la decisin de mejorar el recobro de gas durante inyeccin de fluidos, acidificacin o fractura, el anlisis de las curvas puede ser usado para estimar el comportamiento del pozo o yacimiento en ausencia del cambio y comparar el comportamiento actual con la alteracin. Esta comparacin permitir determinar si la alteracin tendr un buen resultado tcnico y econmico.

3. El anlisis de las curvas de declinacin de produccin es usado en la evaluacin de las nuevas inversiones y la intervencin de gastos previos asociados con el tamao del equipo y los medios como tuberas, plantas y el mantenimiento. Tambin asociados con el anlisis econmico est la determinacin de reservas para un pozo, locacin o campo. Esto es un mtodo independiente de la estimacin de reservas, cuyo resultado puede ser comparado con la estimacin volumtrica o balance de materiales.

Tipos de curvas de declinacin:

Existen tres tipos de curvas de declinacin las cuales se rigen bsicamente por la siguiente ecuacin:

-Declinacin Exponencial.

La declinacin exponencial consiste en la declinacin de la produccin a porcentaje constante, bsicamente es tambin la relacin que existe entre los gastos de produccin y la produccin misma en un periodo de tiempo especifico.

Por otra parte en un grafico de produccin de hidrocarburo versus tiempo para un pozo determinado, puede realizarse una extrapolacin hacia futuro para as poder tener conocimiento acerca de los gastos de produccin a futuro. De esta manera conociendo dichos gastos, es muy probable determinar la produccin neta o la reserva de un yacimiento determinado.-Declinacin Hiperblica

Esta declinacin se debe al resultado que producen todos los mecanismos de empuje tanto naturales como los inducidos que conducen a una disminucin en la presin del yacimiento y esta a su vez se relaciona con los cambios generados por la expansin del petrleo levemente compresible.-Declinacin Armnica.

Hay veces en que la produccin puede ser manejada principalmente por la segregacin gravitacional, en este caso la velocidad de declinacin (D) es directamente proporcional al gasto (q).

TASA DE DECLINACION.

Se representa por la letra D y representa el cambio del caudal de produccin con el tiempo. Sin embargo, se expresa como una fraccin, como un coeficiente, del caudal de produccin instantneo q. La declinacin se expresa en unidades de tiempo a la menos uno, debido a la pendiente negativa de la curva.

Donde:

D= Tasa de declinacin (ao-1)

q= Tasa de produccin (PC/D)

t= Tiempo (aos, meses, das)

La ecuacin anterior ofrece una forma de estimar el valor de D para cada caudal (q), si se tiene un registro de la tasa de produccin con el tiempo.

Existen dos tipos de tasa de declinacin:

*Tasa de declinacin efectiva:

Representa la declinacin del caudal desde la tasa de produccin inicial y la tasa de produccin en un periodo de tiempo especifico, dividido entre la tasa al inicio de la produccin.

*Tasa de declinacin nominal:

Se define como la pendiente de la curva que representa el grafico de la tasa de produccin q vs el tiempo t.

Suponiendo que la declinacin de la tasa sea logartmica tendremos la siguiente ecuacin.

FACTORES QUE AFECTAN LAS CURVAS DE DECLINACION.

Dado que la aplicacin de este mtodo requiere el establecimiento de una tendencia de comportamiento para el yacimiento o pozo, cualquier factor que altere o modifique esa tendencia limitar la aplicacin del mtodo.

Entre estos factores tenemos:

Presin de Saturacin:

Debe determinarse si el yacimiento se encuentra saturado o subsaturado, ya que la extrapolacin de datos antes de alcanzar el punto de burbujeo dar resultados errneos en los anlisis tradicionales debido al cambio en el mecanismo de produccin especialmente en los yacimientos de gas. Sin embargo, estas desviaciones pueden ser solucionadas mediante el mtodo de curvas tipos de Fetkovich

Programa de Muestreo y Medidas:

Si no existe o no se cumple con un programa de captura peridica de informacin (pruebas de produccin, muestras, medidas de presiones, entre otras) la escasez de la informacin dificulta la realizacin de un anlisis confiable de la declinacin del pozo y/o campo.

Medicin de Produccin: La declinacin de la produccin es ficticia o aparente cuando los equipos de levantamiento no operan eficientemente o existen restricciones y los pozos son producidos a tasas controladas, es decir, a tasas inferiores al potencial de produccin. Los datos de produccin deben ser validados con el fin de establecer su confiabilidad y por ende la de los ajustes y extrapolaciones mediante las tcnicas estadsticas de extrapolacin.

Cambios en la Productividad de los Pozos: En estos casos hay que tomar especial cuidado, y para poder hacer un buen anlisis de declinacin de produccin juega un papel muy importante la experticia que tenga el ingeniero sobre el campo que se analiza, debido a que, por la declinacin natural de la produccin de los pozos, ellos son sometidos a trabajos de reparacin o rehabilitacin, con lo cual su zona (arenas) o cambios de los mtodos de levantamiento artificial, los cuales enmascaran los resultados verdaderos de declinacin del campo.

Problemas Mecnicos y Reduccin del ndice de Productividad: Un caso particular de lo anterior ocurre cuando se presentan problemas del tipo mecnico en los pozos, los cuales aceleran la declinacin de la produccin. Estos problemas generalmente se producen cuando quedan equipos, herramientas o se produce arenamiento de los pozos, taponamiento de las zonas productoras, fallas en sistemas de levantamiento artificial, deposicin de parafinas y asfltenos, conificacin de gas o agua.

Terminacin de Pozos Nuevos o Reactivacin de Pozos Existentes: Cuando se aplican las tcnicas a grupos de pozos o yacimientos es necesario considerar que la activacin de pozos nuevos o preexistentes incrementan la tasa de produccin temporalmente hasta alcanzar la estabilizacin del flujo, enmascarando la tasa de declinacin total en un momento dado de la vida productiva de los pozos.

Produccin Inicial de los Pozos: Generalmente los pozos se inician con tasas de produccin y declinacin elevadas antes de alcanzar flujos estabilizados. Los ajustes en estos perodos y extrapolaciones a partir de estos comportamientos pueden acarrear errores importantes.

Interrupcin de los Programas de Produccin de los Yacimientos: Los perodos de cierre total o parcial de produccin podran implicar variaciones en las tasas de produccin al momento de la reapertura de pozos, de manera que las predicciones pueden ser cuestionables.

CONCLUSIONES.

La segregacin gravitacional solo ocurre cuando el gas que se est liberando tiene mayor facilidad de flujo hacia el tope de la estructura que hacia el pozo productor.

El drenaje gravitacional tiene alta inclinacin y cuando el gas se libera del petrleo por fuerzas gravitacionales, el petrleo se desplaza paralelamente.

Las pruebas se realizan en forma obligatoria de acuerdo con las normas de explotacin tanto en pozos exploratorios como en pozos de desarrollo.

En los pozos de desarrollo las pruebas se ejecutan una vez concluida la terminacin del pozo y peridicamente en cualquier etapa de produccin para chequear el comportamiento de flujo que va variando con el tiempo de explotacin.

La prueba de presin fondo fluyente da buenos resultados cuando el pozo se produce por flujo natural, presentando as, limitaciones en pozos con gas-lift y pozos que producen por bombeo mecnico.

Tradicionalmente el balance de energa se realizaba en el fondo del pozo, pero la disponibilidad actual de simuladores del proceso de produccin permite establecer dicho balance en otros puntos (nodos) de la trayectoria del proceso de produccin.

No se considera declinacin de la produccin a la prdida de capacidad de produccin por daos mecnicos en los componentes del pozo, ya que su restitucin se considera como un mantenimiento de la capacidad de produccin y se logra mediante servicios a pozos.

Entre los mtodos dinmicos de clculos en Ingeniera de Yacimientos ms usados se tiene los mtodos analticos y grficos de las curvas de declinacin de produccin.

Cada uno de los tipos de curvas de declinacin tiene una curvatura diferente.

El anlisis de las curvas de declinacin se utiliza para realizar programas de planificacin de produccin y evaluar mediante anlisis econmicos las inversiones futuras destinadas a actividades de mantenimiento e incremento de potencial.

BIBLIOGRAFIA.

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http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2007/12/capacidad-de-produccin-de-un-sistema.html

http://es.slideshare.net/Beatriz3528/produccin-de-hidrocarburos

http://www.portaldelpetroleo.com/2010/09/diseno-e-implementacion-de-pruebas.html

http://es.slideshare.net/LeonardoK666/analisis-nodal-13728133

http://es.slideshare.net/luiscarlitos100/curvas-de-declinacion

http://saber.ucv.ve/jspui/bitstream/123456789/4331/1/TEG-Luz%20Marina%20Zabala%20Gonz%C3%A1lez.pdf

https://es.scribd.com/doc/7383100/Optimizacion-de-La-Produccion-Mediante-Analisis-Nodal-ESPOIL