instituto mexicano del petróleo

INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO
DIRECCIÓN EJECUTIVA DE EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN
DELEGACIÓN ZONA SUR
LABORATORIO DE TERMODINÁMICA Y COMPORTAMIENTO DE FASES
MUESTREO DE FLUIDOS DE
PETRÓLEO PARA ESTUDIOS PVT
www.asim.com.mx/tplb
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PWH
PLE
PY > PWS> PWF
GENERALIDADES Y CONCEPTOS
BÁSICOS
Presión de yacimiento, Py
Presión estática de fondo, Pws
Presión de fondo fluyendo, Pwf
Radio de drene, rD
Tubería de revestimiento, Tr
Tubería de producción, Tp
Presión en la cabeza del pozo, Pwh
Árbol de válvulas
Estrangulador
Presión en la línea de escurrimiento, PLE
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¿ QUE ES EL MUESTREO ?
Captura de una porción representativa del fluido presente en
ese punto, a las condiciones de presión y temperatura del
mismo, en el momento de la operación.
PUNTO DE MUESTREO:
Se refiere al lugar en el cual será tomada la muestra.
El punto de muestreo debe asegurar flujo de gas en donde se
desea muestrear gas y flujo de líquido en donde se desea
muestrear líquido.
Es necesario identificar estos puntos con precisión.
Para gases con alto contenido de condensados y líquidos con
alta volatilidad, es necesario anotar la condiciones de P y T.
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IMPORTANCIA DE LA CALIDAD DE
LAS MUESTRAS
EL CÁLCULO DE LAS RESERVAS TOTALES,
LA PREDICCIÓN DE LAS RESERVAS
RECUPERABLES Y EL DISEÑO DE LAS
INSTALACIONES SUPERFICIALES,
DEPENDEN DE LA CALIDAD DE LAS
MUESTRAS TOMADAS PARA EFECTUAR
ESTUDIOS PVT
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MÉTODOS DE MUESTREO
MUESTREO EN INSTALACIONES SUPERFICIALES
MUESTREO EN LÍNEAS DE FLUJO
MUESTREO DE FONDO.
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EL MÉTODO DE MUESTREO DEPENDE DE...
1) El volumen de muestra requerida para el estudio que se pretenda.
2) El tipo de fluido de yacimiento que será muestreado.
3) El grado de agotamiento del yacimiento.
4) Equipo de separación disponible.
5) Estado mecánico del pozo.
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MUESTREO EN
SUPERFICIE
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EQUIPO REQUERIDO
BOTELLA PORTAMUESTRA:
Estas deben ser construidas en acero inoxidable 304 o 316 o bien, recubiertas
interiormente con resinas epóxicas. Deberán estar equipadas con válvulas de
aguja debido a la presión que manejan.
MANÓMETROS:
Deberán ser del tipo Bourdon, en los rangos de presión acorde a la presión que
se tiene en el punto de muestreo.
Estos serán periódicamente calibrados.
TERMÓMETRO:
Se puede emplear cualquier tipo de termómetro, bimetálicos, de bayoneta o
infrarrojo.
LINEAS:
Deberán emplearse líneas flexibles y de suficiente longitud para operar
fácilmente, además deben de soportar ambientes agresivos.
ACCESORIOS:
Se deberá contar con las herramientas necesarias para llevar a cabo la
operación sin dañar conexiones o válvulas, adicionalmente se tendrá bomba de
vacío, entre otros.
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MUESTREO DE GAS
B
PI
A
1) Seleccionar el punto de muestreo.
2) Efectuar el siguiente arreglo.
gas
aceite
3) Cerrar las válvulas del sistema.
4) Conectar la línea sin apretar
5) Abrir la válvula A para purgar la línea.
6) Conectar firmemente la línea a la botella portamuestra.
C
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SI EL PORTAMUESTRA NO ESTA AL VACÍO…
1)
Abrir la válvula B y dejar represionar manteniendo cerrada C.
2)
Conectar una línea auxiliar en C.
3)
Cerrar B.
4)
Desfogar el gas muestreado por C.
5)
Cerrar C.
6)
Repetir los pasos anteriores según la tabla anexa.
B
PI
A
gas
aceite
PRESIÓN EN EL PUNTO
DE MUESTREO, kg/cm2
Menos de 1
1a2
3a4
5a7
8 a 10
11 a 30
mas de 30
CICLOS DE PURGA
15
10
8
5
4
3
2
C
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SI EL PORTAMUESTRA ESTA AL VACÍO…
1)
Abrir la válvula B y dejar represionar.
2)
Abrir ligeramente la válvula C, para ver si existen condensados.
3)
Si existen condensados purgar por C, para ver si disminuye la cantidad de
condensados.
4)
Si el condensado cesa, cerrar C.
5)
Si el condensado no cesa seguir purgando por 5 minutos y luego por 10
minutos.
6)
Si en este lapso de tiempo el condensado no cesa, entonces se cancela el
muestreo por la presencia de condensados.
7)
En caso de cesar el condensado cerrar la válvula C y dejar represionar.
B
PI
A
g
a
s
aceit
e
C
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Y POR ÚLTIMO…
1)
Cerrar las válvulas B y A.
2)
Desconectar la línea de muestreo.
3)
Probar el portamuestra por presencia de fugas y colocar tapones.
4)
Etiquetar el portamuestra
a) Punto de muestreo.
b) Tipo de muestra.
c) Presión.
B
PI
A
d) Temperatura.
e) Observaciones.
ga
s
aceite
C
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MUESTREO DE ACEITE
1)
Seleccionar el punto de muestreo, tomando como consideración
importante, que no exista acumulación de gas en ese punto.
2)
Si no existiese, se pudiera tomar en un recipiente ya sea separador, tanque
de balance, etc.
3)
Evitar la separación instantánea de la muestra al iniciar el cargado,
colocando en el interior un fluido no reactivo.
B
PI
gas
aceite
A
C
ESTA OPERACIÓN SE TRATARÁ DE HACER EN LA MEDIDA DE LO
POSIBLE ISOBÁRICAMENTE
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PUNTOS DE MUESTREO EN INSTALACIONES
S
V
A
P
S
V
B
P
TV
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MUESTREO EN INSTALACIONES SUPERFICIALES
GAS
ACEITE
TOMA DE
MUESTRA
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MUESTREO DE
FONDO
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OBJETIVO
Coleccionar una muestra representativa de un fluido
de yacimiento, que permita al laboratorio conocer
las características del fluido producido y al ingeniero
de diseño predecir el comportamiento a diferentes
escenarios de presión y temperatura.
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SELECCIÓN DEL POZO
Las características deseables del pozo son:
1) Que la relación gas aceite sea estable.
2) Que tenga un alto índice de productividad.
3) Que no produzca agua.
4) Que tenga flujo continuo sin cabezadas.
5) Que sea lo mas nuevo posible o que su presión de fondo fluyendo sea
mayor que la presión de saturación.
6) Que su intervalo disparado se encuentre lo más alejado del contacto
agua-aceite o gas-aceite.
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DIFERENCIAS DEL MF Y MS
La conservación del estado monofásico de las
muestras significa que los resultados PVT del
laboratorio representan con mayor fidelidad las
propiedades reales del fluido.
La obtención de muestras de gas y líquido en
superficie, para su posterior recombinación, no
necesariamente reproduce fielmente las
características reales del fluido de yacimiento
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FACTORES QUE INFLUENCÍAN LA
PLANEACIÓN DEL MUESTREO
1) Tipo de yacimiento.
2) Localización del pozo a muestrear.
3) Extensión areal del campo.
4) Espesor de la formación.
5) Estado de los fluidos en el yacimiento.
6) Características de producción del pozo
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ACONDICIONAMIENTO DEL POZO
El objetivo de acondicionar el pozo, es reemplazar el fluido no representativo localizado
alrededor del pozo.
Para ello es necesario:
1) Calibrar el pozo.
2) Hacer fluir el pozo a ritmos de producción cada vez mas bajos.
3) Efectuar mediciones continuas de presiones de fondo fluyendo, relaciones gas aceite,
presión en la cabeza del pozo, registros de temperatura, etc.
4) Si las mediciones son estables, se reduce el flujo un 30 o 50% y se continua con las
mediciones.
5) Cuando la Relación gas aceite se mantiene constante, es indicio que al pozo esta
entrando fluido bajo saturado.
6) Cuando la RGA disminuye, es señal de que existe gas libre en la vecindad del pozo.
7) Cuando la RGA aumenta, se puede deber a que en el yacimiento existen dos
horizontes uno de gas y otro de líquido.
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FACTORES QUE AFECTAN EL
ACONDICIONAMIENTO DEL POZO
VOLUMEN DEL FLUIDO DE YACIMIENTO QUE HA SIDO
ALTERADO COMO RESULTADO DE HABER PRODUCIDO EL POZO
BAJO LA PRESIÓN DE SATURACIÓN.
EL RITMO AL CUAL SE PRODUCE EL FLUIDO ALTERADO DEL
YACIMIENTO.
EL TIPO DE FLUIDO DE YACIMIENTO (ACEITE LIGERO-NEGRO).
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PREPARATIVOS AL MUESTREO
Antes de proceder a la toma de muestra, se introduce una
herramienta con la cual es posible efectuar un registro de
presión-temperatura, a condiciones estáticas o dinámicas.
Una vez que se tienen estos registro, es posible
determinar las fases presentes a lo largo de la tubería de
producción, para ello se requiere efectuar gráficas de
presión contra profundidad.
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EQUIPO REQUERIDO
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SELECCIÓN DE LA PROFUNDIDAD DE
MUESTREO
EXISTE UNA SOLA FASE
PRESENCIA DE DOS FASES EN LA
SUPERFICIE
EL POZO PRODUCE
AGUA-GAS-ACEITE
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HERRAMIENTA
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EVALUACIÓN DE LAS
MUESTRAS
Para saber si la muestra fue correctamente tomada, se prueban bajo el
siguiente criterio:
1) La presión de apertura del muestrero, debe ser mayor que la presión
en la cabeza del pozo pero, menor que la de fondo.
2) La presión de saturación a temperatura ambiente debe ser mayor
que la de apertura pero menor que la del fondo.
3) Las presiones de apertura de los muestreros, no deben de diferir en
mas del 5%.
4) Las presiones de saturación de las muestras no deben de diferir en
mas del 5%.
5) Abrir una de las muestras para ver contenido de agua y sedimentos.
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Botella para Muestra
Monofásica
Cámara de Muestra del
SRS
Cámara de Nitrógeno
Del SRS
Bomba de Alta Presión
Cilindro Graduado
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Botella para Muestra
Monofásica
Pistón Flotante
Cámara de Muestra
Del SRS
Anillo Agitador
Pistón
Pistón de La Cámara
De N2
Bomba de Alta Presión
Cilindro Graduado
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Botella para Muestra
Monofásica
Cámara de Muestra
del SRS
Cámara de Nitrógeno
Del SRS
Bomba de Alta Presión
Cilindro Graduado
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Botella para Muestra
Monofásica
Cámara de Muestra
del SRS
Cámara de Nitrógeno
Del SRS
Piston de la Cámara
de Nitrógeno
High Pressure Pump
Measuring Cylinder