Pdf-coordmaestria-baker-hughes-9-steps-esp-design compress en el campo petrolero a aplicar PDF

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Summary

Baker Hughes es una compañía de servicios petroleros. Ofrecemos productos y servicios para descubrir, evaluar, perforar, extraer y producir petróleo, gas natural, yacimientos no convencionales y geotérmicos....

Description

9 pasos 9 Velocidad variable

8

Sistema de bombeo

Accesorios y

7

Eléctrico

6

Cable

Óptimo

5

Bomba

4

Total

3

Gas

2

Cálculos

Producción

1

Básico Datos

Capacidad

Dinámica Cabeza

Escribe

Tamaño de

Componentes

Equipamiento opcional

EL 9 PASO TABLA DE CONTENIDO NÚMERO DE PÁGINA

Centro de Desarrollo Educativo de Centrilift.t.mi.r................................1.. Resumen de nueve pasos....................................................

Paso 1 - Datos básicos....................................................

.......2....

........3.....

Paso 2 - Capacidad de producción.y................................................4....

Paso 3 - Cálculo de gas.s....................................................

..5...

Paso 4 - Calor dinámico total.D................................................7... Paso 5 - Tipo de bomba....................................................

........8....

Paso 6: tamaño óptimo de los componentes.t.s......................................9..

Paso 7 - Cable eléctrico....................................................

....1.0....

Paso 8 - Accesorio y equipo opcional.norte.t..................................1.1.. Paso 9 - Sistema de bombeo de velocidad variable.mi.metro....................................1.3..

Ejemplo de diseño 60 Hert.z....................................................1.6... Ejemplo de diseño Velocidad variable.D............................................2.2.. Autógrafoordenador personalTM....................................................

..............2.8....

EL 9 PASO CENTRO DE DESARROLLO EDUCATIVO DE CENTRILIFT El Centro de Desarrollo Educativo Centrilift (EDC) ofrece

La Tecnología del Controlador de Velocidad Variable -

programas de educación y capacitación de alta calidad,

Operación-Mantenimiento

tanto para los asociados de Centrilift que diseñan, fabrican

Este es un programa de cinco días diseñado para el personal directamente responsable de la operación

y dan servicio a nuestros productos, como para nuestros valiosos clientes.

diaria de los sistemas Centrilift VSC. Cada uno de los circuitos principales, así como los circuitos lógicos, se

Nuestras modernas instalaciones de capacitación incluyen capacitación en taller y un centro de desarrollo de medios.

discutirán en detalle. Utilizando simuladores y sistemas VSC reales, los participantes demostrarán la puesta en marcha real de un sistema VSC y establecerán todos los

Además de un personal permanente de instructores

parámetros operativos necesarios.

aulas totalmente equipadas con medios, un área de

profesionales y experimentados, numerosos miembros de la

Instalación, solución de problemas y aplicación de equipos ESP

organización Centrilift están disponibles en sus áreas de especialización.

Hay tres programas estándar que se ofrecen a nuestros clientes. Todos tienen el objetivo común de mejorar la confiabilidad general del sistema ESP al comprender sus fortalezas y limitaciones. Esto incluye mejorar la vida útil y reducir drásticamente los costos de mantenimiento y reparación. Los tres programas estándar son:

Este es un curso de cinco días diseñado para preparar al personal del campo petrolero para la instalación de equipos eléctricos de bombeo sumergible. El curso proporciona instrucciones sobre las técnicas de instalación adecuadas, así como sobre el mantenimiento y extracción de equipos ESP. El curso introduce al estudiante a los principales componentes ESP y proporciona una breve explicación de los pasos necesarios para dimensionar un sistema ESP completo.

Las aplicaciones del sistema de bombeo eléctrico sumergible

Para satisfacer los requisitos individuales, se pueden

Este es un curso de cinco días diseñado para el personal involucrado en operaciones de producción que utilizan sistemas eléctricos de bombeo

se pueden administrar en ubicaciones de campo. Para obtener

sumergible (ESP) para levantamiento artificial. El curso incluye una introducción a los componentes individuales de un sistema ESP, incluidas sus

Centrilift.

características y limitaciones de rendimiento.

productos, habilidades técnicas o habilidades para trabajar

desarrollar programas personalizados para temas específicos y una descripción completa del contenido del curso, el horario y la matrícula, comuníquese con su representante local de

Ya sea que nuestros programas sean para información sobre juntos, el EDC está dedicado al mismo objetivo que todos los

Este programa es un seminario técnico en profundidad que trata sobre el dimensionamiento y la aplicación de equipos ESP en entornos hostiles, que incluyen un alto GOR, alta viscosidad y operación de velocidad variable.

3

asociados e instalaciones de Centrilift. Este objetivo es la búsqueda de la excelencia.

EL 9 PASO RESUMEN DE NUEVE PASOS Centrilift ha establecido un procedimiento de nueve pasos para ayudarlo a diseñar el sistema de bombeo sumergible apropiado para su pozo en particular. Cada uno de los nueve pasos se explica en las secciones siguientes, incluidos los cálculos de gas y la operación de velocidad variable. Los nueve pasos son: Paso 1 - Datos básicos

Recopile y analice todos los datos del pozo que se utilizarán en el diseño. Paso 2 - Capacidad de producción Determine la productividad del pozo a la profundidad de asentamiento de la bomba deseada, o determine la profundidad de asentamiento de la bomba a la tasa de producción deseada.

Paso 3 - Cálculos de gas Calcule los volúmenes de fluido, incluido el gas, en las condiciones de entrada de la bomba.

Paso 4 - Carga dinámica total Determine el requisito de descarga de la bomba. Paso 5 - Tipo de bomba

Para una capacidad y altura determinada, seleccione el tipo de bomba que tendrá la mayor eficiencia para el caudal deseado. Paso 6: tamaño óptimo de los componentes Seleccione el tamaño óptimo de la bomba, el motor y la sección del sello y verifique las limitaciones del equipo.

Paso 7 - Cable eléctrico Seleccione el tipo y tamaño de cable correctos. Paso 8: accesorios y equipos opcionales Seleccione el controlador de motor, el transformador, el cabezal de tubería y el equipo opcional. Paso 9 - El sistema de bombeo de velocidad variable Para mayor flexibilidad operativa, seleccione el sistema

El sistema de bombeo eléctrico sumergible

de bombeo sumergible de velocidad variable.

4

EL 9 PASO PASO 1 - DATOS BÁSICOS 2. Datos de produccion

El diseño de una unidad de bombeo sumergible, en la mayoría de las condiciones, no es una tarea difícil,

una. Presión de tubería de boca de pozo

especialmente si se dispone de datos fiables. Aunque, si la

B. Presión de la carcasa de la boca de pozo

información, especialmente la relacionada con la capacidad

C. Tasa de producción actual

del pozo, es deficiente, el diseño generalmente será

D. Producción de nivel de fluido y/o presión de entrada de la

marginal. Los datos erróneos a menudo dan como

bomba

resultado una bomba mal aplicada y una operación costosa.

mi. Nivel de fluido estático y/o presión de fondo de pozo

Una bomba mal aplicada puede operar fuera del rango

estática

recomendado, sobrecargar o subcargar el motor, o hundir

F. Punto de referencia

el pozo a un ritmo rápido que puede resultar en daños a la

gramo. Temperatura de fondo de pozo

formación. En el otro extremo, la bomba puede no ser lo

H. Tasa de producción deseada

suficientemente grande para proporcionar la tasa de

I. Relación gas-petróleo

producción deseada.

j. Corte de agua

Con demasiada frecuencia se utilizan datos de otros pozos en

3. Condiciones de los fluidos del pozo

el mismo campo o en un área cercana, asumiendo que los

una. gravedad específica del agua

pozos del mismo horizonte productor tendrán características

B. Aceite API o gravedad específica

similares. Desafortunadamente para el ingeniero que

C. Gravedad específica del gas

dimensiona las instalaciones sumergibles, los pozos de

D. Presión de punto de burbuja del gas

petróleo se parecen mucho a las huellas dactilares, es decir, no

mi. viscosidad del aceite

hay dos iguales.

F. datos PVT

El procedimiento de selección real puede variar

4. Fuentes de energía

significativamente dependiendo de las propiedades del fluido

una. Voltaje primario disponible

del pozo. Los tres tipos principales de aplicaciones ESP son: 1.

B. Frecuencia

Pozos de alto corte de agua que producen agua dulce o

C. Capacidades de fuente de alimentación

salmuera.

2. Pozos con flujo multifásico (alto GOR).

5. Posibles problemas

3. Pozos productores de fluidos altamente viscosos.

una. Arena

B. Declaración La siguiente es una lista de datos requeridos:

C. Corrosión D. Parafina

1. Datos de pozos

mi. Emulsión

una. Tamaño y peso de la carcasa o revestimiento

F. Gas

B. Tamaño, tipo y rosca del tubo (condición)

gramo. Temperatura

C. Intervalo de agujero perforado o abierto D. Profundidad de ajuste de la bomba (medida y vertiCalifornia)

5

EL 9 PASO PASO 2 - CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN La siguiente es una simplificación de los procedimientos para predecir el desempeño de los pozos. Esta discusión asume una eficiencia de flujo de

Relación de rendimiento de flujo de entrada

uno. Un pozo dañado u otros factores afectarán la eficiencia del flujo y podrían cambiar la productividad

relación viene dada por la siguiente ecuación:

del pozo.

Qomáx =

Si pwf es menor que pB, resultando en multifase fluir, debe utilizarse el método IPR. El

1 - 0,2

Índice de productividad

) es mayor wf

Cuando la presión de flujo del pozo (P

que la presión del punto de burbuja )(P el flujo de fluido es B

similar al flujo de una sola fase, y la curva de rendimiento del flujo de entrada es una línea recta con pendiente J, según lo indica el índice de productividad, PI:

PAGS - PAGS r wf

PAGS r

( PAGS)

- 0.8

2 PAGS wF r

Esta relación fue utilizada por primera vez por WE Gilb1ert y desarrollado por JV Vog 2.eV ogel desarrolló una curva de referencia adimensional que se puede utilizar para determinar la curva IPR para un pozo en particular.

re

q IP = J =

( )

PAGS wf

qo

Donde: Q = la tasa de producción de prueba de fluido.

P = la presión de flujo del pozo wf

@ tasa de prueba Q.

P r= la presión estática del pozo.

Nota: wf

son términos que son

siempre referenciada a la misma profundidad vertical específica.

Larva del moscardón

Pry P

0

Tasa de Produccióno(q/(q o ) max). Fracción del Máximo

0 RENDIMIENTO DEL FLUJO DE ENTRADA

CURVA DE REFERENCIA

6

EL 9 PASO PASO 3 - CÁLCULOS DE GAS La presencia de gas libre en la entrada de la bomba y los componentes utilizados para separar el gas del fluido en va a la toma de la bomba. Estos se enumeran de la tubería de descarga hace que el proceso de acuerdo con el aumento de la eficiencia. La primera es selección de equipos mucho más complicado y voluminoso. A medida que el fluido (mezcla de líquido una entrada de flujo inverso, que utiliza la flotabilidad y gas) fluye a través de las etapas de la bomba desde natural de los fluidos para la separación. La segunda es una entrada de tipo vórtice, que usa la velocidad del la admisión hasta la descarga y a través de la tubería fluido para establecer un flujo rotacional para inducir la de descarga, la presión y, en consecuencia, las propiedades del fluido (como el volumen, la densidad, separación radial del gas. El último es una entrada de separador de gas rotatorio, que utiliza una cámara etc.) cambian continuamente. Además, la presencia de gas libre en la tubería de descarga puede crear un giratoria mecánica para impartir una fuerza centrífuga alta en el fluido para separar el gas. efecto significativo de “gas-lift” y reducir

considerablemente la presión de descarga requerida. El rendimiento de una bomba centrífuga también se ve afectado considerablemente por el gas. Mientras el gas permanece en solución, la bomba se comporta normalmente como si bombeara

Es esencial determinar el efecto del gas en el volumen de fluido para seleccionar la bomba y el separador adecuados. Los siguientes cálculos producen el porcentaje de gas libre por volumen.

un líquido de baja densidad. Sin embargo, la bomba comienza a producir una carga más baja de lo normal a medida que la relación

Si la relación gas/petróleo en solución (R ),

gas-líquido (en condiciones de bombeo) aumenta más allá de

(B) y el factor de volumen de formación (B ) no están disponibles a partir de los datos del o yacimiento, deben calcularse y hay una serie de

s

el volumen de gas

gramo

cierto valor "crítico" (generalmente alrededor del 10 - 15%). es principalmente

Ella debido a la separación de las fases líquida y gaseosa en correlaciones multifásicas para elegir. la etapa de bomba y debido a un deslizamiento entre la correlación que seleccione afectará su diseño, por lo que estas dos fases. Este fenómeno hace que no selecciones el que mejor se adapte a tus condiciones. sido bien Los siguientes están de pie 3 correlaciones para estudiado y no existe una correlacin general lación que describe el efecto del gas libre en el rendimiento de

relación gas/petróleo en solución y factor de volumen de la

la bomba. Una bomba sumergible generalmente se selecciona

formación:

asumiendo que no hay deslizamiento entre las dos fases o corrigiendo el rendimiento de la etapa en función de los datos

Relación gas/petróleo en solución

de prueba de campo reales y la experiencia pasada.

Rs= Y

(

gramo

PAGS 100.0125x0 API B X 100.00091 x T(0 F) 18

Idealmente, se produciría un pozo con una presión de inmersión por encima de la presión del punto de burbuja O en métrico, para mantener los gases en solución en la entrada de la bomba. Normalmente, esto no es posible, por lo que los gases deben separarse de los otros fluidos antes de la Rs= 0.1342Y entrada de la bomba para lograr la máxima eficiencia del sistema.

(

gramo

)

1.2048

100.0125x0 API PAGS B X 100.00091x (1.8T0(C) + 32)

)

1.2048

Donde:Y = Gas de gravedad específica

Existen numerosas combinaciones de configuraciones de equipos y terminaciones de pozos que están disponibles para mejorar el rendimiento de los ESP en aplicaciones gaseosas. Muchos de estos se identifican en la "Pauta de manejo de gas". Específicamente, Centrilift ofrece varios componentes opcionales

7

gramo

P B= Presión de punto de burbujeo, psi (kg/2c)m T = Temperatura de fondo de pozo0mi, F

0

( C)

NOTA: La presión de entrada de la bomba (PIP) debe sustituirse por la presión del punto de burbuja al calcular las condiciones de entrada.

EL 9 PASO Volumen total de fluidos

Factor de volumen de gas

B = 5,04 ZT o en métrico, B = 0.00377 ZT PAGS PAGS gramo

gramo

Cuando estas tres variables, R Bo y B son s gramo

conocidos, se pueden determinar los volúmenes de petróleo, agua y gas libre y calcular los porcentajes de cada uno. El volumen total de gas (tanto libre como en solución)

Donde: Z = Factor de compresibilidad del gas

se puede determinar de la siguiente manera:

(0,81 a 0,91) T = Grados de temperatura de fondo de pozo

Ranking (460 0+ F), o en Kelvin métrico (2730+ C) P = Presión de inmersión psi, o (kg/cm2)

Gases Totales =

Producción de GOR x BOPD

1,000

= MCF

o en métrico, Gas Total = Produciendo GOR x3METROPD

El factor de volumen de gas, B, se voirexpresa en reserva-/

= M3

gramo

m3)

barriles/st'd mcf gas (3metro

El gas en solución a la presión de inmersión se puede determinar de la siguiente manera:

Factor de volumen de formación El factor de volumen de formación B, o

R x BOPD 1,000

representa el

Gas de solución = s

mayor volumen que ocupa un barril de petróleo en la formación en comparación con un barril de reserva.

El Gas Libre es igual al Gas Total menos el Gas de Solución.

B o= 0,972 + 0,0001471F. 175

( )Y

Y

Donde: F = R s

El volumen de petróleo (V) en la entrada de la bomba es igual a los

0.5 gramo

= MCF

o

barriles del tanque de almacenamiento por el factor de volumen de

+ 1.25T

o

formación.

o

T = Temperatura de fondo de pozo o en

0

re, f

El volumen de gas (V) en la entrada de la bomba es gramo

igual a la cantidad de tiempo de gas libre, algoser gasolina

sistema métrico,

gramo

factor de volumen

Bo = 0,972 + 0,000147 ×

{

( )Y Y

5.61 Rs

0.5 gramo

+ 1,25 (1,8 t + 32)

o

El volumen de agua (V) en la formación es el mismo que el de los w

}

barriles del tanque de almacenamiento.

1.175

Ahora se puede determinar el volumen total de líquido (V).

V= V + oV + V t

Donde:

t

w

gramo

Y = Gravedad específica del gas Y =

Ahora se puede calcular el porcentaje de gas libre en el volumen total de fluidos:

gramo

Gravedad específica del petróleo o

t = Temperatura de fondo de pozo0mi, c

V

% Gas Libre = gramo

Vt

8

EL 9 PASO PASO 4 - CABEZA DINÁMICA TOTAL MÉTRICO

El siguiente paso es determinar la carga dinámica total requerida para bombear la capacidad deseada. La carga total de la bomba se refiere a pies (metros) de líquido que

kg/cm2 x 10,01 m/kg/cm2 PAG = D

se bo...