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INDICE DE PRODUCTIVIDADEl índice de productividad es una medida del potencial del pozo o de su capacidad de producir, y es una propiedad de los pozos.

El índice de productividad (J o IP) es la relación existe entre la tasa de producción, qo, y el diferencial de presión entre la presión promedio del yacimiento y la presión fluyente en el fondo del pozo, (Ps-Pwf). Esta relación está definida por la siguiente ecuación:

Srr

B

hk

PwfPs

qoIPJ

w

eoo

o

ln

00708.0

Índice de Productividad=j= Qo/(ps-pwf)Unidades: bl/día/lpc

DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD

•ANÁLISIS

NODALQUE ES ANÁLISIS NODAL?ES UNA TÉCNICA QUE PERMITE DETERMINAR EL ESTADO DE PRODUCCIÓN DE UN POZO A TRAVÉS DEL ANÁLISIS DEL APORTE Y REQUERIMIENTO DE LOS SUBSISTEMAS “AGUAS ARRIBA” Y “AGUAS ABAJO” DEFINIDOS POR UN NODO (PUNTO DE REFERENCIA) SELECCIONADO DE MANERA “ADECUADA” DE ACUERDO AL ESTUDIO DE INTERÉS.

PARA QUE?ADEMÁS DE PERMITIR DETERMINAR LA PRODUCCIÓN DEL POZO PERMITE VISUALIZAR OPORTUNIDADES O RESTRICCIONES EXISTENTES EN EL SISTEMA

COMO?INTEGRANDO ELEMENTOS DE APORTE DE YACIMIENTOS, COMPLETACIONES, FLUJO MULTIFÁSICO EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS, LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL (GAS O BOMBEO), PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS.

QUE NO HACE ANÁLISIS NODAL EN UN POZO:DETERMINAR DE DONDE PROVIENE EL AGUA O EL GASSABER QUE TAN RÁPIDO CAE LA PRESIÓN DE YACIMIENTO *DETERMINAR TASAS O VELOCIDADES CRITICAS DE ARENAMIENTO O CONIFICACIÓNDETERMINAR PRESIONES DE PRECIPITACIÓN DE ASFALTENOS, ETC.OFRECER SOLUCIONES A ESTOS PROBLEMASSIN EMBARGO AYUDA A EVALUAR QUE PASARÍA SI SE LOGRARA O CONOCIERA LA SOLUCIÓN A ESTOS PROBLEMAS

CADA COMPONENTE SE EVALÚA POR SEPARADO Y LUEGO SE COMBINAN PARA

OPTIMIZAR EL SISTEMA COMPLETO A FIN DE OBTENER LA MÁS EFICIENTE TASA

DE FLUJO.

DEFINIR ANALISIS NODAL

DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD

•ANÁLISIS

NODALPROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR A CUAL TASA DE FLUJO

PRODUCIRÁ UN POZO DE PETRÓLEO O GAS, EVALUANDO EL EFECTO

DE VARIOS COMPONENTES:

TAMAÑO DE LA SARTA DE TUBERÍA

TAMAÑO DE LÍNEA DE FLUJO

PRESIÓN DE SEPARADOR

TAMAÑO DEL REDUCTOR

RESTRICCIONES DEL HOYO

TÉCNICA DE COMPLETACIÓN:

EMPAQUE CON GRAVA

PERFORACIÓN CONVENCIONAL

CADA COMPONENTE SE EVALÚA POR SEPARADO Y LUEGO SE COMBINAN PARA

OPTIMIZAR EL SISTEMA COMPLETO A FIN DE OBTENER LA MÁS EFICIENTE TASA

DE FLUJO.

DEFINIR ANALISIS NODAL

DEFINIR SEGMENTOS DEL SISTEMA POZO-YACIMIENTO DONDE LAS PÉRDIDAS DE PRESIÓN

PUEDEN OCURRIR

DEFINIR CURVA DE OFERTA

DEFINIR CURVA DE DEMANDA

SISTEMA GRÁFICO

NODO SOLUCIÓN

•SISTEMA POZO-

YACIMIENTO

P1 = Pr - Pwfs = Pérdidas en el Yacimiento

P2 = Pwfs - Pwf = Pérdidas a través de la completación

P3 = Pwf - Pwh = Pérdidas en el tubing

P4 = Pwh - Psep = Pérdidas en la línea de flujo

Pr PePwfsPwf

P1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)

P3 = Pwf - Pwh

P4 = (Pwh - Psep)

Psep

Sales lineGas

LiquidStock tank

PT = Pr - Psep = Pérdidas de presión total

Adapted from Mach et al, SPE 8025, 1979.

Pwh

•CURVA DE

OFERTA

•CURVA DE

DEMANDA

INDICA LA CAPACIDAD DE APORTE DEL YACIMIENTO.

PARTE DE LA PRESIÓN DE YACIMIENTO HASTA LA

PRESIÓN FLUYENTE CERO DONDE SE ALCANZA LA

MÁXIMA TASA DE FLUJO.

PROPIEDADES DEL YACIMIENTO

PROPIEDADES DEL FLUIDO

GEOMETRÍA DEL POZO

CORRELACIÓN DE OFERTA: DARCY – VOGEL.

INDICA LA CAPACIDAD DEL EQUIPO DE

LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL EN GENERAR LA CAÍDA

DE PRESIÓN NECESARIA PARA HACER PRODUCIR EL

POZO EN AUSENCIA DE LA ENERGÍA NATURAL DEL

YACIMIENTO.

PROPIEDADES DEL FLUIDO

FRICCIÓN

PROPIEDADES DE LA COMPLETACIÓN:

TAMAÑO DE LA TUBERÍA

RESTRICCIONES DE LA TUBERÍA

RUGOSIDAD DE LA TUBERÍA

•COMPORTAMIENTO DE AFLUENCIA

IPR

2111 STB/D

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

TASA DE PRODUCCIÓN, BPD

PR

ES

ION

DE

FO

ND

O F

LU

YE

NT

E,

LP

C

CURVA DE OFERTACURVA DE OFERTA

CURVA DE DEMANDACURVA DE DEMANDA

PUNTO DE OPERACIÓN

TASA DE OPERACIÓN

PRESIÓN FLUYENTE

TASA MÁXIMA

DE APORTE

PRESIÓN DE YACIMIENTO

•NODO SOLUCIÓN

Pr PePwfsPwf

P1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)

P3 = Pwf - Pwh

P4 = (Pwh - Psep)

Psep

Sales lineGas

LiquidStock tank

Adapted from Mach et al, SPE 8025, 1979.

Pwh

P1 = Pr - Pwfs = Pérdidas en el Yacimiento

P2 = Pwfs - Pwf = Pérdidas a través de la completación

P3 = Pwf - Pwh = Pérdidas en el tubing

P4 = Pwh - Psep = Pérdidas en la línea de flujo

PT = Pr - Psep = Pérdidas de presión total

SI SE DESEA AISLAR EL COMPONENTE YACIMIENTO, PARA OBSERVAR SU

EFECTO SOBRE EL SISTEMA.

SI SE QUIERE EVALUAR EL EFECTO DEL CAMBIO EN EL TAMAÑO DE LA LÍNEA DE

FLUJO.

SI SE DESEA OBSERVAR EL EFECTO DE CAMBIO EN LA PRESIÓN DE SEPRACIÓN.

LA CURVA DE OFERTA DEPENDE DE:•PROPIEDADES DEL FLUIDO:

• PETRÓLEO:

VISCOSIDAD

RELACIÓN GAS PETROLEO

PUNTO DE BURBUJEO

FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN

DENSIDAD

• GAS:

VISCOSIDAD

FACTOR Z

COMPRESIBILIDAD

DENSIDAD

•CORRELACIÓN INFLOW USADA:

• PETRÓLEO: DARCY, VOGEL

• GAS: JONES, DARCY

•GEOMETRÍA DEL POZO:

• VERTICAL

• HORIZONTAL

•PROPIEDADES DEL YACIMIENTO:

• PRESIÓN DEL YACIMIENTO

• PERMEABILIDAD

• DAÑO

• ESPESOR DE ARENA NETA

FACTORES QUE AFECTAN EL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD IPR

LA CURVA DE DEMANDA DEPENDE DE:•PROPIEDADES DEL FLUIDO:

• PETRÓLEO:

VISCOSIDAD

RELACIÓN GAS PETROLEO

PUNTO DE BURBUJEO

FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN

DENSIDAD

• GAS:

VISCOSIDAD

FACTOR Z

COMPRESIBILIDAD

DENSIDAD

•CORRELACIÓN OUTFLOW USADA:

• PETRÓLEO: DUNS & ROSS

• GAS: GRAY

•FRICCIÓN

•PROPIEDADES DE LA COMPLETACIÓN:

• TAMAÑO DE LA TUBERÍA

• RESTRICCIONES DE LA TUBERÍA

• RUGOSIDAD DE LA TUBERÍA

pe

pwfsdppf

rwreLn

PwfsPwshKCq )(

)/(

...

ECUACIÓN DE FLUJO

LEY DE DARCY

Las leyes de DARCY deben considerarse siempre en la predicción de las tasas de flujo desde el yacimiento hacia el borde interior del pozo. La siguiente definición de dicha ley puede emplearse para predecir cualquier condición de flujo y es perfectamente aplicable al petróleo y al gas.

FLUJO LÍQUIDO MONOFÁSICO

FLUJO BIFÁSICO

SrwreLnBoo

PwfsPwshKoq

4/3)/(..

...00708.0

dpoo

Kro

rwreLn

hKq

pe

pwfs

4/3)/(

...00708.0ES ENTONCES UNA FUNCIÓN DE PRESIÓN Y EN EL RECORRIDO DEL PETRÓLEO Kro ES UNA FUNCIÓN DE LA SATURACIÓN DEL MISMO

dpoo

Krope

pwfs