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INDICE DE PRODUCTIVIDADEl índice de productividad es una medida del potencial del pozo o de su capacidad de producir, y es una propiedad de los pozos.
El índice de productividad (J o IP) es la relación existe entre la tasa de producción, qo, y el diferencial de presión entre la presión promedio del yacimiento y la presión fluyente en el fondo del pozo, (Ps-Pwf). Esta relación está definida por la siguiente ecuación:
Srr
B
hk
PwfPs
qoIPJ
w
eoo
o
ln
00708.0
Índice de Productividad=j= Qo/(ps-pwf)Unidades: bl/día/lpc
DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD
•ANÁLISIS
NODALQUE ES ANÁLISIS NODAL?ES UNA TÉCNICA QUE PERMITE DETERMINAR EL ESTADO DE PRODUCCIÓN DE UN POZO A TRAVÉS DEL ANÁLISIS DEL APORTE Y REQUERIMIENTO DE LOS SUBSISTEMAS “AGUAS ARRIBA” Y “AGUAS ABAJO” DEFINIDOS POR UN NODO (PUNTO DE REFERENCIA) SELECCIONADO DE MANERA “ADECUADA” DE ACUERDO AL ESTUDIO DE INTERÉS.
PARA QUE?ADEMÁS DE PERMITIR DETERMINAR LA PRODUCCIÓN DEL POZO PERMITE VISUALIZAR OPORTUNIDADES O RESTRICCIONES EXISTENTES EN EL SISTEMA
COMO?INTEGRANDO ELEMENTOS DE APORTE DE YACIMIENTOS, COMPLETACIONES, FLUJO MULTIFÁSICO EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS, LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL (GAS O BOMBEO), PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS.
QUE NO HACE ANÁLISIS NODAL EN UN POZO:DETERMINAR DE DONDE PROVIENE EL AGUA O EL GASSABER QUE TAN RÁPIDO CAE LA PRESIÓN DE YACIMIENTO *DETERMINAR TASAS O VELOCIDADES CRITICAS DE ARENAMIENTO O CONIFICACIÓNDETERMINAR PRESIONES DE PRECIPITACIÓN DE ASFALTENOS, ETC.OFRECER SOLUCIONES A ESTOS PROBLEMASSIN EMBARGO AYUDA A EVALUAR QUE PASARÍA SI SE LOGRARA O CONOCIERA LA SOLUCIÓN A ESTOS PROBLEMAS
CADA COMPONENTE SE EVALÚA POR SEPARADO Y LUEGO SE COMBINAN PARA
OPTIMIZAR EL SISTEMA COMPLETO A FIN DE OBTENER LA MÁS EFICIENTE TASA
DE FLUJO.
DEFINIR ANALISIS NODAL
DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD
•ANÁLISIS
NODALPROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR A CUAL TASA DE FLUJO
PRODUCIRÁ UN POZO DE PETRÓLEO O GAS, EVALUANDO EL EFECTO
DE VARIOS COMPONENTES:
TAMAÑO DE LA SARTA DE TUBERÍA
TAMAÑO DE LÍNEA DE FLUJO
PRESIÓN DE SEPARADOR
TAMAÑO DEL REDUCTOR
RESTRICCIONES DEL HOYO
TÉCNICA DE COMPLETACIÓN:
EMPAQUE CON GRAVA
PERFORACIÓN CONVENCIONAL
CADA COMPONENTE SE EVALÚA POR SEPARADO Y LUEGO SE COMBINAN PARA
OPTIMIZAR EL SISTEMA COMPLETO A FIN DE OBTENER LA MÁS EFICIENTE TASA
DE FLUJO.
DEFINIR ANALISIS NODAL
DEFINIR SEGMENTOS DEL SISTEMA POZO-YACIMIENTO DONDE LAS PÉRDIDAS DE PRESIÓN
PUEDEN OCURRIR
DEFINIR CURVA DE OFERTA
DEFINIR CURVA DE DEMANDA
SISTEMA GRÁFICO
NODO SOLUCIÓN
•SISTEMA POZO-
YACIMIENTO
P1 = Pr - Pwfs = Pérdidas en el Yacimiento
P2 = Pwfs - Pwf = Pérdidas a través de la completación
P3 = Pwf - Pwh = Pérdidas en el tubing
P4 = Pwh - Psep = Pérdidas en la línea de flujo
Pr PePwfsPwf
P1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)
P3 = Pwf - Pwh
P4 = (Pwh - Psep)
Psep
Sales lineGas
LiquidStock tank
PT = Pr - Psep = Pérdidas de presión total
Adapted from Mach et al, SPE 8025, 1979.
Pwh
•CURVA DE
OFERTA
•CURVA DE
DEMANDA
INDICA LA CAPACIDAD DE APORTE DEL YACIMIENTO.
PARTE DE LA PRESIÓN DE YACIMIENTO HASTA LA
PRESIÓN FLUYENTE CERO DONDE SE ALCANZA LA
MÁXIMA TASA DE FLUJO.
PROPIEDADES DEL YACIMIENTO
PROPIEDADES DEL FLUIDO
GEOMETRÍA DEL POZO
CORRELACIÓN DE OFERTA: DARCY – VOGEL.
INDICA LA CAPACIDAD DEL EQUIPO DE
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL EN GENERAR LA CAÍDA
DE PRESIÓN NECESARIA PARA HACER PRODUCIR EL
POZO EN AUSENCIA DE LA ENERGÍA NATURAL DEL
YACIMIENTO.
PROPIEDADES DEL FLUIDO
FRICCIÓN
PROPIEDADES DE LA COMPLETACIÓN:
TAMAÑO DE LA TUBERÍA
RESTRICCIONES DE LA TUBERÍA
RUGOSIDAD DE LA TUBERÍA
•COMPORTAMIENTO DE AFLUENCIA
IPR
2111 STB/D
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TASA DE PRODUCCIÓN, BPD
PR
ES
ION
DE
FO
ND
O F
LU
YE
NT
E,
LP
C
CURVA DE OFERTACURVA DE OFERTA
CURVA DE DEMANDACURVA DE DEMANDA
PUNTO DE OPERACIÓN
TASA DE OPERACIÓN
PRESIÓN FLUYENTE
TASA MÁXIMA
DE APORTE
PRESIÓN DE YACIMIENTO
•NODO SOLUCIÓN
Pr PePwfsPwf
P1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)
P3 = Pwf - Pwh
P4 = (Pwh - Psep)
Psep
Sales lineGas
LiquidStock tank
Adapted from Mach et al, SPE 8025, 1979.
Pwh
P1 = Pr - Pwfs = Pérdidas en el Yacimiento
P2 = Pwfs - Pwf = Pérdidas a través de la completación
P3 = Pwf - Pwh = Pérdidas en el tubing
P4 = Pwh - Psep = Pérdidas en la línea de flujo
PT = Pr - Psep = Pérdidas de presión total
SI SE DESEA AISLAR EL COMPONENTE YACIMIENTO, PARA OBSERVAR SU
EFECTO SOBRE EL SISTEMA.
SI SE QUIERE EVALUAR EL EFECTO DEL CAMBIO EN EL TAMAÑO DE LA LÍNEA DE
FLUJO.
SI SE DESEA OBSERVAR EL EFECTO DE CAMBIO EN LA PRESIÓN DE SEPRACIÓN.
LA CURVA DE OFERTA DEPENDE DE:•PROPIEDADES DEL FLUIDO:
• PETRÓLEO:
VISCOSIDAD
RELACIÓN GAS PETROLEO
PUNTO DE BURBUJEO
FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN
DENSIDAD
• GAS:
VISCOSIDAD
FACTOR Z
COMPRESIBILIDAD
DENSIDAD
•CORRELACIÓN INFLOW USADA:
• PETRÓLEO: DARCY, VOGEL
• GAS: JONES, DARCY
•GEOMETRÍA DEL POZO:
• VERTICAL
• HORIZONTAL
•PROPIEDADES DEL YACIMIENTO:
• PRESIÓN DEL YACIMIENTO
• PERMEABILIDAD
• DAÑO
• ESPESOR DE ARENA NETA
FACTORES QUE AFECTAN EL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD IPR
LA CURVA DE DEMANDA DEPENDE DE:•PROPIEDADES DEL FLUIDO:
• PETRÓLEO:
VISCOSIDAD
RELACIÓN GAS PETROLEO
PUNTO DE BURBUJEO
FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN
DENSIDAD
• GAS:
VISCOSIDAD
FACTOR Z
COMPRESIBILIDAD
DENSIDAD
•CORRELACIÓN OUTFLOW USADA:
• PETRÓLEO: DUNS & ROSS
• GAS: GRAY
•FRICCIÓN
•PROPIEDADES DE LA COMPLETACIÓN:
• TAMAÑO DE LA TUBERÍA
• RESTRICCIONES DE LA TUBERÍA
• RUGOSIDAD DE LA TUBERÍA
pe
pwfsdppf
rwreLn
PwfsPwshKCq )(
)/(
...
ECUACIÓN DE FLUJO
LEY DE DARCY
Las leyes de DARCY deben considerarse siempre en la predicción de las tasas de flujo desde el yacimiento hacia el borde interior del pozo. La siguiente definición de dicha ley puede emplearse para predecir cualquier condición de flujo y es perfectamente aplicable al petróleo y al gas.
FLUJO LÍQUIDO MONOFÁSICO
FLUJO BIFÁSICO
SrwreLnBoo
PwfsPwshKoq
4/3)/(..
...00708.0
dpoo
Kro
rwreLn
hKq
pe
pwfs
4/3)/(
...00708.0ES ENTONCES UNA FUNCIÓN DE PRESIÓN Y EN EL RECORRIDO DEL PETRÓLEO Kro ES UNA FUNCIÓN DE LA SATURACIÓN DEL MISMO
dpoo
Krope
pwfs