wellflo avanzado i

8/11/2019 Wellflo Avanzado i

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Curso Avanzado WellFloCurso Avanzado WellFlo




ContenidoContenidoContenido

1.1.11 Gas LiftGas Lift OverviewOverview..

1.1.22 PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora

1.1.33 Espaciamiento de Mandriles.Espaciamiento de Mandriles.

1.1.44 DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas

1.1.55 ValidaciValidacióón del Disen del Diseññoo

1.1. Wellflo Avanzado Gas Lift .Wellflo Avanzado Gas Lift .




1.1.11 Gas LiftGas Lift OverviewOverview




Pozo Flujo Natural / Pozo Gas LiftPozo Flujo Natural / Pozo Gas LiftPozo Flujo Natural / Pozo Gas Lift

PozoPozo FlujoFlujo Natural Natural

(A)Salida de gas y crudo

Crudo y gas deformación

Pozo de flujo natural donde elpeso de la columna es disminuido

por Gas de formación

(B)

Pozo en Gas Lift Pozo en Gas Lift

Salida de gas y crudo

Entrada de Gas

Crudo y gas deformación

Pozo en Gas Lift, donde elpeso de la columna es disminuido

por gas de formación y el gas de inyección




PCPC

EstaciEstacióón den de

FlujoFlujo

EstaciEstacióón den de

DescargaDescarga

Patio dePatio detanquestanques

EmbarqueEmbarque

ProcesamientoProcesamiento

Gas a VentaGas a Venta

MMúúltiple de gasltiple de gas

Esquema de Gas Lift en SuperficieEsquema de Gas Lift en SuperficieEsquema de Gas Lift en Superficie

Planta CompresoraPlanta Compresora



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•• MMéétodo probadotodo probado

•• Bajo costo de equipoBajo costo de equipo downholedownhole..

•• Puede ser instalado y atendido sinPuede ser instalado y atendido sin workover workover

•• Flexible a cambios de condiciones de funcionamientoFlexible a cambios de condiciones de funcionamiento

•• No afectado por la arena, escamas y asf No afectado por la arena, escamas y asf ááltenosltenos

•• OK para pozos desviadosOK para pozos desviados

•• Permite la inyecciPermite la inyeccióón qun quíímicamica downholedownhole

•• OK en pozos calientesOK en pozos calientes

•• Tolera GOR altoTolera GOR alto

•• Tuber Tuber íía abierta para PLTa abierta para PLT

Ventajas de Gas LiftVentajas de Gas LiftVentajas de Gas Lift




•• Se necesita suministro de gas.Se necesita suministro de gas.

•• Puede ser lento para arrancar despuPuede ser lento para arrancar despuéés del cierre.s del cierre.

•• Necesario suministro de gas por lNecesario suministro de gas por líínea de flujo para cada pozonea de flujo para cada pozo

•• El diseEl diseñño de la tuber o de la tuber íía, ela, el CasingCasing y el Cabezal de pozo,y el Cabezal de pozo,

deber deber íían resistir el gas de alta presian resistir el gas de alta presióón.n.

•• Manejo de Altas Presiones en Cabezales.Manejo de Altas Presiones en Cabezales.

•• FormaciFormacióón de Hidratos.n de Hidratos.

•• Menor capacidad de producciMenor capacidad de produccióón quen que ESPsESPs..

•• Interferencia de vInterferencia de váálvula; cabeceo.lvula; cabeceo.

Desventajas de Gas LiftDesventajas de Gas LiftDesventajas de Gas Lift




•• ProvisiProvisióón de suministro de gasn de suministro de gas

•• CompresiCompresióón de gasn de gas

•• ProvisiProvisióón de energn de energííaa

•• LLíínea de gas al pozonea de gas al pozo

•• CompletaciCompletacióón de Gas liftn de Gas lift

•• Costos operativosCostos operativos

Costos asociados al Gas LiftCostos asociados al Gas LiftCostos asociados al Gas Lift


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Completaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas Lift



Entrada de Gas

Entrada de Gas

CompletaciCompletacióón simple dn simple dee

Gas Lift continuo flujo por Gas Lift continuo flujo por

tuber tuber ííaa

CompletaciCompletacióón simple den simple de

Gas Lift continuo flujoGas Lift continuo flujo popor r

Anular Anular



Completaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas LiftCompletaciones de Gas Lift


Entrada de Gas

CompletaciCompletacióón Simple den Simple de

Gas Lift intermitenteGas Lift intermitente

CompletaciCompletacióón dual den dual de

Gas Lift continuo flujoGas Lift continuo flujo

por tuber por tuber ííaa


Entrada de Gas



Secuencia de Arranque de Gas LiftSecuencia de Arranque de Gas LiftSecuencia de Arranque de Gas Lift



•• Fuente de Suministro de GasFuente de Suministro de Gas

•• Suministro de Gas comprimido/PresiSuministro de Gas comprimido/Presióón de Arranquen de Arranque KickKick off off

•• Volumen de Suministro de GasVolumen de Suministro de Gas

•• TamaTamañño de Tuber o de Tuber ííaa

•• Tuber Tuber íía / Flujo Anular a / Flujo Anular

•• NNúúmero y Espaciamiento de Vmero y Espaciamiento de Váálvulas Gas liftlvulas Gas lift

•• Tipo de vTipo de váálvula (IPO o PPO)lvula (IPO o PPO)

•• PresiPresióón de Separador (FTHP)n de Separador (FTHP)•• Presiones de transferencia de vPresiones de transferencia de váálvula / mlvula / máárgenes de disergenes de diseñño deo de

vváálvulalvula

•• Equipos de Seguridad (Equipos de Seguridad (DownholeDownhole))

Consideraciones de Diseño de Gas LiftConsideraciones de DiseConsideraciones de Diseñño de Gas Lifto de Gas Lift



Objetivos de Diseño / ConsideracionesObjetivos de DiseObjetivos de Diseñño / Consideracioneso / Consideraciones

•• Permitir que el gas de levantamiento sea inyectado tan profundoPermitir que el gas de levantamiento sea inyectado tan profundo

como sea posible.como sea posible.

•• Conservar PresiConservar Presióón de Inyeccin de Inyeccióón (n (CHPCHP operacioperacióón) tanto comon) tanto como

sea posible.sea posible.

•• Asegurar que todas las v Asegurar que todas las váálvulas de descarga superiores estlvulas de descarga superiores estéénn

cerradas despucerradas despuéés de que el Punto de Operacis de que el Punto de Operacióón haya sidon haya sido

alcanzado.alcanzado.

•• Garantizar la descarga del pozo con la presiGarantizar la descarga del pozo con la presióón de inyeccin de inyeccióónn

disponible sin tener en cuenta el nivel ldisponible sin tener en cuenta el nivel lííquido en la tuber quido en la tuber íía.a.

•• Asegurar que por las V Asegurar que por las Váálvulas de descarga pase la cantidadlvulas de descarga pase la cantidad

correcta de gas que permita el cierre en secuencia de lascorrecta de gas que permita el cierre en secuencia de las

mismas. (Anmismas. (An

áá

lisis Avanzado)lisis Avanzado)

•• Asegurar que el dise Asegurar que el diseñño sea perdurable ante condiciones futuras.o sea perdurable ante condiciones futuras.



Etapas de Diseño de Gas LiftEtapas de DiseEtapas de Diseñño de Gas Lifto de Gas Lift

Gas LiftGas Lift

DesignDesign

PosiciPosicióón Vn Váálvula Operadoralvula Operadora√ √

Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles√ √

DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas√ √

ValidaciValidacióón de Disen de Diseññoo√ √



11..22 PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora



•• El Punto MEl Punto Mááximo de Inyecciximo de Inyeccióón, es el punto de equilibrio entre la presin, es el punto de equilibrio entre la presióónn

de inyeccide inyeccióón de gas y la presin de gas y la presióón hidrostn hidrostáática de la columna de fluido en eltica de la columna de fluido en el

tubingtubing, a la misma profundidad y un diferencial presi, a la misma profundidad y un diferencial presióónn..

•• Este punto debe correlacionarse con el diferencial de presiEste punto debe correlacionarse con el diferencial de presióón que sen que se

quiera utilizar sobre la vquiera utilizar sobre la váálvula durante la operacilvula durante la operacióónn..

•• Una VUna Váálvula Operadora se puede colocar arriba del Punto Mlvula Operadora se puede colocar arriba del Punto Mááximo, peroximo, pero

el sistema no va a ser eficiente y en algunos casos el pozo ni sel sistema no va a ser eficiente y en algunos casos el pozo ni siquieraiquiera

puede producir puede producir ..

•• A su vez no tiene sentido colocar la v A su vez no tiene sentido colocar la váálvula por debajo del Punto Mlvula por debajo del Punto Mááximoximo

de Inyeccide Inyeccióón, pues NO existe presin, pues NO existe presióón de inyeccin de inyeccióón suficiente para abrirlan suficiente para abrirla..

Posición de la Válvula OperadoraPosición de la Válvula Operadora



Posición de la Válvula OperadoraPosición de la Válvula Operadora

•• La profundidad de la vLa profundidad de la váálvula operadora determina la presilvula operadora determina la presióón hidrostn hidrostááticatica

por encima del punto de inyeccipor encima del punto de inyeccióón (columna gasificada), de esta forman (columna gasificada), de esta forma

determina tambidetermina tambiéén la presin la presióón de fondo fluyente y eln de fondo fluyente y el drawdowndrawdown en la caraen la cara

de la formacide la formacióón.n.

•• Mientras mMientras máás profundo se pueda posicionar la vs profundo se pueda posicionar la váálvula operadora mayorlvula operadora mayor

ser ser áá la produccila produccióón del pozo.n del pozo.

•• Factores limitantes:Factores limitantes: ─ ─ PresiPresióón de gas de inyeccin de gas de inyeccióón disponible:n disponible: Permite determinar laPermite determinar la

profundidad del punto mprofundidad del punto mááximo de inyecciximo de inyeccióón.n.

─ ─ Cantidad de gas inyectadaCantidad de gas inyectada: Determina la columna hidrost: Determina la columna hidrostáática portica por

encima del punto de inyecciencima del punto de inyeccióón.n.



•• La profundidad ideal deber La profundidad ideal deber íía sera ser ““el punto mel punto máás profundo des profundo de

inyecciinyeccióónn”” para las condiciones del sistema Yacimiento / LAG /para las condiciones del sistema Yacimiento / LAG /

Pozo.Pozo.

•• Las condiciones del sistema Yacimiento / LAG / Pozo variar Las condiciones del sistema Yacimiento / LAG / Pozo variar áán conn con

la vida del pozo. Se deben considerar las condicionesla vida del pozo. Se deben considerar las condiciones ““promediopromedio”” oo

laslas ““peorespeores”” al diseal diseññar.ar.

•• Cuales podr Cuales podr íían ser las peores condiciones de operacian ser las peores condiciones de operacióón?n?

Posición de la Válvula OperadoraPosiciPosicióón de la Vn de la Váálvula Operadoralvula Operadora




Máximo punto de inyección:Efecto de Qgi

MMááximo punto de inyecciximo punto de inyeccióón:n:Efecto deEfecto de QgiQgi

•• SiSi QgiQgi (volumen de(volumen de

gas degas de inyiny))aumenta, se mueveaumenta, se mueve

la curva de presila curva de presióónn

de la TP hacia lade la TP hacia la

izquierda.izquierda.

•• Esto resulta deEsto resulta de

alivianar la columnaalivianar la columna

dentro de la TP pordentro de la TP por

el incremento en lael incremento en la

cantidad de gas encantidad de gas en

la tuber la tuber íía.a.

deepest valve position

moving down

increasing

Qgi




Gráfico de Presión Gas LiftGrGrááfico de Presifico de Presióón Gas Liftn Gas Lift

Pressure

D e p t h

THP CHP oper

R a t e

Pressure

Gradiente de presiGradiente de presióón de gasn de gas

Gradiente de fluido arriba del puntoGradiente de fluido arriba del punto

de inyeccide inyeccióón (gradiente objetivo)n (gradiente objetivo)

Diferencial a travDiferencial a travéés de la vs de la váálvulalvula

operadoraoperadora

Profundidad de inyecciProfundidad de inyeccióónn

Punto de balance de P, o mPunto de balance de P, o mááximo deximo deinyecciinyeccióónn

Gradiente de fluido por debajo delGradiente de fluido por debajo del

punto de inyeccipunto de inyeccióónn

PresiPresióón de reservorion de reservorio

PresiPresióón de fondo fluyenten de fondo fluyente

IPR del pozoIPR del pozo

mid perf depthdrawdown




77’’’’ 23 # a 1500023 # a 15000’’

PUNTA DE TUBERIA a 14280PUNTA DE TUBERIA a 14280’’

1458014580’’-- 1478014780’’Layer Layer

MD (Pies) TVD (Pies) Angulo

350 350 02670 2590 15.09

6530 6210 20.311

10180 9560 23.392

13180 12210 27.953

14180 12980 39.646

14280 13050 45.573

14680 13300 51.318

Survey

Tubing 3-1/2’’ #9.3

Datos Ejemplo 5Datos Ejemplo 5Datos Ejemplo 5

asa nyecc on

(MMpcd) BBpd

0.2 9100.45 1330

0.9 17801.3 2050

Pozo 1Pozo 1Pozo XPozo X--22

Oil 27.5 APIOil 27.5 API

SalinidadSalinidad: 200: 200 KppmKppm

Gas GravityGas Gravity: 0.74: 0.74

GOR GOR : 320: 320 scf/stbscf/stb

WaterWater--cutcut: 20%: 20%

PbPb : 1850: 1850 psipsi

IPIP: 1.3 stb/day/psi: 1.3 stb/day/psiBoBo : 1.21: 1.21 rb/stbrb/stb @@ PbPb

THP:THP: 150150 psipsi

Temp WellheadTemp Wellhead: 100: 100 °°FF

Q Test:Q Test: 15001500 BBpdBBpd

UseUse CorrCorr.. GlasoGlaso

PyacPyac:: 51005100 psipsi

TyacTyac:: 230230 °°FF

THP:THP: 150150 psipsi

DrawDownDrawDown:: No > 1500No > 1500 LpcLpc

Pozo XPozo X--22




Data de DesviaciónData de DesviaciData de Desviacióónn




Equipos de CompletaciónEquipos de CompletaciEquipos de Completacióónn




Gas Lift DataGas Lift DataGas Lift Data

SeleccioneSeleccione DataprepDataprep – – Gas Lift DataGas Lift Data --

Use los siguientes par Use los siguientes par áámetros de disemetros de diseñño:o:

•• CHP de OperaciCHP de Operacióónn: 1200: 1200 LPcLPc

•• GravedadGravedad EspEsp GasGas InyIny:: 0.80.8

•• Diferencial de PresiDiferencial de Presióón en la Vn en la Váálvula:lvula: 100100 LpcLpc

•• MMááximo Punto de Inyecciximo Punto de Inyeccióón:n: 6060 FtFt sobre puntasobre punta TubingTubing

Estos son los datos mEstos son los datos míínimos para iniciar un disenimos para iniciar un diseñño de Gas Lifto de Gas Lift




Pressure

D e p t h

THP CHP oper

mid perf depthdrawdown

Grav Esp Gas Iny

P Yac

Pwf

Tasa Diseño

Correlación Flujo

Multifásico ??

Perfil de Presiones TuberíaPerfil de Presiones TuberPerfil de Presiones Tuberííaa

Valve Diff Pressure

Máximo Punto Inyección

En WellFlo: Deepest Injection Point




Selección de CorrelaciónFlujo Multifásico

SelecciSeleccióón de Correlacin de CorrelacióónnFlujo Multif Flujo Multif áásicosico

•• De los datos suministrados, se tiene una prueba de InyecciDe los datos suministrados, se tiene una prueba de Inyeccióón den de

Gas lift contra Barriles de ProducciGas lift contra Barriles de Produccióónn..

•• Use NoteUse Note padpad oo BlockBlock de Notas para generar un archivo dede Notas para generar un archivo de

extensiextensióón (*.n (*.xvr xvr ) con los datos obtenidos.) con los datos obtenidos.

•• Cargue el archivo siguiendo: FileCargue el archivo siguiendo: File – – LoadLoad Measured Measured DataData – –

Variable versusVariable versus Liquid Liquid RateRate




Deepest Injection PointDeepestDeepest InjectionInjection PointPoint

•• En el siguiente diseEn el siguiente diseñño, se debe considerar que elo, se debe considerar que el DrawdownDrawdown

aceptado no debe ser mayor a 1500aceptado no debe ser mayor a 1500 LpcLpc, debido a posible, debido a posibleconificaciconificacióónn..

•• Para realizar los CPara realizar los Cáálculos:lculos:

•• Use la secciUse la seccióónn – – Analysis Analysis – – Deepest Deepest InjectionInjection Point Point Control Control




Analysis Deepest Injection PointAnalysisAnalysis DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint

Sele ió de Co el ióSele iSeleccióó de Co el in de Correlacióón




Selección de Correlación

Flujo Multifásico

SelecciSeleccióón de Correlacin de Correlacióónn

Flujo Multif Flujo Multif áásicosico

•• Realice Sensibilidad de Correlaciones de Flujo Multif Realice Sensibilidad de Correlaciones de Flujo Multif áásico Simultsico Simultááneanea

con Tasa de Inyeccicon Tasa de Inyeccióón de Gas Liftn de Gas Lift


ó ó




Selección de CorrelaciónFlujo Multifásico

SelecciSeleccióón de Correlacin de CorrelacióónnFlujo Multif Flujo Multif áásicosico

•• Una vez seleccionada la CorrelaciUna vez seleccionada la Correlacióón de Flujo Multif n de Flujo Multif áásico, sesico, se

debe verificar que eldebe verificar que el DrawdownDrawdown NO sea mayor a 1500NO sea mayor a 1500 LpcLpc..


•• Con sensibilidad de Gas Lift y en la ventana deCon sensibilidad de Gas Lift y en la ventana de ““ PlotPlot OptionsOptions””

SeleccionarSeleccionar -- ‘ ‘ y y --axisaxis – – Operating Operating pt pt PressurePressure’ ’

•• Identifique la tasa de inyecciIdentifique la tasa de inyeccióón de gas lift que cumple con lan de gas lift que cumple con la

condicicondicióón den de Pwf Pwf ..

ó ó




Selección de Tasa Inyección Gas LiftCon Pwf Límite

SelecciSeleccióón de Tasa Inyeccin de Tasa Inyeccióón Gas Liftn Gas LiftConCon Pwf Pwf LLíímitemite

Pwf = 3600 Lpc

Qiny = 0.9MMpcd




MMéétodo 1: Disetodo 1: Diseñño bajo las peores condicioneso bajo las peores condiciones

•• Establecer las condiciones que dar Establecer las condiciones que dar íían un punto de operacian un punto de operacióón muy pocon muy poco

profundo: mprofundo: mááx. IP/x. IP/PPresres, m, mááx. WC, mx. WC, míínimonimo QQgigi

•• Este diseEste diseñño normalmente siempreo normalmente siempre ““trabajatrabaja””

•• Minimiza trabajos deMinimiza trabajos de workover workover (muy conservador)(muy conservador)

•• ProducciProduccióón diferida vs. profundidadn diferida vs. profundidad ““optimaoptima””

MMéétodo 2: Disetodo 2: Diseñño esperadoo esperado

•• Maximizar producciMaximizar produccióón colocando la vn colocando la váálvula en el punto mlvula en el punto mááximo de inyecciximo de inyeccióónn

•• El punto mEl punto mááximo debe buscarse utilizando condiciones reales deximo debe buscarse utilizando condiciones reales de

producciproduccióónn

•• Utilizar un rango de seguridad flexible (Utilizar un rango de seguridad flexible (bracketingbracketing envelopeenvelope))

•• Requiere de trabajos deRequiere de trabajos de workover workover cuando se requiera cambiar lacuando se requiera cambiar la

profundidad del punto de inyecciprofundidad del punto de inyeccióón (usando losn (usando los dummiesdummies))

PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadora: Mlvula Operadora: Méétodostodos




PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora

•• Para establecer las mejores o peores condiciones dePara establecer las mejores o peores condiciones de

operacioperacióón, realizamos sensibilidad de Gas Lift ( 0.6, 0.8, 0.9,n, realizamos sensibilidad de Gas Lift ( 0.6, 0.8, 0.9,

1.0, 1.3, ) con % Agua (0, 20, 50, 75, 99) en forma simult1.0, 1.3, ) con % Agua (0, 20, 50, 75, 99) en forma simultááneanea

usando la secciusando la seccióónn-- ‘‘ Analysis Analysis – – Deepest Deepest InjectionInjection Point Point – –

Operating Operating Point Point ’ ’ ..

•• Una vez realizados los cUna vez realizados los cáálculos, puede observar los mismos enlculos, puede observar los mismos en

elel ReportReport, siguiendo la ruta: bot, siguiendo la ruta: botóónn ‘‘resultsresults’ ’ de la seccide la seccióónn

‘‘Operating Operating Point Point – – report report ’’




0 20 50 75 99

0.6 3651 3870 4190 4434 4710

0.8 3519 3718 4013 4244 4478

0.9 3462 3653 3936 4157 43761 3410 3593 3866 4077 4282

1.3 3278 3443 3685 3868 4044

Q iny (MMpcd)

(%) A y S

Operating Point Pressure, psig:

0 20 50 75 990.6 7231 6997 6791 6763 6683

0.8 7704 7501 7310 7270 7249

0.9 7907 7716 7537 7503 7499

1 8095 7913 7746 7719 7729

1.3 8568 8412 8279 8281 8315

Q iny (MMpcd)

(%) A y S

Operating Point Injection Depth, ft:

0 20 50 75 99

0.6 1883 1599 1184 865 506

0.8 2055 1797 1413 1112 809

0.9 2129 1882 1513 1225 9421 2197 1959 1605 1330 1063

1.3 2368 2155 1839 1601 1372

(%) A y S

Operating Point Rate, STB/day

Q iny (MMpcd)


PP YacYac: 5100: 5100 Lpc Lpc

PeoresPeores

CondicionesCondiciones

DiseDiseññoo

esperadoesperado





0 20 50 75 99

0.6 1024 798 518 311 <none>

0.8 1249 1030 750 538 191

1.1 1511 1315 1052 857 6281.3 1651 1468 1221 1041 850

1.5 1770 1599 1367 1202 1037

Operating Point Rate, STB/day

Q iny

(MMpcd)

(%) A y S

0 20 50 75 990.6 8409 8258 8251 8342 <none>

0.8 9030 8848 8775 8808 8592

1.1 9758 9575 9460 9465 9417

1.3 10146 9967 9844 9846 9837

1.5 10487 10306 10178 10180 10192

Operating Point Injection Depth, ft:

Q iny

(MMpcd)

(%) A y S

0 20 50 75 99

0.6 3312 3486 3702 3861 <none>

0.8 3139 3307 3523 3686 3953

1.1 2937 3089 3291 3441 3617

1.3 2830 2971 3161 3299 3446

1.5 2738 2870 3048 3175 3303

Operating Point Pressure, psig:

Q iny

(MMpcd)

(%) A y S

PP YacYac: 4100: 4100 Lpc Lpc

Of tOferta D dDemanda




OfertaOferta –– DemandaDemandaPeores condiciones de disePeores condiciones de diseññoo

P iP ióó VV P f did dP f did d




PresiPresióónn VsVs ProfundidadProfundidad

Peores condiciones de disePeores condiciones de diseññoo

Profundidad VProfundidad Váálvula 6684lvula 6684 FtFt

P i iPo i ióó d Vde Váál l O dl l O e do




PosiciPosicióón de Vn de Váálvula Operadoralvula OperadoraLimitaciones de FondoLimitaciones de Fondo

CriticalCritical DrawdownDrawdown LimitLimit

PP YacYac: 5100: 5100 Lpc Lpc ValvulaValvula OperadoraOperadora 66846684’ ’

AnAnáálisis de rendimiento:lisis de rendimiento:




18201820 BBpdBBpd

QQ InyIny: 1.0: 1.0 MMpcdMMpcd

AnAnáálisis de rendimiento:lisis de rendimiento:

VVáálvula Posicionada en 6684lvula Posicionada en 6684 ftft..




ComparaciComparacióón de Escenariosn de Escenarios

Opciones:Opciones:

•• Usar diseUsar diseññoo ““Peores CondicionesPeores Condiciones””, perder producci, perder produccióón, no hacern, no hacerworkwoversworkwovers……

•• Usar el mUsar el méétodotodo--2 con punto m2 con punto mááximo de inyecciximo de inyeccióón yn y ““braketingbraketing

envelopeenvelope”” para posicionarpara posicionar dummiesdummies a ser usados en el futuro.a ser usados en el futuro.

Prof 6684' Prof 7913' Dif

Q (Bbpd) 1820 1882 -62

Q (Bnpd) 1456 1506 -50

% AyS 20 20

Q Iny

( MMpcd) 1 0.9 0.1

Pwf (Lpc) 3700 3653 47

ResumenResumen




SelecciSeleccióón Correlacin Correlacióón Flujon Flujo

Multif Multif áásicosico

“ “DeepestDeepest InjectionInjection PointPoint” ”

PozoPozo FlujoFlujo

Natural?Natural?

Carga de informaciCarga de informacióón mn mí í nimanimadisediseñño CHP Operacio CHP Operacióón, SGn, SG

gas, Qgas, Q inyiny= 0= 0 “ “Gas Lift DataGas Lift Data” ”

Realizar Sensibilidades conRealizar Sensibilidades con

LLí í mites de inyeccimites de inyeccióón Yacimiento.n Yacimiento.

DeinirDeinir QQ prodprod esperado y qesperado y q inyiny


DefinirDefinir “ “Peores CondicionesPeores Condiciones” ”

SensibilidadSensibilidad QinyQiny vsvs %% AySAySSeleccionar Profundidad de VSeleccionar Profundidad de Váálvulalvula

CargarCargar QinyQiny esperadaesperada

“ “Gas Lift DataGas Lift Data” ”

Cargar Profundidad deCargar Profundidad de

VVáálvulalvula


Revisar condiciones deRevisar condiciones de

YacYac bajo Nuevabajo Nueva Prof Prof ,,

Ajustar ParAjustar Par

áámetros,metros,

Comparar Q esperadoComparar Q esperado vsvs

QQ “ “peores condicionespeores condiciones” ”

ResumenResumen

PosiciPosicióón Vn Váálvula Operadoralvula Operadora




Requerimientos:Requerimientos:

•• NNúúmero mmero míínimo de vnimo de váálvulaslvulas

•• Minimizar costoMinimizar costo

•• Minimizar fugas potenciales en la tuber Minimizar fugas potenciales en la tuber ííaa

•• Flexibilidad para levantar tan profundo como lo permitan lasFlexibilidad para levantar tan profundo como lo permitan las

condicionescondiciones

•• Se debe usar elSe debe usar el ““bracketingbracketing envelopeenvelope”” para tener en cuentapara tener en cuenta

condiciones cambiantes en la operacicondiciones cambiantes en la operacióónn

•• Evitar interferencia entre vEvitar interferencia entre váálvulaslvulas

•• Espaciamiento mEspaciamiento míínimo de los mandriles 450nimo de los mandriles 450 ftft

Espaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles

OverviewOverview




CHP MaxCHP MaxKick off Kick off

TpTp

CasingCasing ClosingClosing MarginMargin

OverviewOverview


Gradiente Fluido MuertoGradiente Fluido Muerto

THPTHP

OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign

AnalysisAnalysis

Espaciamiento deEspaciamiento deMandrilesMandriles

√ √

Gas LiftGas Lift DesignDesign

OverviewOverview


OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign

AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign

MMáárgenes de Disergenes de Diseññoo

DimensionesDimensiones

ParParáámetros de Disemetros de Diseññoo

DiseDiseññoo

OverviewOverview


OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign


VVáálvulaslvulasOperadas porOperadas por

PcasingPcasing

OverviewOverview

Margen de TransferenciaMargen de Transferencia

OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign

AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign MarginsMargins DesignDesign

OverviewOverview


PresiPresióónn TubingTubing (Corregida):(Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1)lvula 1)

CCáálculo de Transferencia por Nlculo de Transferencia por Núúmero de Vmero de Váálvulalvula

PresiPresióónn TubingTubing (Corregida):(Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1) + (nlvula 1) + (n--1)* Incremento por V1)* Incremento por Váálvulalvula



OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign



PcasingPcasing

CCáálculo de Transferencia por Profundidadlculo de Transferencia por Profundidad

OverviewO e e


OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign


•• La PresiLa Presióón de Transferencia en una Vn de Transferencia en una Váálvula es calculadalvula es calculada

por el Cambio de la Presipor el Cambio de la Presióón de Tuber n de Tuber íía original por unaa original por una

FracciFraccióón del Diferencial den del Diferencial de PtubingPtubing -- PcasingPcasing

predominante en dicha Profundidadpredominante en dicha Profundidad

•• La FracciLa Fraccióón para ser aplicada en cada Profundidad esn para ser aplicada en cada Profundidad es

interpolada entre el Cabezal y la Profundidad deinterpolada entre el Cabezal y la Profundidad de

Referencia.Referencia.

OverviewOverview


OverviewOverview




De este modo, en una Profundidad de VDe este modo, en una Profundidad de Váálvula (z):lvula (z):

•• (Presi(Presióón de Transferencia) = (Presin de Transferencia) = (Presióón de Tuber n de Tuber ííaa

Original) + f (z) x DP (z) donde, DP (z) =Original) + f (z) x DP (z) donde, DP (z) = PcsgPcsg -- PtbgPtbg

en la Profundidad (z), y la Fraccien la Profundidad (z), y la Fraccióón f (z) es definidon f (z) es definido

como:como:

Gas LiftGas Lift

DesignDesign


))()((*)(

)()()( wellhead f ref f

wellhead z zref

wellhead z z wellhead f z f −

−

−+=

OverviewOverview


OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign



PcasingPcasing

MarginsMargins DesignDesign


OverviewO e e


OverviewOverview




Gas LiftGas Lift

DesignDesign


MargenMargen PtPt++f(zf(z)*DP)*DP


DesignDesign

Overview


OverviewOverview




Gas LiftGas LiftDesignDesign

AnalysisAnalysis Gas LiftGas Lift DesignDesign DesignDesign


OverviewOverview







VV

áálvula Operativa conlvula Operativa con

todos los mtodos los máárgenes dergenes deSeguridadSeguridad

VVáálvula Operativalvula Operativa

DiseDiseññadaada

EspacEspac.. MinMin VVáálvulalvula

OverviewOverview





Consideraciones para diseConsideraciones para diseññararV V áálvula Operativa porlvula Operativa por CasingCasing


1.1. Que la siguiente posiciQue la siguiente posicióón sea menor al mn sea menor al míínimonimo

espaciamientoespaciamiento ““minimumminimum valvevalve spacing spacing ””

•• LaLa úúltima Vltima Váálvula es la Vlvula es la Váálvula Operativa y ellvula Operativa y el

espaciamiento debajo es elespaciamiento debajo es el mmí í nimo espaciamientonimo espaciamiento..

•• La VLa Váálvula Operativa de Diselvula Operativa de Diseñño se marca a unao se marca a una

profundidad con suficiente presiprofundidad con suficiente presióón diferencial (relativan diferencial (relativa

para la presipara la presióón enn en TpTp NO corregida)NO corregida)

OverviewOverview






2.2. Pcasing Pcasing -- Ptubing Ptubing < presi < presi óón diferencial n diferencial

•• Sube hasta que alcanza la profundidad a la que se llegaSube hasta que alcanza la profundidad a la que se llega

a laa la Presi Presi óón Diferencial n Diferencial ..

•• La nueva posiciLa nueva posicióón es la vn es la váálvula operativa de diselvula operativa de diseñño si elo si el

espaciamiento es mayor que el Espaciamiento Mespaciamiento es mayor que el Espaciamiento Míínimo denimo de

VVáálvulalvula

•• Si la nueva posiciSi la nueva posicióón es menor que el espaciamienton es menor que el espaciamiento

mmíínimo la vnimo la váálvula operativa de diselvula operativa de diseñño ser o ser áá marcadamarcada

hacia arriba una vez alcanzado espaciamiento mhacia arriba una vez alcanzado espaciamiento míínimo.nimo.


OverviewOverview






3.3. La siguiente PosiciLa siguiente Posicióón es:n es: Debajo de M Debajo de M áá x. x. Prof Prof dede

inyecci inyecci óón.n.

•• La VLa Váálvula Operativa de diselvula Operativa de diseñño ser o ser áá posicionada aposicionada a

la profundidad mla profundidad mááxima dada porxima dada por PcasingPcasing--PtubingPtubing

>> PresiPresióón diferencial de la Vn diferencial de la Váálvula.lvula.

•• SiSi PcasingPcasing--PtubingPtubing << presipresióón diferencial entoncesn diferencial entonces

se mover se mover áá hacia arriba, hasta que se cumpla elhacia arriba, hasta que se cumpla el

criterio de diferencial.criterio de diferencial.


OverviewOverview




•• Ubicar Ubicar áá la siguiente posicila siguiente posicióón como la Vn como la Váálvulalvula

Operativa de DiseOperativa de Diseñño provista cuando elo provista cuando el

espaciamiento es mayor que elespaciamiento es mayor que el ““mmíínimonimo

espaciamiento de la vespaciamiento de la váálvulalvula””

•• Si el espaciamiento es menor alSi el espaciamiento es menor al ““mmíínimonimo

espaciamiento de la vespaciamiento de la váálvulalvula””, entonces subir , entonces subir áá lala

vváálvula hasta que cumpla mlvula hasta que cumpla míínimo espaciamiento.nimo espaciamiento.




OverviewOverview




VVáálvulas Operadas Por Presilvulas Operadas Por Presióónn TubingTubing



VVáálvulas Operadaslvulas Operadasporpor PtubingPtubing

OverviewOverview







CCáálculo de Presilculo de Presióón de cierre fluido por Nn de cierre fluido por Núúmero de Vmero de Váálvulalvula

PresiPresióón Cierre Fluido (Corregida):n Cierre Fluido (Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1)lvula 1)

PresiPresióón Cierre Fluido (Corregida):n Cierre Fluido (Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) + (Margen en VOriginal) + (Margen en Váálvula 1) +(nlvula 1) +(n--1)*1)*Incremento porIncremento por ValvulaValvula

OverviewOverviewá ó




Margen en VMargen en Váálvula 1lvula 1

THPTHP

FluidFluid ClosingClosing PressurePressure



PresiPresióón Transferencia:n Transferencia: (Fluid(Fluid ClosingClosing PressurePressure) + (Margen Presi) + (Margen Presióónn Transf Transf ))

PresiPresióón transferencian transferencia


OverviewOverviewáá óó







CCáálculo de Presilculo de Presióón de cierre fluido por Profundidadn de cierre fluido por Profundidad

))()((*)(


wellhead z zref


−

−+=

PresiPresióón Cierre Fluido (Corregida):n Cierre Fluido (Corregida): (Presi(Presióónn TubingTubing Original) +Original) + f(zf(z)*)*DP(zDP(z))DPzDPz== PcasingPcasing--PtubingPtubing a Profundidad za Profundidad z

OverviewOverviewáál l d ióó bi







MargenMargen ClosingClosing FluidFluid PressurePressurePtPt++f(zf(z)*DP)*DP

DesignDesign

OverviewOverviewMáá d f id T f i




IPOIPOInjectionInjection PressurePressure OperationOperation

PPOPPOProducctionProducction PressurePressure OperationOperation

Calculo PresiCalculo Presióón den deTransferenciaTransferencia

MMáárgenes de Transferenciargenes de Transferencia

Calculo PresiCalculo Presióón den deCierre de FluidoCierre de Fluido

NNúúmero demero deVVáálvulaslvulas

Profundidad deProfundidad deReferenciaReferencia

NNúúmero demero deVVáálvulaslvulas

Profundidad deProfundidad deReferenciaReferencia

Ptransf Ptransf == PtPt + (Margen+ (Margenen Ven Váálvula)lvula)

Siguiente VSiguiente Váálvulalvula

Ptransf Ptransf == PtPt + (Margen en V+ (Margen en Váálvula)lvula)+ (n+ (n--1)*1)* IncrementIncrement

Ptransf Ptransf == PtPt ++ f(zf(z)*)*DPzDPzDPzDPz==PcasigPcasig--PtubingPtubing @ z@ z

))()((*)(


wellhead z zref


−

−+=

PCierrePCierre== PtPt + (Margen+ (Margenen Ven Váálvula)lvula)

Siguiente VSiguiente Váálvulalvula

PCierrePCierre== PtPt + (Margen en V+ (Margen en Váálvula)lvula)+ (n+ (n--1)*1)* IncrementIncrement

PCierrePCierre== PtPt ++

f(zf(z)*)*DPzDPzDPzDPz==PcasigPcasig--PtubingPtubing @ z@ z

MMáárgenes de Transferenciargenes de Transferencia

OverviewOverview

MMáá d id ióó C iC i //T biT bi




•• En una situaciEn una situacióón ideal las vn ideal las váálvulas abrir lvulas abrir áán y cerrar n y cerrar áán exactamenten exactamente

cumpliendo los gradientes de presicumpliendo los gradientes de presióón en e casingcasing yy tubingtubing

•• Muchos factores que crean inestabilidades e incertidumbres,Muchos factores que crean inestabilidades e incertidumbres,

especialmente en laespecialmente en la PtPt requieren que se utilice un factor derequieren que se utilice un factor de

seguridad en el diseseguridad en el diseñño. Esto se hace utilizando loso. Esto se hace utilizando los ““closingclosing pressurepressure

marginsmargins””..

•• Los mLos máárgenes de presirgenes de presióón den de CasingCasing reducen la presireducen la presióón necesarian necesaria

para mantener la vpara mantener la váálvula abierta . De esta forma se asegura que laslvula abierta . De esta forma se asegura que las

vváálvulas superiores cierren cuando las inferiores se empiezan a ablvulas superiores cierren cuando las inferiores se empiezan a abrir.rir.

Esto aplica para diseEsto aplica para diseñño de vo de váálvulas tipo IPO (20lvulas tipo IPO (20--5050 psipsi) y se ignora) y se ignora

para las PPO.para las PPO.

MMáárgenes de presirgenes de presióónn CasingCasing//TubingTubing

OverviewOverview

MMáá d id ióó C iC i //T biT bi




•• Para las PPO se usa el margen en la presiPara las PPO se usa el margen en la presióón de Fluido/n de Fluido/TubingTubing

para cada vpara cada váálvula.lvula.

•• El objetivo es lograr que las vEl objetivo es lograr que las váálvulas cierren, si se exagera enlvulas cierren, si se exagera en

estos mestos máárgenes el resultado ser rgenes el resultado ser áán demasiadas vn demasiadas váálvulas paralvulas para

el diseel diseñño.o.

•• El margen de seguridad se aplica en el sentido donde laEl margen de seguridad se aplica en el sentido donde la

vváálvula es mlvula es máás sensible (por ejemplo:s sensible (por ejemplo: CasingCasing para IPO, ypara IPO, y

tubingtubing para PPO).para PPO).

MMáárgenes de presirgenes de presióónn CasingCasing//TubingTubing

OverviewOverview




•• En un instante determinado ambas vEn un instante determinado ambas váálvulas estlvulas estáán abiertasn abiertas

hasta que la presihasta que la presióón de cierre de la superior vence la presin de cierre de la superior vence la presióónn

dede casingcasing y se cierra, permitiendo el paso de todo el gas por lay se cierra, permitiendo el paso de todo el gas por la

vváálvula inferior.lvula inferior.

Margen de presiMargen de presióón de transferencian de transferencia

OverviewOverview




•• El factor mEl factor máás importante de las vs importante de las váálvulas durante la descargalvulas durante la descarga

es el efectoes el efecto ““throttlingthrottling””..

•• Los mLos máárgenes de seguridad antes mencionados tienen quergenes de seguridad antes mencionados tienen que

ver con apertura y cierre de vver con apertura y cierre de váálvulas. La presilvulas. La presióón den de

transferencia tiene que ver con paso de gas por las vtransferencia tiene que ver con paso de gas por las váálvulas.lvulas.


OverviewOverview

ó




Qgi

pressure PcPt

MargenMargen dede cierrecierreporpor presionpresion dede

casingcasing

Performance sinPerformance sincorregircorregir

Performance de laPerformance de la

valvulavalvula

aa

unauna

presionpresion

de casingde casing reducidareducidaMargenMargen dede cierrecierre

dede presionpresion dedefluidofluido


OperaciOperacióón de transferencian de transferencia




Válvula superior Válvula superior

Válvula inferior Válvula inferior

pressure pressure

d e p t

h

OperaciOperacióón de transferencian de transferencia

Esquema DiseEsquema Diseñño Gas Lifto Gas Lift




SelecciSeleccióón Parn Paráámetros Disemetros Diseññoo((QBbpdQBbpd DisDis,, QinyQiny, entre otros), entre otros)


PozoPozo FlujoFlujo

Natural?Natural?

Carga de informaciCarga de informacióónnmmí í nima disenima diseññoo


Realizar Sensibilidades conRealizar Sensibilidades con

LLí í mites de inyeccimites de inyeccióón Yacimienton Yacimiento


Realizar CRealizar Cáálculo delculo de

EspaciamientoEspaciamiento “ “Gas LiftGas Lift DesignDesign--DesignDesign” ”

Cargar ParCargar Paráámetros de disemetros de diseññoo

QQ disdis,, QinyQiny disdis,, KickKick off off ……

“ “Gas LiftGas Lift DesignDesign” ”

Dimensionar VDimensionar Váálvulaslvulas

“ “Gas LiftGas Lift DesignDesign--SizingSizing” ”

EvaluaciEvaluacióón del Disen del Diseñño,o,

Sensibilidades OperaciSensibilidades Operacióónn

“ “AGVM,AGVM, DynaliftDynalift” ”

Esquema DiseEsquema Diseñño Gas Lifto Gas Lift

Ejemplo 5Ejemplo 5

i i d d ilE i i d M d il





•• Tomar Ejemplo de UbicaciTomar Ejemplo de Ubicacióón de Vn de Váálvula Operadoralvula Operadora

para realizar Espaciamiento de Mandriles y seguirpara realizar Espaciamiento de Mandriles y seguir

esquema de Diseesquema de Diseñño.o.

•• El Espaciamiento se realizar El Espaciamiento se realizar áá para Vpara Váálvulas IPO, conlvulas IPO, con

ccáálculo de Presilculo de Presióón de Transferencia por nn de Transferencia por núúmero demero de

VVáálvulaslvulas

No Fluye NaturalNo Fluye Natural




No Fluye NaturalNo Fluye Natural




Use los siguientes par Use los siguientes par áámetros de disemetros de diseñño:o:

•• KickKick off off : 1400: 1400 LPcLPc

•• CHPCHP MMááxx:: 14001400 LpcLpc

•• Gradiente Fluido Muerto:Gradiente Fluido Muerto: 0.4650.465

•• MMááximo Punto de Inyecciximo Punto de Inyeccióón:n: 6060 FtFt sobre puntasobre punta TubingTubing

•• CasingCasing ClosingClosing MarginMargin:: 5050 LpcLpc

•• Transfer Transfer PressurePressure MarginsMargins:: 5050 LpcLpc

•• IncrementIncrement per per ValveValve:: --1010 LpcLpc


Carga de ParCarga de Paráámetros de Disemetros de Diseññoo




Carga de ParCarga de Paráámetros de Disemetros de Diseññoo

•• Usar la secciUsar la seccióónn ‘ ‘ Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift DesignDesign’’ y cargar Par y cargar Par áámetros demetros de

DiseDiseñño.o.

Carga de MCarga de Máárgenes de Disergenes de Diseññoo




Carga de MCarga de Máárgenes de Disergenes de Diseññoo

•• Usar la secciUsar la seccióónn ‘ ‘ Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift DesignDesign’’ – – DesignsDesigns MarginsMargins’ ’ …… yy

cargar Mcargar Máárgenes de Disergenes de Diseñño.o.

Profundidad MProfundidad Mááx Punta Tuberx Punta Tuberííaa




Profundidad MProfundidad Mááx. Punta Tuberx. Punta Tuberííaa

Modificaciones mModificaciones máás comunes a estes comunes a esteméét d d P i i i ttodo de Posicionamiento




mméétodo de Posicionamientotodo de Posicionamiento

•• PresiPresióón den de kickoff kickoff para arrancar inyeccipara arrancar inyeccióón.n.

•• Diferencial de presiDiferencial de presióón en la primera vn en la primera váálvula paralvula para

asegurar Transferencia.asegurar Transferencia.

•• Margen de presiMargen de presióón en eln en el CasingCasing para cada una de laspara cada una de las

vváálvulas mlvulas máás profundass profundas

•• Margen de presiMargen de presióón de Transferencia (n de Transferencia (CasingCasing))

•• Margen de presiMargen de presióón de fluido para cerrar la vn de fluido para cerrar la váálvula (PPO)lvula (PPO)

Efecto deEfecto de KickKick –– off off enenEspaciamiento de MandrilesEspaciamiento de Mandriles




SinSin

Kickoff Kickoff

Kickoff Kickoff

= 1600= 1600

LpcLpc

•• El efecto real de usar compresiEl efecto real de usar compresióón para hacern para hacer kickkick--off off es un ahorro dees un ahorro de

vváálvulas de descarga pues la primera se profundiza bastante hastalvulas de descarga pues la primera se profundiza bastante hasta podersepoderseeliminar eliminar


EjercicioEjercicio




•• Realice modificaciones enRealice modificaciones en Transfer Transfer PressurePressure marginsmargins yy

evalevalúúe.e.

•• Realice modificaciones enRealice modificaciones en CasingCasing ClosingClosing MarginsMargins yy

evaleval

úú

e.e.

EjercicioEjercicio

Ejercicio API para DiseEjercicio API para Diseñño Gas Lifto Gas Lift





Pozo APIPozo API--11V611V6

77’’’’ 23 # a 810023 # a 8100’’

PUNTA DE TUBERIA a 7980PUNTA DE TUBERIA a 7980’’

80008000’’-- 80258025’’Layer Layer

Tubing 2-7/8’’ 6.5#

500500 ftft de lde líínea de flujo de 3nea de flujo de 3

1/21/2”” # 9.3 hasta el separador# 9.3 hasta el separador

PPYacYac = 2125= 2125 psigpsig

Datos de ProducciDatos de Producci

óó

n:n:

IP= 1.13IP= 1.13

WC = 50%WC = 50%

PPwhwh = 100= 100 psigpsig

OilOil sgsg = 35= 35ooAPIAPI

WaterWater sgsg = 1.07= 1.07

GOR = 350GOR = 350 scf scf / /stbstb

GasGas sgsg = 0.88= 0.88

BHT = 178BHT = 178ooFF

PPburbburb = 2445= 2445 psigpsig

PPsepsep = 75= 75 psigpsig

FWHT = 86FWHT = 86ooF @ 200F @ 200 BpdBpd






ObjetivosObjetivos

Ajsutar Ajsutar PVT/PVT/StandingStanding

Entrar datos de equipoEntrar datos de equipoEntrar datos de reservorioEntrar datos de reservorio

Entrar datos deEntrar datos de prodprod

Ingresar IPIngresar IP

Ajustar punto de Ajustar punto de oper oper ..

Determinar nueva producciDeterminar nueva produccióónn

si se implementa inyeccisi se implementa inyeccióónn

de gas.de gas.

Use correlaciUse correlacióón HB (n HB (modmod) y) y

BeggsBeggs andand brillbrill stdstd LflujoLflujo

Par Par áámetros de Gas Liftmetros de Gas Lift

CHP = 1200CHP = 1200 psigpsig

Gradiente de fluido estGradiente de fluido estáático =tico =0.4650.465 psipsi//ftft

GLR total de diseGLR total de diseñño = 1200o = 1200

scf scf //stbstb

Gravedad del gas deGravedad del gas de inyiny ==

0.650.65

MMááximo punto de inyecciximo punto de inyeccióón =n =

79407940 ftft..

QinyQiny DiseDiseñño= 0.68o= 0.68 MMpcdMMpcd





Válvula Nro API Calculado (ft) API Grafico (ft) API Ajustado (ft) WellFlo (ft) % desv

1 2483 2475 2496 0.52

2 4390 4375 4425 0.79

3 5797 5800 5853 0.96

4 6783 6775 6863 1.17

5 7434 7425 7547 1.50

6 7820 7825 7690 7940 1.51

7 7940 7940


•• Los gradientes API se calcularon manualmente para producir 800Los gradientes API se calcularon manualmente para producir 800

stbstb/d. WellFlo produce 828/d. WellFlo produce 828 stbstb/d para el mismo/d para el mismo QgiQgi = 0.68= 0.68

MMscf MMscf /d/d

•• EL mEL méétodo API posiciona la vtodo API posiciona la váálvula operadora a 7940lvula operadora a 7940 ftft y luegoy luego

usa 250usa 250 ftft. de espaciamiento m. de espaciamiento míínimo, calculando mnimo, calculando máás vs váálvulas.lvulas.

•• En ambos el punto de operaciEn ambos el punto de operacióón esta a 7940n esta a 7940 ftft..




11..44 DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas

RevisiRevisióón Principios Bn Principios Báásicossicos




Revisión Principios Bp ásicos

•• Normalmente la vNormalmente la váálvula Operadora es solo un orificio, eslvula Operadora es solo un orificio, es

decir que siempre esta abierta y no se puede cerrar ( Nodecir que siempre esta abierta y no se puede cerrar ( No

presenta calibracipresenta calibracióón).n).

•• Todas las vTodas las váálvulas estlvulas estáán abiertas al empezar el proceso den abiertas al empezar el proceso de

descarga.descarga.

•• Las vLas váálvulas abren y cierran de acuerdo a la presilvulas abren y cierran de acuerdo a la presióón den de

domo, presidomo, presióón de apertura y presiones den de apertura y presiones de CasingCasing yy TubingTubing..





pp

•• Cuando pasa gas por la vCuando pasa gas por la váálvula esta se asume 100%lvula esta se asume 100%

abierta y el volumen de gas se deriva de el concepto deabierta y el volumen de gas se deriva de el concepto de

paso de gas por un orificio cuadrado.paso de gas por un orificio cuadrado.

•• La vLa váálvula se asume totalmente abierta hasta que la presilvula se asume totalmente abierta hasta que la presióónn

es suficiente para abrir la ves suficiente para abrir la váálvula inferior y entonces lalvula inferior y entonces la

vváálvula empieza a cerrarse.lvula empieza a cerrarse.

•• La vLa váálvula permite flujo a un Volumen constante durantelvula permite flujo a un Volumen constante durante

toda su apertura.toda su apertura.





pp

PtPt .. ApAp

ApAp

((AbAb -- ApAp))

PgPg . (. (AbAb -- ApAp))

PgPg

PtPt

VVáálvula IPO al Abrir lvula IPO al Abrir

•• La fuerza de cierre la provee presiLa fuerza de cierre la provee presióón de nitr n de nitr óógeno actuando sobregeno actuando sobre

elel áárea del fuelle (rea del fuelle (bellowsbellows))

•• La fuerza de apertura es una combinaciLa fuerza de apertura es una combinacióón de presin de presióón den de TubingTubing

actuando sobre la bola y presiactuando sobre la bola y presióón den de CasingCasing actuando alrededoractuando alrededor

deldel áárea del fuellerea del fuelle

Fuerzas de CierreFuerzas de Cierre

PdPd .. Ab Ab

PdPd

PdPd .. AbAb

Fuerzas de AperturaFuerzas de Apertura

PtPt .. Ap Ap ++ PgPg . (. ( Ab Ab – – Ap Ap))

PdPd .. Ab Ab == Pt . Ap + Pg . (AbPt . Ap + Pg . (Ab – – Ap) Ap)

si R=si R= Ap Ap// Ab Ab

PodPod == PgPg = (= (PdPd -- Pt.RPt.R) / (1) / (1--R)R)





pp

PgPg .. ApAp

ApAp

((AbAb -- ApAp))

PgPg . (. (AbAb -- ApAp))

PgPg

VVáálvula IPO al Cerrar lvula IPO al Cerrar •• La fuerza de cierre la provee presiLa fuerza de cierre la provee presióón de nitr n de nitr óógeno actuando sobregeno actuando sobre

elel áárea del fuelle (rea del fuelle (bellowsbellows))

•• La fuerza de apertura la ejerce la PresiLa fuerza de apertura la ejerce la Presióón de Gas en eln de Gas en el áárearea

alrededor del Fuelle y la Presialrededor del Fuelle y la Presióón de Gas sobre la bola deln de Gas sobre la bola del

VVáástago.stago.

Fuerzas de CierreFuerzas de Cierre

PdPd .. Ab Ab

PdPd

PdPd .. AbAb

Fuerzas de AperturaFuerzas de Apertura

PgPg .. Ap Ap ++ PgPg . (. ( Ab Ab – – Ap Ap))

PdPd .. Ab Ab == Pg . Ap + Pg . (AbPg . Ap + Pg . (Ab – – Ap) Ap)

si R=si R= Ap Ap// Ab Ab

PvcdPvcd == PgPg == PdPd

SPREADSPREAD

PodPod -- PcdPcd

Antes de Cerrar Antes de Cerrar

PdPd == PgPg

RevisiRevisióón Principios Bn Principios BáásicossicosCalibraciCalibracióón de Vn de Váálvulaslvulas




•• Se hace en el taller del fabricanteSe hace en el taller del fabricante

•• Se necesita un ensamblaje para probar la presiSe necesita un ensamblaje para probar la presióón den de

apertura en superficieapertura en superficie

•• Todas las vTodas las váálvulas deben probarse antes de ser utilizadas ylvulas deben probarse antes de ser utilizadas y

antes de ser retiradasantes de ser retiradas

•• La vLa váálvula como tal es el elemento mlvula como tal es el elemento máás importante en els importante en el

disediseñño.o.

Ca b ac ó de á u as





Pruebas Realizadas:Pruebas Realizadas:

1. Determinaci1. Determinaci

óó

n y prueba de la presin y prueba de la presi

óó

n de domon de domo

2.2. TestTest RackRack OpeningOpening PressurePressure – – presipresióón de apertura en taller n de apertura en taller

3.3. TestTest RackRack ClosingClosing PressurePressure – – presipresióón de cierre y rango den de cierre y rango de

movimiento del vmovimiento del váástagostago

4. Carga de fluido del fuelle4. Carga de fluido del fuelle

5. Presi5. Presióón de calibracin de calibracióón del resorten del resorte





Banco de PruebasBanco de Pruebas

PPdd @ 60F@ 60F = P= Pdd @ Prof @ Prof x Factorx Factor corr corr ..

TempTemp

TRO (gauge)TRO (gauge) = P= Pdd @ 60F/(1@ 60F/(1-- A App/A/Abb))

= P= Pdd @ 60F@ 60F – – 14.65 R/(114.65 R/(1--R)R)





•• La presiLa presióón de domo se calibra paran de domo se calibra para PtPt=0 entonces,=0 entonces,

PdPd == PcsgPcsg (1(1--R)R)

•• La vLa váálvula se monta en el ensamblaje mostradolvula se monta en el ensamblaje mostrado

anteriormente (anteriormente (PcPc == PdPd/(1/(1--R). Esto se conoce comoR). Esto se conoce como

PtroPtro y da una idea de la presiy da una idea de la presióón de apertura de lan de apertura de la

vváálvula.lvula.





•• La vLa váálvula se mantiene abierta ahora aplicando presilvula se mantiene abierta ahora aplicando presióón den de CasingCasing,,

se mantiene constante la dese mantiene constante la de CasingCasing y se libera la dey se libera la de TubingTubing hastahasta

que la vque la váálvula cierra. La presilvula cierra. La presióón den de CasingCasing que registre al cerrarseque registre al cerrarse

se conoce comose conoce como TestTest RackRack ClosingClosing PressurePressure..

•• ElEl ““valvevalve spreadspread””, o rango de trabajo es la diferencia entre la TRO, o rango de trabajo es la diferencia entre la TRO

de apertura y la TRO de cierre. Esta gobernada por elde apertura y la TRO de cierre. Esta gobernada por el áárea delrea del

portport, el, el áárea del fuelle y las caracter rea del fuelle y las caracter íísticas de hacersticas de hacer ““throttlingthrottling”” dede

la vla váálvula.lvula.

Opciones deOpciones de DimensionamientoDimensionamiento..




1.1. TamaTamañño de Puertoo de Puerto, C, Cáálculo utilizando la ecuacilculo utilizando la ecuacióón den de ThornhillThornhill

Craver Craver ..

2.2. Presiones de apertura y cierrePresiones de apertura y cierre, c, cáálculo para cada vlculo para cada váálvulalvula

3.3. C C á á lculo de presiones de diselculo de presiones de diseññoo para cada vpara cada váálvula,lvula, ““DomeDome”” yy

““TestTest RackRack OpeningOpening”” ((TroTro))

4.4. Selecci Selecci óón del Tipo de V n del Tipo de V á á lvulalvula ::

-- CalibradaCalibrada

-- OrificioOrificio

Opciones deOpciones de DimensionamientoDimensionamiento..




Resultados del diseResultados del diseñño transferidos a elo transferidos a el dimensionamientodimensionamiento ((SizingSizing).).

•• Tasa de InyecciTasa de Inyeccióónn QgiQgi

•• Profundidades de vProfundidades de váálvulaslvulas MD y TVDMD y TVD

•• Temperatura del pozoTemperatura del pozo TempTemp

•• Transferencia de presiTransferencia de presióón enn en TpTp PtPt PP tubingtubing

•• PresiPresióón enn en ““casingcasing”” PvoPvo PP OpenOpen ValveValve

TamaTamañño de Puertoo de Puerto




Una vez realizado el espaciamiento con sus respectivosUna vez realizado el espaciamiento con sus respectivos rere – –

ajustes, se procede a elajustes, se procede a el dimensionamientodimensionamiento de Vde Váálvulas a travlvulas a travééss

de la seccide la seccióónn ‘‘ Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift DesignDesign – – Sizing Sizing ’ ’

TamaTamañño de Puertoo de Puerto PtPt PvoPvo



Presiones de Cierre y AperturaPresiones de Cierre y Apertura




Se tienen dos mSe tienen dos méétodos para determinar la Presitodos para determinar la Presióón de domo.n de domo.

1.1.-- Usando la PresiUsando la Presióón den de CasingCasing de Operacide Operacióón (n (PvoPvo))

Apertura de V Apertura de Váálvula Profundidad ( Plvula Profundidad ( P OpenOpen ValveValve).).

2.2.-- Especificando la PresiEspecificando la Presióón de Cierre en superficie (Pn de Cierre en superficie (P CloseClose

Surf Surf ))





1.1.-- Usando la ( Usando la ( PvoPvo ): ):

•• Se debe verificar que la columnaSe debe verificar que la columna ‘‘CalculateCalculate byby CloseClose’ ’ sese

encuentre seleccionadoencuentre seleccionado ““NONO””





•• La presiLa presióón de domo es calculada de:n de domo es calculada de:

PdPd == PvoPvo (1(1-- R)+R)+PtPt (R)(R)

•• La presiLa presióón de cierre de vn de cierre de váálvulalvula PvcPvc es igual aes igual a PdPd (Columna(Columna PdPd yy PcPc))

•• La presiLa presióón de cierre en superficien de cierre en superficie PscPsc seguida por laseguida por la PvcPvc corregidacorregida

por el gradiente de gas (Columna Ppor el gradiente de gas (Columna P closeclose surf surf ))

•• La presiLa presióón de apertura en superficie seguida por lan de apertura en superficie seguida por la PvcPvc corregidacorregida

por el gradiente de gaspor el gradiente de gas





PvoPvo

PtPt

PdPd,, PvcPvc

PdPd == PvoPvo (1(1-- R)+Pt (R)R)+Pt (R)

RR

PsoPso –– PvoPvoCorregido Gradiente de GasCorregido Gradiente de Gas

PscPsc –– PdPd,, PvcPvcCorregido Gradiente de GasCorregido Gradiente de Gas





2.2.-- Especificando Presi Especificando Presi óón de Cierre ( n de Cierre ( Psc Psc ): ):

•• Se debe verificar que la columnaSe debe verificar que la columna ‘‘CalculateCalculate byby CloseClose’ ’ sese

encuentre seleccionadoencuentre seleccionado ““YesYes””





•• Se introduce la PresiSe introduce la Presióón de Cierre en Superficie (n de Cierre en Superficie (PscPsc))

•• La PresiLa Presióón de Cierre en Fondo (n de Cierre en Fondo (PvcPvc) es computada utilizando el) es computada utilizando el

Gradiente de Gas y la (Gradiente de Gas y la (PscPsc). Por definici). Por definicióón esta es la presin esta es la presióón den de

domo indomo in--situsitu PdPd ubicado en la columna (ubicado en la columna (PdPd,, PcPc))

•• La presiLa presióón de apertura de vn de apertura de váálvulalvula PvoPvo sese ccáálculalcula concon PdPd, R y, R y PtPt::

PvoPvo= (= (PdPd--PtPt*R) /(1*R) /(1--R)R)

Se ubica en la columna deSe ubica en la columna de PP OpenOpen ValveValve

•• LaLa PP OpenOpen Surf Surf ((PsoPso) se consigue de la) se consigue de la PvoPvo corregida con elcorregida con el

Gradiente del Gas.Gradiente del Gas.





PvcPvc YesYes

PvoPvo es Calculado:es Calculado:

PvoPvo = (= (PdPd--PtPt*R) /(1*R) /(1--R)R)

PsoPso –– PvoPvoCorregido Gradiente de GasCorregido Gradiente de Gas

CalibraciCalibracióón de Presionesn de Presiones




•• Las presiones inLas presiones in--situ (situ (PvoPvo,, PvcPvc) , superficie () , superficie (PscPsc,, PsoPso) y de domo) y de domo

((PdPd) han sido calculadas a la temperatura de v) han sido calculadas a la temperatura de váálvula.lvula.

•• PdPd es convertida a su valor a 60es convertida a su valor a 60 °°F y es ubicado en la columnaF y es ubicado en la columna

P dome a 60P dome a 60 °°F F

•• LaLa TestTest RackRack OpeningOpening TRO se deriva de:TRO se deriva de:

TRO= (TRO= (PdomePdome a 60a 60 °°FF -- 14.65*R) /(114.65*R) /(1--R)R)

CalibraciCalibracióón de Presionesn de Presiones




PdPd aa TempTemp de Vde Váálvulalvula

PdPd a 60a 60 °°FFPTROPTRO

CCáálculo TROlculo TRO

TRO=TRO= ((PdomePdome a 60a 60 °°FF -- 14.65*R) /(114.65*R) /(1--R)R)

SelecciSeleccióón de Vn de Váálvulalvula




•• La selecciLa seleccióón de Vn de Váálvulas se hace desde las columnaslvulas se hace desde las columnas Manufacturer Manufacturer

yy ValveValve Model Model

•• Si se selecciona laSi se selecciona la OpcionOpcion ““NoneNone”” en la columnaen la columna Manufacturer Manufacturer ,, en laen la

columna decolumna de ValveValve Model Model se activar se activar áán 3 modelos: Mandril 1.0n 3 modelos: Mandril 1.0””, 1.5, 1.5”” yy

Orificio.Orificio.

EjercicioEjercicio




•• En elEn el Ejemplo 5 Ejemplo 5 de espaciamiento de Mandriles se tienen cuatro (4)de espaciamiento de Mandriles se tienen cuatro (4)

mandriles, se requiere realizar el correspondiente disemandriles, se requiere realizar el correspondiente diseñño deo de

vváálvulas, considerando la posicilvulas, considerando la posicióón de vn de váálvula operadora ajustada enlvula operadora ajustada en

66846684’’ y la limitante dey la limitante de DrawdownDrawdown NO superior a 1500NO superior a 1500 LpcLpc

•• Se tienen Mandriles de 1.5Se tienen Mandriles de 1.5”” seleccione vseleccione váálvulas apropiadas paralvulas apropiadas para

dicho mandriles y en operadora coloque Orificio.dicho mandriles y en operadora coloque Orificio.

DiseDiseñño de Vo de Váálvulaslvulas




•• Una vez logrado el espaciamiento, elimine los mandriles que tengUna vez logrado el espaciamiento, elimine los mandriles que tenganan

el espaciamiento mel espaciamiento míínimo y pruebe los resultados de operacinimo y pruebe los resultados de operacióón en lan en la

secciseccióónn Analysis Analysis – – Operating Operating Point Point . Y graficar el perfil de presiones.. Y graficar el perfil de presiones.





•• Note que el punto de inyecciNote que el punto de inyeccióón queda ubicado en la vn queda ubicado en la váálvulalvula

superior. Esto debido a que el balance de presiones considerandosuperior. Esto debido a que el balance de presiones considerando elel

margen de presimargen de presióón entren entre PresionPresion dede CasingCasing yy TubingTubing, permite el, permite el

paso de gas por dicha vpaso de gas por dicha váálvula.lvula.

•• Este anEste anáálisis corresponde a slisis corresponde a sóólo balance de presiones, mas nolo balance de presiones, mas no

representa el comportamiento del flujo de gas a travrepresenta el comportamiento del flujo de gas a travéés de vs de váálvulas.lvulas.





•• Tomar la nueva tasa de diseTomar la nueva tasa de diseñño y a travo y a travéés de la seccis de la seccióónn

Analysis Analysis – – Gas LiftGas Lift designdesign – – recalculated recalculated ..




ValidaciValidacióón de Presiones de disen de Presiones de diseññoo




•• Para verificar las presiones de apertura y cierre de vPara verificar las presiones de apertura y cierre de váálvulas irlvulas ir

la seccila seccióónn Operating Operating Point Point y graficary graficar Gas Lift Diagnosis.Gas Lift Diagnosis.

•• Tome los datos de PresiTome los datos de Presióón de apertura y cierre en superficien de apertura y cierre en superficie

del reporte y realice sensibilidades a travdel reporte y realice sensibilidades a trav

éé

s des de

SensitiviesSensitivies

– –

Artificial Lift Artificial Lift – – Casing Casing Head Head PressurePressure OperationOperation..

Pt Psc Pd&Pvc OP Pso Pd@60F TRO Set to Valve Desc Valve Model

530 1367.7 1526.3 1563.4 1400 1294.4 1342.5 1345 GL Valve 1 1.5" IPO

963.6 1337.1 1612.2 1636.3 1356.3 1301 1349.4 1350 GL Valve 2 1.5" IPO

1297 1397 1115.6 GL Valve 3 Orifice





•• La VLa Váálvulalvula NroNro 2 tiene una presi2 tiene una presióón de Apertura de 1356n de Apertura de 1356 LpcLpc, al graficar esta, al graficar esta

opciopcióón enn en ‘‘gr gr ááfico Gas Lift Diagnosisfico Gas Lift Diagnosis’ ’ , se observa que el recuadro se ubica, se observa que el recuadro se ubica

sobre la lsobre la líínea denea de PtPt, indicando que cualquier incremento de Presi, indicando que cualquier incremento de Presióón den deCasingCasing, el recuadro pasar , el recuadro pasar íía al lado izquierdo dea al lado izquierdo de PtPt la vla váálvula ABRE.lvula ABRE.

VVáálvula Abrelvula Abre

Flujo de gasFlujo de gas

Analizando VAnalizando Váálvulas IPOlvulas IPO





VVáálvula Cierralvula Cierra

•• La VLa Váálvulalvula NroNro 2 tiene una presi2 tiene una presióón de Cierre de 1337n de Cierre de 1337 LpcLpc, al graficar esta, al graficar esta

opciopcióón enn en ‘‘gr gr ááfico Gas Lift Diagnosisfico Gas Lift Diagnosis’ ’ , se observa que el recuadro se ubica, se observa que el recuadro se ubica

sobre la lsobre la l

íínea denea de

PcasingPcasing

, indicando que cualquier disminuci, indicando que cualquier disminuci

óó

n de Presin de Presi

óó

nn

dede CasingCasing, el recuadro pasar , el recuadro pasar íía al lado Derecho dea al lado Derecho de PcPc la vla váálvula cierra.lvula cierra.

Analizando VAnalizando Váálvulas IPOlvulas IPO





•• En el siguiente caso, el recuadro de la VEn el siguiente caso, el recuadro de la Váálvulalvula NroNro 2 se encuentra entre la presi2 se encuentra entre la presióón den de

CasingCasing y la dey la de TubingTubing. Para diagnosticar este caso se debe considerar lo siguiente:. Para diagnosticar este caso se debe considerar lo siguiente:

•• La vLa váálvula estar lvula estar áá abierta:abierta: Si durante la descarga, la presiSi durante la descarga, la presióón den de casingcasing ‘‘NONO’’ alcanzalcanzóó

su presisu presióón de cierre.n de cierre.

•• La VLa Váálvula estar lvula estar áá Cerrada:Cerrada: Si durante la descarga, laSi durante la descarga, la PcasingPcasing bajbajóó a su presia su presióón den de

cierre. Esta abrir cierre. Esta abrir áá hasta alcanzar suhasta alcanzar su PsoPso, entonces el recuadro debe pasar al lado, entonces el recuadro debe pasar al ladoIzquierdo de laIzquierdo de la PtubingPtubing del gr del gr ááfico arriba.fico arriba.




11..55 ValidaciValidacióón de Disen de Diseññoo

AGVMAGVM




•• ElEl Advanced Advanced GasGas ValveValve ModellingModelling (AGVM), introduce la(AGVM), introduce la

interpretaciinterpretacióón verdadera de la vn verdadera de la váálvula en WellFlo, a travlvula en WellFlo, a travéés des de

ccáálculos de puntos de operacilculos de puntos de operacióón que permiten al usuario vern que permiten al usuario ver

el impacto en el comportamiento del Pozo, debido a:el impacto en el comportamiento del Pozo, debido a:

-- Tipo de vTipo de váálvulalvula

-- TamaTamañño de puertoo de puerto

-- Ajustes de v Ajustes de váálvulalvula

-- PresiPresióón den de CasingCasing

ValveValve PerformancePerformance




•• ElEl ValveValve PerformancePerformance, es la medida cuantitativa de la, es la medida cuantitativa de la

respuesta de rendimiento de una vrespuesta de rendimiento de una váálvula a cambios delvula a cambios de

presipresióón de tuber n de tuber íía /a / CasingCasing para una presipara una presióón de Calibracin de Calibracióónn

dadadada

PerformancePerformance de Vde Váálvulaslvulas




20/64ths Camco R-20

Ptro : 650 psig

Throttling region

Casing Pressure

Flujo Cr Flujo Cr í í ticotico

¿¿Por quPor quéé necesitamos datos denecesitamos datos dePerformancePerformance??




•• La necesidad deLa necesidad de PerformancePerformance de vde váálvula de LAG, es unalvula de LAG, es una

exigencia de las texigencia de las téécnicas de disecnicas de diseñño: Espaciado de vo: Espaciado de váálvula ylvula y

DimensionamientoDimensionamiento de asiento.de asiento.

•• ElEl PerformancePerformance de vde váálvula es necesaria para programas delvula es necesaria para programas de

simulacisimulacióón dinn dináámicos.micos.

•• ElEl PerformancePerformance de vde váálvula es necesaria para realizar lalvula es necesaria para realizar la

solucisolucióón eficaz.n eficaz.

PerformancePerformance Real de VReal de Váálvulaslvulas




•• Las vLas váálvulas estlvulas estáán raramente abiertas en su totalidad cuandon raramente abiertas en su totalidad cuando

fluye el gas.fluye el gas.

•• Cada tipo de vCada tipo de váálvula tiene caracter lvula tiene caracter íísticas de flujo diferentes.sticas de flujo diferentes.

•• El flujo de gas por la vEl flujo de gas por la váálvula cambia constantemente. Laslvula cambia constantemente. Las

vváálvulas por lo general estrangulan el flujo.lvulas por lo general estrangulan el flujo.

•• El flujo de Gas por vEl flujo de Gas por váálvulas no pueden ser predichos usandolvulas no pueden ser predichos usando

las ecuacioneslas ecuaciones ThornhillThornhill--Craver Craver ..

Modelos deModelos de PerformancePerformance de Vde Váálvulaslvulas




•• ThornhillThornhill--Craver Craver

•• ProportionalProportional ResponseResponse

•• TUALPTUALP ModelsModels

•• Winkler Winkler && EadsEads

•• API 11V2 RP API 11V2 RP SimplifiedSimplified MethodMethod

•• API 11V2 RP TUALP API 11V2 RP TUALP MethodMethod

•• HalliburtonHalliburton EnergyEnergy ServicesServices ModelModel

ThornhillThornhill--CraverCraver




•• ElEl ThornhillThornhill--Craver Craver es usado para calcular el Flujo de gas yes usado para calcular el Flujo de gas y

definir el tamadefinir el tamañño de asiento de las vo de asiento de las váálvulas.lvulas.

R)( eTemperatur UpstreamAbsolute T

1)(air densityrelativeGas factordeviationGas z

(-)heatsspecificof RatioCC K(psia)PressureDownstream P

(psia) pressureUpstream P (-)tcoefficiendischarge

inch)of (64thsdiameterorifice d Mscf/dinrategasQ

Where

)1(239.0

1

gas

v

p

2

1

gas

)1(

1

2

2

1

2

1

1

2

o

=

===

==

==

==

−

−=

+

γ

γ

d

k

k

k

gas

d gas

C

P

P

P

P

k z T

k P d C Q

ThornhillThornhill--CraverCraver




•• El Modelo deEl Modelo de ThornhillThornhill--Craver Craver fue requerido para vfue requerido para váálvulas de orificiolvulas de orificio

ribeteados por cuadrado. Esto calcula un rendimiento que asume qribeteados por cuadrado. Esto calcula un rendimiento que asume que elue el

áárea llena del orificio estrea llena del orificio estáá abierta para fluir.abierta para fluir.

•• El modelo estEl modelo estáá muy bien para predecir el flujo por vmuy bien para predecir el flujo por váálvulas de orificio.lvulas de orificio.

Los rendimientos predichos estLos rendimientos predichos estáán dentro de +/n dentro de +/--5 el % del flujo actual.5 el % del flujo actual.

•• ElEl ThornhillThornhill--Craver Craver no fue querido para el uso en vno fue querido para el uso en váálvulas delvulas de

levantamiento de gas de tipo no orificio (Ejemplo descarga).levantamiento de gas de tipo no orificio (Ejemplo descarga).

•• El TEl T--C sobreestimar C sobreestimar áá el flujo de gas y asel flujo de gas y asíí especificar especificar áá tamatamañños deos de

puerto mpuerto máás peques pequeñños que requeridoos que requerido

Respuesta ProporcionalRespuesta Proporcional




•• El modelo de respuesta proporcional fue desarrollado porEl modelo de respuesta proporcional fue desarrollado por

Merla para predecir la interpretaciMerla para predecir la interpretacióón de flujo por sus vn de flujo por sus váálvulaslvulas

de serie L.de serie L.

•• El modelo fue desarrollado de datos de prueba actuales.El modelo fue desarrollado de datos de prueba actuales.

•• El modelo estEl modelo estáá bien sbien sóólo para las vlo para las váálvulas de serie L y predicelvulas de serie L y predice

dentro de +/dentro de +/--20 % sobre el rango de presi20 % sobre el rango de presióónn



ModeloModelo WinklerWinkler--EadsEads




•• CompletamenteCompletamente mecanmecaníísticostico y no usa datos probados.y no usa datos probados.

•• La ecuaciLa ecuacióón de equilibrio de fuerza estn de equilibrio de fuerza estáática es solucionadatica es solucionada

para vpara váálvula delvula de ““steamsteam TravelTravel”” y ely el áárea abierta fluir esrea abierta fluir es

calculada.calculada.

•• Predice tasas de flujo, para asientos menores que 1/4" dentroPredice tasas de flujo, para asientos menores que 1/4" dentro

de +/de +/--30 % sobre rango de presi30 % sobre rango de presióón. La exactitud para asientosn. La exactitud para asientos

mmáás grandes se aleja r s grandes se aleja r áápidamente.pidamente.

Modelo API 11V2 RPModelo API 11V2 RP SimplifiedSimplified




•• Usan Tasas de Carga y datos de coeficiente de flujo deUsan Tasas de Carga y datos de coeficiente de flujo de

pruebas actuales.pruebas actuales.

•• Usa la ecuaciUsa la ecuacióón de equilibrio de fuerza estn de equilibrio de fuerza estáática para calculartica para calcular

StemStem TravelTravel..

•• Predice dentro de +/Predice dentro de +/--20 % para v20 % para váálvulas con puertos menoreslvulas con puertos menores

queque ¼”¼”. La exactitud para puertos grandes se aleja. La exactitud para puertos grandes se aleja

r r áápidamente.pidamente.

AGVMAGVM




La metodologLa metodologíía consiste en:a consiste en:

•• SeleccionarSeleccionar la V la V áálvulalvula como el nodo solucicomo el nodo solucióón, alln, allíí se realizanse realizanuna serie de cuna serie de cáálculos de punto de operaciones sobre unlculos de punto de operaciones sobre un

rango de tasas de inyeccirango de tasas de inyeccióón de gas.n de gas.

•• Esto define una tasa de producciEsto define una tasa de produccióón, temperatura fluyente,n, temperatura fluyente,

presiones depresiones de TubingTubing yy CasingCasing de la vde la váálvula seleccionada paralvula seleccionada para

cada tasa de inyeccicada tasa de inyeccióón de gas.n de gas.



AGVMAGVM




LLí í mites de Operacimites de Operacióónn

PerformancePerformance de Vde Váálvulalvula

PTubingPTubing == PCasingPCasingCierre VCierre Váálvulalvula

PresiPresióón Tubern Tuberí í aa

Punto de OperaciPunto de OperacióónnPozoPozo -- VVáálvulalvula

AjusteAjuste AGVMAGVM




QgiQgi

Qgi1Qgi1

Qgi1Qgi1 CHP1CHP1

BBpdiBBpdi

CHP1CHP1

Qgi1 =Qgi1 = QgiQgi

QgiQgi

CHPCHP??

AGVMAGVM

CHPCHP??

QgiQgiBBpdiBBpdi

CHPCHP vsvs QgiQgi

BBpdBBpd vsvs QgiQgi

QgiQgi

LLíímites de Operacimites de Operacióónn

á O




QgiQgi

QgiminQgimin

BBpdiBBpdi

CHPminCHPmin

VVáálvula Operadoralvula Operadora

CHPCloseCHPClose

BBpdBBpd vsvs QgiQgi

QgmaxQgmax

QgixQgix

CHPOpenCHPOpen

VVáálvula Superior lvula Superior

CHPCloseCHPClose

QgiminQgimin QgimaxQgimax

ValidaciValidacióón Disen Diseññoo




•• Los diseLos diseñños de los pozos Ejemplo 5 y Pozo API, realice elos de los pozos Ejemplo 5 y Pozo API, realice el

correspondiente ajuste decorrespondiente ajuste de CHPCHP OperaciOperacióón y los ln y los líímites demites de

operacioperacióón.n.

•• EvalueEvalue cambio de Orificio en ambos casos.cambio de Orificio en ambos casos.

Ejemplo Final WellFlo Avanzado IEjemplo Final WellFlo Avanzado I

Pozo XPozo X--22




77’’’’ 23 # a 810023 # a 8100’’

PTA DE TUBERIA a 5497PTA DE TUBERIA a 5497’’

57005700’’Layer Layer

Tubing 3- 1/2’’ 9.3#

ColgadorColgador

33-- ½”½”, 9.3, 9.3 LbsLbs /pie /pie-- 55245524’’

°API 17

Salinidad 45000

Sginy 0.71

Pyac (Lpc) 1450

Temp °F 179

Pozo XPozo X 22

•• El siguiente pozo, presenta suEl siguiente pozo, presenta su

CompletaciCompletacióón, propiedadesn, propiedades PVTPVT (*.(*.pvtpvt),),

Registro fluyente (Mayo 05) y suRegistro fluyente (Mayo 05) y su

correspondiente histcorrespondiente históórico de produccirico de produccióón.n.

•• Se requiere determinar la capacidad deSe requiere determinar la capacidad de

producciproduccióón del pozo, diagnostico sisteman del pozo, diagnostico sistema

LAGLAG y posible disey posible diseñño de Gas Lift maso de Gas Lift mas

adecuado. (Pruebe con orificioadecuado. (Pruebe con orificio ValvValv

Operadora).Operadora).

Prof. MandrilTamano

MandrilNombre Port Size PTR psig

2089' IPO 1.5" CMACD_1 12/64" 1050

3911' IPO 1.5" CMACD_2 12/64" 900

5424' IPO 1.5" CMACD_3 12/64" 870





•• La siguiente Tabla, muestra un histLa siguiente Tabla, muestra un históórico del comportamiento de produccirico del comportamiento de produccióón deln del

pozo Xpozo X--2, relacione cada una de las variables de producci2, relacione cada una de las variables de produccióón y ubique con eln y ubique con el

apoyo de gr apoyo de gr ááficos eventos que permitan realizar ajuste de la capacidadficos eventos que permitan realizar ajuste de la capacidad

producciproduccióón del pozo y diagnostico del mismo.n del pozo y diagnostico del mismo.

BBpd BNpdRGP

SCF/STBQiny Mpcd Gtotal %AyS CHP THP

22-Mar-05 600 526 380 460 699 12 890 120

2-Apr-05 600 439 360 460 650 27 890 125

5-May-05 454 327 453 460 640 28 700 110

14-Jun-05 340 249 675 460 660 27 750 115

21-Jun-05 458 335 445 460 641 27 700 105

2-Jul-05 454 332 494 460 656 27 690 1109-Aug-05 441 340 509 460 665 23 700 115

24-Nov-05 450 338 669 460 670 25 700 115

10-Dec-05 445 329 842 460 721 26 700 115

13-Jan-06 421 301 900 460 715 29 700 115

6-Mar-06 410 316 402 460 612 23 700 115

28-Jul-06 401 301 266 460 565 25 700 115

7-Aug-06 405 304 319 460 582 25 700 115

17-Aug-06 401 301 256 460 562 25 700 115

25-Aug-06 392 294 269 460 564 25 700 115




Profundidad Presion Temp

0 117 110486 167 129

1086 253 137

1786 284 143

2025 352 149

2125 370 150

2186 376 1502886 447 156

3586 534 163

3847 568 166

3947 586 168

4086 625 170

4586 772 1735086 926 176

5360 1014 178

5460 1047 178

•• Registro fluyente pozo XRegistro fluyente pozo X--2 Abril 052 Abril 05

wellflo avanzado i

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