PROYECTO PRODU (1)

Titulo
Autor/es
PROPUESTA
DE
RECUPERACIÓN
SECUENDARIA
MEDIANTE BOMBEO MECÁNICO EN EL CAMPO
CARANDA-18
Nombres y Apellidos
Código de Estudiantes
AQUINO AGUILAR JAVIER
201504384
ARANA VARGAS LORGIO
201312205
CAYO VEIZAGA JHOEL
201314372
OSSIO MAMANI DORIS
201313389
Fecha
07/07/2019
Carrera
Asignatura
Grupo
Docente
Periodo Académico
Subsede
Ing. En Gas y Petróleo
Producción II
A
Ing.Vanessa Lema Zabala
I-2019
Sacaba-Cochabamba
Copyright © (2019) por (Estudiantes). Todos los derechos reservados.
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
TABLA DE CONTENIDO
CAPITULO I ......................................................................................................................................... 4
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 4
1. ANTECEDENTES ......................................................................................................................... 5
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................... 6
1.2. ÁRBOL DE PROBELMA .......................................................................................................... 7
1.3. FORMULACION DEL PROBLEMA ....................................................................................... 7
1.4. OBJETIVOS ............................................................................................................................... 7
1.4.1. OBJETIVO GENERAL........................................................................................................... 7
1.4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS .................................................................................................. 8
1.5. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION .......................................................................... 8
1.5.1. JUSTIFICACION ACADEMICA ........................................................................................... 8
1.5.2. JUSTIFICACION TECNICA ................................................................................................. 8
1.5.3. ALCANCES Y LIMITACIONES ........................................................................................... 8
1.5.4. TIPO DE INVESTIGACION .................................................................................................. 9
CAPITULO II ..................................................................................................................................... 10
MARCO TEORICO ............................................................................................................................ 10
2. GENERALIDADES: ................................................................................................................... 10
2.1. PRINCIPIO BOMBEO MECANICO ...................................................................................... 10
2.2. COMPONENTES BÁSICOS DEL SISTEMA ARTIFICIAL DE BOMBEO MECÁNICO.. 11
2.2.1. BOMBA DE SUBSUELO ...................................................................................................... 11
2.2.2. COMPONENTES DE LAS BOMBAS DE SUBSUELO ...................................................... 12
2.2.3. ACCIÓN DE LA VÁLVULA COMO FUNCIÓN DE LA PRESIÓN DEL BARRIL DE LA
BOMBA. .......................................................................................................................................... 13
2.2.4. CLASIFICACIÓN API DE BOMBAS PARA BM ............................................................... 14
2.3. VARILLAS DE SUCCIÓN ...................................................................................................... 15
2.3.1. VARILLA PULIDA: .............................................................................................................. 17
2.3.2. GRAMPA ............................................................................................................................... 17
2.3.3. ESTOPERO ........................................................................................................................... 18
2.3.4. UNIDAD DE BOMBEO ........................................................................................................ 19
2.3.5. TIPOS DE UNIDADES.......................................................................................................... 19
TIPO MARK II: .............................................................................................................................. 20
2.3.6. UNIDAD AEROBALANCEADA: ......................................................................................... 20
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Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
NOMENCLATURA API ................................................................................................................. 21
2.3.7. COMPONENTES DE LA UNIDAD DE BOMBEO MECÁNICO....................................... 22
UNIDAD DE POTENCIA (MOTOR): ........................................................................................... 23
2.3.8.LOS MOTORES ELÉCTRICOS ........................................................................................... 23
2.3.9. MOTOR A GAS:.................................................................................................................... 24
2.4. CABEZAL DE POZO............................................................................................................... 25
CONEXIONES SUPERFICIALES: ............................................................................................... 25
2.4.1. DISEÑO DE EQUIPOS DE BOMBEO MECANICO .......................................................... 26
2.4.2. PONDERACION DE LAS CALIFICACIONES DE LAS VARIABLES DEL POZO: ...... 26
CAPITULO III .................................................................................................................................... 29
PRESENTACION Y ANALISIS DE RESULTADOS ....................................................................... 29
3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL POZO CARANDA ................................................................ 29
3.1. ESTRATIUGRAFIA DEL POZO ............................................................................................ 29
3.2. DATOS TÉCNICOS DEL POZO.......................................................................................... 32
3.3. DETERMINACION DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL ..................... 36
3.3. VIABILIDAD DE CADA SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ........................................... 50
LIMITACIONES DE CADA SISTEMA DE LEVANTAMIENTO............................................ 51
3.4. DETERMINACIÓN DELA UNIDAD DE BOMBEO MECÁNICO .................................. 53
CAPITULO IV .................................................................................................................................... 56
MARCO PRÁCTICO ......................................................................................................................... 56
DECLINACION DE PRESION DEL POZO ..................................................................................... 56
4. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................................... 60
4.1. CONCLUCIONES .................................................................................................................... 60
4.2. RECOMENDACIONES ........................................................................................................... 60
4.3. BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 61
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Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
Bolivia ha entrado en una fuerte dependencia de los recursos generados por la exportación y venta
de hidrocarburos en un momento histórico un recursos provenientes del agente de los mismos
debían servir de influencia del futuro desarrollo económico y social.
La búsqueda de hidrocarburos en nuestro país ha sufrido un fuerte decremento debido a una fuente
de inversión de las empresas que quedaron como socias luego de la última nacionalización de los
hidrocarburos. La falta de inversión en exploración se reflejará en una caída de las reservas de
hidrocarburos (especialmente en lo que se refiere a los hidrocarburos líquidos), éste se puede
corroborar con la cantidad de pozos perforados en los últimos años.
Bolivia depende en gran medida, para autoabastecerse de la producción de gas natural ya que el
80% del consumo de líquidos previene del gas asociado. Se plantea una incertidumbre: ¿qué
pasaría si no se lograron firmar con Brasil la ampliación de los contratos de venta de gas natural?
Se sabe que Brasil ha descubierto un gigantesco reservorio de gas y líquidos en el PRESAL, que
harán crecer su producción de gas en al menos un 188%.
Se deben entonces enfocar los esfuerzos en la búsqueda de nuevos reservorios para incrementar la
producción y reservas de hidrocarburos líquidos. De lo contrario, el país sufrirá una fuerte escases
de líquidos y la consecuente subida de los precios subvencionados de la gasolina y diésel que se
consume.
Una alternativa para mejorar la producción de hidrocarburos líquidos es la utilización de métodos
de recuperación. Sabemos que un yacimiento posee una energía natural que permite a los
hidrocarburos fluir a la superficie venciendo a la presión estática de la columna de líquido situado
en la tubería de producción. La presión de la formación empieza a bajar a medida que se realiza la
producción, estadísticamente se sabe que solo se puede recuperar un 40 a 45% del total de la
reserva estimada. Para poder optimizar la recuperación, se cuenta en la actualidad con modernos
métodos como gas lift, bombeo mecánico etc.
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Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
1. ANTECEDENTES
En Bolivia existen varios campos petrolíferos que has sido abandonado debido a que su producción
ha declinado hasta niveles económicamente desfavorables. Sin embargo, sus reservorios aun
guardan importantes volúmenes de hidrocarburos, cuya extracciones posible mediante la
aplicación de tecnologías modernas.
En efecto la producción primaria que se desarrolló (en bermejo, san andita y camatindi) permitió
recuperar solamente un 20 a30 porciento de la reserva probada inicialmente, lo cual significa que
al menos el 70 por ciento permanece in situ. Esta riqueza debe ser explotada a la brevedad posible,
teniendo en cuenta la urgente necesidad de hidrocarburos líquidos que tiene el país.
Al presente, con el objeto de aumentar la cantidad de petróleo extraído en los cuales la
recuperación secundaria (como inundación artificial, por ejemplo) no da buenos resultados, los
técnicos especializados se ven obligados a aplicar procedimientos más complejos. Aunque el costo
es más elevado, las inversiones se justifican por su rentabilidad económica y social.
En el caso concreto de Bolivia, el petróleo a recuperarse con esta tecnología constituirá a una
producción de vital importancia, por tratarse de un crudo pesado escaso en el país que se encuentra
en los campos mencionados (actualmente abandonados).
A principios de 1981, técnicos de Houston Oíl Technology Corporation llegaron a Bolivia,
recolectaron datos estadísticos y técnicos, muestras de petróleo y agua de los pozos abandonados
e información adicional de YPFB, todo lo cual fue analizado en los laboratorios de la ya
mencionada compañía. Aquel trabajo revelos que en los campos Bermejo, Sanandita y Camatindi,
y en los de Tatarenda, Caranda, existen importantes volúmenes de petróleo residual que pueden
ser explotados con resultados económicamente positivos, tanto para los inversionistas como para
el país. (Hidrocarburos Bolivia.com)
Los trabajos de recuperación secundaria no implican riesgos y tampoco labores de exploración, ya
que las reservas fueron magnificadas en su momento lo único que se tiene que estudiar es el método
de recuperación adecuado para cada reservorio o campo.
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Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
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MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
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El sistema de recuperación secundaria, que ha tenido amplio uso en Bolivia, es el bombeo
mecánico, sistema que ha permitido producir ininterrumpidamente en forma comercial a muchos
pozos, uno de ellos es uno de los pozos más antiguos de Bolivia (el CAM-3perforado entre 1929
y 1930), este pozo que se encuentra al sur de la ciudad de santa cruz de la sierra a 17 kilómetros
de las ciudad de Camiri.
Para extraer petróleo del campo Camiri se utiliza en un 80 por ciento el sistema de gas lift (que
consiste en inyectar gas para sacar el petróleo) y el restante porcentaje corresponde al bombeo
mecánico, como en el caso CAM-3, según informe de YPFB Andina.
El bombeo mecánico es un procedimiento de succión de transferencia casi continua del petróleo
hasta la superficie, ya que el yacimiento posee una determinada presión, la cual es suficiente para
que el petróleo alcance un determinado nivel en el pozo. La bomba se baja dentro de la tubería de
producción y se asienta en el fondo con el uso de empacaduras
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La declinación de algunos pozos en la zona de Caranda es una etapa que atraviesan todos los pozos
productores de hidrocarburos. Los factores que pueden provocar esta declinación son varios como
ser: el daño en la formación y la presencia de arenas y otros, siendo el factor principal el descenso
de las presiones o energías necesarias para elevar el hidrocarburo.
La contracción de la producción de líquidos, en Bolivia va desde una producción máxima de 50756
barriles por día en 2005 a 40741 Bbl/d en 2009. Relacionado a la normal declinación de los campos
petroleros de largas data como el caso de Paloma, Rio Grande, Víbora, Escondido, Caranda y Los
Suris.
El pozo Caranda 18 (CAR 18), fue descubierto en el año 1991 y fue explotado inicialmente por
agotamiento natural, actualmente produce 17 barriles de petróleo diarios y un promedio de 148000
pies cúbicos por día. Esto nos muestra que en trascurso de los 21 años de producción se ha
producido un notable bajón en la producción, ya que al inicio de operaciones del pozo sus tazas de
producción eran de 152 BBP de petróleo y 190000 pies cúbicos de gas por día.
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1.2. ÁRBOL DE PROBELMA
Incapaz de
producir por
flujo natural
Requerimiento de
fuente externa de
energía
Menor afluencia
de fluidos
DECLINACION DE LA
PRODUCCION DEL POZO
CAR-18 DEL CAMPO
CARANDA.
Energía del
yacimiento
insuficiente
Demanda de energía
mayor que la oferta del
yacimiento
EFECTOS
PROBLEMA
Minimo diferencial
de presión en el
reservorio.
CAUSAS
1.3. FORMULACION DEL PROBLEMA
¿Se mejorara la producción del pozo CAR-18 del campo Caranda mediante el uso de técnicas de
recuperación secundaria?
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. OBJETIVO GENERAL
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Realizar un estudio técnico para recuperación secundaria mediante bombeo mecánico en el pozo
CAR-18 del campo Caranda.
1.4.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Obtener la correlación estratigráfica del campo Caranda

Realizar un análisis del sistema de producción del reservorio

Determinar el método de levantamiento

Determinar los componentes del sistema seleccionado

Elaborar un pronóstico de producción
1.5. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION
1.5.1. JUSTIFICACION ACADEMICA
La determinación de un sistema de levantamiento artificial para aumentar la producción del campo
Caranda nos permitirá utilizar los conocimientos adquiridos. Para la realización, se deben
establecer relaciones entre datos petrofísicos, (permeabilidad, porosidad, densidad, etc.), datos
PVT, los cuales ayudaran a desarrollar el balance de materias (BM). Se profundizan los
conocimientos adquiridos, podremos modelar las expectativas en relación al aumento de la
producción.
1.5.2. JUSTIFICACION TECNICA
Casi todo sistema de producción petrolera comienza con los sistemas primarios. A medida que
decae la producción, las compañías operadoras tienes que implementar sistemas de recuperación
secundaria y terciaria. La investigación propondrá la utilización de un sistema que se adecue a las
características del reservorio, la zona ha utilizado generalmente el gas lift y como método de
recuperación se propondrá otro sistema que se adecue a pozos que están en etapa de declinación,
especialmente aquellos que no sufrieron intervención para la inyección de gas.
1.5.3. ALCANCES Y LIMITACIONES
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El proyecto se abocara al cálculo y selección de los elementos que se hacen al arreglo superficial
y subsuperficial del pozo. No se entrara a la determinación del cálculo mecánico de los mismos ya
que son elementos que pertenecen a otra rama de la ingeniería.
Las partes referentes al perfil profesional del ingeniero petrolero serán tratadas con toda
profundidad. Se procederá a realizar un pronóstico de la elevación de la producción.
1.5.4. TIPO DE INVESTIGACION
TIPO DE INVESTIGACION CORRELACIONAL:
Busca establecer las variables que afectan el proceso de producción de petróleo involucrados
dentro el método de recuperación propuesto.
EXPLORATORIO: Existen pocos antecedentes de la investigación en nuestro país ya que es un
área de poco desarrollo, esta investigación se presenta como una divulgación de los resultados para
su puesta en práctica en diferentes campos.
DISEÑO DE INVESTIGACION
La investigación será del tipo de toma de datos en campo, sin manipulación de variables,
recolectactando los datos requeridos sobre el pozo en estudio.
INVESTIGACIÓN PRIMARIA
Los datos se recolectaran en el campo, mediante el estudio de documentación proporcionada por
la encargada del mismo.
INVESTIGACION SECUNDARIA
Se recurrirá a fuentes secundarias tales como:
a) Cámara boliviana de hidrocarburos (CBH).
b) Yacimientos petrolíferos fiscales bolivianos (YPFB).
c) Información obtenida de internet
d) Información bibliográfica
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CAPITULO II
MARCO TEORICO
2. GENERALIDADES:
2.1. PRINCIPIO BOMBEO MECANICO
Es uno de los Sistemas Artificiales de Producción1 (SAP) más utilizados a nivel mundial (8090%), siendo su principal característica la de utilizar una unidad de bombeo a fin de transmitir
movimiento a la bomba de subsuelo a través de una sarta de varillas, mediante la energía
suministrada por un motor.
El equipo superficial de Bombeo Mecánico o BM (conocido como “bimba”,
“balancín” o “cigüeña”) que en apariencia y principio básico de funcionamiento se asemeja al
balancín de perforación a percusión; es accionado mediante un motor (usualmente eléctrico,
aunque puede ser de combustión interna) que gira un par de manivelas que por su acción produce
un movimiento de arriba hacia abajo (continuo) a un extremo de un eje metálico. El otro extremo
del eje, que a menudo tiene una punta curva, transmite el movimiento a la sarta de varillas de
producción que puede tener una longitud de cientos de metros que se une al pistón de la bomba
colocada en la sarta de producción, a cierta profundidad del fondo del pozo. Las bombas
sumergibles bombean el petróleo de manera parecida a una bomba que bombea aire a un sistema
neumático.
Los fluidos fluyen de una región de alta presión (yacimiento) a una de baja presión (interior del
pozo). La cantidad de flujo en el fondo del pozo se determina por el rango de flujo que fluye frente
a la formación, es decir, del yacimiento hacia el fondo del pozo.
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2.2. COMPONENTES BÁSICOS DEL SISTEMA ARTIFICIAL DE BOMBEO
MECÁNICO
1. Tubería de Producción
2. Ancla de Tubería
3. Bomba de Subsuelo
4. Varillas de Succión
5. Varilla Pulida
6. Grampa
7. Estopero
8. Unidad de Bombeo
9. Unidad de Potencia (motor)
10. Cabezal del Pozo
11. Conexiones Superficiales
2.2.1. BOMBA DE SUBSUELO
Es una bomba reciprocante de desplazamiento positivo de simple efecto que impulsa a los fluidos
aportados por el yacimiento del fondo del pozo hacia superficie, su funcionamiento reside en el
diferencial de presiones en el sistema sobre su válvula viajera y válvula de pie.
Tipos de Bombas:
Bomba de Tubería: Es un dispositivo en donde el barril o camisa es parte integral de la tubería
de producción, lo que implica que su instalación está ligada con la bajada de la tubería de
producción.
El pistón se desplaza por dentro de la tubería de producción con la sarta de varillas y en la parte
inferior se conecta a una válvula fija que se asienta en la zapata o anclaje.
Estas bombas manejan un mayor volumen de crudo que las bombas de inserción o de varilla.
Bombas de Varillas. También Llamadas de inserción dado que bajan con el tren de varillas y se
asientan en el extremo inferior de la tubería de producción, se dividen a su vez en 3 tipos:
Bombas de Barril Viajero con Anclaje Inferior.
Bombas de Barril Estacionario con Asentamiento en el Fondo.
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Bombas de Barril Estacionario con Asentamiento en la parte
Superior.
Esta característica representa una ventaja sobre las bombas de tubería de producción, ya que para
hacer una reparación o sustitución de la bomba no es necesario extraer la tubería de producción.
La bomba de inserción se desancla y se extrae con la sarta de varillas. Este tipo de bomba es el que
más se utiliza en el Activo Integral Aceite Terciario del Golfo.
Fig 1.3.BOMBA DE INSERCIÓN
2.2.2. COMPONENTES DE LAS BOMBAS DE SUBSUELO

Camisa o Barril: Cilindro con superficie interna completamente pulida, en donde se desliza
el pistón.

Pistón: Es el émbolo de la bomba que se desliza dentro de la camisa, el diámetro de la
misma determina la capacidad de desplazamiento.
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
Válvulas: Conjunto bola y asiento que mediante un diferencial de presión permiten la
entrada-salida del fluido.
Generalmente existen dos válvulas en cada bomba:
 Válvula Viajera: Es la que se ubica en el pistón y se debe su nombre a que se mueve junto
al pistón.
 Válvula Fija: Con un mayor diámetro permite la entrada del fluido.
2.2.3. ACCIÓN DE LA VÁLVULA COMO FUNCIÓN DE LA PRESIÓN DEL BARRIL DE
LA BOMBA.
Para bombear fluido, las válvulas fija y viajera deben abrir y cerrar durante el ciclo de bombeo. Si
alguna válvula permanece abierta o cerrada, no se bombeará fluido. Respecto a la figura 1.3, para
que la válvula viajera abra, la presión dentro del barril de la bomba debe ser mayor que la presión
de la columna hidrostática sobre la válvula viajera. Si la bomba está en buenas condiciones
mecánicas y con llenado completo, al inicio de la carrera ascendente la válvula viajera cierra y la
válvula fija abre. Similarmente, al inicio de la carrera descendente la válvula viajera abre y la
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válvula fija cierra. De lo contrario esto implica problemas en la bomba como: fuga en las válvulas,
interferencia de gas y otros problemas.
2.2.4. CLASIFICACIÓN API DE BOMBAS PARA BM
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Tabla 1.1.‐ CLASIFICACIÓN API
2.3. VARILLAS DE SUCCIÓN
Es el elemento de conexión entre la unidad de bombeo, instalada en superficie y bomba de
subsuelo. Mediante éstas se transmite el movimiento reciproco vertical a la bomba para el
desplazamiento de fluido. Generalmente, son de acero con buenas propiedades de elasticidad.
Se clasifican en dos tipos: “API” y “NO API”
Las varillas API son de acero AISI 1036 y acero al carbón AISI 46xx. Se clasifican en tres tipos
siendo las más usadas en la industria petrolera.
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Tabla 1.2.‐ CLASIFICACIÓN API DE VARILLAS DE SUCCIÓN
Las varillas NO API se clasifican en:
Varillas de ALTA RESISTENCIA: Fabricadas con acero de gran resistencia. La alta resistencia se
debe a un tratamiento de endurecimiento por la inducción (resistencia de 50 MPsi). Se usan en
pozos con altas frecuencias de fallas.
Varillas continuas de COROD: Es una sarta continua desde la bomba hasta superficie, diseñada
para soportar gran carga, hecha de cromo, molibdeno y titanio, no tienen cuellos ni pasadores y
los diámetros varían desde 1/16 a 1/8 Plgs, como lo indica la norma API. Estas se almacenan y
transportan en carretes y en el pozo se les realiza las conexiones con un equipo de soldadura. Son
especiales para pozos direccionales u horizontales.
Varillas de fibra de vidrio: estas presentan bajo peso, con reducción en el consumo de energía,
reducción de fallas por corrosión. Su limitante se sustenta en que no son recomendadas en pozos
con temperatura mayores de 200 ° F, el espaciamiento de la bomba es dificultoso, y tiene
limitaciones respecto al torque (máxima de 100 lbs/ pie).
En el diseño de un pozo, el tipo de varillas a utilizar se determina por medio de un programa de
simulación, representando las condiciones del pozo, según la carga de fluido, el tamaño y
profundidad de la bomba y desviación del pozo son factores que influyen en el arreglo de las
varillas dependiendo del Porcentaje promedio de carga que se observe en el simulador.
Se cuenta con dos arreglos, el tipo 76 y 86, siendo la principal característica los diámetros de tales
(variando entre 1”, 7/8” y ¾”).
Varillas de 7/8” y ¾” componen un arreglo 76 y la profundidad de la bomba determinará la
cantidad de ellas, con un promedio de 7.62 m cada varillas.
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Varillas de 1”,7/8” y ¾ constituyen un arreglo 86 y de igual forma la profundidad de la bomba nos
indica la cantidad de varillas que se deben usar.
2.3.1. VARILLA PULIDA:
Tiene la función de transmitir el movimiento alternativo a la sarta de varillas de succión. Es la
unión directa entre la sarta de varillas de succión y el equipo superficial, pasa a través de las
conexiones de control. Así como su nombre lo indica, el acabado de este accesorio es de espejo
(pulido), con la finalidad de reducir la fricción entre el estopero y grampa, para permitir el libre
movimiento de ascenso y descenso del sistema. La varilla pulida, juega un papel importante en la
toma de información, ya que es a través de ella donde el equipo dinamométrico se conecta para
medir la carga ejercida en la varilla con respecto a su posición, y así calcular su correspondiente
carta dinamométrica.
VARILLA PULIDA
2.3.2. GRAMPA
Este dispositivo sirve para sujetar la varilla pulida por apriete. Cuando queda en forma permanente
las grampas (se coloca en forma permanente después de que se efectuó una intervención con el
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equipo de R.T.P. a un pozo) y junto con el cable colgador soportan todo el peso de la sarta de
varillas y el peso del fluido. Estas grampas pueden usar uno, dos o tres tornillos para el apriete,
incrementándose la seguridad con el número de los mismos. También se utilizan para movimientos
efectuados con la sarta de varillas, ya sea para eliminar un golpe en la bomba sub-superficial, sacar
un registro dinamométrico o re-anclar una bomba.
2.3.3. ESTOPERO
Mecanismo de seguridad que se localiza en la parte superior del árbol de válvulas para pozos con
sistema de bombeo mecánico sobre la T de flujo. Su función principal es contener los fluidos para
que no se manifiesten al exterior por medio de un conjunto de sellos construidos con materiales
resistentes al rozamiento, que se van a ajustar al diámetro de la varilla pulida, cuando esta tenga
un movimiento ascendente o descendente proporcionado por la unidad de bombeo mecánico
(debido a este movimiento, los sellos sufren desgaste por lo que es necesario sustituirlos
periódicamente y solamente se pueden cambiar con la unidad de Bombeo Mecánico inoperante).
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ESTOPERO
2.3.4. UNIDAD DE BOMBEO
Su función principal es convertir el movimiento angular del motor en un movimiento reciproco
vertical, transmite el movimiento hacia la bomba.
2.3.5. TIPOS DE UNIDADES
TIPO CONVENCIONAL: El más conocido y popular en todos los campos, es de fácil operación
y está impulsado por bandas. Es un sistema de palanca con el contrapeso del cigüeñal. Es de bajo
mantenimiento,
menos
costoso que otras unidades y
gira
en
dos
direcciones
(sentido
horario
y
anti
horario).
Una
de
sus
desventajas, es que requiere
de caja de engranes de mayor
dimensión en comparación de
otros.
Descripción del movimiento
El movimiento rotativo del
motor
es
trasmitido
por
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medio de bandas a la caja de transmisión, el cual reduce la velocidad a través de un sistema de
engranes. Este movimiento es transmitido a un sistema de engranes. Este movimiento es
transmitido a la varilla.
TIPO MARK II: Estas unidades basan su geometría en tres características, reduciendo el torque
y la carga con respecto a una unidad convencional.
Estas características son: ubicación de la caja reductora, un punto de apoyo en el extremo de la
unidad, una manivela desfasada
Independientemente de estos factores, las unidades mark II producen un torque uniforme
trabajando en forma conjunta, reduciendo un 35% del torque de la caja reductora. Adicionalmente
el costo de electricidad y tamaño del motor reduce.
Descripción del movimiento
El movimiento rotativo en el cual
cambia la posición de los brazos y el
poste maestro para obtener
un
movimiento
la
unitorcional
con
finalidad de reducir el torque en la
caja de engranes. Esta unidad soporta
más fluido.
2.3.6. UNIDAD AEROBALANCEADA:
El uso del aire comprimido en vez de pesadas manivelas y contrapesos permite un control del
contrabalanceo en forma manual. Como resultado, el tamaño de la unidad se reduce, minimizando
los costos de traslado y montaje. Las unidades balanceadas con aire tienen la ventaja de tener un
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tamaño mayor con largas carreras, donde con un sistema convencional o mark II son prácticamente
imposibles. Dentro de sus ventajas, se encuentra que este es más compacto y de fácil balanceo, de
bajo costo. Puede girar en dos direcciones, útiles para ser usadas costa afuera o cuando se necesita
movilizar con frecuencia la unidad. Las desventajas de este equipo son que, requiere mayor
mantenimiento, y la condensación del cilindro de aire puede causar problema, y son menos
eficientes que el resto de las unidades.
Descripción del movimiento
El movimiento rotativo del motor es
trasmitido por medio de bandas a la
caja de trasmisión, el cual reduce la
velocidad a través de un sistema de
engranes, este es transmitido a la
varilla. Es más resistente a las cargas
y suministra mayores carreras ( 64 a
240 Plgs)
NOMENCLATURA API
API desarrollo un método alfanumérico para describir el tipo de unidad a utilizar:
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C- 640 – 305 – 144
Donde la primera letra indica el tipo de unidad:
“A” refiere a las unidades balanceadas de aire.
“B” refiere a las unidades balanceadas en la viga viajera.
“C” refiere a unidades convencionales.
“M” refiere a unidades tipo “MARK” unitorque.
Nota.- En algunas unidades se agrega una letra “D” antes del 6° número, lo cual significa doble
reductor.

El primer número (640) refiere al máximo torque de la caja de engranes en miles de LBSPLGS. Para este ejemplo seria 640.000 LBS-PLGS

El segundo número se refiere a la carga máxima en cientos de libras que puede soportar la
estructura de la unidad. Para este ejemplo, la carga máxima soportada por la unidad es de
30.500 lbs.

El último número refiere a la máxima longitud vertical (carrera máxima) que puede
suministrar la unidad, para este caso es de 144 PLGS.
2.3.7. COMPONENTES DE LA UNIDAD DE BOMBEO MECÁNICO.
Caja de Engranes: Se utiliza para convertir energía del momento de rotación a altas velocidades
del motor primario. La energía de alto moméntum de rotación (torque) a baja velocidad. La
máquina motriz se conecta al reductor de velocidad (caja de engranes) mediante bandas. El
reductor de velocidad puede ser: simple, doble o triple, el reductor doble es el más usado.
Contrapesos: Si la caja de engranes tuviera que suplir todo el torque que la unidad de bombeo
necesita para operar, su tamaño debe ser demasiado grande. Afortunadamente, al usar contrapesos,
el tamaño de la caja de engranes se reduce.
Los contrapesos ayudan a reducir el torque que la caja debe suministrar.
Estos ayudan a la caja durante la carrera ascendente cuando las cargas en la varilla pulida son las
más grandes. En la carrera descendente, la caja de engranes levanta los contrapesos con la ayuda
de las cargas de las varillas, quedando listos para ayudar nuevamente en la carrera ascendente. En
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otras palabras, en la carrera ascendente, los contrapesos proporcionan energía a la caja de engranes
(al caer). En la carrera descendente estos almacenan energía (subiendo). La condición operacional
ideal es igualar el torque en la carrera ascendente y descendente usando la cantidad correcta del
momento de contrabalanceo. Cuando esto ocurre la unidad esta Balanceada. Una unidad fuera de
balance puede sobrecargar el motor y la caja de engranes. Esto puede ocasionar fallas costosas y
pérdida de producción si no se corrige a tiempo.
Para determinar si la unidad esta balanceada, debe hacerse un análisis de torque o registrar la
corriente de consumo del motor en la carrera ascendente y descendente.
UNIDAD DE POTENCIA (MOTOR): Su función principal es proporcionar la energía mecánica,
que es transmitida a la bomba y usada para elevar el fluido. Puede ser de combustión interna o
eléctrica. Los motores eléctricos son de bajos torques, pero de altas velocidades.
El uso de motores eléctricos facilita el análisis del comportamiento de la unidad de bombeo en dos
aspectos. Permite medir con un amperímetro de gancho, el rango de trabajo y así observar cuando
existe una pérdida o sobrecarga del peso en la sarta de varillas sin interferir con la operación del
pozo. Tienen un bajo costo inicial, menor costo de mantenimiento y es más fácil de ajustar a un
sistema automático.
Por otra parte, las máquinas de gas tienen la ventaja de controlar la velocidad en forma más flexible
y opera en un rango más amplio de condiciones de carga. El costo del combustible puede ser
inferior al de la energía eléctrica, aunque conforme se incrementan los costos del combustible, esta
condición puede invertirse.
2.3.8.LOS MOTORES ELÉCTRICOS
Para bombas de varillas son principalmente motores de inducción de tres fases. NEMA D
(Nacional Electrical Manufacturers Association) clasifica los motores según el deslizamiento y las
características de torque durante el arranque. El porcentaje de deslizamiento es definido como:
Donde Sg es la velocidad de sincronía del motor (usualmente 1200 rpm) y Sn es la velocidad para
cargas completas.
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La variación de velocidad es diferente del deslizamiento. Se define como:
“NEMA D” es el motor para unidad de bombeo mecánico más ampliamente reconocido. Su rango
de deslizamiento es de 5% a 13%. Otros motores en el campo petrolero incluyen “NEMA C”, con
un máximo deslizamiento de 5% y NEMA B con un máximo deslizamiento de 3%.
Los caballos de fuerza para el motor eléctrico dependen:

De la carga a levantar por la bomba (profundidad donde está ubicada y diámetro de la
misma).

Nivel de fluido.

La velocidad de bombeo.

La unidad o balancín.
UNIDAD DE POTENCIA
2.3.9. MOTOR A GAS:
Existen dos tipos de motores a gas. Motores de baja velocidad con uno o dos cilindros, y motores
multicilindros de alta velocidad.
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Los motores de baja velocidad tienen una velocidad de 700 rpm o menores y un alto torque. Los
motores multicilindros pueden tener altas variaciones de velocidad (hasta un 35%) más que los
motores de baja velocidad.
Los motores de gas son generalmente más baratos para operar que los motores eléctricos. Sin
embargo, los costos de capital y el mantenimiento son usualmente más altos que para motores
eléctricos.
Motores a gas son utilizados en locaciones remotas sin disponibilidad de electricidad.
2.4. CABEZAL DE POZO
Es el regulador (por medio de válvulas) del manejo de fluido y presión comúnmente utilizado en
cuestiones hidráulicas, los pozos utilizan este sistema para regular ña salida de líquido. Provee la
base para el asentamiento mecánico del ensamblaje en superficie. Asi como; suspensión de
tuberías (TP yTR) concéntricamente en el pozo. Cuenta de dos válvulas laterales de salida,
normalmente una para la producción y otra para la inyeccion. Adicionalmente una tercera válvula
de salida provee acceso vertical a la TP mediante herramientas de cable concéntricas.
CONEXIONES SUPERFICIALES: su función es conducir el hidrocarburo que produce el pozo
a la línea de descarga y por ende, hasta la bateria de separación; todas ellas deben ser para presiones
no menores de 1000 lbs/plg2, elaboradas en tuberías de 2” efectuando corte y cuerda a fin de
adecuarlas a las longitudes necesarias.
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2.4.1. DISEÑO DE EQUIPOS DE BOMBEO MECANICO
Es un procedimiento analítico mediante cálculos, gráficos y/o sistemas computarizados para
determinar el conjunto de elementos necesarios en el levantamiento artificial de pozos accionados
por cabilla. La función de este procedimiento es seleccionar adecuadamente los equipos que
conforman el sistema de bombeo mecánico a fin de obtener una operación eficiente y segura con
máximo rendimiento al menor costo posible.
Paso 1:
Se debe seleccionar el tamaño de la bomba, el diámetro optimo del pistón, bajo condiciones
normales. Esto va a depender de la profundidad de asentamiento de la bomba y el caudal de
producción
2.4.2. PONDERACION DE LAS CALIFICACIONES DE LAS VARIABLES DEL POZO:
Para la ponderación, se procede a dar una puntuación a cada variable del pozo de acuerdo al método
de levantamiento artificial con la ayuda de las tablas de los rangos de aplicación de cada tipo d
levantamiento.
Estas tablas se encuentran divididas en sus rangos de aplicación a estos rangos se los asigno por
convivencia un valor numérico entre 0 y 5 como siguiente tabla (MUÑOZ & TORRES, 2007)
Tabla 2.4 asignación numérica de los rangos de aplicacion
RANGO
No
limitado
aceptable
bueno
excelente
optimo
1
2
3
4
5
aplicable
VALOR
0
NJUMERICO
Fuente: muños rodríguez & torres torres, 2007
Para tener una ponderación de las puntuaciones de cada variable, se multiplica cada puntuación
con el porcentaje asignado de cada variable y se lo divide sobre la base de calificación que, que
para obtener un ponderado total.
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Un segundo criterio es la variable de los sistemas de levantamiento artificial la cual se presenta en
este caso por las variables cuyos valores en la tabla de los puntajes son diferentes de cero. Para
este fin se busca en dicha tabla los valores ceros y se almacena la suma de los porcentajes
correspondientes a tales, valores dentro de otra tabla.
Para determinar el porcentaje de viabilidad para cada método de levantamiento se calcula la
diferencia entre el 100% y el porcentaje de no viabilidad
EL TERCER, y ultimo criterio que se utiliza es el porcentaje de no limitación del sitema del
levantamiento, es desir, la calidad de casos variables en los cuales dichos sistemas funcionan sin
restricciones de ningún tipo y que, dentro de la metologia de selección, están presentados por las
variables cuyo valor en la tabla de los puntajes sea igual a 1. Para este fin busca en dicha tabla
los valores 1 y se almacena su porcentaje correspondiente en otra tabla la cual tiene una estructura
similar a la tabla de la viabilidad de los sistemas.
Para determinar el porcentaje de funcionamiento sin limitaciones para cada sistema de
levantamiento, al 100% se le sustrae el porcentaje total por no viabilidad y el porcentaje total por
limitaciones.
El uso de los tres criterios (ponderación total, viabilidad del sistema y funcionamiento sin
limitaciones) para la obtención del resultado final surge como consecuencia de que ninguno de
ellos constituye un argumento suficientemente sólido para ser considerado por si solo a la hora de
seleccionar un sistema de levantamiento (MUÑOZ & TORRES 2007)
El ponderado total si bien da una visión global del comportamiento que tendrá el sistema de
levantamiento al implementarse en las condiciones propuestas, no da información detallada de los
problemas más severos que se pueden presentar o de las condiciones que sencillamente
imposibilitaran la instalación de los equipos.
El factor de viabilidad supera este inconveniente, al señalar claramente bajo qué condiciones no
es factible la implementaciones de un sistema de levantamiento en particular, sin embargo, no da
información alguna sobre las ventajas que la implementación de cada sistema puede brindar. Por
su parte, el factor de no limitación señala en forma alerta las condiciones bajo los cuales los equipos
tendrán un funcionamiento forzado que pueden conducir a fallas tempranas del equipo.,
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Considerando todos los aspectos mencionados, se llega finalmente a la definición de un único valor
que será el criterio mediante el cual se identifique el mejor sistema de levantamiento artificial para
cada caso evaluado. Este criterio se define como ponderado final.
Para obtener el ponderado final, a cada uno de los tres criterios mencionados anteriormente se le
multiplica por un favor Xn que representa la importancia o valor relativo de cada criterio dentro
de la decisión final para luego realizar una sumatoria de los tres criterios.
El factor Xn está definido como una fracción entre cero y uno, de tal forma que la suma de las 3
fracciones sea igual a la unidad.
𝑃𝑂𝑁𝐷𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑃𝑂𝑁𝐷𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ∗ 𝑋1 + 𝑉𝑖𝑎𝑠𝑖𝑠𝑡 ∗ 𝑋2 + 𝑁𝑜𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡 ∗ 𝑋3
𝑋1 + 𝑋2 + 𝑋3 = 1
Los valores de estos tres factores se han definido según los autores de la siguiente forma.
𝑋1 =0.50
𝑋2 =0.35
𝑋3 =0.15
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CAPITULO III
PRESENTACION Y ANALISIS DE RESULTADOS
3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA DEL POZO CARANDA
La figura muestra el historial de producción del pozo de estudio, como se puede apreciar se produjo
una declinación notable de la producción en los últimos tres meses. Lo ms notable es el pendiente
de declinación de líquidos (petróleo) pudiendo observarse también la aparición de agua en la
formación a partir de febrero del 2010, pero esto no es actualmente problema ya que la misma
tiene tendencia a decrecer.
Figura: Historial de producción caranda -18
3.1. ESTRATIUGRAFIA DEL POZO
Los campos caranda y colpa tiene una extencion de contrato 228 km2, están ubicados al nor oeste
de la ciudad de santa cruz de la sierra
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El campo caranda se encuentra al Noroeste de la ciudad de santa cruz ubicado en la cuenca de
Tarija, en la zona santa cruz, en su sector
nor-occidental, en el límite sub andina y dela llanura.
Se trata de un anticlinal de diseño elipsoidal el cual fue dividido en cuatro zonas claramente
diferenciada: central. oeste. Este y sub oeste.
La secuencia estratigráfica se muestra en la figura 3.3
sedimentos marinos del silúrico devónico y
cretácico, y terciario
delos
en donde se
puedo observar
los
marino continentales del carbonífero jurásico,
que totalizan aproximadamente 30 reservorios
gasíferos y
petrolíferos.
Figura 3.3 muestra estratigráfica caranda
Columna estratigráfica caranda
FORMACIÓN CHACO
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Alternancia de capas de arena y gravas. Mala selección. Unidad con cemento calcáreo
débilmente endurecidas, con arcillas y limolitas, gris clara el espesor delas capas arenosas
y de arcilla varia de 1 a 30metros.
La formación chaco inferior tiene alternancia
de capas de arena de grano fino a medio
unidos con cemento calcáreo endurecido con capas de arcilla rojizas oscuras y limolitas
grises claras. El espesor delas capas de arcilla es de 1 a 20 metro.
FORMACIÓN YECUA
Predominancia de arcillas rojizas oscuras, verdosas; con espesor de 1 a 5metros. Intercaladas
con delgadas capas de areniscas, calizas y yeso
La presencia de arenisca está restringido a la zona inferior, y está compuesta por areniscas de
coloración gris claro, marrón claro grano muy fino a fino, su angular a subred ondeado, regular
selección.
MIEMBRO YECUA SELLO
En la zona basal de la
formación yecua antes de ingresar a la formación
desarrolla un sobresaliente nivel de limolitas y arcillitas
de
inferior, se
coloración gris verdosa,
constituyendo la capa sello para la formación petaca
FORMACIÓN PETACA
La formación petaca está
conformada por cuerpos arenosos friables. De coloración gris
verdoso claro. Grano fino su angular a subred ondeado, buena selección. Estos
intercalan con
niveles
De arcillita y limolita de
La base de
coloración gris verdosa y marrón rojizo.
esta unidad está formada por conglomerado polimicticio
brechoso de color
blanquecino y rojizo por encima de este conglomerado se tiene alternancia
de lutitas y
areniscas
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FORMACIÓN CAJONES
Formada por capas de areniscas calcáreas calizas arenosas intercaladas con delgadas lentes
de lutitas tiene un espesor de 50 a 300 metros
FORMACIÓN YANTATA
Fuerte presencia de un banco cuarcitico recuperados como fragmentos de forma alargada
de coloración blanquecinos gris amarillento y gris rosáceo muy compactos y duros, de
aspecto planar, estilosa y con bordes irregulares.
Este marcador presento un espesor atípico de aproximadamente 30 m espesor considerado
al anormal, según lo observado en otros pozos dela zona en los cuales no supera los 10m.
FORMACIÓN ICHOA
Con un espesor de 150 a 480 metros formada por areniscas rojizas blanquecinas amarillentas
y
verduscas, son de grano medio
a fino redondeado
bien seleccionado de estructura
entrecruzada
3.2. DATOS TÉCNICOS DEL POZO
La cabeza del pozo se encuentra a una elevación de 342.60 msnm. el pozo
profundidad total de 2.377,6 pies y contiene tres arenas productoras
tiene una
de condensado
las
cuales son: san Telmo 3A, San Telmo4 Y San Telmo 4
Los datos del pozo que se
utilizaran para el diseño del sistema de bombeo
mecánico
son los siguientes:
Tabla 3.1 datos del caranda 18
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Diámetro interno del 1,992
tubing (pig) (ID)
Gravedad del petróleo 56,5
(API)
Gravedad del gas
0,72
Fracción del agua (%)
10
Relacion gas-liquido de 150
la formación GOR
(scf/stb)
Caudal máximo del oil
100
(Bbls/d) (𝑄0 )
Contenido de arena
400
(ppm)
Presión de cabeza del
150
Pozo psig (𝑃𝑤ℎ )
Presión promedio del 1.600
reservorio (psig) (Pr)
Presión
de
fondo 500
fluyente (psig) (𝑃𝑤𝑓 )
Caída de presión de la 150
valvula (psig) (∆∇ )
Profundidad media de 2.377,6
las perforaciones (Ft)
(𝐷𝑝 )
Gradiente del fluido de 0.25
carga a d=1,2 g/cc
(psi/pie)
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Temperatura
del 135
resorvorio (℉) (𝑇𝑟𝑒𝑠 )
Temperatura
de
la 80
cabeza del pozo (℉)
(𝑇𝑤ℎ )
Fuente: Petrobras argentina
ID
VARIABLE
DATOS
1
Numeros de pozos 1
4
2
Taza
12,5
de 100
%
producción (BPD)
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Características 3
Profundidad del 2377,6
12,5
de yacimiento,
pozo (ft)
producción
Tamaño
y 4
pozo
del 4,75
4
de 0
2,8
casing ID (in)
5
Grado
inclinación
del
pozo con respecto
a la vertical (°)
6
Temperatura (℉)
135
4
7
Presión de fondo 500
4
fluyente( psi)
8
Tipo
de simple
2,8
competición
9
Tipo de recobro
terciaria
10
Fracción de agua 10
Características
(%)
de los fluidos 11
Viscosidad
producidos
fluido producido
del 16
4
12,5
4
(cp)
12
Presencia
de no
2,8
fluidos corrosivos
13
Contenido
arena
de 400
4
abrasiva
(ppm)
14
GOR (scf/stb)
15
Presencia
150
de leve
12,5
4
contaminantes
16
Tipo de locacion
onshore
4
17
Energía eléctrica
generada
2,8
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Características 18
Espacio
estandar
2,8
de
las
facilidades
de
restringido
superficie
Fuente: Petrobras argentina
3.3. DETERMINACION DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL
El primer paso que tenemos que realizar para la selección del método de levantamiento artificial
es la ponderación de las variables mencionadas en el marco teorico:
Para lo cual determinaremos algunos indicadores que son necesarios.
TABLA Nº 3.2 CARACTERISTICAS DE YACIMIENTO, PRODUCCION Y POZO PARA
BOMBEO MECANICO:
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD
ACEPTABL
BUEN
EXCELENT OPTIM
APLICABL
O
E
O
E
O
1
>1
E
Numero
de
pozos
Tasa
de >1000
producción
4001
a 1001 a 4000
10000
1 a 10 y 11 a 50 y 301 50 a 300
501
a a 500
1000
Profundidad
>14000
del pozo
Tamaño
14000
del 9 5/8
casing (in ID)
Grado
100001
de >45
z 7001
10000
a 300
a 501 a 3000
1 a 2500
7000
2 3/8 y 9 7
5 1/2
4 1/2
6 a 10
0a5
5/8
21 a 45
11 a 20
inclinación del
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pozo respecto
a la vertical
Temperatura(º
>600
551 a 600
401 a 550
F)
Presión
251
a 151 a 250
1 a 150
400
de >4000
501 a 4000 301 a 500
fondo fluyente
201
a 14 a 50 y 101 51 a 100
300
a 200
(psi)
Tipo
de
Multiple
Simple
completamient
o
Tipo
de
terciario
secundario
recobro
Primari
o
Fuente: evaluación técnica de las estrategias de levantamiento artificial/Muños Alvaro &Torres
Edgar
TABLA Nº 3.3CTIPOLOGIA DE LOS FLUIDOS EN BOMBEO MECANICO
VARIABLES
RANGOS
No
limitado
aceptable
bueno
escelente
optimo
61 a 95
46 a 60
26 a 45
16 a 25
0.1
aplicables
BSW (%)
>95
a
15
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VISCOSIDAD
DEL >7000
5001 a 3001
a 0.1 a 20 21 a 100 y 101
FLUIDO PRODUCIDO
7000
5000
a
y 1001 a 501 a 1000 500
(cp)
3500
PRESENCIA
DE si
No
FLUIDOS
CORROSIVOS
CONTENIDO
ARENA
DE >1000
ABRASIVA
501
a 201 a 500 51 a 200 11 a 50
0.10
401
a 301 a 400 201
0 a 100
700
300
1000
(ppm)
GOR (scf/stb)
>700
PRESENCIA
DE
severa
media
a 101 a 200
leve
nula
CONTAMINATES
Fuente: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR.
TABLA Nº 3.4 CARACTERISTICAS DE LAS FACILIDADES DE SUPERFICIE PARA
BOMBEO MECANICO
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD
ACEPTAB
BUEN
EXCELEN
OPTIM
APLICABL
O
LE
O
TE
O
ES
TIPO
DE offshore
remotos
Onshore
LOCACION
ENERGIA
generad comprada
ELECTRICA
a
ESPACIO
limitado
RESTRINGI
standar
Amplio
d
DO
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
38
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
TABLA Nº 3.5 CARACTERISTICAS DE YACIMIENTOS, PRODUCCION Y POZO PARA
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD
ACEPTABL
BUEN
EXCELENT
OPTIM
APLICABL
O
E
O
E
O
1
>1
E
Nº de pozos
Taza
de <100 >6000
100 a 200
201 a 300 301
producción
5001
BDD
60000
a 1001
a 1000 y 10000 y de 20000
30001 a 20001
50000
Temperatura
>450
351 a 450
326 a 350
ºF
251
>15000
12501
a 10001
del pozo (ft)
15000
12000
Tamaño
4½
del 2 3/8
a
30000
a 1 a 70 y 151 71 a 150
325
Profundidad
a 10001 a
a 250
a 7501 a 5001 a 7500
1 a 5000
10000
5½
7
>7
41 a 70
11 a 40
0 a 11
a 301 a 500
>500
casing ID (in)
Grado
de >80
71 a 80
inclinación del
pozo respecto
a la vertical
Presión
de
14
fondo fluyente
300
(psi)
Tipo
de Multiple
Simple
completamien
to
Tipo
de
Terciario
secundario
primario
recobro
39
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLA Nº 3.6 CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS PRODUCIDOS PARA BOMBEO
ELECTROSUMERGIBLE
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD
APLICABL O
ACEPTABL BUEN
EXCELENT OPTIM
E
E
O
O
E
BSW
91
a 71 a 90
0.1 a 70
a 11 a 50
0.1 a 10
99.9
VISCOOCIDA >5000
D
201 a 5000 101 a 200
DEL
51
100
FLUIDO
PRODUCIDO
PRESENCIA
si
no
DE FLUIDOS
CORROSIVO
S
CONTENIDO
>200
101 a 200
>5000
4001
51 a 100
16 a 50
6 a 15
0a5
a 51 a 500
0 a 50
S DE ARENA
ABRASIVAS
(ppm)
GOR (scf/stb)
a 1501 a 4000
5000
Presencia
de
501
1500
Severa
media
leve
nula
contaminantes
Fuente: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
40
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
TABLA Nº 3.7 CARACTERISTICAS DE LAS FACILIDADES DE SUPERFICIE PARA
BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD
APLICABL O
ACEPTABL BUEN
EXCELENT OPTIM
E
O
E
O
Remot
Offshore
Onshore
E
TIPO
DE
LOCACION
ENERGIA
o
generada
Comprad
ELECTRICA
a
ESPACIO
reducid
RESTRINGID
o
amplio
standard
O
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLA 3.8 CARACTERISTICAS DE YACIMIENTO, PRODUCCION Y POZO PARA
BOMBEO POR CAVIDADES PROGRESIVAS
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITA
ACEPTAB
BUEN
EXCELEN
OPTIM
APLICAB
DO
LE
O
TE
O
1
>1
LE
NUMERO
DE
POZOS
TASA
DE 1 a 5 y 4001
PRODUCCION
>5000
a 3501 a 4500 6 a 100 101 a 1500 1501 a
5500
y 2501 y 2001 a 2000
a 3500
PROFUNDIDAD
DEL POZO (ft)
>9800
7501
2500
a 5001 a 7500 3501 a 2501 a 3000 1
9800
5000
a
2500
41
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TAMAÑO
DEL 9 5/8
9 5/8
7
5 ½ y 2 3/8 4 ½
CASING (in ID)
GRADO
DE 11 a 90
9 a 10
4a8
0a3
INCLINACION
DEL
POZO
RESPECTO A LA
VERTICAL
TEMPERATURA(
>350
281 a 350
251 a 1 a 70 y 171 71
ºF)
280
PRESION
DE
14 a 100
a 250
a
150
101 a 201 a 500 y
FONDO
200
>10000
FLUYENTE (psi)
TIPO
DE
Multiple
simple
COMPLETAMIE
NTO
terciario
secundario
primari
o
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLA 3.9 CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS PRODUCIDOS PARA BOMBEO POR
CAVIDADES PROGRESIVAS
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD ACEPTAB
BUEN
EXCELEN
OPTIM
APLICAB
O
LE
O
TE
O
41 a 55
16 a 40 7 a 15
LE
BSW
>90
56 a 90
VISCOCIDAD
>1200
0 a 100 y 101 a 500 y 501
DEL
FLUIDO
PRODUCIDO
1001
a 8001
1200
0.1 a 6
a 1001 a 5000 5001 a
a 1000 y
6000
10000
42
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Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
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Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
6001 a
8000
PRESENCIA DE
si
no
FLUIDOS
CORROSIVOS
CONTENIDO DE >1000
8001
a 501 a 8000
201
ARENA
10000
500
301 a 500
151
a 51 a 200
0 a 50
a 51 a 150
0 a 50
ABRASIVA(ppm
)
GOR (scf/stb)
>500
300
PRESENCIA DE
severa
Meda leve
nula
CONTAMINAN
TES
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLA 3.10 CARACTERISTICAS DE LAS FACILIDADES DE SUPERFICIE PARA
BOMBEO POR CAVIDADES PROGRESIVAS
VARIABL
RANGOS
ES
NO
LIMITAD
ACEPTAB
APLICABL
OS
LE
BUENO
ESCELEN
OPTIMO
TE
ES
TIPO
DE
OFFSHOR
LOCACIO
REMOTO
ONSHOR
E
E
N
ENERGIA
GENERAD
COMPRA
ELECTRI
A
DA
CA
43
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Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
ESPACIO
REDUCI AMPLIO
STANDA
DO
RD
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLAS 3.11 CARACTERISTICAS DE YACIMIENTO, PRODUCCION Y POZO PARA
BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITA
ACEPTAB
BUEN
EXCELEN
OPTIM
APLICAB
DO
LE
O
TE
O
2
>2
LE
NUMERO
DE
1
POZOS
TASA
DE >1500
PRODUCCION
10001
a 3001
15000
10000
a 1 a 50 51 a 100 y 101
y 1501 601 a 1500
a
600
a 3000
PROFUNDIDAD
1 a 2000 y 2001
DEL POZO (ft)
>20000
a 5001 a 7500 7501 a 10001
5000
10000
a 12001 a
12000
y 15000
15001
a
2000
TAMAÑO
DEL 9 5/8
9 5/8
7
5½
4½
2 3/8
21 a 90
11 a 20
0 a 10
251 a 550
1 a 70 y 151 71
CASING
GRADO
DE
INCLINACION
DEL
POZO
RESPECTO A LA
VERTICAL
TEMPERATURA(
>600
551 a 600
ºF)
a 250
a
150
44
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Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
PRESION
DE
14 a 50
51 a 101 a 300 y 301
FONDO
100
>800
a
800
FLUYENTE (psi)
TIPO
DE
multipl
COMPLETAMIE
Simple
e
NTO
Secundaria
primario
y terciario
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ERTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLA 3.12: CARACTERISTICAS DE LOS FLUIDOS PRODUCIDOS PARA BOMBEO
HIDRAULICO TIPO PISTON
VARIABLES
RANGOS
NO
LIMITAD ACEPTAB
BUEN
EXCELEN
OPTIM
APLICAB
O
LE
O
TE
O
41 a 55
16 a 40 7 a 15
LE
BSW
>90
56 a 90
VISCOCIDAD
>1200
0 a 100 y 101 a 500 y 501
DEL
FLUIDO
1001
PRODUCIDO
a 8001
1200
10000
0.1 a 6
a 1001 a 5000 5001 a
a 1000 y
6000
6001 a
8000
PRESENCIA DE
si
no
FLUIDOS
CORROSIVOS
CONTENIDOS
DE
ARENA
>1000
8001
a 501 a 8000
10000
201
a 51 a 200
0 a 50
500
ABRASIVA
(ppm)
45
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
GOR
>500
301 a 500
151 a 51 a 150
0 a 50
300
PRESENCIA DE
severa
Media leve
nula
CONTAMINAN
TES
FUENTE: EVALUACION TECNICA DE LAS ESTRATEGIAS DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL. MUÑOS ALVARO & TORRES EDGAR
TABLA 3.13: CARACTERISTICAS DE LS FACILIDADES DE SUPERFICIE PARA
BOMBEO HIDRAULICO TIPO PISTON
VARIABL
RANGOS
ES
NO
LIMITA
APLICABL DO
ACEPTAB
BUENO
EXCELEN
LE
OPTIMO
TE
ES
TIPO
DE
OFFSHOR
ONSHOR
LOCACIO
E
E
N
REMOTO
Y
ENERGIA
GENERAD
COMPRAD
COMPRA
ELECTRI
A
A
DA
CA
Y
GENERAN
DA
ESPACIO
REDUCID
O
AMPLIO
STANDA
RD
Para proceder a la valoración se asigno una puntuación a cada variable, para nuestro caso
asignamos un valor que va de cero a cinco. El análisis de los distintos tipos de variables para cada
sistema de levantamiento asigando el valor de cero cuando el sistema no se puede utilizar, nos da
siguiente valoración:
Si tomamos la variable Numero de pozos tenemos que el bombeo mecanico tiene un
comportamiento excelente pero no muy bueno entonces asignamos a este sistema el valor de 4.
46
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
Si analizamos la taza de producción en BPD tenemos de acuerdo a la tabla N 3.1 que el pozo de
estudio tiene un caudal de producción de 100 BPD, comparamos este resultado en la tabla N 3.2
esta en el rango de 50 a 300 BPD que es el rango optimo por lo que asignamos para el bombeo
mecanico el máximo valor en esta variable es decir 5. Continuamos asi con todas las variables y
tenemos la siguiente tabla.
TABLA Nº 3.20 RESUMEN DE VALORACION PARA LOS DISTINTOS TIPOS DE
LEVANTAMIENTO
VARIABLE
Bombeo
Bomba
Bombeo por Bombeo
bombeo
Gas
mecanico
electrosumergible
cavidades
hidráulico
lift
hidraulico
progresivas
Numero
tipo jet
de 4
4
4
2
2
0
de 5
1
3
4
3
0
Profundidad del 5
5
5
1
1
2
1
5
4
4
2
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
de 2
4
5
5
4
0
pozos
Taza
producción
(BPD)
pozo (ft)
Tamaño
del 5
casinsg ID (in)
Grado
de 5
inclinación del
pozo
con
respecto a la
vertical (º)
Temperatura
(ºF)
Presión
fondo fluyente
(psi)
47
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
Tipo
de 5
5
5
5
5
5
completacion
Tipo de recobro 2
2
2
2
2
2
Fracción
de 5
5
4
5
5
5
Viscosidad del 4
4
1
5
4
2
de 5
5
5
5
5
5
de 2
0
3
0
0
4
4
4
4
3
4
1
de 3
4
4
3
4
4
de 4
5
5
5
5
4
3
0
0
3
3
3
3
5
5
5
5
5
agua
fluido
producido (cp)
Presencia
fluidos
corrosivos
Contenido
arena abrasiva
(ppm)
GOR
(SCF/STB)
Presencia
contaminantes
Tipo
locacion
Energia
electrica
Espacio
restringido
Fuente: Elaboracion propia en base a criterios expuestos.
Un primer analis
presencia
fluidos
de
2.8
2.8
2.8
2.8
2.8
2,8
corrosivos
48
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
Contenido
de
arena
1,6
0
2,4
0
0
3,2
10
10
10
7.5
10
2,50
2,4
3,2
3,2
2,4
3,2
3,2
3,2
4
4
4
4
3,2
1,68
0
0
1,68
1,68
1,68
1,68
2,8
2,8
2,8
2,8
2,8
84.06
71.90
78.40
70.18
69.38
51.28
abrasiva
(ppm)
GOR(scf/stb)
Presencia
de
contaminantes
Tipo
de
locación
energía
eléctrica
Espacio
restringido
Ponderación
total
Fuente elaboración propia en base a criterios expuestos
Como se mencionó los mejores ponderados son para los sistemas de bombeo mecánico y
el bombeo por
cavidades progresivas.
Otros criterio para
la selección del sistema de recuperación es de la vabilibidad de cada
método tiene que ser analizada esto quiere decir que se tiene que ver cuantas variables
49
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
son distintas de cero para cada sistema de resumen de valoración para los distintos tipos
de levantamiento y la tabla del marco teórico
El sistema de bombeo mecánico no tiene ceros la
bomba electro sumergible
tiene dos
ceros etc el sistema gas lift tiene dos ceros se busca en la tabla delos porcentajes de cada
variable.
El sistema de bombeo electro sumergible tiene dos ceros en las variables contenidos de
arena abrasivas y sistema eléctrico estos tiene un porcentaje de acuerdo a la tabla
2,8% la suma
de 4% y
de no viabilidad es entonces de 6.8%.
Los valores de determinado s lo colocamos en la tabla de resumen entonces el porcentaje
de viabilidad del método será la resta del 100%
3.3. VIABILIDAD DE CADA SISTEMA DE LEVANTAMIENTO
Bombeo
mecánico
Bombeo
electro
Bombeo
por
Bombeo
Bombeo
hidráulico
hidráulico
sumergible cavidades
Gas lift
tipo jet
progresivas
Cantidad
de ceros
0
2
1
1
1
3
0
6,8
2.8
4
4
20.5
93,2
97,2
96
96
79.5
% de No
viabilidad
%
de 100
viabilidad
3.3.1. De acuerdo a la viabilidad del sistema de recuperación se tiene un sistema 100%
viables. El ultimo criterio de selección recomendado por la literatura ( muñoz 2007) es el de
funcionamiento sin límites, este criterio consiste en seleccionar
de la tabla los valores de
restricción de funcionamiento, es decir los valores 1 de dicha tabla.
50
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
El sistema por levantamiento mediante bomba electro sumergible tiene dos 1 para determinar
el porcentaje de funcionamiento sin limitaciones para cada sistema de levantamiento, al
100% se le sustrae el porcentaje total por no viabilidad y el porcentaje total por limitaciones.
LIMITACIONES DE CADA SISTEMA DE LEVANTAMIENTO
Bombeo
Bombeo
Bombeo
Bombeo
Bombeo
mecánico
electro
por
hidráulico
hidráulico
sumergible cavidades
Gas lift
tipo jet
progresivas
Ponderación
total
84.06
71.90
78.18
70.18
69.38
51.28
100
93.2
97.2
96
96
79.5
de no 100
76.7
93.2
83.5
83.5
67
%
de
viabilidad
%
limitaciones
El sistema de levantamiento que tiene mejor porcentaje de funcionamiento sin limitaciones
es el bombeo mecánico con 100, seguido por el sistema
de levantamiento por cavidades
progresivas.
La ponderación final la obtenemos utilizando la ecuación del marco teórico
𝑝𝑜𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑝𝑜𝑛𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ∗ 𝑥1 + 𝑣𝑖𝑎𝑠𝑖𝑠𝑡 ∗ 𝑥2 + 𝑛𝑜𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡 ∗ 𝑥3
X1+x2+x3=1
𝑥1 = 0.50
𝑥2 = 0.35
51
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Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
𝑥3 = 0.15
Si reemplazamos los valores en la ecuación tenemos
Sabemos
que
las
ponderaciones
totales
para
cada
método
Bombeo
Bombeo
Bombeo
Bombeo
Bombeo
mecánico
electro
por
hidráulico
hidráulico
sumergible cavidades
son
Gas lift
tipo jet
progresivas
Ponderación 84.06
71.90
78.4
70.18
69.38
51.28
de 100
93.2
97.2
96
96
79.5
de no 100
76.7
93.2
83.5
83.5
67
total
%
viabilidad
%
limitaciones
𝑝𝑜𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 84.06 ∗ 0,50 + 100 ∗ 0.35 + 100 ∗ 0.15 = 92.03( 𝑏𝑜𝑛𝑏𝑒𝑜 𝑚𝑒𝑐𝑎𝑛𝑖𝑐𝑜)
52
Asignatura: PRODUCCIÓN II
Carrera: INGENIERIA DE GAS Y PETRÓLEO
Título: PROPUESTA DE RECUPERACIÓN SECUENDARIA MEDIANTE BOMBEO
MECÁNICO EN EL CAMPO CARANDA-18
Autor: Javier A, Lorgio A, Doris O, Jhoel C.
𝑝𝑜𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 71.90 ∗ 0.50 + 93.2 ∗ 0.35 + 76.7 ∗ 0.15
= 80.08 (𝑏𝑜𝑛𝑏𝑒𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟𝑔𝑖𝑏𝑙𝑒)
𝑝𝑜𝑛𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 78.40 ∗ 0.50 + 97.20 ∗ 0,35 + 93.2 ∗ 0.15
= 87.20(𝑏𝑜𝑛𝑏𝑒𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑔𝑟𝑒𝑠𝑖𝑣𝑎𝑠 )
𝑝𝑜𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 70.18 ∗ 0.50 + 96 ∗ 0.35 + 83.5 ∗ 0.15 = 81.2 𝑏𝑜𝑛𝑏𝑒𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑙𝑖𝑐𝑜
𝑝𝑜𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 69.38 ∗ 0.50 + 96 ∗ 0.35 + 83.5 ∗ 0.15 = 80.8 𝑏𝑜𝑚𝑏𝑒𝑜 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑎𝑢𝑙𝑖𝑐𝑜 𝑡𝑖𝑝𝑜 𝑗𝑒𝑡
𝑝𝑜𝑛𝑑𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 51.28 ∗ 0.50 + 79.5 ∗ 0.35 + 67 ∗ 0.15 = 63.51(𝑔𝑎𝑠 𝑙𝑖𝑓𝑡)
El sistema que mejor se adapta para las particularidades del pozo es el bombeo mecánico
con 92.03% de ponderación final.
En conclusión el sistema de levantamiento
recomendado para este pozo es el BOMBEO
MECANICO
3.4. DETERMINACIÓN DELA UNIDAD DE BOMBEO MECÁNICO
Como se definió en el marco teórico requerimos conocer datos del pozo tales como

Nivel del fluido ( nivel neto),ft.

Profundidad de la bomba,ft.

Velocidad de bombeo, spm.

Carrera del vástago pulido o varilla pulida. Inch

Diámetro del embolo,inch

Densidad relativa del fluido.

Diámetro nominal de la tubería de producción y si está anclada o desanclada.

Tamaño
y
Por lo que debemos
diseño
del
vástago
pulido
recurrir al método de aproximaciones
o
varilla
pulida
sucesivas, el primer paso
consiste en determinar la profundidad a la que se encuentra el fluido en el pozo, esto nos
permitirá la profundidad a la que hay que instalar
la bomba, para esto recurrimos a la
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información relativa al pozo sobre los gradientes de presión determinados en una prueba
realizada por la compañía operadora.
Muestra los tres componentes presentes en el tubing de producción
su correspondiente
gradiente de presión con esta información podemos determinar la refundida a la que se encuentra
el petróleo y determinar la profundidad de instalación dela bomba.
Las profundidades TVD y MD, son las mismas por que el pozo no tiene inclinación, el gas
que sale por la boca de producción antes del separador tiene una presión de 150(psig) en la
interfaz de separación del gas –petróleo se tiene una presión de 194,055psi
Gradientes de presión pozo
GRADIENTE
RANGO
GRADIENTE
CONTACTO
OBSERVACION
A
0
1500
No existe
Gas
B
1.945
2.045.4
2002.3
Petróleo
C
2.125
2.377,6
2231.0
Agua
Podemos ves en la tabla que el contacto de petróleo se da a 2002.3(ft) (626.34 metros), lo
que nos indica que tenemos petróleo a esa profundidad y se determina la profundidad a la
que encontramos en 2.231 ,0(ft)680,18)metros), del análisis de estos datos podemos determinar
la profundidad ala que debemos o podemos instalar la bomba
Profundidad del pozo 1995.2 (ft)
En base a los pasos propuestos
en el marco teórico podemos determinar los distintos
elementos
Se debe seleccionar el tamaño dela bomba, el diámetro optimo del pistón, bajo condiciones
normales. Esto va depender dela profundidad de sentamiento dela bomba y el caudal dela
producción
Profundidad dela bomba en el pozo 1995.2(ft)
Datos para diseña
de unidades API tamaño 80 con 48 in de carrera
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Prof.
Día. Del
Día. De
Día. De las
Velocidad
bomba
embolo
La tub
vari
bombeo
pie
Pg.
Pg.
Pg.
Epm.
1400-1550
2 3/4
3
7/8
24-19
1550-1700
2 1/2
3
7/8
24-19
1700-2200
2 1/4
2 1/2
3/4
24-19
2200-2600
2
2 1/2
3/4
24-19
2600-3000
1 3/4
2 1/2
5/8-3/4
23-18
3000-4100
1 1/2
2
5/8-3/4
23-18
4100-5000
1 1/4
2
5/8-3/4
27-17
5000-6000
1
2
5/8-3/4
19-17
de
Fuente api recomendad practica
Como nuestra bomba estará a 1995,2(ft) el recomendado para el diámetro de embolo será
1. diámetro de embolo (dp)=21/4(plg)
2. Diámetro dela tubería 2 1/2
3. Diámetro de Varillas ¾ (plg)
4. velocidad de bombeo 24 a 19 (spm)
5. carrera de embolo(s)=48inch.
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CAPITULO IV
MARCO PRÁCTICO
DECLINACION DE PRESION DEL POZO
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17
18
19
20
21
22
23
24
14820
14634.8
14451.8
14271.2
14092.8
13916.6
13742.7
13570.9
13401.2
13233.7
13068.3
12905
12743.6
12584.3
12427.7
12271.7
12118.3
11966.8
11817.2
11669.5
11523.7
11379.6
11237.4
11096.9
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Datos del pozo
𝐵𝑜𝑖 : 1,36
𝐿𝑏
𝐶𝑟 =2.73X10−6 (𝑝𝑔2 𝑎𝑏𝑠)
K= 0,392 (md)
H= 121 pie
𝐿𝑏
Pi= 5790 (𝑝𝑔2 𝑎𝑏𝑠)
𝑃𝑤𝑓 = 800 (
𝐿𝑏
𝑎𝑏𝑠 )
𝑝𝑔2
Rw= 0,25 pie
Re= 1496 pie (160 acres de espaciamiento)
S= -3,85 pie 𝑅𝑤𝑎 = 11,75
𝜑 = 0,101
𝜇𝑜𝑖 = 0,46
D= 9300 pie ( profundidad del intervalo perforado
Exponencial
Q= 161,68𝑋10−6 + 14894
Q= 14894 bbl/mes
𝑄𝑜𝑖 =
(0,392)(121)(579 − 800)
𝐵𝑙0
= 617 ( )
1490
𝑑𝑖𝑎
141,2(0,46)(1,36)(ln (11,75) − 0,5
𝑄𝑜𝑖 = 18767
𝑙𝑏
𝑚𝑒𝑠
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2(0.000264)(0.392)
D=
1490
−6
2
2
(0.101)(0.46)(2.73𝑋10
(1492 −11.75 )(𝐿𝑛(
)−0.5
11.75)
D= 8.46X10−5 (ℎ𝑜𝑟𝑠 −1 ) = 0.12(𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 −1 9
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4. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
4.1. CONCLUCIONES
Se obtuvo la correlación estratigráfica del campo Caranda, lo que facilito el conocimiento del pozo
a intervenir y las condiciones en las que se trabaja el pozo, esto permitirá planificar las labores a
desarrollar para implementar el proyecto de bombeo mecánico.
Se determinaron las variables en las que se encuentra produciendo el pozo, tales como la
determinación de la profundidad en las que se encuentra el agua y petróleo. El nivel de petróleo
está a 2002.3 pies que nos permitió determinar la profundidad de instalación de la bomba a 1995.2
(pie) en función a la profundidad se pudieron determinar parámetros importantes tales como el
diámetro el embolo, carrera y velocidad de embolo.
Se analizó el sistema de levantamiento en función del pozo de estudio, este análisis justifico que
el mejor método de levantamiento es el de bombeo mecánico.
En función de parámetro determinado se selecciona una bomba producción fabricada por LUFKIN
del tipo convencional modelo C-800-109-48 con una cámara de 48 (plg)
Se determinó una capacidad de producción de 430.57 (BPD), otra que puede bajar en función de
los cortes de agua del pozo.
Se obtuvo en reportes de campo, que es buena la práctica de colocación de una válvula antibloqueo
para mejorar la eficiencia.
4.2. RECOMENDACIONES
Se deben realizar estudios de más profundidad para obtener parámetros del pozo tales como la
permeabilidad, saturación y porosidad.
Se debe escariar el pozo para que la bomba pueda ser insertada
Se recomienda una velocidad de bombeo de 19 (ppm), para evitar que aumente la perdida de
rendimiento debido a la separación del gas disuelto y con esto una carrera efectiva.
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4.3. BIBLIOGRAFIA
https://www.monografias.com/trabajos101/bombeomecanico/bombeomecanico.shtml
http://www.ingenieriadepetroleo.com/bombeo-mecanico-de-petroleo/
http://www.portaldelpetroleo.com/2009/06/bombeo-mecanico-diseno.html
http://oilproduction.net/produccion/artificial-lift-systeems/bombeo-mecanico
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