Optimización de Producción usando Bombas

Insertables de Cavidades Progresivas (I-PCP) y

Equipo Hidráulico de Superficie para los

campos de crudo pesado en México.

Monterrey, Nuevo Léon - Junio 9 de 2016

L. Jimenez Carreño, C. Yudiche Barbosa, Weatherford de Mexico;

O. Del Angel Gomez, DIAVAZ Group.

� Proceso de Optimizaciónimplementado desde el año 2010 para producción de crudo pesadoen tres (3) diferentes campospetrolíferos al NE de México.

� Bombas Insertables PCP (I-PCP) y Cabezales PCP Hidráulicos fueronimplementados según potencialesde producción: Altamira (20 pozos), Ébano (176 pozos), y Panuco -Cacalilao (17 pozos).

Drilling Wells: 193

Wells with ALS: 189

RP: 13 wells PCP: 176 wells

Flowwell

Summary 2014

Introducción

Introducción

� Producción Promedia Diaria (BOD) en Campo Ébano

� Rango de Características - Pozoscampo Ébano

3

GOR

< 50

Introducción

Objetivos Requeridos:

� Disminución en frecuencia de equipos de intervención a pozos debido aque sacar tubería de producción era siempre obligatoria.

� Ahorrar tiempo y costos inherentes a fallas en sistemas PCP, portiempos no productivos durante servicio a pozos y producción diferidaasociada.

� Reducir impacto energético por concepto de costos de consumo deenergía relacionados con el sistema de levantamiento artificial instalado.

Método

� Bombas Convencionales: estator parte de la sarta de tubería de producción + rotor en fondo de la sarta de varillas.

� Cabezales PCP:

‒ Soportan la sarta de varillas (cargasaxiales).

‒ Entregan torque requerido (PR).‒ Proveen liberación segura de la

energía almacenada (back-spin enshut-downs).

PC Pump

Surface

well fluids

Método

� Sistemas Insertables (I-PCP): bombacompleta instalada junto con la sarta de varillas a través de la sarta de tuberíade producción.

‒ Sin tiempo ni costos por sacada de tubería.

‒ Opción adicional para correr/sacar instrumentación de fondo (DHG).

‒ Disponibilidad para diferentes tamañosde tubería (2-7/8” - 5-1/2”), incluyendodos métodos de anclaje: PSN or AnclaEspecial PCP.

Método

� Sistemas Insertables (I-PCP) tienen aplicación para un amplio rango de requerimientos en capacidades de desplazamiento y levantamiento.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 50 100 150 200

Ma

xim

um

Lif

t (m

)

Volumetric Capacity (m3/d/100rpm)

2 7/8"

tubing

3 1/2"

tubing

4 1/2"

tubing

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

0 200 400 600 800 1000 1200

Ma

xim

um

Lif

t (f

t)

Volumetic Capacity (bpd/100 rpm)

Método

� Mejora en los diseños I-PCP consideró cambiar su sistema de anclajeinferior por riesgos cuando hay producción de sólidos.

� Adicionalmente se incluyeron actividades de lavado a través de latubería de producción (Flushings) para prevenir pega de bomba enfondo.

� Completamientos PCP incorporaron PSN iniciales, con anillos deasentamiento en la parte superior del ensamble y rotor con formaespecial para permitir flushings, sin tubos extensión adicionales, nidesasentamiento de bomba.

Método

� Característica única de rotor enpunta de flecha que hace tope con anillo flotador ubicado en la parte superior del ensamble.

� Tensión adicional con estos dos componentes en contacto permitedesasentar y sacar sarta de varillas.

� Para flushings, la punta de flechase ubica en tubo orbital, quedandoresto del rotor dentro de la tuberíade producción.

Método

� Bombas convencionales PCP fueronlas primeras instaladas (2008-2009); Sistemas Insertables I-PCP se introdujeron desde 2010; 383 bombashistóricamente instaladas en Ébano.

Método

� Run Life por modelo I-PCP instaladoen campo Ébano

496

477

607616

353

940

706

0

200

400

600

800

1000

30-1500 17-1000 14-1200 11-1800 11-1200 7-2000 6-1000

RL

Da

ys

I-PCP model

� Nomenclatura ISO modelos de bomba:

‒ 1er número: Capacidad de Desplazamiento Nominal, m3/día/100rpm (o BFD/100rpm).

‒ 2o número: Capacidad Máxima de Levantamiento, m (o ft).

Método

12

� Autoclave PCP

� CabezalHidráulicoPCP

Resultados

13

PCP 24-1200

PCP 24-1200

PCP 24-1200

PCP 24-1200

IPCP 17-1000

PCP 24-1200

FLOWING

IPCP 14-1200

FLOWING

FLOWING

IPCP 14-1200

PCP 15-1400PCP 10-1200

IPCP 6-1000

FLOWINGPCP 22-2500

RP

PCP 22-2500

FLOWING

IPCP 17-1000

Sep-08

Mar-09

Oct-09

May-10

Nov-10

Jun-11

Dec-11

Jul-12

Jan-13

Aug-13

Mar-14

Sep-14

0 1 2 3 4 5 6

Dat

e

# Well Service

EBANO-1050

EBANO-1056

EBANO-1065

EBANO-1086H

EBANO-1130

� Ejemplos de Optimización Servicios a Pozos Campo Ébano

Resultados

14

� 90% aprox. de ahorro en dinero por costos de intervención a pozos a través de:

‒ Unidades Flush-by: promedio de US$ 6,100/servicio vs. US$ 42,675/díausando un equipo convencional.

‒ Tiempo de Intervención para corrida y extracción de 1-2 días vs. 3-4 díasrespecto a equipos anteriores disponibles en el área.

� Las siguientes gráficas representan ejemplos reales del nivel de optimización alcanzado en el campo Ébano, entre bombasconvencionales PCP y sistemas I-PCP.

Resultados

15

� Costos Tipo PCP vs. I-PCP Servicio a Pozos Campo Ébano

� Impacto de Costos porPérdidas de Producción(PCP vs. I-PCP)

Resultados

16

0

50

100

150

200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Ga

s C

on

sum

pti

on

(L/

Da

y)

Days

GenSet 4.3L

Hydraulic Skid 5.7L

Hydraulic Skid 4.3L

Hydraulic Skid 3.0L

� Consumo de Gas Tipo – Equipos de Superficie Campo Ébano

Resultados

17

$14,462.1

$10,344.8

$-

$5,000.0

$10,000.0

$15,000.0

$20,000.0

Ebano-1129 (HYD Skid 5.7L) Ebano-1120 (HYD Skid 3.0L)

An

nu

al

Co

st (U

S$

)

� Costo Anual Representativo - Equipos de Superficie Campo Ébano

Resultados

18

$1,357,726.4

$834,490.5

$-

$300,000

$600,000

$900,000

$1,200,000

$1,500,000

2012 2013

An

nu

al C

ost

(U

S$

)

� Comparativo Anual Población Máxima PCP & Costos LPG- Equipos de Superficie Campo Ébano

Conclusiones

19

� Valor Agregado Optimización PCP: Ensayos Elastoméricos.

Ensayos de Compatibilidad PCP Campo Ébano (Junio/13)

Conclusiones

20

� Valor Agregado Optimización PCP: Instalaciones Lacustres.

Campo MX Inst. PCP Lacustres

Ebano 21

Altamira 7

Panuco-Cacalilao 10

Conclusiones

21

� Valor Agregado Optimización PCP: Sostenibilidad en el tiempo.

Población PCP 2016

Conclusiones

22

� Valor Agregado Optimización PCP: Nuevas Tecnologías.

Ancla Especial I-PCP(Feb 12/16)

Conclusiones

23

� La Tarea se ha hecho bien!

� Qué puede seguir?

‒ Evaluación de nuevos elastómeros disponibles.

‒ Eventuales Intervenciones con Estimulaciones Químicas.

‒ I-PCP + Varilla Continua + FB & Inyector.

‒ Eventual corrida de Sensores de Fondo (DHG).

‒ Estandarización de I-PCPs.

Agradecimientos

24

Los autores agradecen la oportunidad de preparar este trabajo a lacompañia Operadora del campo Ébano (Diavaz), en especial a supersonal involucrado quienes suministraron información valiosa yrevisaron los resultados obtenidos.

Así mismo, a Weatherford por todo su soporte y ánimo en desarrollar estetipo de trabajos a fin de liderar con el ejemplo.