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LEVANTAMIENTO IPR

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  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

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    ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

    FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA Y

    PETRLEOS

    ESTUDIO TCNICO ECONMICO PARA INCREMENTAR LA

    PRODUCCIN DE PETRLEO EN EL CAMPO YUCA

    PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIEROS ENPETRLEOS

    DARWIN EDUARDO CALVOPIA CASTELLANO

    [email protected]

    DANIEL RICARDO PALMA [email protected]

    DIRECTOR: ING. MIGUEL NGEL OROZCO ESPINOZA

    [email protected]

    Quito, Abril 2012

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

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    II

    DECLARACIN

    Nosotros, Darwin Eduardo Calvopia Castellano y Daniel Ricardo Palma

    Mio, declaramos bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de nuestra

    autora; que no ha sido previamente presentada para ningn grado o calificacin

    profesional; y que hemos consultado las referencias bibliogrficas que se

    incluyen en este documento.

    A travs de la presente declaracin cedemos nuestros derechos de propiedad

    intelectual correspondientes a este trabajo, a la Escuela Politcnica Nacional,

    segn lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por

    normatividad institucional vigente.

    DARWIN CALVOPIA C. DANIEL PALMA M.

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    III

    CERTIFICACIN

    Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Darwin Eduardo

    Calvopia Castellano y Daniel Ricardo Palma Mio bajo mi supervisin.

    Ing. Miguel Orozco

    DIRECTOR DE PROYECTO

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    IV

    AGRADECIMIENTO

    A DIOS, la luz que siempre me a guiado por el camino del bien, quien me a dado

    la fortaleza para seguir adelante, a quien le debo mi vida y mis logros. Gracias

    flaco por bendecir mis pasos.

    A mis padres Luz y Ral y a mis hermanos Byron, Hugo, Katy y Lili, por darme el

    apoyo incondicional en todo momento.

    A Don Edmundo y Marianita, a quienes considero como mis segundos padres, por

    sus consejos, comprensin, confianza y calor de hogar en estos aos.

    A la Escuela Politcnica Nacional, en especial a la Facultad de Ingeniera en

    Geologa y Petrleos, a todos los ingenieros que a lo largo de este tiempo

    supieron compartir sus conocimientos.

    Al director del proyecto Ing. Miguel Orozco, por haber brindado la colaboracin

    desinteresada para culminar esta etapa de mi vida, gracias por su apoyo y

    consejos.

    A todos los Pollitos con quienes compart muchos gratos momentos en esta etapa

    de mi vida. Un agradecimiento especial a Daniel Palma gran amigo, con quien

    pude alcanzar esta meta.

    DarwinDarwinDarwinDarwin

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

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    V

    AGRADECIMIENTO

    El presente proyecto de titulacin necesit de varios actores para ser una

    realidad, por ello mi agradecimiento para todas esas buenas personas que en su

    momento supieron prestarme su conocimiento, gua y amistad.

    A mi padre Ricardo y mi hermana Gaby, por todos esos aos de consejos, y

    enseanzas, que muchas veces tardaron en ser escuchados pero su insistencia y

    su buen ejemplo me permiten hoy alcanzar un logro importante.

    A los ingenieros de la Escuela Politcnica Nacional Facultad de Ingeniera en

    Geologa y Petrleos en especial al Ingeniero Barros codirector del Proyecto, a

    todos ellos les agradezco por compartir conmigo su conocimiento.

    Ingeniero Miguel Orozco, por su ayuda, por transmitirnos sus conocimientosfacilitando el desarrollo del proyecto y por su amistad, Gracias!

    A mi familia por su apoyo y confianza a lo largo de estos aos, hoy que logro

    alcanzar una meta, ojala que sea apenas una pequea parada en un largo

    camino, espero siempre contar con ustedes para hacer que el trayecto sea mas

    sencillo con su amena compaa.

    A mis amigos aquellas buenas personas que cada me regalan un poco de su

    tiempo y comparten conmigo sus alegras y penas, que me impulsan ha seguir

    adelante, en especial a los pollitos Grandes compaeros, Grandes amigos; y para

    mi gran amigo Darwin con quien elaboramos el Proyecto de titulacin por su

    paciencia y ayuda Gracias.

    Son por ello participes de este logro, a quienes debo mi Gratitud.DanielDanielDanielDaniel

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    6/252

    VI

    DEDICATORIA

    A mis queridos papis Luz y Ral, vivo ejemplo de humildad, honradez y

    superacin, quienes me demostraron que con esfuerzo y dedicacin todo es

    posible.

    A los dueos de mi corazn, la razn de mi vida Rosy y Sebastian, los amo

    mucho.

    A todas las personas que de uno u otra forma contribuyeron para que esta meta

    se haga realidad.

    DarwinDarwinDarwinDarwin

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

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    VII

    DEDICATORIA

    A mi padre, Ricardo, y a mi Hermana, Gaby, sin su ayuda, confianza y apoyo me

    hubiera encontrado perdido, pero halle el camino haciendo de sus vidas mi

    ejemplo, cuando los problemas surgan me pareci que fue distante y complicado,

    pero ahora que llego a la meta, comprendo que fue lo suficientemente largo para

    ensearme paciencia, lo suficientemente difcil para ensearme a superar los

    obstculos y entre la distancia y la dificultad comprend cuan importante es

    tenerlos a mi lado, por todo este Proyecto es para ustedes.

    DanielDanielDanielDaniel

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    VIII

    CONTENIDO

    CONTENIDO ....................................................................................................... VIII

    NDICE DE TABLAS ............................................................................................ XIV

    NDICE DE FIGURAS ......................................................................................... XVI

    NDICE DE ANEXOS .......................................................................................... XIX

    SIMBOLOGA ....................................................................................................... XX

    RESUMEN ........................................................................................................ XXIII

    PRESENTACIN ............................................................................................. XXIV

    CAPTULO 1 ........................................................................................................... 1

    DESCRIPCIN DE LAS CARACTERSTICAS ACTUALES DEL CAMPO YUCA ... 1

    1.1 BREVE RESEA HISTRICA .......................................................................... 1

    1.2 UBICACIN ...................................................................................................... 2

    1.3 ASPECTOS GEOLGICOS .............................................................................. 3

    1.3.1 DESCRIPCIN ESTRUCTURAL DEL CAMPO. .......................................... 3

    1.3.2 DESCRIPCIN ESTRATIGRFICA DE LOS YACIMIENTOS ..................... 4

    1.4 CARACTERIZACIN DEL RESERVORIO ........................................................ 81.4.1 PROPIEDADES DE LA ROCA..................................................................... 8

    1.4.1.1 Porosidad () ......................................................................................... 8

    1.4.1.2 Permeabilidad (k) ................................................................................... 8

    1.4.1.3 Resistividad (R) ...................................................................................... 8

    1.4.1.4 Resistividad del Agua de Formacin (RW) .............................................. 8

    1.4.1.5 Saturacin de Agua (SW) ........................................................................ 9

    1.4.1.6 Resultados de Anlisis de Ncleos ........................................................ 91.4.1.7 Contenido de Fluidos ............................................................................. 9

    1.4.2 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS .......................................................... 10

    1.4.2.1 Presin de burbuja (Pb) ........................................................................ 10

    1.4.2.2 Razn gas petrleo (GOR) ................................................................ 10

    1.4.2.3 Factor volumtrico del petrleo (O) ..................................................... 11

    1.4.2.4 Viscosidad del petrleo (o) .................................................................. 11

    1.4.2.5 Densidad del petrleo (o) .................................................................... 121.4.3 PROPIEDADES PETROFSICAS .............................................................. 14

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    IX

    1.4.3.1 Espesor de la Arena ............................................................................. 14

    1.4.3.2 Espesor Neto........................................................................................ 14

    1.4.3.3 Porosidad ............................................................................................. 14

    Perfil de Densidad de Formacin ................................................................... 15

    Perfil Snico ................................................................................................... 15

    Perfil Neutrnico ............................................................................................ 15

    1.4.3.4 Saturacin de Agua (Sw)....................................................................... 17

    1.4.3.5 Resistividad del Agua (Rw) ................................................................... 19

    1.4.3.6 Salinidad............................................................................................... 19

    1.4.3.7 Volumen de Arcilla ................................................................................ 21

    1.4.3.8 Valores de corte (Cut Off) ..................................................................... 23

    1.4.4 RESULTADOS DE LAS CARACTERSTICAS PETROFSICAS DEL

    CAMPO. .............................................................................................................. 23

    1.4.5 TOPES Y BASES ....................................................................................... 24

    1.4.6 RESULTADOS DE LAS CARACTERSTICAS PVT DEL CAMPO. ............ 26

    1.4.7 BUILD UP DE LOS POZOS ....................................................................... 26

    1.4.7.1 Presiones. ............................................................................................ 27

    CAPITULO 2 ......................................................................................................... 29

    ANLISIS DE LA SITUACIN ACTUAL DEL CAMPO YUCA ............................... 29

    2.1 TIPOS DE COMPLETACIN .......................................................................... 29

    2.1.1 POZOS VERTICALES ............................................................................... 29

    2.1.2 POZOS DIRECCIONALES ........................................................................ 29

    2.1.3 PRUEBAS INICIALES ............................................................................... 30

    2.2 HISTORIAL DE REACONDICIONAMIENTO DE POZOS ............................... 302.3 SISTEMAS DE PRODUCCIN ....................................................................... 30

    2.3.1 BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE .......................................................... 31

    2.3.1.1 Principio de funcionamiento. ................................................................ 31

    2.3.1.2 Ventajas Y Desventajas del sistema de bombeo electrosumergible..... 32

    2.3.1.3 Descripcin del Equipo del Sistema de Bombeo Electrosumergible .... 33

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    X

    Equipos de superficie .................................................................................... 34

    Equipos de Subsuelo ..................................................................................... 35

    2.4 FACILIDADES DE PRODUCCIN .................................................................. 40

    2.5 REINYECCIN DE AGUA DE FORMACIN .................................................. 41

    2.6 PRODUCCIN ................................................................................................ 41

    2.6.1 HISTORIAL DE PRODUCCIN DEL CAMPO YUCA ................................ 42

    2.6.1.1 Napo U ................................................................................................. 44

    2.6.1.2 Napo T .................................................................................................. 45

    2.6.1.3 Holln Superior ...................................................................................... 46

    2.6.1.4 Holln Inferior ........................................................................................ 47

    2.6.2 ANLISIS DE PRESIONES POR RESERVORIO ...................................... 48

    2.6.2.1 Napo U ................................................................................................. 48

    2.6.2.2 Napo T .................................................................................................. 48

    2.6.2.3 Holln Superior ...................................................................................... 49

    2.6.2.4 Holln Inferior ........................................................................................ 50

    2.6.3 ANLISIS DE PRESIONES POR POZO PRODUCTOR ........................... 50

    2.6.3.1 Presin de Reservorio (PR) .................................................................. 50

    2.6.3.2 Presin de fondo fluyente (Pwf) ............................................................. 512.6.4 MECANISMOS DE PRODUCCIN ........................................................... 52

    2.6.4.1 Reservorio U ........................................................................................ 52

    2.6.4.2 Reservorio T ......................................................................................... 52

    2.6.4.3 Reservorio Holln Superior ................................................................... 53

    2.6.4.4 Reservorio Holln Inferior ...................................................................... 53

    2.6.5 PRUEBAS DE PRODUCCIN .................................................................. 54

    2.7 ESTADO ACTUAL DE LOS POZOS ............................................................... 562.8 RESERVAS REMANENTES ........................................................................... 57

    2.9 NDICE DE PRODUCTIVIDAD ACTUAL DE CADA POZO PRODUCTOR DEL

    CAMPO YUCA ...................................................................................................... 57

    CAPITULO 3 ......................................................................................................... 59

    PROPUESTA TCNICA PARA INCREMENTAR Y OPTIMIZAR LA PRODUCCIN

    EN LOS POZOS DEL CAMPO YUCA ................................................................... 59

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    11/252

    XI

    3.1 ANLISIS NODAL ........................................................................................... 59

    3.1.1 CONCEPTO DE ANLISIS NODAL .......................................................... 59

    3.1.2 PROCEDIMIENTO DE ANLISIS .............................................................. 60

    3.1.3 PARMETROS NECESARIOS .................................................................. 62

    3.1.4 COMPORTAMIENTO DE AFLUENCIA DE FLUIDOS DE FORMACIONES

    PRODUCTORAS ................................................................................................ 62

    3.1.4.1 ndice de Productividad (IP) ................................................................. 63

    3.1.4.2 Eficiencia de Flujo ................................................................................ 64

    3.1.5 IPR EN YACIMIENTOS .............................................................................. 64

    3.1.5.1 Ecuacin de Vogel ................................................................................ 65

    3.1.5.2 Ecuacin de Fetkcovich ....................................................................... 66

    3.1.6 PUNTO DE ANLISIS CONDICIONES DE OPERACIN ...................... 68

    3.1.7 ANLISIS DE SENSIBILIDADES............................................................... 68

    3.1.8 DESCRIPCIN DEL PROGRAMA COMPUTACIONAL DE ANLISIS

    NODAL ............................................................................................................... 70

    3.1.9 ASPECTOS GENERALES DE LA SIMULACIN ...................................... 72

    3.1.9.1 Consideraciones Generales del Estudio .............................................. 72

    3.1.9.2 Procedimiento de Ingreso de Datos ..................................................... 743.1.10 MTODO GENERAL DE AJUSTE DE PARMETROS MEDIDOS ......... 80

    3.1.10.1 Ajuste de las Propiedades del Fluido ................................................. 80

    3.1.10.2 Perfil de Presiones ............................................................................. 82

    3.1.10.3 Correlaciones de Flujo ....................................................................... 83

    3.2 RESULTADOS DEL ANLISIS NODAL POZOS SELECCIONADOS ............. 83

    3.2.1 YUCA 1B .................................................................................................... 83

    3.2.2 YUCA 2B .................................................................................................... 873.2.3 YUCA 7 ...................................................................................................... 90

    3.2.4 YUCA 14 .................................................................................................... 93

    3.2.5 YUCA 15 .................................................................................................... 95

    3.2.6 YUCA 16 .................................................................................................... 99

    3.2.7 YUCA 21D................................................................................................ 101

    3.2.8 YUCA 23D................................................................................................ 104

    3.3 ANLISIS DE RESERVAS ............................................................................ 108

    3.3.1 MTODO DE CURVAS DE DECLINACIN ............................................ 108

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    12/252

    XII

    3.3.2 RESULTADOS ......................................................................................... 108

    3.3.2.1 Arena U Superior ................................................................................ 109

    3.3.2.2 Arena U Inferior .................................................................................. 110

    3.3.2.3 Arena T Superior ................................................................................ 110

    3.3.2.4 Arena T Inferior ................................................................................... 111

    3.3.2.5 Arena H Superior ................................................................................ 111

    3.3.2.6 Arena H Inferior .................................................................................. 111

    3.3.3 RESULTADOS DEL ANLISIS DE RESERVAS POR POZO .................. 112

    3.3.3.1 Yuca 12 .............................................................................................. 112

    3.3.3.2 Yuca 13 .............................................................................................. 112

    3.3.3.3 Yuca 19D ............................................................................................ 113

    3.3.3.4 Yuca 22D ............................................................................................ 113

    3.3.3.5 Yuca 24D ............................................................................................ 114

    3.3.3.6 Yuca 25D ............................................................................................ 114

    3.4 ANLISIS DE POZOS CERRADOS .............................................................. 115

    3.4.1 YUCA 3 .................................................................................................... 115

    3.4.2 YUCA 4 .................................................................................................... 115

    3.4.3 YUCA 8 .................................................................................................... 1153.4.4 YUCA 9 .................................................................................................... 116

    3.4.5 YUCA 17 .................................................................................................. 116

    3.4.6 YUCA 20D................................................................................................ 116

    3.5 PROPUESTA TCNICA PARA INCREMENTAR LA PRODUCCIN ............ 117

    CAPITULO 4 ....................................................................................................... 120

    ANLISIS ECONMICO DEL PROYECTO ........................................................ 1204.1 INTRODUCCIN .......................................................................................... 120

    4.2 CRITERIOS PARA LA EVALUACIN ECONMICA ..................................... 120

    4.2.1 VALOR ACTUAL NETO (VAN) ................................................................. 120

    4.2.2 TASA INTERNA DE RETORNO (TIR) ...................................................... 121

    4.2.3 RELACIN BENEFICIO/COSTO ............................................................. 122

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    13/252

    XIII

    4.3 COSTOS DE REACONDICIONAMIENTO .................................................... 122

    4.4 COSTOS DE PRODUCCIN ........................................................................ 124

    4.5 INGRESOS ................................................................................................... 124

    4.6 EGRESOS ..................................................................................................... 125

    4.7 CRONOGRAMA DE REACONDICIONAMIENTOS ....................................... 125

    4.8 HIPTESIS BAJO LA CUAL SE REALIZA EL ANLISIS ECONMICO ...... 126

    4.9 RESUMEN DEL ANLISIS ECONMICO .................................................... 126

    CAPTULO 5 ....................................................................................................... 130

    CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 130

    5.1 CONCLUSIONES .......................................................................................... 130

    5.2 RECOMENDACIONES ................................................................................. 132

    REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS .................................................................... 133

    ANEXOS ............................................................................................................. 135

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    14/252

    XIV

    NDICE DE TABLAS

    CAPTULO 1

    TABLA 1.1Resultados del anlisis convencional de ncleos de corona ................ 9

    TABLA 1.2Resultado de contenido de fluidos ...................................................... 10

    TABLA 1.3Salinidades de los Yacimientos .......................................................... 20

    TABLA 1.4Resultado de las caractersticas petrofsicas del campo Yuca ........... 23

    TABLA 1.5Topes y bases de las formaciones en el campo Yuca ........................ 25

    TABLA 1.6Resultados del anlisis PVT ............................................................... 26

    CAPTULO 2

    TABLA 2.1Reporte de produccin acumulada hasta Julio del 2011 .................... 42

    TABLA 2.2Presin de reservorio para cada pozo ................................................ 51

    TABLA 2.3Presin de fondo fluyente para cada pozo ......................................... 51

    TABLA 2.4Pruebas de produccin por pozo ........................................................ 55

    TABLA 2.5Sumario de produccin diaria por arena ............................................. 55

    TABLA 2.6Estado actual de los pozos ................................................................. 56

    TABLA 2.7Reservas remanentes de petrleo del campo Yuca ........................... 57

    TABLA 2.8ndice de productividad por pozo ........................................................ 58

    CAPTULO 3

    TABLA 3.1Resultados de sensibilidades Yuca 1B ............................................... 86

    TABLA 3.2Resultados de sensibilidades Yuca 2B ............................................... 90

    TABLA 3.3Resultados de sensibilidades Yuca 7 ................................................. 93

    TABLA 3.4Resultados de sensibilidades Yuca 15 ............................................... 98TABLA 3.5Resultados de sensibilidades Yuca 21D ........................................... 103

    TABLA 3.6Resultados de sensibilidades Yuca 23D ........................................... 107

    TABLA 3.7 Arenas producidas por cada pozo del campo Yuca .......................... 109

    TABLA 3.8 Clculo de reservas remanentes arena U SUPERIOR ..................... 109

    TABLA 3.9 Clculo de reservas remanentes arena U INFERIOR ...................... 110

    TABLA 3.10 Clculo de reservas remanentes arena T SUPERIOR ................... 110

    TABLA 3.11 Clculo de reservas remanentes arena T INFERIOR ..................... 111TABLA 3.12 Clculo de reservas remanentes arena H SUPERIOR ................... 111

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    15/252

    XV

    TABLA 3.13 Clculo de reservas remanentes arena H INFERIOR .................... 111

    TABLA 3.14 Resumen de la propuesta tcnica para cada pozo ......................... 118

    TABLA 3.15 Resumen de los trabajos propuestos ............................................. 119

    CAPTULO 4

    TABLA 4.1 Costos de reacondicionamiento (LIMPIEZA DE BES) ...................... 123

    TABLA 4.2 Costos de reacondicionamiento (ESTIMULACIN) ......................... 123

    TABLA 4.3 Costos de reacondicionamiento (PESCA) ........................................ 124

    TABLA 4.4 Cronograma de trabajos propuestos ................................................ 125

    TABLA 4.5 Resultados finales primer escenario ................................................. 127

    TABLA 4.6 Resultados finales segundo escenario ............................................. 128

    TABLA 4.7 Resultados finales tercer escenario .................................................. 129

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

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    XVI

    NDICE DE FIGURAS

    CAPTULO 1

    FIGURA 1.1Mapa de ubicacin del campo Yuca ................................................... 2

    FIGURA 1.2Edad estructural del campo Yuca ....................................................... 3

    FIGURA 1.3Columna crono estratigrfica del campo Yuca .................................... 6

    FIGURA1.4Columna estratigrfica de la Cuenca Oriente ...................................... 7

    FIGURA 1.5Mapa de contorno estructural al tope del reservorio U inferior ......... 24

    FIGURA 1.6Historial de presiones de reservorio para la arena U ........................ 27

    FIGURA 1.7Historial de presiones de reservorio para la arena T ........................ 27

    FIGURA 1.8Historial de presiones de reservorio para la arena HOLLN .............. 28

    CAPTULO 2

    FIGURA 2.1Diagrama esquemtico de los equipos de superficie y fondo ........... 33

    FIGURA 2.2Diagrama ilustrativo de la caja de venteo ......................................... 35

    FIGURA 2.3Bomba multietapas ........................................................................... 36

    FIGURA 2.4 Separador de gas ............................................................................. 37

    FIGURA 2.5 Succin estndar .............................................................................. 37

    FIGURA 2.6Seccin sellante ................................................................................ 38

    FIGURA 2.7Corte transversal de un motor de fondo ............................................ 39

    FIGURA 2.8Tipos de cables ................................................................................. 40

    FIGURA 2.9Porcentaje de aporte de produccin por arena ................................. 42

    FIGURA 2.10Historial de produccin del campo Yuca ......................................... 43

    FIGURA 2.11Historial de produccin de la arenisca U ......................................... 44

    FIGURA 2.12Historial de produccin de la arenisca T ......................................... 45FIGURA 2.13Historial de produccin de la arenisca HOLLN SUPERIOR ........... 46

    FIGURA 2.14Historial de produccin de la arenisca HOLLN INFERIOR ............ 47

    FIGURA 2.15Historial de presiones de la arenisca U ........................................... 48

    FIGURA 2.16Historial de presiones de la arenisca T ........................................... 49

    FIGURA 2.17Historial de presiones de la arenisca HOLLN SUPERIOR ............. 49

    FIGURA 2.18Historial de presiones de la arenisca HOLLN INFERIOR .............. 50

    FIGURA 2.19Mecanismo de empuje reservorio U ............................................... 53FIGURA 2.20Mecanismo de empuje reservorio T ................................................ 54

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    17/252

    XVII

    FIGURA 2.21Distribucin de la produccin diaria por arena ................................ 55

    CAPTULO 3

    FIGURA 3.1Diagrama general del anlisis nodal ................................................. 60

    FIGURA 3.2 Ubicacin de los nodos ..................................................................... 60

    FIGURA 3.3Posibles perdidas de presin en el sistema ...................................... 61

    FIGURA 3.4IPR (Inflow Performance Curve) ....................................................... 63

    FIGURA 3.5Curva IPR ......................................................................................... 66

    FIGURA 3.6Tasa de produccin posible o de equilibrio ....................................... 68

    FIGURA 3.7Anlisis nodal .................................................................................... 72

    FIGURA 3.8Datos generales del proyecto ........................................................... 75

    FIGURA 3.9Asistente para perfil de lneas ........................................................... 75

    FIGURA 3.10Modelo fsico del pozo .................................................................... 76

    FIGURA 3.11Propiedades BLACK OIL .............................................................. 76

    FIGURA 3.12Datos del reservorio y la capa ........................................................ 77

    FIGURA 3.13Perfil de desviacin ......................................................................... 77

    FIGURA 3.14Perfil geotrmico ............................................................................. 78

    FIGURA 3.15Configuracin de la tubera de produccin ..................................... 78FIGURA 3.16Equipo de pozo ............................................................................... 79

    FIGURA 3.17Datos de la bomba electrosumergible ............................................. 79

    FIGURA 3.18Anlisis nodal .................................................................................. 80

    FIGURA 3.19Ajuste del perfil de presiones medidas............................................ 82

    FIGURA 3.20Anlisis nodal de fondo Yuca 1B ..................................................... 84

    FIGURA 3.21Anlisis nodal de cabeza Yuca 1B .................................................. 85

    FIGURA 3.22Anlisis de sensibilidades Yuca 1B ................................................. 86FIGURA 3.23Anlisis nodal de fondo Yuca 2B ..................................................... 88

    FIGURA 3.24Anlisis nodal de cabeza Yuca 2B .................................................. 88

    FIGURA 3.25Anlisis de sensibilidades Yuca 2B ................................................. 89

    FIGURA 3.26Anlisis nodal de fondo Yuca 7 ....................................................... 91

    FIGURA 3.27Anlisis nodal de cabeza Yuca 7..................................................... 91

    FIGURA 3.28Anlisis de sensibilidades Yuca 7 ................................................... 92

    FIGURA 3.29Anlisis nodal de fondo Yuca 14 ..................................................... 94

    FIGURA 3.30Anlisis nodal de cabeza Yuca 14 ................................................... 95

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    18/252

    XVIII

    FIGURA 3.31Anlisis nodal de fondo Yuca 15 ..................................................... 96

    FIGURA 3.32Anlisis nodal de cabeza Yuca 15 ................................................... 97

    FIGURA 3.33Anlisis de sensibilidades Yuca 15 ................................................. 98

    FIGURA 3.34Anlisis nodal de fondo Yuca 16 ................................................... 100

    FIGURA 3.35Anlisis nodal de cabeza Yuca 16 ................................................. 100

    FIGURA 3.36Anlisis nodal de fondo Yuca 21D................................................. 102

    FIGURA 3.37Anlisis nodal de cabeza Yuca 21D .............................................. 103

    FIGURA 3.38Anlisis de sensibilidades Yuca 21D ............................................. 104

    FIGURA 3.39Anlisis nodal de fondo Yuca 23D................................................. 105

    FIGURA 3.40Anlisis nodal de cabeza Yuca 23D .............................................. 106

    FIGURA 3.41Anlisis de sensibilidades Yuca 23D ............................................. 107

    FIGURA 3.42 Porcentaje de incremento por los trabajos propuestos ................. 119

    CAPTULO 4

    FIGURA 4.1 Tiempo de recuperacin de la inversin primer escenario .............. 127

    FIGURA 4.2 Tiempo de recuperacin de la inversin segundo escenario .......... 128

    FIGURA 4.3 Tiempo de recuperacin de la inversin tercer escenario ............... 129

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    19/252

    XIX

    NDICE DE ANEXOS

    CAPTULO 1

    ANEXO 1.1. Carta GEN - 9. Resistividad de soluciones salinas ......................... 137

    ANEXO 1.2 Resultados petrofsicos por pozo..................................................... 138

    ANEXO 1.3 Resultados de BUILD UP ................................................................ 144

    CAPTULO 2

    ANEXO 2.1Diagramas de completacin de cada pozo ...................................... 147

    ANEXO 2.2Completacin y pruebas iniciales .................................................... 170

    ANEXO 2.3 Resumen de trabajos de reacondicionamiento para cada pozo ...... 174

    CAPTULO 3

    ANEXO 3.1 Tablas de correlaciones PVT ........................................................... 194

    ANEXO 3.2 Correlaciones de flujo multifsico vertical ........................................ 199

    ANEXO 3.3 Localizacin de los pozos en el campo Yuca................................... 200

    ANEXO 3.4 Ecuacin PSEUDOSTEADYSTATE................................................. 202

    ANEXO 3.5 Curvas de declinacin de produccin por pozo y arena .................. 203

    CAPTULO 4

    ANEXO 4.1 Incremento de produccin mensual incluida la declinacin ............. 224

    ANEXO 4.2 Resultados de la evaluacin econmica para el Primer escenario .. 225

    ANEXO 4.3 Resultados de la evaluacin econmica para el segundo escenario226

    ANEXO 4.4 Resultados de la evaluacin econmica para el tercer escenario ... 227

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    20/252

    XX

    SIMBOLOGA

    Smbolo Definicin

    API: American Petroleum Institute

    BAPD: Barriles de agua por da

    BES, ESP: Bombeo elctrico sumergible

    BF: Barriles fiscales

    BFPD: Barriles de fluido por da

    BIPD: Barriles inyectados por da

    Bls: Barriles

    BPPD: Barriles de petrleo por da

    BSW: Basic sediments and water

    CEPE: Corporacin Estatal Petrolera Ecuatoriana

    C: Compresibilidad

    Co: Compresibilidad del petrleo

    Fnck: Flujo neto de caja

    Fr: Factor de recobro

    Ft: PiesFt3: Pies cbicos

    GOR: Razn gas petrleo

    gr: Gramos

    HCL: Acido clorhdrico

    HI: Arenisca Holln Inferior

    HS: Arenisca Holln Superior

    Hz: HertzK: Permeabilidad

    Kg: kilogramo

    Km: Kilmetros

    m: metros

    md: Milidarcy

    mp: Medio punzonado

    l: Litro

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    XXI

    lb: Libra

    MD: Profundidad medida

    MM: Millones

    M: Miles

    Ni: Reservas iniciales

    Np: Reservas producidas

    OFM: OIL FIELD MANAGER

    P: Presin

    Pb: Presin de burbuja

    PCS: Pies cbicos estandar

    Pi: Presin inicialPOES: Petrleo original en sitio

    PR: Presin de Reservorio

    Psep: Presin del separador

    PVT: Presin, volumen y temperatura

    Pwf: Presin de fondo fluyente

    Pws: Presin esttica de yacimiento

    Q,q: CaudalR: Resistividad

    Rs: Solubilidad del gas

    Rw: Resistividad del agua de formacin

    Sg: Saturacin de gas

    So: Saturacin de petrleo

    Sw: Saturacin de agua

    T: TemperaturaTI: Arenisca T Inferior

    TS: Arenisca T Superior

    TIR: Tasa interna de retorno

    TIRm: Tasa interna de retorno mensual

    TVD: Profundidad vertical verdadera

    UI: Arenisca U Inferior

    US: Arenisca U Superior

    USD: Dlares

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    22/252

    XXII

    UTM: Universal Transverse Mercator

    V: Volumen

    VAN: Valor actual neto

    : Porosidad

    o: Factor volumtrico de petrleo

    oi: Factor volumtrico de petrleo a la presin inicial

    ob: Factor volumtrico de petrleo a la presin de

    burbuja

    g: Factor volumtrico de gas

    w: Factor volumtrico de agua

    : Densidad del petrleo

    : Densidad del petrleo a la presin de burbuja

    : Densidad del gas

    : Viscosidad

    o: Viscosidad del petrleo

    ob: Viscosidad del petrleo a la presin de burbuja

    w: Viscosidad del agua

    : Gravedad especfica del gas

    : Gravedad especfica del Petrleo

    Z: Factor de compresibilidad

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    23/252

    XXIII

    RESUMEN

    El proyecto de titulacin tiene como objetivo incrementar la produccin de petrleo

    en los pozos del campo Yuca operado por EP PETROECUADOR, mediante

    Anlisis Nodal de pozos productores, calculo de reservas y anlisis de pozos

    cerrados. El proyecto consta de 5 captulos.

    El capitulo 1 presenta aspectos generales del campo Yuca, ubicacin, descripcin

    geolgica y estratigrfica, tambin caracteriza los reservorios considerando las

    propiedades de los fluidos y de la roca, obtenidos por medio de anlisis PVT y

    anlisis de ncleos respectivamente.

    El capitulo 2 presenta informacin de pruebas iniciales, historial de

    reacondicionamientos, pruebas de presin (Build Up), historial de produccin y

    datos oficiales de reservas remanentes; informacin usada para determinar el

    estado actual de los pozos, la presin de reservorio promedia por pozo y describir

    los mecanismos de produccin de los reservorios. Adicionalmente se define el

    sistema de produccin (Bombeo Elctrico Sumergible) utilizado por todos lospozos del campo.

    El captulo 3 describe el software PIPESIMTMy la tcnica de Anlisis Nodal como

    parte del estudio para incrementar la produccin de petrleo. Se realiz un

    anlisis de las reservas remanentes mediante el software Oil Field Manager y el

    anlisis de pozos cerrados, por ltimo se detalla la propuesta tcnica que permite

    alcanzar el objetivo planteado.

    Partiendo de la propuestas tcnica realizada a cada pozo, en el capitulo 4 se

    presenta el anlisis econmico con tres escenarios que determina la factibilidad

    del proyecto. Finalmente en el capitulo 5 se sintetizan las conclusiones y

    recomendaciones obtenidas en el presente proyecto.

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    24/252

    XXIV

    PRESENTACIN

    En busca de mecanismos que contribuyan con la ardua labor de incrementar la

    produccin del campo Yuca operado por EP Petroecuador, se plantea el presente

    proyecto titulado ESTUDIO TCNICO ECONMICO PARA INCREMENTAR LA

    PRODUCCIN DE PETRLEO EN EL CAMPO YUCA

    El proyecto tiene como finalidad presentar una propuesta tcnica para

    incrementar la produccin de petrleo acorde con las condiciones actuales,

    analizando los parmetros petrofsicos de la roca y anlisis PVT de fluido, el

    estado de los pozos, la historia de produccin, pruebas iniciales y reservas de

    cada pozo.

    La propuesta tcnica se realiza para cada uno de los pozos evaluando los

    resultados del anlisis nodal, del clculo de reservas y de pruebas iniciales.

    La rentabilidad econmica del proyecto se determina con la estimacin del valor

    actual neto (VAN), la tasa interna de retorno (TIR) y la relacin beneficio/costo.

    Para determinar los valores previamente mencionados se considera el valor

    incrementado de produccin de la propuesta tcnica y los costos de los trabajos

    propuestos.

    El proyecto finaliza sintetizado a travs de las conclusiones y recomendaciones.

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    2

    1.2 UBICACIN

    El campo Yuca se encuentra ubicado superficialmente en coordenadas UTM

    9954000 m 297000 m W,9954000 m 307000 m E,9944000 m 297000 m W,

    9944000 m 307000 m E, localizado al Nororiente del Ecuador, en la parte sur de

    la Cuenca Oriente, en la Provincia Francisco de Orellana, Cantn Coca a 260 Km

    al Oeste de Quito, aproximadamente 80 Km al sur de la ciudad de Nueva Loja, al

    noreste limita con el ro Napo en el sector de Primavera, se halla localizado entre

    los campos Culebra-Yulebra y Primavera (Ver Figura 1.1).

    FIGURA 1.1Mapa de ubicacin del campo Yuca

    Fuente: EP Petroecuador

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    1.3 ASPECTOS GEO

    1.3.1 DESCRIPCIN ES

    Se trata de una estructu

    ellos ubicado al norte c

    un cierre de alrededor d

    relieve muy suave, algo

    evidencia la deformaci

    La formacin Holln es

    mismas que fueron par

    cretcica.1

    FIGURA 1.2Edad estru

    Fuente: EP Petroecuador.

    1Patrice Baby,Marco RivadeneirOctubre de 2004, pag 271.

    GICOS

    RUCTURAL DEL CAMPO.

    a de orientacin N-S integrada por dos

    n un cierre estructural cercano a los 7

    e 30, en la Figura 1.2, se presenta co

    asimtrico, desarrollado en el Mastric

    sin-tectnica de la formacin Tena.

    t afectada por fallas normales sin-s

    cialmente invertidas durante el episodi

    tural del campo Yuca

    a, Roberto Barragn, La cuenca oriente: Geologa

    3

    ltos, el mayor de

    y el del sur con

    o un anticlinal de

    tiano-Paleoceno,

    edimentarias, las

    de transpresin

    y Petrleo, 1a edicin,

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    28/252

    4

    1.3.2 DESCRIPCIN ESTRATIGRFICA DE LOS YACIMIENTOS

    Las caractersticas de las rocas reservorio de este campo son muy poco

    conocidas, por cuanto se dispone de pocos ncleos centrales de corona cortados

    en el campo y solo se ha conservado una pequea parte de ellos.

    A continuacin se hace una breve descripcin sedimentolgica y estratigrfica de

    las unidades que comprenden los principales reservorios de hidrocarburos: las

    areniscas de las formaciones Holln y Napo inferior que componen los ciclos

    arenosos T y U (Ver Figura 1.3 y 1.4).

    FORMACIN HOLLN (Aptiano Superior - Albiano Medio).

    Es una arenisca de grano medio a grueso, con estratificacin cruzada, presenta

    intercalaciones escasas de lutitas arenosas carbonatadas y arenas negras

    impregnadas de crudo. Se divide en dos unidades principales Holln inferior y

    Holln superior:

    Holln inferior

    Est formada por areniscas de grano grueso y es de ambiente continental. Son

    depsitos fluviales de relleno de valles seguido por una depositacin de ros

    entrelazados y diacrnicos de planicies aluviales que se desarrollan hacia el oeste

    de la Cuenca. Este sistema pasa a ser progresivamente de tipo de llanura de

    inundacin por la influencia de la transgresin marina.

    Holln superior

    Es producto de un sistema de baja energa donde se observa una transgresin

    marina desarrollada en un ambiente de tipo estuarino y cubierto por facies de

    plataforma marino somero. Esta formacin es atravesada en su totalidad por el

    pozo exploratorio Yuca 01, con un espesor promedio de 300 pies.

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    5

    FORMACIN NAPO (Albiano Medio Santoniano).

    Consiste de una serie variable de calizas, grises a negras, intercaladas con

    areniscas calcreas y lutitas negras. Descansa concordantemente sobre la

    formacin Holln y est cubierta por las capas rojas de la formacin Tena con

    ligera discordancia erosional. Los intervalos de inters dentro de campo Yuca son:

    Arenisca T

    Segn la descripcin del ncleo del pozo Yuca 10 cortado en la arenisca T, se

    describe como una arenisca de grano fino a medio con laminacin planar yripples, con abundantes detritos carbonaticos, en el pozo Yuca 12, se presenta

    como una arenisca glauconitica y un complejo laminado de lodolita/limolitico. Con

    un espesor total de 190 pies a 200 pies aproximadamente que incluye a la zona

    caliza B, en la cual se puede fcilmente diferenciar tres unidades superpuestas:

    T Inferior que comprende los principales reservorios y en la que las variaciones

    laterales de facies son muy importantes.

    T Superior en esta arena los reservorios tiles estn pocos desarrollados y son

    muy variables.

    Caliza B definida como un marcador regional.

    Arenisca U.

    Suprayace sobre una zona relativamente compacta de arcillas y de areniscas

    arcillosas y carbonatadas, la parte superior de la zona U est constituida por una

    parte detrtica densa con un espesor cercano a los 70 pies compuesto de una

    alternancia entre arcillas y rocas carbonatadas y por una parte carbonatada que

    corresponde a la Caliza A, su espesor puede alcanzar hasta 80 pies, no presenta

    ninguna caracterstica de reservorio, al contrario constituye un buen marcador

    litoestratigrfico.

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    La parte inferior es sim

    valles incisos sobre un l

    FIGURA 1.3Columna cr

    FUENTE: EP Petroecuado

    FORMACIONES: TE (Tena), HSM2); CA (caliza A); US, UI (Areniinferior).

    CORTES SECUENCIALES: SCC(Superficie de Mxima InundacinSecuencia Caliza M2); LSBT(Limi

    ilar a la unidad inferior de T y repres

    mite de secuencia.

    ono estratigrfica del campo Yuca

    r.

    NOMENCLATURA ESTANDARIZADA

    (Holln superior). MIEMBROS: BT (Basal Tena); CM1 (Caca U Superior e Inferior); MCB (Marcador Caliza B); TS, TI

    (Superficie de Mxima Inundacin Caliza C); LST (LimiteCaliza B); LSU(Limite de Secuencia U);BCA(Base Caliza

    te de Secuencia Basal Tena).

    6

    nta el relleno de

    liza M1); CM2 (Caliza(Arenisca T superior e

    de Secuencia T); SCBA); LSCM2(Limite de

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    7

    FIGURA1.4Columna estratigrfica de la Cuenca Oriente

    Fuente:EP Petroecuador.

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    8

    1.4 CARACTERIZACIN DEL RESERVORIO

    1.4.1 PROPIEDADES DE LA ROCA

    En este estudio se considerar propiedades de la roca que pueden medirse y son

    tiles para caracterizar los reservorios del campo Yuca.

    1.4.1.1 Porosidad ()

    Es el espacio poroso por unidad de volumen de roca; en otras palabras, es la

    fraccin del volumen total de una muestra que se encuentra ocupada por

    espacios vacos.

    1.4.1.2 Permeabilidad (k)

    La permeabilidad de una roca de acumulacin puede definirse como la

    conductividad de la roca a los fluidos o la facultad que la roca presenta para

    permitir que los fluidos se muevan a travs de la red de poros interconectados.

    1.4.1.3 Resistividad (R)

    Es la resistencia a la corriente elctrica presentado por un volumen unitario de

    roca.

    1.4.1.4 Resistividad del Agua de Formacin (RW)

    Es la resistencia elctrica del agua que llena el espacio del poro en la roca.

    El valor de RWvara con la salinidad del agua y la temperatura.

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    33/252

    9

    1.4.1.5 Saturacin de Agua (SW)

    Es el porcentaje del espacio poroso lleno de agua.2

    1.4.1.6 Resultados de Anlisis de Ncleos

    Los ncleos son muestras geolgicas extradas a diferentes profundidades

    durante la perforacin de un pozo mediante brocas de corona, los cuales luego de

    un anlisis realizado en el laboratorio (anlisis convencional de ncleos de corona

    y contenido de fluidos), determinan parmetros petrofsicos y geolgicos de la

    roca.

    Para efectos de estudio del campo Yuca, se tomaron muestras en los pozos:

    Yuca 02, Yuca 13 y Yuca 17 (Ver Tabla 1.1).

    TABLA 1.1Resultados del anlisis convencional de ncleos de corona

    POZO FECHA ARENA

    INTERVALO

    (ft)

    POROSIDAD

    PERMEABILIDAD

    (md)

    DENSIDAD

    DE

    GRANO

    (gr/cc)

    Yuca 02 Apr-07 T Sup 9767-9795 10.87 36.44 2.676

    Yuca 13 Sep-05 T Inf 9792-9821 12.14 362.61 2.702

    Yuca 17 Feb-03 U Inf 9545-9550 17.574 1570.524 2.625

    Yuca 17 Nov-02 HOLLN 9956-9977 13.956 424.935 2.68

    Fuente:Coordinacin de Desarrollo. EP Petroecuador.

    Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    1.4.1.7 Contenido de Fluidos

    Este anlisis es empleado para el clculo de volmenes de agua e hidrocarburos

    existentes en el ncleo, se realiza aplicando el mtodo de la retorta, mediante la

    destilacin de los fluidos, para esto previamente se procede a obtener muestras

    de aproximadamente 100 gr. del centro del ncleo.

    2AGILA TATIANA, CEVALLOS ANABELA, Estudio tcnico econmico para incrementar la produccin en elbloque 27, 2010, pag 12.

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    34/252

    10

    En la Tabla 1.2 se puede apreciar las saturaciones y la densidad de grano

    promedio para las distintas arenas productoras.

    TABLA 1.2Resultado de contenido de fluidos

    POZO FECHA ARENAINTERVALO

    (ft)

    So

    (%)

    Sw

    (%)

    DENSIDAD

    DE

    GRANO

    (gr/cc)

    YUCA 02 Jul-79 U inf 9539-9567 28,9026 18,744 2,59796

    YUCA 02 Jul-79 T sup 9767-9787 8,252 48,258 2,5478

    YUCA 13 Jul-95 U 9554-9582 15,63 25,47 2,2017

    YUCA 13 Jul-95 T inf 9801-9806 6,51 51,85 2,4987

    YUCA 17 Jun-01 U inf 9542-9551 17,78 14,67 2,1812

    YUCA 17 Jun-01 HOLLN 9956-9979 15,64 22,94 2,2376

    Fuente:Coordinacin de Desarrollo. EP Petroecuador.

    Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    1.4.2 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

    1.4.2.1 Presin de burbuja (Pb)

    La presin de burbuja de un hidrocarburo es la presin ms alta a la cual las

    primeras molculas de gas salen de solucin y forman una burbuja de gas. Esta

    presin depende en parte de las propiedades del fluido. El gas y el aceite

    conforman una mezcla de mltiples componentes y las cantidades de gas-aceite

    estn determinadas por un equilibrio gas-lquido

    3

    .

    1.4.2.2 Razn gas petrleo (GOR)

    Es el volumen total de gas producido por da dividido por el volumen total de

    petrleo producido por da, las unidades de GOR son PCS/BF. El GOR de

    produccin es calculado en la superficie, por lo tanto se considera que todo el gas

    existente se encuentra en estado libre.

    3Centrilift Baker Hughes, Manual de Bombeo Electro Sumergible, Capitulo I pag 1-8.

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

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    11

    BF

    PCS

    produced)oilof(Volumeq

    produced)gasof(Volumeq=GORProd

    o

    s @STP (Ec 1.1)

    libreGas)(RGORSolGORProd S += (Ec 1.2)

    La cantidad de gas que existe en solucin se expresa como Sol GOR o Rs, la

    magnitud de este valor vara dependiendo de la presin, temperatura, gravedad

    del aceite y la densidad del gas.

    1.4.2.3 Factor volumtrico del petrleo (O)

    Por lo general el volumen de petrleo producido en la superficie es menor que el

    volumen de petrleo que fluye al fondo del pozo desde el yacimiento. Este cambio

    en volumen se debe principalmente a la perdida de presin desde el fondo del

    pozo hasta la superficie.

    1.4.2.4 Viscosidad del petrleo (o)

    Es una medida de la resistencia interna de los lquidos al flujo, dicha resistencia

    proviene de la friccin interna que resulta de los efectos combinados de cohesin

    y adhesin. La viscosidad de los derivados del petrleo se expresa normalmente

    en trminos del tiempo requerido por un volumen especfico del lquido en pasar a

    travs de un orificio de tamao determinado.

    Se distinguen tres tipos de viscosidad dependiendo de la presin a la que se

    encuentra. La viscosidad del aceite a temperatura atmosfrica cuando no contiene

    gas en solucin (Dead Oil), se conoce como dead oil viscosity. Cuando el aceite

    se encuentra saturado13 con gas, se le conoce como viscosidad del aceite

    saturado o saturated viscosity. Cuando el aceite se encuentra a una presin por

    encima de su punto de burbuja (P>Pb) se dice que la viscosidad del aceite es de

    bajo nivel de saturacin o under saturated viscosity.4

    4Centrilift Baker Hughes, Manual de Bombeo Electro Sumergible, Capitulo I pag 1-13.

  • 7/18/2019 Vacan Ipr y Levant

    36/252

    12

    1.4.2.5 Densidad del petrleo (o)

    Densidad es la masa de una sustancia por unidad de volumen, se mide en

    kilogramos por litro o en libras por pie cbico. La densidad del agua es 62.4 lb/ft3o

    1.00 kg/l a condiciones estndar. La densidad del aire es 0.0752 lb/ft3o 0.001207

    kg/l.

    La densidad del petrleo (o) varia de acuerdo a los cambios en temperatura y

    presin, al igual que a los cambios en la cantidad de gas en solucin. Si el punto

    de inters se encuentra por encima de la presin del punto de burbuja (P b) todo el

    gas disponible se encuentra en solucin, por lo tanto un incremento de la presin

    simplemente comprimir el lquido aumentando su densidad. Cuando la presin

    de inters se encuentra por encima del punto de burbuja, la densidad del petrleo

    se puede calcular de la siguiente forma:

    ( )[ ]boobo P-PCEXP= (Ec 1.3)

    Donde:

    ob = Densidad del petrleo a la presin de burbuja.

    Co = Compresibilidad isotrmica del petrleo, 1/psi.

    Si la presin se encuentra por debajo del punto de burbuja, la densidad del

    petrleo se puede calcular teniendo en cuenta que parte del gas se encuentra en

    estado libre y parte del gas se encuentra en solucin.

    o

    o g s =

    + 0.0764 R56146 62 4

    56146

    . .

    .

    Bo (Ec 1.4)

    Donde:

    g = Gravedad especfica del gas.

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    13

    Rs = Gas en solucin (Sol GOR), scf/STB.

    Bo = Factor volumtrico de la formacin, bbl/STB.

    62.4 = Densidad del agua a condiciones estndar, lbm/ft3

    0.0764 = Densidad del aire a condiciones estndar, lbm/scf.

    5.6146 = Pies cbicos por barril.

    La densidad del gas (g) se puede calcular usando la ecuacin de estado para un

    gas:

    PV = ZnRT (Ec 1.5)

    La relacin entre el nmero de moles, el peso molecular del gas libre y la masa

    del gas es la siguiente:

    n =m

    29

    m

    V =

    P

    Z R Tgf

    gf

    29

    (Ec 1.6)

    Por lo tanto la densidad del gas se puede calcular de la siguiente forma:

    g Z T=

    2.7

    P gf

    (Ec 1.7)

    Donde:

    P = Presin, psia.

    V = Volumen, ft3

    .Z = Factor de compresibilidad.

    n = Nmero de moles.

    R = Constante universal de gas (10.73).

    M = Masa, lb.

    T = Temperatura, oR.

    gf = Gravedad especfica del gas libre.

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    14

    1.4.3 PROPIEDADES PETROFSICAS

    Los valores oficiales de las caractersticas petrofsicas por pozo fueron

    proporcionados por EP Petroecuador (Ver Anexo 1.2), obtenidos mediante la

    interpretacin de los registros elctricos de cada pozo con ayuda del software

    Interactive Petrophysics TM; para entender de mejor manera el proceso de anlisis

    realizado por EP Petroecuador en el estudio se presenta la descripcin de

    ecuaciones utilizadas y terminologa aplicada.

    Los parmetros presentes en el sumario petrofsico son (Ver Tabla 1.4): porosidad

    (Phi), saturacin de agua (SW), volumen de arcillas (VCL), espesor de arena(Gross) y espesor neto de petrleo (Net) para cada una de las arenas de inters

    presentes en los pozos evaluados.

    1.4.3.1 Espesor de la Arena

    Se define como el espesor dentro de los lmites de tope y base obtenidos del

    registro elctrico para cada zona de inters.

    1.4.3.2 Espesor Neto

    Se define como la cantidad de pies cuya saturacin de petrleo, porosidad,

    volumen de arcilla se encuentran en valores comprendidos dentro de rangos que

    permitan definir el reservorio como productivo 8% porosidad >50 So

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    15

    Perfil de Densidad de Formacin

    (Ec. 1.8)

    Donde:

    D = Porosidad del perfil de densidad de formacinma = Densidad de la matriz, g/cm

    3

    b = Densidad registrada por la herramienta, g/cm3

    f =Densidad del fluido, g/cm3

    Perfil Snico

    (Ec. 1.9)Donde:

    S = Porosidad del perfil snicotlog = Tiempo de trnsito registrado por la herramienta, s

    tma = Tiempo de trnsito de la matriz, s

    tf.= Tiempo de trnsito del fluido, s

    Perfil Neutrnico

    El registro proporciona una medida directa de porosidad, expresada en fraccin.

    La porosidad que se obtiene de las ecuaciones es la porosidad total, es decir, la

    fraccin de la unidad de volumen de la formacin ocupada por fluidos, que son:

    agua adherida a las arcillas, agua libre e hidrocarburos5.

    5CRUZ Efran, Interpretacin de registros de pozos a hueco abierto, Schlumberger 2002

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    16

    Uno de los principales problemas en la lectura de los registros, es la presencia de

    arcilla, por lo tanto los valores de porosidad deben ser corregidos para obtener la

    porosidad efectiva, volumen de poros interconectados o espacio ocupado en una

    roca que contribuya al flujo de fluidos o permeabilidad en un reservorio6,

    mediante las siguientes ecuaciones:

    Perfil de Densidad de Formacin

    (Ec. 1.10) Perfil Neutrnico

    (Ec. 1.11) Perfil Snico

    (Ec. 1.12)

    Donde:

    e = Porosidad efectivaVCL = Contenido de arcilla determinado a partir de un indicador de arcillas.D, N, S = Porosidad obtenida del respectivo perfil.DCL, NCL, SCL = Porosidad aparente del respectivo perfil en unaformacin arcillosa.

    La porosidad aparente en una formacin arcillosa puede determinarse mediante la

    lectura del perfil respectivo en arcillas cercanas7.

    Una combinacin de los perfiles de porosidad permite obtener resultados ms

    confiables. Mediante el modelo de porosidad Neutrn - Densidad de Formacin se

    puede hacer un clculo de la porosidad efectiva mediante las expresiones:

    6http://www.glossary.oilfield.slb.com7ANDRADE FIDEL, Actualizacin de reservas y prediccin del comportamiento productivo de los camposCulebra-Yulebra, 2009,pag. 27.

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    17

    (Ec. 1.13)

    1 (Ec. 1.14)

    Donde:

    T = Porosidad totale = Porosidad efectivaN = Porosidad obtenida a partir del perfil neutrnico

    D = Porosidad obtenida a partir del perfil de densidad de formacin

    8

    1.4.3.4 Saturacin de Agua (Sw)

    Para el clculo de la saturacin de agua existen varios mtodos: Archie (para

    arenas consolidadas); Simandoux (evaluacin de calizas); entre otros. Para este

    estudio se utiliz el modelo de Indonesia, puesto que para las arenas de la

    Cuenca Oriente es el que mejor se adapta a la naturaleza laminada de la

    distribucin de arcilla, la cual afecta en forma directa los valores de Rty Sw.

    Modelo de Archie:

    n

    t

    m

    e

    ww

    R

    aRS

    1

    =

    (Ec. 1.15)

    Donde:

    Sw = Saturacin de agua

    A = Factor de cementacin

    e = Porosidad efectiva

    Rw = Resistividad del agua

    m = Exponente de cementacin

    Rt = Resistividad total de la formacin

    n = Exponente de saturacin

    8GARCIA JULIO, RODRGUEZ PAULO, Actualizacin de reservas del campo Cononaco, 2011, pg 37

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    18

    Modelo de Simandoux:

    wwcl

    m

    e

    cl

    cl

    RRVR

    V 11

    142

    2

    +=

    (Ec. 1.16)

    wcl

    m

    e

    cl

    cl

    w

    RV

    R

    V

    S1

    12

    +

    =

    (Ec. 1.17)

    Donde:

    = Constante deltaVCL = Volumen de arcillosidad

    RCL = Resistividad de la arcilla

    Modelo de Indonesia:

    (Ec. 1.18)

    Donde:

    Sw = Saturacin de agua

    Rw = Resistividad del agua

    Rt = Resistividad de la zona virgenRCL= Resistividad de la arcilla

    VCL= Volumen de arcillae = Porosidad efectivaa = Factor de cementacin

    m = Exponente de cementacin

    n = Exponente de saturacin

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    19

    El factor de cementacin (a) es un indicador de la regularidad de la geometra de

    los poros, el exponente de cementacin o porosidad (m) refleja la dificultad del

    paso de fluidos por el espacio poroso interconectado, el exponente de saturacin

    (n) expresa el incremento de la resistividad debido a la distribucin de fluidos no

    conductivos (petrleo-gas) en los espacios porosos9.

    1.4.3.5 Resistividad del Agua (Rw)

    La resistividad del agua (Rw) es un factor que nos permite calcular la saturacin

    de fluido presente en el reservorio.

    Para calcularla, en este caso, se utiliz datos de salinidad, temperatura y

    profundidad de la formacin, utilizando la siguiente ecuacin:

    ,, 0,0123 ,, (Ec. 1.19)Donde:

    RwTf = Resistividad del agua a la temperatura de la formacin, ohm-m

    Salinidad = del agua de formacin (vara de acuerdo al reservorio), ppm

    Tsup = temperatura de superficie, F

    Tf = temperatura de fondo, F

    1.4.3.6 Salinidad

    Para el uso de la carta Gen-6 (Anexo 1.1) es necesario conocer la temperatura

    del reservorio y la salinidad expresada en partes por milln de Cloruro de Sodio

    (ppm NaCl). Los datos de salinidad reportados por el Laboratorio de Corrosin se

    expresan en partes por milln de ion Cloro (ppm Cl-), por lo tanto, deben ser

    transformados (a ppm NaCl) multiplicndolos por un factor de 1.65.

    9CARAGUAY NYDIA, Actualizacin De Reservas Y Prediccin Del Comportamiento Productivo Del CampoYuca, 2005

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    20

    En el estudio elaborado se calcul un valor promedio de salinidad para cada

    arena en funcin de los datos disponibles y se los mantuvo constantes para todos

    los pozos. Los valores de salinidad utilizados se muestran en la Tabla 1.3.

    TABLA 1.3Salinidades de los Yacimientos

    Fuente: Laboratorio de Corrosin Auca

    Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    La Temperatura de fondo y de superficie utilizada en los pozos fue tomada del

    encabezado de cada uno de los registros elctricos, y se calcul un gradiente

    geotrmico (GG) para cada pozo, el mismo que se calcula con la siguiente

    ecuacin:

    (Ec. 1.20)Donde:

    GG = Gradiente geotrmico, F/pie

    Tf = Temperatura de fondo, F

    Tsup= Temperatura de superficie, F

    Prof.t= Profundidad total, pies

    Se asume una densidad de la matriz de 2.65 g/cm3y la del fluido de 1 g/cm3. Los

    valores de Resistividad del agua (Rw) fueron los determinados a partir de los datos

    I () NC ()

    HI 1337 2206

    H 6233 10285

    29761 49106

    40841 67388

    AENA ALINIDAD

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    21

    de salinidad de los diferentes pozos adems de comparar con la tcnica de

    PickettPlot, en las arenas limpias para cada uno de los pozos del campo.10

    1.4.3.7 Volumen de Arcilla

    El volumen de arcilla es un indicador que permite determinar si una arena es

    limpia o no. Adems da un estimado de la cantidad de arcilla presente en una

    formacin. El clculo de volumen de arcilla se lo realiz mediante las curvas GR y

    Neutron-Density, dependiendo de las herramientas con las que se cuente en los

    diferentes perfiles de los pozos.

    Registros de Rayos Gama

    La curva de Rayos Gamma permite estimar la fraccin de arcilla (VCL) en arenas

    que no contienen materiales radioactivos, mediante la siguiente ecuacin:

    V

    (Ec. 1.21)

    Donde:

    VCL = Volumen de arcilla, fraccin

    GR = Lectura del perfil frente al nivel o arena en estudio

    GRclean = Lectura del perfil frente a una formacin considerada limpia

    GRclay = Lectura del perfil frente a una arcilla o lutita vecina

    Crossplot Densidad de Formacin Neutrnico

    La combinacin de estos perfiles es de gran utilidad como indicador de arcilla,

    cuando, independientemente de la distribucin, los parmetros de la matriz de la

    formacin son conocidos y relativamente constantes11.

    10GARCIA JULIO, RODRGUEZ PAULO, Actualizacin de reservas del campo Cononaco, 2011, pg. 36.11ANDRADE FIDEL, Actualizacin de reservas y prediccin del comportamiento productivo de los camposCulebra-Yulebra, 2009, pg. 24.

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    22

    Para una formacin cualquiera tenemos que:

    (Ec. 1.22)

    (Ec. 1.23)Donde:

    N = Porosidad del perfil neutrnico

    D = Porosidad del perfil de densidad de formacin

    e = Porosidad efectivaVCL = Volumen de arcillaNCL = Porosidad del perfil neutrnico frente a una arcilla o lutita vecina.DCL =Porosidad del perfil de densidad de formacin frente a una arcilla olutita vecina.

    Resolviendo el sistema formado por las ecuaciones (1.22) y (1.23), obtenemos

    e

    y VCLsin tener en cuenta la distribucin o tipo de arcilla presente.

    Para una evaluacin ms detallada se debe representar los valores obtenidos de

    los perfiles de porosidad (bvs. No Dvs. N) sobre un grfico cruzado (Cross-Plot). ste mtodo proporciona buenos resultados cuando la matriz es caliza.

    VCLAV (Promedio Gamma Ray Densidad Neutrn)

    El VCLAV es obtenido realizando un promedio aritmtico entre el volumen de

    arcilla calculado con el Gamma Ray y el calculado mediante Crossplot Densidad

    de Formacin - neutrnico12

    12GARCA JULIO, RODRGUEZ PAULO, Actualizacin de reservas del campo Cononaco, 2011,pg. 37.

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    23

    1.4.3.8 Valores de corte (Cut Off)

    Los valores de corte se definen como un valor especfico aplicado a los

    parmetros del reservorio para separar la formacin en zonas de pago (zona de

    inters)13. Los valores de corte, tanto de porosidad, volumen de arcilla y

    saturacin de agua nos indican la calidad de reservorio que se tiene y permiten

    establecer los lmites dentro de los cuales consideramos a los reservorios como

    zonas de pago.

    Los valores utilizados, por EP Petroecuador, para la evaluacin son los

    siguientes:

    Porosidad efectiva PHIE 0.08

    Saturacin de Agua Sw0.50

    Volumen de Arcilla Vsh0.50

    1.4.4 RESULTADOS DE LAS CARACTERSTICAS PETROFSICAS DEL

    CAMPO.

    Se presenta el resumen de los parmetros petrofsicos (obtenidos del ltimo

    estudio petrofsico realizado por EP Petroecuador) del campo utilizando tablas

    dinmicas de Excel (Ver Tabla 1.4).

    TABLA 1.4Resultado de las caractersticas petrofsicas del campo Yuca

    DATOS PROMEDIOSARENA Gross Net Phi Sw VCL

    BASAL TENA 30.213 0.000 ----- ----- -----

    U SUPERIOR 80.131 8.060 0.193 0.378 0.311

    U INFERIOR 35.631 25.429 0.166 0.181 0.167

    T SUPERIOR 67.881 11.250 0.178 0.357 0.251

    T INFERIOR 40.714 20.566 0.142 0.252 0.184

    HOLLN SUPERIOR 36.000 14.143 0.135 0.333 0.262

    HOLLN INFERIOR 123.107 21.381 0.152 0.335 0.164

    Fuente: Coordinacin de Desarrollo EP Petroecuador.

    Elaborado por: Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    13CONSENTINO LUCA, Integrated Reservoir Studies, Editorial Technip. Francia 2001. Pg. 139.

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    1.4.5 TOPES Y BASES

    Del anlisis de registr

    secuencial se definiero

    principales reservorios

    arenosos U y T, los mi

    regionales de la caliza

    por el marcador de la c

    caliza C (Ver Tabla 1.5

    estructural al tope de U i

    FIGURA 1.5Mapa de co

    Fuente: Coordinacin de

    s elctricos, y aplicando los criterio

    los topes y bases de las unidades q

    e la Formacin Napo, que definen los

    smos que se encuentran bien definido

    , Caliza B y las areniscas de la formaci

    urva litolgica del GR, que define el to

    ); y la ubicacin de los pozos en el

    nferior se muestra en la Figura 1.5

    ntorno estructural al tope del reservorio

    esarrollo EP Petroecuador.

    LEYENDA

    POZOS PERFORADOS

    POZOS PROPUESTOS

    24

    de estratigrafa

    ue presentan los

    principales ciclos

    por marcadores

    n Holln definido

    e de la conocida

    apa de contorno

    inferior

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    26

    1.4.6 RESULTADOS DE LAS CARACTERSTICAS PVT DEL CAMPO.

    Las variables PVT (PRESIN-VOLUMEN-TEMPERATURA), se cambian

    gradualmente con la finalidad de conocer el comportamiento de parmetros como:

    la Presin de burbuja, Razn Gas en solucin-petrleo, Factor volumtrico del

    petrleo, Viscosidad del petrleo, Densidad del petrleo.

    Las muestras para estas pruebas de preferencia deben ser tomadas a

    condiciones de yacimiento, ya que si son tomadas en superficie el petrleo puede

    haber perdido importantes cantidades de gas con lo cual los resultados son

    afectados.

    En la Tabla 1.6, se presentan las principales propiedades de los fluidos de cada

    uno de los reservorios.

    TABLA 1.6Resultados del anlisis PVT

    Fuente:Archivo Tcnico EP Petroecuador.

    Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    1.4.7 BUILD UP DE LOS POZOS

    Son pruebas de incremento de presin realizadas a un pozo que ha estado

    produciendo por un periodo de tiempo, luego del cual es cerrado. Las presiones

    de fondo durante el cierre son monitoreadas y grabadas, posteriormente se

    descargan a un software de anlisis de presiones con la finalidad de estimar

    propiedades de la roca, fluido y pozo tales como: la permeabilidad de la

    formacin, presin del reservorio, presin de fondo fluyente, dao causado a la

    formacin durante la perforacin y completacin del pozo, ndice de productividad,etc. (Ver Anexo 1.3).

    AEA () B (B/BF) () B

    (B/BF)

    G

    (C/B)

    01 HLLIN 4749 1,07773 6,4 160 1,1051 50

    01 HLLIN I 4332 1,07773 6,2 160 1,1051 50

    01 4011 1,145 3,04 820 1,164 197

    02B 4040 N 29,7 860 1,12 131

    07 3800 1,1375 14,77 820 1,1673 124

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    27

    1.4.7.1 Presiones.

    Las presiones a lo largo de la historia productiva del campo han sido obtenidas de

    pruebas de Build Up que se llevaron a cabo en diferentes etapas de la vida del

    campo, basados en estos anlisis se pudo establecer una relacin de presin vs

    tiempo para cada arena productora (Ver Figuras 1.6, 1.7, 1.8).

    FIGURA 1.6Historial de presiones de reservorio para la arena U

    Fuente:Coordinacin de Desarrollo EP Petroecuador.

    Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    FIGURA 1.7Historial de presiones de reservorio para la arena T

    Fuente:Coordinacin de Desarrollo EP Petroecuador.Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    3500

    4000

    4500

    AEA

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    3500

    4000

    AEA

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    28

    FIGURA 1.8Historial de presiones de reservorio para la arena HOLLN

    Fuente:Coordinacin de Desarrollo EP Petroecuador.

    Elaborado por:Darwin Calvopia; Daniel Palma.

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    3500

    4000

    4500

    5000

    AEA H

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    53/252

    29

    CAPITULO 2

    ANLISIS DE LA SITUACIN ACTUAL DEL CAMPO

    YUCA

    2.1 TIPOS DE COMPLETACIN

    Existen dos tipos de completaciones para los pozos que se han perforado en el

    Campo Yuca: verticales y direccionales (Ver Anexo 2.1).

    2.1.1 POZOS VERTICALES

    Son aquellos que se perforan perpendicularmente a un plano horizontal del

    yacimiento con un ngulo de inclinacin entre 0 y 7 grados respecto a la vertical,

    estos pozos ayudan a producir a lo ancho del pozo.

    En el Campo Yuca existen 18 pozos verticales que son: Yuca 01, Yuca 01B,

    Yuca 02 , Yuca 02B, Yuca 03, Yuca 04, Yuca 05, Yuca 06, Yuca 07, Yuca 08,

    Yuca 09, Yuca 10, Yuca 12, Yuca 13, Yuca 14, Yuca 15, Yuca 16, Yuca 17, los

    cuales fueron perforados hasta una profundidad aproximada de 10100 pies (MD)

    completados con casing de revestimiento superficial de 10 3/4, casing deproduccin de 7 y tubera de produccin de 3 .

    2.1.2 POZOS DIRECCIONALES

    Son pozos perforados con un ngulo de inclinacin respecto a la vertical entre 7 y

    60 grados (perforacin desviada).

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    En el Campo Yuca existen 7 pozos direccionales que son: Yuca 19D, Yuca 20D,

    Yuca 21D, Yuca 22D, Yuca 23D, Yuca 24D, Yuca 25D, los cuales fueron

    perforados hasta una profundidad aproximada de 10600 pies (MD) completados

    con casing de seguridad de 20, casing de revestimiento superficial de 13 3/8,

    casing intermedio de 9 5/8, liner de produccin de 7, tubera de produccin de 3

    .

    2.1.3 PRUEBAS INICIALES

    Las pruebas iniciales contienen datos de la produccin de agua y petrleo del

    pozo en sus inicios, intervalos perforados y otros parmetros de importancia. Laspruebas de produccin correspondientes a este campo (Ver Anexo 2.2).

    2.2 HISTORIAL DE REACONDICIONAMIENTO DE POZOS

    Los historiales de reacondicionamiento o workover permiten conocer el

    comportamiento de los pozos de petrleo desde que inicio su explotacin,

    comenzando con la completacin de los mismos hasta su tratamiento pararestaurar o incrementar la produccin a travs de diferentes trabajos de

    reacondicionamiento; los ms frecuentes para el campo Yuca son: cambio de

    bombas electrosumergibles, cementaciones o squeeze para el control de avances

    de agua, punzonamientos y repunzonamientos a las zonas de inters,

    estimulaciones con HCl, pesca de equipos desplazados, cambio de completacin

    por comunicacin tubing-casing, tratamientos antiescala, entre otros.

    En el Anexo 2.3 se presenta un resumen de los trabajos de reacondicionamiento

    realizados.

    2.3 SISTEMAS DE PRODUCCIN

    El Sistema de Produccin del Campo Yuca es nicamente por Bombeo

    Electrosumergible. Cabe mencionar que para este proyecto de titulacin no seconsidera un cambio de sistema de produccin por los altos costos que esto

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    31

    conllevara; todas las propuestas para incrementar la produccin de petrleo que

    posteriormente se plantean estn basadas en el sistema anteriormente

    mencionado.

    2.3.1 BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE

    El sistema de bombeo electrosumergible tiene como funcin principal

    proporcionar energa adicional al fluido proveniente del yacimiento mediante la

    rotacin centrfuga de bombas multi-etapas, en donde el caudal es controlado

    mediante el uso de variadores de frecuencia instalados en la superficie.

    Este mtodo puede utilizarse para producir fluidos de alta viscosidad, crudos con

    gas y pozos con alta temperatura.

    El sistema de bombeo electrosumergible es un mecanismo integrado de

    levantamiento artificial, considerado como un medio eficiente y econmico para

    producir altos volmenes de fluido a grandes profundidades en una variedad de

    condiciones de pozo.

    2.3.1.1 Principio de funcionamiento.

    Utiliza una bomba centrfuga ubicada en el subsuelo para levantar fluidos

    aportados por el yacimiento desde el fondo del pozo hasta la estacin de flujo.

    Se basa en el principio de centrifugacin de fluidos, un rotante gira a altavelocidad y expulsa el fluido hacia la periferia del rotor donde es ingresado a una

    tubera de descarga, este tipo de bombas tienen diferentes estados de

    centrifugacin, es decir, no es un solo rotor, si no varios que colocados en formas

    sucesivas uno sobre el otro y alimentndose entre ellos para ganar mayor

    presin.

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    32

    2.3.1.2 Ventajas Y Desventajas del sistema de bombeo electrosumergible

    Ventajas:

    Los costos de levantamiento para grandes volmenes son bajos.

    Puede ser usado en pozos verticales y desviados.

    Pueden manejar grandes tasas de produccin.

    Requiere de un bajo mantenimiento.

    Se facilita el monitoreo de presiones y temperaturas de fondo del hoyo, a

    travs del uso de sensores.

    Puede ser manejado en pozos con grandes cortes de agua y baja relacingas-lquido.

    Alta resistencia en ambientes corrosivos dentro del hoyo

    Fcil aplicacin de tratamientos contra la corrosin y formaciones de

    escala.

    Desventajas:

    Es imprescindible la corriente elctrica, se requiere de altos voltajes.

    Los cables se deterioran al estar expuestos a altas temperaturas.

    Los cables dificultan el corrido de la tubera de produccin.

    No es recomendable usar cuando hay alta produccin de slidos.

    No es funcional a altas profundidades debido al costo del cable, a posibles

    problemas operacionales y a los requerimientos de alta potencia de

    superficie. Con la presencia de gas libre en la bomba, no puede funcionar ya que

    impide el levantamiento.

    Las bombas estn afectadas por: temperatura de fondo y produccin de

    arena.

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    2.3.1.3 Descripcin del E

    Un sistema de bombe

    principales:

    Equipos de Supe

    Equipos de Subs

    Cables

    La Figura 2.1 muestra

    de los sistemas de supe

    FIGURA 2.1Diagrama e

    Fuente: Centrilift.

    uipo del Sistema de Bombeo Electrosume

    o electrosumergible se puede dividir

    ficie

    elo

    n diagrama esquemtico de los equip

    ficie y de fondo.

    squemtico de los equipos de superficie

    33

    gible

    en tres grupos

    s que conforman

    y fondo

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    34

    Equipos de superficie

    El equipo tpico de superficie comprende de un transformador primario, un panel

    de control del motor (Switchboard o variador de frecuencia), un transformador

    secundario (en caso de que se use un variador de frecuencia), una caja de venteo

    y un cabezal del pozo.

    Cabezales.- Tienen el propsito de suspender el revestidor (casing) y la sarta de

    tubera de produccin, aislar anulares entre revestidor y tubing y proveer un medio

    de conduccin entre el pozo y las conexiones de superficie.

    Pueden ser de varios tipos, de los cuales, los ms comnmente utilizados son:

    Tipo Hrcules, para baja presin

    Tipo Roscado, para alta presin

    Transformador primario.- Este componente se utiliza para reducir el voltaje de la

    fuente primaria a un voltaje que pueda ser manejado por el panel de control o porel variador de frecuencia. Se puede utilizar un solo transformador trifsico o un

    conjunto de tres transformadores monofsicos.

    Panel de Control.- Es el componente desde el que se gobierna la operacin del

    motor en el fondo del pozo. Dependiendo de la calidad de control que se desea

    tener, se seleccionan los dispositivos que sean necesarios para integrarlos al

    tablero, este puede consistir en un arrancador de motor, proteccin porsobrecarga y baja carga, una llave manual para desconectarlo, retardo en el

    tiempo y un ampermetro registrador. Este panel entrega el voltaje requerido por

    el motor de fondo.

    Variador de frecuencia.- Es un dispositivo diseado e instalado para cambiar la

    frecuencia de la corriente que alimenta al motor, por lo tanto modificar su

    velocidad angular para obtener un rendimiento ptimo del equipo

    electrosumergible. El rango de ajuste de la frecuencia es de 30 Hz a 90 Hz, lo que

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    35

    implica un amplio rango de velocidades y por lo tanto de caudales que se pueden

    manejar con un mismo equipo de fondo. Si se utiliza un variador, un

    transformador secundario ser requerido, puesto que el voltaje entregado no es el

    que requiere el motor de fondo.

    Transformador secundario.- Se lo utiliza si se instala un variador de frecuencia,

    para elevar el voltaje hasta los requerimientos del motor. Puede ser un solo

    transformador trifsico o un banco de tres transformadores monofsicos.

    Caja de venteo.-Se instala por razones de seguridad entre el cabezal del pozo y el

    tablero de control, debido a que el gas puede viajar a lo largo del cable superficialy alcanzar la instalacin elctrica en el tablero y ocasionar una explosin. En la

    caja de venteo o de unin, los conductores del cable quedan expuestos a la

    atmsfera evitando esa posibilidad (Ver Figura 2.2).

    FIGURA 2.2Diagrama ilustrativo de la caja de venteo

    Fuente:http://www.monografias.com/trabajos63/levantamiento-artificial

    bombeo/levantamiento-artificial-bombeo2.shtml

    Equipos de Subsuelo

    Son aquellas piezas o componentes que operan instalados en el subsuelo. Las

    compaas de bombeo electrosumergible se especializan en la fabricacin deestos equipos.

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    Bomba

    El corazn del sistema d

    Figura 2.3).Estas bomb

    de cada aplicacin espe

    Difusor. El impulsor da

    energa cintica en ENE

    FIGURA 2.3Bomba mul

    Fuente: Centrilift.

    Succin

    Esta es la puerta de acc

    pueda desplazarlos has

    intakes de bombas, com

    e bombeo electrosumergible es la Bom

    s son del tipo Multi-Etapas y el nmero

    cfica. Cada ETAPA est formada por

    al fluido ENERG A CIN TICA y el Dif

    RG A POTENCIAL (Altura de elevacin

    ietapas

    eso de los fluidos del pozo hacia la bom

    a la superficie. Existen dos tipos bsic

    o se muestra en la Figuras 2.4 y Figura

    36

    a Centrfuga (Ver

    e estas depende

    un Impulsor y un

    sor cambia esta

    cabeza).

    ba, para que esta

    s de succiones o

    .5.

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    FIGURA 2.4 Separador

    Fuente: Centrilift.

    FIGURA 2.5 Succin est

    Fuente: Centrilift.

    Las succiones estnda

    ingreso de los fluidos de

    extremo del sello al eje

    Los separadores de gas

    bomba, tiene la finalid

    contenido en estos fluid

    e gas

    ndar

    r solamente cumplen con las funcion

    l pozo a la bomba y transmitir el movimi

    e la bomba.

    , adems de permitir el ingreso de fluid

    d de eliminar la mayor cantidad del

    s.

    37

    s de permitir el

    ento del eje en el

    s al interior de la

    gas en solucin

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    Secciones Sellantes

    Estos equipos tambin

    2.6).

    Las principales funcione

    Evitar el ingreso

    Absorber los emp

    Equilibrar la presi

    Adems, sirve de

    FIGURA 2.6Seccin sel

    Fuente: Centrilift.

    Motor

    Es un motor trifsico, de

    a los utilizados en aplic

    Las tres fases son con

    estrella en el interior de

    e los conoce con el nombre de Prote

    de los sellos son:

    e fluidos (agua) del pozo al interior del

    ujes descendentes y ascendentes de la

    n interna del motor con la presin del p

    vnculo mecnico entre el motor y la bo

    lante

    induccin tipo JAULA DE ARDILLA, de

    ciones de superficie, como se presenta

    ectadas al bobinado del motor, el qu

    ste, la cual trata de estabilizar un punto

    38

    tores (Ver Figura

    otor.

    omba.

    zo.

    ba.

    dos polos, similar

    en la Figura 2.7.

    termina en una

    neutro.

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    FIGURA 2.7Corte trans

    Fuente: Centrilift.

    Los motores se seleccio

    el dimetro interior disp

    demanda una potencia

    pueden montarse en ta

    potencia.

    Cables

    La unin elctrica entre

    equipos de control en s

    tipos de cables en una i

    Extensin de Cab

    Cable de Potenci Conectores de S

    Para la seleccin del tip

    Temperatura de s

    Presin mxima

    Relacin Gas Pet Presencia de age

    ersal de un motor de fondo

    an de acuerdo a la potencia demandad

    onible en el revestidor. Si por alguna

    mayor a la del motor para una serie d

    dems de dos o tres motores, duplican

    los equipos descritos, instalados en

    uperficie son los cables (Ver Figura 2.

    stalacin de bombeo electrosumergible:

    le Plano

    perficie

    adecuado de cable es necesario tener

    ubsuelo

    el sistema

    rleo del fluidontes corrosivos en el fluido

    39

    a por el sistema y

    razn, el sistema

    terminada, estos

    o o triplicando la

    l subsuelo, y los

    ). Existen varios

    n cuenta:

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    FIGURA 2.8Tipos de ca

    Fuente: Centrilift.

    2.4 FACILIDADES D

    El Campo Yuca al mo

    capacidad de procesami

    Las instalaciones de pro

    Un manifold de di

    Un separador hor

    Un separador hor

    Un separador hor

    Un tanque de lav

    Un tanque de rep

    Una Bota de Gas.

    Una planta de pro

    Un tanque de alm

    Un tanque de alm

    Un Mechero.

    Dos tanques de

    de 500 Bls c/u.

    Sistema