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PRODUCCION SIMULTANEA DE PRODUCCION SIMULTANEA DE GAS & PETROLEO EN GAS & PETROLEO EN
RESERVORIOS MULTICAPAS DEL RESERVORIOS MULTICAPAS DEL
YACIMIENTO CERRO DRAGONYACIMIENTO CERRO DRAGON
IAPG
Congreso de Producción Mendoza 2006
Autores: Rodrigo Dalle Fiore, Luciana De Marzio, Pablo Bizzotto
AgendaAgenda
IntroducciónIntroducción
Toma de DecisionesToma de Decisiones
Gas LiftGas Lift Gas Lift Anular Gas Lift Anular
Instalación de SuperficieInstalación de Superficie
Seguimiento y OptimizaciónSeguimiento y Optimización
Gas Lift IntermitenteGas Lift Intermitente
Plunger LiftPlunger Lift Tipos de Plunger Tipos de Plunger
Controladores de Plunger Controladores de Plunger
Seguimiento del Sistema PLSeguimiento del Sistema PL
Bombeo MecánicoBombeo Mecánico Diseño de Instalaciones y Diseño de Instalaciones y VariantesVariantes
Seguimiento y Modo de Seguimiento y Modo de OperaciónOperación
ConclusiónConclusión
Introducción Cerro DragónIntroducción Cerro Dragón
Fecha Adquisición: 1958
Area: 3,480 Km2Pozos Productores Activos: 2,214Inyectores: 410Producción de Petróleo: 14,490 m3/dFluido: 133 Mm3/dProducción Gas: 7.8 MMm3/dAgua Inyectada: 115 Mm3/d
Producción Simultánea Gas y OilProducción Simultánea Gas y Oil
Punzado superior en 1200m
Punzado inferior en 2500 m
oil
oil
oil
oil
wtr
gas
oil
gas
gas
gas
oil
oil
oil
oil
oil
oil
oil
wtr
gas
oil
gas
gas
gas
oil
oil
oil
Producción
Historicamente solo se punzaban las zonas productivas de petróleo, cementando o dejando en reserva las capas de gas.
La capacidad de compresión disponible permitió producir los pozos por Gas Lift.
Muchos pozos contienen capas de gas, petróleo, agua, distribuidas aleatoriamente a lo largo de la profundidad del pozo.
La política implementada en el proyecto (HGOR) fue la apertura de estos reservorios de gas en conjunto con los de oil.
Evolución del Proyecto HGOR Evolución del Proyecto HGOR
2003- Piloto de 13 pozos productores (GL)
2004- 20 pozos perforados HGOR (GL)
Evolución Sistemas de Extracción Proyecto HGOR
0
20
40
60
80
100
120
140
Ene-
03
Jul-
03
Ene-
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Ene-
05
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Jul-
06
N° d
e p
ozo
s
GL BM PL
Evolución Sistemas de Extracción Proyecto HGOR
0
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60
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03
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05
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06
Jul-
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GL BM PL
Evolución Sistemas de Extracción Proyecto HGOR
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40
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80
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Ene-
03
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03
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04
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GL BM PL
Evolución Sistemas de Extracción Proyecto HGOR
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Ene-
03
May
-03
Sep-
03
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04
May
-04
Sep-
04
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05
May
-05
Sep-
05
Ene-
06
May
-06
Sep-
06
N° d
e p
ozo
s
GL BM PL
2005- 40 pozos perforados HGOR (GL,PL y BM)
2006- 40 pozos HGOR (GL,PL y BM)
Disponibilidad delínea de Inyección
Capa de gas más profunda en el último tercio
Entrada
NoHay capas de
interes por debajo de la capa
de gas
No
BM
Capacidad de compresion
No
Problemas de emulsiones,
parafinas, asfaltenos en pozos vecinos
Si
Si
Ubicación de la capa de gas en el
último tercio
No
Pws > 1500 psi
Potencial de líquido
Si
Si
Gas Lift Sg. Natural/PL
<50 m3/d
>50 m3/d
No Potencial de líquido
<50 m3/d
>50 m3/d
Gas Lift
No
BM
Si
Hay capas de interes por debajo
No
Si
Pws > 1500 psi
Pws>=1200 psi
BM
Sg. Natural/PL
Si
No
Pws>=1200 psi
Si
Si
No
BM
Potencial de líquido
>50 m3/d
Sg. Natural/PL
No
Potencial de líquido <25 m3/d
Si
BM
No
Si
Sg. Natural/PL
Si
BM
<50 m3/d
Bombeo MecánicoBombeo Mecánico
Gas LiftGas Lift
Plunger LiftPlunger Lift
Capacidad de Compresión disponible y presión de inyección
Profundidad de los pozos
Presiones dinámicas y estáticas
Potencial de líquido y caracteristicas del mismo
Distribución de las capas de Gas
Antecedentes en pozos vecinos
Inputs:Inputs:
Toma de Decisiones Toma de Decisiones
Gas Lift Gas Lift
1300 m
1400 m
2200 m
0.25 psi/m
1.3 psi/m
655 psi
1695 psi750 psi
0.25 psi/m
550 psi
750 psi
Tubing FlowTubing FlowEl Gas es inyectado en el
Anular
Casing Flow – Annular FlowCasing Flow – Annular FlowEl Gas es inyectado en el
Tubing
Menor Presión dinámica de Menor Presión dinámica de fondofondo
Instalación de Superficie GLA Instalación de Superficie GLA
LíneaLínea de Gas de Gas Inyectado Inyectado (3” SCH 80 (3” SCH 80 -- 1000 1000 PsiPsi))
Válvula Reguladorade Gas Lift
Gas Gas InyectadoInyectado a a travestraves de de tubing 2 7/8” y tubing 2 7/8” y producciónproducción a a travestraves del del espacio anularespacio anular con con el casing de 5 ½”el casing de 5 ½”
ProducciónProducción de Gas + de Gas + LíquidoLíquido a a travestraves de 4” SCH40 de 4” SCH40 hacia una hacia una estación separadoraestación separadora..
Válvula Line Break en Línea de Producción
Válvula Line Break en Líneade Inyección de Gas
LíneaLínea de Gas de Gas Inyectado Inyectado (3” SCH 80 (3” SCH 80 -- 1000 1000 PsiPsi))
Válvula Reguladorade Gas Lift
Gas Gas InyectadoInyectado a a travestraves de de tubing 2 7/8” y tubing 2 7/8” y producciónproducción a a travestraves del del espacio anularespacio anular con con el casing de 5 ½”el casing de 5 ½”
ProducciónProducción de Gas + de Gas + LíquidoLíquido a a travestraves de 4” SCH40 de 4” SCH40 hacia una hacia una estación separadoraestación separadora..
Válvula Line Break en Línea de Producción
Válvula Line Break en Líneade Inyección de Gas
Surveillance & Optimización Surveillance & Optimización
La herramienta para la detección del punto de inyección La herramienta para la detección del punto de inyección es el Gradiente de Presión y Temperaturaes el Gradiente de Presión y Temperatura
0
20
40
60
80
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0 500 1000 1500 2000 2500
Profundidad ( mts)
Tem
per
atu
ra (
ºC)
0
20
40
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0 500 1000 1500 2000 2500
Profundidad ( mts)
Tem
per
atu
ra (
ºC)
Punto de Inyección
Las paradas del Las paradas del Gradiente se realizan Gradiente se realizan 5 metros por arriba y 5 metros por arriba y 5 metros por debajo 5 metros por debajo
de cada Mandrilde cada Mandril
Las paradas del Las paradas del Gradiente se realizan Gradiente se realizan 5 metros por arriba y 5 metros por arriba y 5 metros por debajo 5 metros por debajo
de cada Mandrilde cada Mandril
Gradiente de TemperaturaGradiente de Temperatura
Surveillance & Optimización Surveillance & Optimización
Gradiente de Presión Gradiente de Presión
Gradiente Dinámico de Presión
0
20
40
60
80
100
120
0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750
Profundidad ( mts)
Pre
sió
n (
kg/c
m2)
El nivel de líquido sube hasta el nuevo punto de inyección ingresando
por la válvula orificio de fondo
Gradiente de Gas
Gradiente de Líquido
0
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30
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Profundidad ( mts)
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ºC)
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Profundidad ( mts)
Tem
per
atu
ra (
ºC)
63
64
65
66
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0 500 1000 1500 2000 2500
Profundidad ( mts)
Pre
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kg
/cm
2)
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64
65
66
67
68
69
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0 500 1000 1500 2000 2500
Profundidad ( mts)
Pre
sió
n (
kg
/cm
2)
Gradiente de Gradiente de Presión Presión
Gradiente de Gradiente de Temperatura Temperatura
Los gradientes Los gradientes muestran el punto de muestran el punto de
inyección en el Mandríl inyección en el Mandríl OperativoOperativo
Surveillance & Optimización Surveillance & Optimización
La inyección se esta La inyección se esta efectuando en el efectuando en el lugar adecuadolugar adecuado
Gas Inyectado
Gas Teórico Inyectado
Gas Inyectado Optimo
Flujo Inestable
Liq
uid
o p
rod
uci
do
Se construye una curva con controles del pozo a diferentes valores de Caudal de Gas Inyectado.
El caudal de gas inyectado se ajusta de modo de maximizar la producción de líquidos.
Otro objetivo importante de esta curva es ahorrar capacidad de compresión, para disponerla para la venta.
Surveillance & Optimización Surveillance & Optimización
Gas Lift Intermitente Gas Lift Intermitente
•Bajos valores de producción•Baja presión de fondo
GAS LIFT GAS LIFT CONTINUO
GAS LIFT INTERMITENTEGAS LIFT INTERMITENTE
•Alto índice de productividad
•Alta presión de fondo
0
100
200
300
400
500
600
700
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1 301 601 901 1201 1501 1801 2101 2401 2701 3001 3301
Datos c/ 20 seg
Pre
sió
n d
e In
ye
cc
ión
Ps
i
150
155
160
165
170
175
180
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Pre
sió
n d
e P
rod
uc
ció
n P
si
Presión de Inyección, Psi Presión de Producción Psi
La presión de inyección estabiliza en un valor que representa la presión de cierre de la válvula por la que se está inyectando el gas
El segundo pico de presión representa la llegada del slug de líquido
Tiempo de Inyección
El registro de presiones es El registro de presiones es fundamental en el fundamental en el
seguimiento de estos pozosseguimiento de estos pozos
Objetivo:Objetivo:
Reducir el consumo de gasReducir el consumo de gas
Mantener la producción delMantener la producción del PozoPozo
Beaflex Plunger
Bypass Miniflex Plunger
Pacemaker Plunger
Actualmente en Cerro Dragón Actualmente en Cerro Dragón utilizamos tres modelos diferentes de utilizamos tres modelos diferentes de
PlungersPlungers
Plunger Lift Plunger Lift
PL Convencional Vs Pacemaker PL Convencional Vs Pacemaker
100
200
300
400
500
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700
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
PSI
1,2 hour
Apertura de Válvula
Pacemaker
Bypass plunger
Arrivo
del
Plu
nger
Shut
-in
Afterflow Time
PVH-1048
25 Ciclos/día
PVH-950
100 Ciclos/día
1,2 Horas
100
200
300
400
500
600
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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
PSI
1,2 hour
Apertura de Válvula
Pacemaker
Bypass plunger
Arrivo
del
Plu
nger
Shut
-in
Afterflow Time
PVH-1048
25 Ciclos/día
PVH-950
100 Ciclos/día
1,2 Horas
Apertura de Válvula
Pacemaker
Bypass plunger
Arrivo
del
Plu
nger
Shut
-in
Afterflow Time
PVH-1048
25 Ciclos/día
PVH-950
100 Ciclos/día
1,2 Horas
50
150
250
350
450
550
650
750
00:0
0:0
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05:0
0:0
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PSI
10 Horas
Bypass plunger
Pacemaker50
150
250
350
450
550
650
750
00:0
0:0
1
05:0
0:0
1
PSI
10 Horas
Bypass plunger
Pacemaker
El Pacemaker mantiene la presión de El Pacemaker mantiene la presión de tubing practicamente constante por lo tubing practicamente constante por lo que no produce grandes variaciones en que no produce grandes variaciones en la presión de succión de los la presión de succión de los Compresores. Compresores.
Pacemaker:Pacemaker:
Menor tiempo de cierre (Aprox 10 seg)
Más cantidad de viajes por día.
Slugs de líquidos más pequeños
Mayor velocidad de caida
No utiliza la energia de la entrecolumna
Menor Presión Dinámica de Fondo
Mediante algoritmos de control, el Mediante algoritmos de control, el Controlador toma acciones sobre los Controlador toma acciones sobre los
tiempos de Shut-in (cierre) y tiempos de Shut-in (cierre) y Afterflow (apertura). El objetivo es Afterflow (apertura). El objetivo es mantener una velocidad de ascenso mantener una velocidad de ascenso
constante entre 750 y 1000 constante entre 750 y 1000 ft/min(*). ft/min(*).
AutoCycle Plus RTU5000
Controlador Autoajustable Controlador Autoajustable
200
400
600
800
Pre
sió
n d
e T
ub
ing
Ps
i
Líquido en forma de
Slug
Arrivo del Pistón
Shut-in Time (Tiempo de Cierre)
Aft
erf
low
Tim
e
Apertura de Válvula
200
400
600
800
Pre
sió
n d
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ub
ing
Ps
i
Líquido en forma de
Slug
Arrivo del Pistón
Shut-in Time (Tiempo de Cierre)
Aft
erf
low
Tim
e
Apertura de Válvula
(*) Referencia:(*) Referencia: NA Gas Well Deliquification Network
Bombeo Mecánico en Pozos HGOR Bombeo Mecánico en Pozos HGOR
CapacitaciónCapacitación
Diseños Diseños EspecialeEspeciale
ss
ControladoreControladores Inteligentess Inteligentes
Interacción Interacción con con
ProveedoresProveedores
SPE 95046 - Application of IWMS to Optimize Field Performance SPE LACPEC 2005, Rio de J aneiro, 20-23 J une
SPE 95046 - Application of IWMS to Optimize Field Performance SPE LACPEC 2005, Rio de J aneiro, 20-23 J une
Anclas separadoras de GAS.
Dispositivo de antibloqueo móvil.
Ring valve o Válvula de Antibloqueo Superior
Dispositivo mecánicos de antibloqueo
Caracterización y Operación de PozosCaracterización y Operación de Pozos
Se estableció un critério para producir los pozos Se estableció un critério para producir los pozos según las caracteristicas de los mismossegún las caracteristicas de los mismos::
Caudal de Gas
Caudal de Líquido
Características de fluido
Problemas Operativos
Los modos de operar los pozos sugún este critério son:Los modos de operar los pozos sugún este critério son:
Modo Timer
100 % Marcha diaria
Comandado con Pump Off por Carta de Fondo
Dina Azul: 100% marcha
Dina Rojo: Modo Timer 30 min off y 30 min on
Características de pozo:Características de pozo:• Baja producción de líquidos y buen caudal de gas.
• Produce gas por casing.
• El bombeo permanente (100% de marcha) genera desgaste en las empaquetaduras, provocando un problema operativo.
• Suelen concurrir en bloqueos por gas.
• Normalmente realiza un gran número de emboladas sin trabajo de bomba y luego solo algunas con trabajo.
Fluido: 11 m3pd
Petróleo: 6 m3pd
Gas: 11000 m3pd
Operación de Pozos (Modo Timer)Operación de Pozos (Modo Timer)
Características de pozo:• Alta producción de líquido y gas.
• Surgente por anular.
• No surge por Tubing.
• Punzados de GAS por sobre los punzados de líquido y bomba de profundidad.
Modo de Operación:Normalmente con 90% de llenado de bomba de modo de maximizar la producción de líquido por el túbing y de gas por casing.
Operar al 100% de marcha nos permite mantener el nivel de líquido ajustado sin que interfiera en los punzados productores de gas favoreciendo la surgencia en casing.
Producción del PozoProducción del Pozo::
• Gas: 210 Mm3pd• Fluido: 50.4 m3pd
• Petróleo: 23 m3pd
100% Marcha Diaria100% Marcha Diaria
Pozo 2
Pozo 3
Pozo 1
Azul: 100% runtime
Verde: Carta de parada
Rojo: Carta arranque
Verde: Carta de Arranque
Rojo: Carta de Parada
Azul: Carta de Arranque
Verde: Carta de Parada
Condición actual:Condición actual:
• 83% de Marcha
• 15 Min Tiempo de Paro
• 78% de Marcha
• 10 Min Tiempo de Paro
• 67% de Marcha
• 40 Min Tiempo de Paro
Operados por llenado de bomba Operados por llenado de bomba
ConclusionesConclusiones
Bajos costos de Instalación
Pozos de muy alta relación Gas Líquido
Presiones dinámicas y estáticas elevadas
Supervición permanente
Plunger LiftPlunger Lift
Ideal para pozos de buen potencial de líquidos
La disposición de las capas de gas no afectan
Consume capacidad de compresión
Problemas de emulsiones severas
Gas Lift AnularGas Lift Anular
Gran rango de aplicación
Pocos problemas operativos
Alto costo de instalación
Es afectado en por la distribución de las capas de gas
Bombeo MecánicoBombeo Mecánico
EstadísticasEstadísticas
CapacitaciónCapacitación
UsuariosUsuarios
ProveedoresProveedores
Oportunidades de MejoraOportunidades de Mejora
Continuidad al ProyectoContinuidad al Proyecto
Cumplimientos en las Ventas de Gas
Cumplimientos en las Ventas de Gas
Manejo del CambioManejo del Cambio
Meeting Meeting de de
ProducciónProducción
Base del ProcesoBase del Proceso
NuevasNuevasTecnologíasTecnologías
Experiencias y AprendizajesExperiencias y Aprendizajes
Muchas GraciasMuchas Gracias IAPG
Congreso de Producción
Mendoza 2006
Rodrigo Dalle Fiore, Luciana De Marzio, Pablo Bizzotto