OPTIMIZAR LA PRODUCCION DE GAS EN EL POZO X-1 CON EL METODO PLUNGER LIFT

INTRODUCCION

La eleccin del sistema de extraccin se sustenta en la siguiente informacin:

Ubicacin relativa de los reservorios de gas.

Presiones estticas y dinmicas determinadas en los ensayos individuales de cada

capa de gas.

Potencial de lquido a producir.

Antecedentes de parafinas, asfltenos y emulsiones severas en pozos vecinos.

Capacidad de compresin disponible para instalar GL.

.

En los casos en dnde se tienen importantes incertidumbres a la hora de definir el sistema de

extraccin, se ensaya el pozo en conjunto con el equipo de WO antes de bajar la instalacin final.

Este ensayo tiene la finalidad de inducir la surgencia y evaluar el comportamiento del pozo en

condiciones dinmicas y estticas, con esta informacin se puede tomar la decisin de bajar una

instalacin de pozo surgente, disminuyendo el riesgo de ahogue.

Para los casos en donde ya se tiene la seguridad de que se va a utilizar una instalacin de

pozo surgente se baja una instalacin que consiste en caera lisa, un ancla catcher (sin fijar) y

tubing corto con BHD y MHD en el fondo, idntico al utilizado en Bombeo mecnico.

La idea de este tipo de configuracin, es tener una instalacin flexible que permita cambiar

el sistema de extraccin durante el ciclo de vida del pozo, con mnimos cambios en el diseo de

fondo. La variable que determina el cambio del sistema de extraccin en este tipo de pozos, es la

evolucin de la produccin de gas de cada una de las capas. Dentro del Ciclo de Vida de un pozo

ideal de HGOR encontramos a la Surgencia Natural como etapa inicial, luego cuando el caudal de

gas declina favoreciendo la acumulacin de lquidos, se lo produce por medio de Plunger Lift. Para

pasar a esta segunda etapa solamente es necesario intervenirlo con un equipo de Slickline para fijar

el resorte de fondo en el niple BHD y con solo algunas modificaciones en las instalaciones de

superficie el pozo quedar convertido como Plunger Lift. La tercera etapa se dar cuando el gas

declina y el reservorio ya no puede ser la fuente de levantamiento del pistn y el slug de lquido, es

ah cuando se lo interviene con equipo de pulling, se fija el ancla y se bajan las varillas y la bomba

insertable de Bombeo Mecnico.

El sistema de extraccin Plunger Lift es un sistema ampliamente utilizado en la extraccin

de lquidos acumulados en pozos productores de gas y condensado que producen por debajo de su

caudal critico.

Turner (1) fue la primera persona que comenz a estudiar esta condicin en los pozos de

gas, seguido por los trabajos de Coleman (2), ecuacin que actualmente es utilizada para calcular el

Caudal Crtico de un pozo de gas.

Esta condicin se alcanza cuando la velocidad del gas en el tubing no es suficientemente

elevada para arrastrar las partculas lquidas que consecuentemente terminan acumulndose en el

fondo del pozo (proceso denominado Load up).Si esta situacin no se corrige a tiempo,

inevitablemente se alcanzar el ahogue definitivo del pozo.

El tema de plunger lift se relaciona con las siguientes asignaturas:

Reservorios

Perforacin (Fluidos de perforacin)

Cementacin

Produccin I

Produccin II

1. RESERVORIOS:

Para poder encontrar nuestro hidrocarburo con elevadas cantidades de gas lquido que se utiliza en el sistema de plunger lift primeramente se tendr que pasar por la etapa de exploracin es por eso que el tema se relaciona con la asignatura de exploracin.

La exploracin consiste en buscar yacimientos de petrleo y/o gas.

El petrleo y el gas son fluidos que emigran hasta encontrar una roca que pueda almacenarlos a esto se conoce como yacimiento o reservorio.

El petrleo no forma lagos subterrneos; siempre aparece impregnado en rocas porosas.

Los tipos ms habituales de yacimiento

Estratigrficos: En forma de cua alargada que se inserta entre dos estratos.

Anticlinal: En un repliegue del subsuelo, que almacena el petrleo en el arqueamiento del terreno.

Falla: Cuando el terreno se fractura, los estratos que antes coincidan se separan. Si el estrato que contena petrleo encuentra entonces una roca no porosa, se forma la bolsa o yacimiento.

En las ltimas dcadas se ha desarrollado enormemente la bsqueda de yacimientos bajo el mar, los cuales, si bien tienen similares caractersticas que los terrestres en cuanto a estructura de las bolsas, presentan muchas mayores dificultades a la hora de su localizacin y, por aadidura, de su explotacin.

Para tener una mejor ubicacin del reservorio se lo hace mediante los siguientes mtodos:

MTODOS GEOLGICOS

El primer objetivo es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petrleo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geolgica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de petrleo.

Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgnica enterrada hace ms de diez millones de aos.

Para todo ello, se realizan estudios geolgicos de la superficie, se recogen muestras de terreno, se realizan estudios por Rayos X, se perfora para estudiar los estratos y, finalmente, con todos esos datos se realiza la carta geolgica de la regin que se estudia.

Tras nuevos estudios sobre el terreno que determinan si hay rocas petrolferas alcanzables mediante prospeccin, la profundidad a la que habra que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusin de si merece la pena o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploracin. De hecho, nicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petrleo y slo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotacin de forma rentable.

MTODOS GEOFSICOS

Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los mtodos geolgicos de estudio de la superficie no resultan tiles, por lo cual hay que emplear la Geofsica, ciencia que estudia las caractersticas del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.

2. PERFORACION:

Es la prctica mediante la cual se confirma la existencia de hidrocarburos en el subsuelo. Para ello es necesaria la perforacin de pozos de hasta 7000 m de profundidad, con dimetros variables entre 32 y 7 pulgadas.

Actualmente el tipo de perforacin empleado es el rotatorio, para el que es necesario utilizar: una torre de perforacin que soporta todo el peso de las herramientas; una mesa rotatoria, que transmite energa, trpano, que sirve para triturar la roca, tuberas y fluido de perforacin que permite sacar los recortes del pozo, dar estabilidad a las formaciones y enfriar el equipo.

FLUIDOS DE PERFORACIN:

Uno de los principales elementos que intervienen durante la perforacin de pozos es el fluido de perforacin, entre cuyas funciones principales se encuentran:

Limpiar el fondo del pozo de recortes

Enfriar el trpano

Dar soporte a las paredes del pozo

Evitar el ingreso de fluidos de formacin al pozo

Permitir la toma de registros.

Para evitar que las paredes del pozo se derrumben durante la perforacin y, al mismo tiempo, la estructura de los estratos del subsuelo permanezca inalterada, segn se va perforando el pozo, ste va siendo recubierto mediante unas caeras de acero de un grosor de entre 6 y 12 milmetros.

3. CEMENTACIN:

El trabajo tambin se relaciona con la cementacin ya que en un determinado momento luego de la perforacin se tendrn que realizar trabajos de cementacin.

Proceso que consiste en mezclar cemento seco y ciertos aditivos con agua, para formar una lechada que es bombeada al pozo a travs de la sarta de revestimiento y colocarlo en el espacio anular entre el hoyo y el dimetro externo del revestidor. El volumen a bombear es predeterminado para alcanzar las zonas crticas (alrededor del fondo de la zapata, espacio anular, formacin permeable, hoyo desnudo, etc.). Luego se deja fraguar y endurecer, formando una barrera permanente e impermeable al movimiento de fluidos detrs del revestidor.

4. PRODUCCION: Como ltima relacin para extraer los fluidos del pozo se realiza la produccin o extraccin de los fluidos del pozo empleando plunger lift siempre y cuando se tengan las siguientes consideraciones:

Elevadas relaciones gas petrleo

Especficamente diseado para el uso en pozo de baja taza con problemas de carga de liquido

Luego de haber realizado la perforacin, se deben ejecutar pruebas de produccin para comprobar cuanto puede producir el pozo y el radio de drenaje. Adems es necesario desarrollar el campo, esto se logra perforando ms pozos, hasta cubrir todo el campo.

Los fluidos de un yacimiento (petrleo, gas, agua) entran a los pozos impulsados por la presin a los que estn confinados en el mismo. Si la presin es suficiente, el pozo resultar "surgente": produce sin necesidad de ayuda. Pero en la mayora de los casos esta surgencia natural decrece y el pozo deja de producir. Para proseguir con la extraccin se procede a la utilizacin de mtodos artificiales de produccin.

El mecanismo de surgencia natural es el ms econmico, ya que la energa es aportada por el mismo yacimiento. Los controles de la produccin se realizan en la superficie por medio del llamado "rbol de navidad", compuesto por una serie de vlvulas que permiten abrir y cerrar el pozo a voluntad. La surgencia se regula mediante un pequeo orificio cuyo dimetro depender del rgimen de produccin que se quiera dar al pozo.

Cuando la energa natural que empuja a los fluidos deja de ser suficiente, se recurre a mtodos artificiales para continuar extrayendo el petrleo. Con la extraccin artificial comienza la fase ms costosa u onerosa de la explotacin del yacimiento.

Tanto para producir un pozo por surgencia natural como por medios artificiales se emplean las mismas tuberas de produccin (tubing), en tramos de aprx. 9,45 m. de longitud, unidos por rosca y cupla, y en distintos dimetros, desde 1,66 a 4,5 pulgadas segn lo requiera el volumen de produccin.

Extraccin con plunger lift :

El ciclo comienza con un periodo de cierre con el fin de permitir que el pozo acumule suficiente presin en el espacio anular es as como una de las vlvulas de control lateral es que controla el pazo de fluido a los tanques de almacenamientose cierra mediante un motor para detener el flujo a travs de la tubera de produccin. La caja del bumper y el catcher enel cabezaldel pozo alojan el plunger que caelibremente debido alefecto dela gravedad a travs deltubing. Una vlvula abierta en el plunger permite el paso de fluido a travs de l mientras cae hasta llegar al fondo del pozo. Cuando esto sucede el plunger hace contacto con una pieza en el fondo (Bumper Spring) que cierra la vlvula, esto genera que la presin en el fondo del pozo aumente progresivamente y permite que se acumule agua y aceite encima del plunger. Despus de que se genera la restauracin de la presin hasta determinado valor la vlvula en superficie se abre. La transferencia rpida de gas desde el casing hacia la tubera adems del gas proveniente de la formacin, genera una alta velocidad instantnea que genera una cada de presin a travs del pistn y el lquido. El diferencial de presin que se genera a travs de la vlvula del plunger lift hace que esteviajehastalasuperficieaunavelocidaddesde500hasta1000piesporminutodependiendo de la forma en la cual este configurado el chocke, de la carga del fluido y delapresinenfondo.Mientrasel plungerse desplazahaciaarribaporefectodela restauracin de la presin, el fluido por encima del plunger es empujado hacia la superficie. En realidad con este procedimiento se est suaveando el pozo en diferentes intervalos de tiempo.