ANALISIS METODO DE TURNER

VELOCIDAD Y CAUDAL CRÍTICO DEL GAS

La velocidad crítica del gas es definida como la velocidad máxima del gas a la cual las fuerzas de gravedad controlan el movimiento del gas, y debajo de la cual se empezara a presentar acumulación de fluido en el pozo.

A continuación se presentan 2 ecuaciones para representar el comportamiento de la velocidad y el caudal crítico, las cuales serán la base de los cálculos que se presentaran.

donde:VScrit: velocidad critica del gas (ft/s2 ¿σ : Tensión superficial liquido (din/cm)ρ : densidad del gas y del líquido (lbm/ft3) a condiciones de flujo en el pozo

donde:qgsc: Caudal de gas a condiciones estándar (MMscf/D)Ap: Área transversal de flujo (ft2¿P: presión (psia)Zp : Factor de compresibilidad a presión promedioT: Temperatura (°F)

CALCULOS MEDIANTE EXCEL:Los datos provenientes de las formaciones Mirador, Barco Y Guadalupe son integradas en una plantilla programada para la obtención de los valores para el caudal crítico del gas:

A continuación se presentan los input y los output del software Datos de entrada: ID, A, T, P, Z, tensión interfacial, Densidad, constantes de ecuaciones.

Tabla1. Datos de entrada para el método de Turner para el pozo FL T8.

Tabla 2. Calculo de constantes, velocidades y caudales críticos por el método de Turner para el pozo FL T8.

La tabla 2 muestra los datos de salida: Velocidad critica del gas para agua y condensado, Caudal crítico del gas para agua y condensado.Se hace necesaria la obtención de datos PVT de los fluidos presentes en el pozo para obtener cálculos de velocidades y caudales críticos más acertados.

GRAFICA Y ANALISIS DE DATOS:El método nos permite establecer gráficamente el momento en el cual el caudal de gas llega al punto crítico y el pozo comienza a cargarse de fluidos líquidos, como se observa en la figura 1, caudales de gas (rojo) por debajo del caudal critico (negro) presentan problemas por acumulación de fluidos en el pozo para las fechas establecidas en el gráfico.

24-Nov-11 3-Mar-12 11-Jun-12 19-Sep-12 28-Dec-12 7-Apr-13 16-Jul-13 24-Oct-13 1-Feb-140.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00Qg critico pozo FL T8

Qg Prueba

Fecha

Qg

(MM

scf/

d)

ID = 5.5 inP = 1400 psi

Figura 1: Curva de Qg versus Qg crítico: El pozo se encuentra produciendo por encima del caudal critico de gas, no se presenta acumulación de agua en la tubería.

La Figura 2 representa el comportamiento del RGL (rosado) en función del tiempo dado que para la simple representación del Qg por turner no se tiene en cuenta la fase acuosa mientras que en una representación de RGL sí.

24-Nov-11 3-Mar-12 11-Jun-12 19-Sep-12 28-Dec-12 7-Apr-13 16-Jul-13 24-Oct-13 1-Feb-140.00

1000.00

2000.00

3000.00

4000.00

5000.00

6000.00

7000.00

8000.00

9000.00

10000.00 RGL critico FL T8

Fecha

RGL (

scf/

Bbl)

ID = 5.5 inP = 1400 psi

Figura 2: Curva de RGL vs RGL crítico, de forma similar al caudal, el pozo se encuentra produciendo por encima del valor critico de RGL, por ende no se cargará en exceso.

ANALISIS DE SENSIBILIDAD:Se estudia el comportamiento del caudal crítico de gas al realizar una variación en el ID y de la presión en cabeza con el fin de encontrar variables optimas que permitan un caudal por encima del crítico, como por ejemplo en la Tabla 3 en su costado izquierdo se observa como variando el diámetro interno de la tubería desde un valor de 5.5 pulgadas reduciéndolo periódicamente a un diámetro interno de 1.867 pulgas, el caudal de gas pasa de 12.3 MMscf/d hasta un valor de 1.4 MMscf/d respectivamente.

En el costado derecho apreciamos como variando la presión en cabeza desde un valor de 1400 psi y disminuyéndola a una presión en cabeza de 300 psi el caudal de gas pasa de 12.3 MMscf/d a 5.8 MMscf/d.

Por ende se concluye que variando los valores de diámetro interno y presión en cabeza, modificaciones posibles en un pozo, podemos variar considerablemente los valores de caudal crítico del gas.

Tabla 3: Análisis de Sensibilidad.

El análisis de sensibilidad permite establecer posibles soluciones al fenómeno de carga de fluidos en el pozo logrando una disminución progresiva del caudal crítico permitiendo que el pozo fluya por más tiempo.

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 60

2

4

6

8

10

12

14

Variacion ID FL T8

ID (In)

Qgc

rit (M

Msc

f/d)

P constante = 1400 psi

Figura 3: Curva de ID vs Caudal crítico del gas.

100 300 500 700 900 1100 1300 15000

2

4

6

8

10

12

14

12.311.4

9.9

8.17.4

5.8

Variación de Presion FL T8

Presion (PSI)

Qgc

rit (M

Msc

f/d)

ID Constante = 5.5 in

Figura 4: Curva de presión en cabeza versus Caudal crítico del gas.