Post on 11-Nov-2015
PRODUCCION PETROLERA II (PET-209)
BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO (BEC)
DISEO DEL PROGRAMA DE BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO
En el campo Tacobo de acuerdo a estudios realizados por el departamento de produccin, se
decidi la instalacin del sistema de Bombeo Electrocentrfugo (BEC) para el pozo TBO X, con el
fin de producir 1700 [BPD] y cuya profundidad a la base de la arena productora (altura total) es de
6700 [ft]. Se cuenta con la siguiente informacin:
Datos: Pozo
caera [in] (c): 6 3/4
tubera [in] (t): 2 7/8
Espesor de la arena productora [ft] (eap): 65.5
Datos: Produccin
Caudal de produccin al final del FN [BPD] (Qo): 1050
Presin esttica [psi] (Ps): 1613
Presin fluyente [psi] (Pw): 1.112.133
Temperatura de fondo de pozo [F] (Tfp): 150
Relacin agua-petrleo [Bbl/bbl] (RAP): 0.03
Relacin gas-petrleo [%] (RGP): 50
Volumen de gas en la mezcla [ft^3/Bbl] (Vgm): 350
Alojamiento de la bomba [%] (Ab): 13
bomba [in] (b): 3 7/8
motor [in] (m): 3 7/8
Datos: Fluido del pozo
Gravedad especfica del petrleo (GE(o)): 0.68
Gravedad especfica del agua (GE(w)): 1.01
Gravedad especfica del gas (GE(g)): 0.587
Viscosidad del petrleo [cP] (o): 0.52
Gravedad API [] (API): 46
Factor volumtrico del petrleo (Bo): 0.98
Factor de compresibilidad del gas (Zg): 0.75
Relacin de solubilidad [ft^3/Bbl] (Rs): 47
Determinar:
a) La capacidad productiva, el volumen real de gas en la mezcla, el caudal real de la mezcla
(o+w) que se producir
b) Seleccin de la bomba
c) Seleccin del separador
d) Seleccin del motor
e) Seleccin del cable de potencia
f) Seleccin del transformador
Datos: Energa elctrica disponible
Voltaje [A] (V): 1200
Amperaje [A] (A): 35
Frecuencia [Hz] (): 50
PRODUCCION PETROLERA II (PET-209)
BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO (BEC)
SOLUCIN:
a) LA CAPACIDAD PRODUCTIVA, EL VOLUMEN REAL DE GAS EN LA MEZCLA, EL CAUDAL REAL DE
LA MEZCLA (o+w) QUE SE PRODUCIR
Se obtiene el valor del caudal programado que se producir:
= 1700[]
Clculo %o:
% = 1 = 1 0.03 = 0.97
Clculo %w:
% = = 0.03
Clculo GE(o):
() = () % = 0.68 0.97 = 0.660
Clculo GE(w):
() = () % = 1.01 0.903 = 0.030
Clculo GE(o+w):
( + ) = () + () = 0.660 + 0.030 = 0.690
Clculo de la altura de descarga (Hd):
=2.31
GE(o + w)=2.31 [
] 1613
[]
0.690= 5400,826[]
Se obtiene el valor de la altura total del pozo (HT):
= 6700[]
Clculo de la altura esttica (He):
= = 6700[] 5400,826[] = 1299.174[]
Seleccin del mtodo para el clculo del volumen a producir con el programa de BEC:
Se basa en los siguientes parmetros:
He = HT Mtodo IP
He < HT Mtodo Gilbet-Vogel
PRODUCCION PETROLERA II (PET-209)
BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO (BEC)
Para el pozo:
He = 1299.174 [ft] He < HT
HT = 6700 [ft] Mtodo: Gilbet-Vogel
Clculo de la capacidad productiva (Qprod):
=
1 0.2 0.8 (
)
2 =1050[]
1 0.2 1112.333[]1613[]
0.8 (1112.333[]1613[]
)2 = . []
Anlisis de la factibilidad del programa del BEC:
Se basa en los siguientes parmetros:
Qprog < Qprod El programa de BEC es factible Qprog > Qprod El programa de BEC no es factible, se cambia de programa
Para el pozo:
Clculo del volumen de gas libre (Vglibre):
= %
1000=2180.075[] 0.97 350 [
3
]
1000= 740.135[3]
Clculo del volumen de gas en solucin (Vgsolucin):
= %
1000=2180.075[] 0.97 47 [
3
]
1000= 99.390[3]
Clculo del volumen real de gas en la mezcla (VGm):
= = 740.135[3] 99.390[3] = . []
Determinacin para el uso de separador de gas de fondo:
Se basa en los siguientes parmetros:
VGm en fondo 100 [ft^3] No es necesario el uso de separador de gas de fondo VGm en fondo > 100 [ft^3] Es necesario el uso de separador de gas de fondo
Para el pozo:
Qprog = 1700 [BPD] Qprog < Qprod
Qprod = 2180.075 [BPD] El programa de BEC es factible
VGm = 640.746 [ft^3] VGm en fondo > 100 [ft^3]
Es necesario el uso de separador de gas de fondo
PRODUCCION PETROLERA II (PET-209)
BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO (BEC)
Clculo Qo:
= = 2180.075[] 0.98 = 2136.473[]
Clculo Qw:
= = 2180.075[] 0.03 = 65.402[]
Clculo del caudal real de la mezcla que se producir (Q(o+w)):
(( + )) = + = 2136.473[] + 65.402[] = . []
b) SELECCIN DE LA BOMBA
Seleccin del tipo de bomba:
Seleccin de la bomba:
Datos:
Tabla 2
c = 6 " Tipo de bomba: G-48
Alojamiento = 13 % Longitud [in]: 256
Tipo de bomba: G-48 Peso [lb]: 620
Mximo nmero de etapas (Neb): 203
c) SELECCIN DEL SEPARADOR
Se basa en los siguientes parmetros:
Especificaciones del separador de gas:
Datos:
Tabla 3
RGP = 50 % Flujo: Rotativo
Qprod = 2180.075 [BPD] Serie: 513
Modelo: GRS
Longitud [in]: 39
Peso [lb]: 130
Potencia [Hp] (Hps): 3.5
Datos: Tabla 1
Qprog = 1700 [BPD] Tipo de bomba: G-48
= 50 [Hz]
RGP 50 % Rotativo RGP < 50 % Flujo inverso Qprod 1000 [BPD] Seccin B (Tabla 3) Qprod < 1000 [BPD] Seccin A (Tabla 3)
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BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO (BEC)
d) SELECCIN DEL MOTOR
Clculo de la potencia del motor (Hpm):
=
( + ) 100%=
203 13%
0.690 100%= 38.252[]
Clculo de la potencia total requerida por el motor (Hpt):
= + = 38.252[] + 3.5[] = 41.752[]
Especificaciones del motor:
Datos:
Tabla 4
A = 35 [A] Potencia [Hp] (Hpt): 42
= 50 [Hz] Frecuencia [Hz] (): 50
Hpt = 42 [Hp] Voltaje nominal [V] (Vnm): 750
Amperaje nominal [A] (Anm): 36
Longitud [in]: 172
Peso [lb]: 713
e) SELECCIN DEL CABLE DE POTENCIA
Por convenio:
=30[]
1000[]
Clculo del voltaje para el pozo (Vp):
= 30[]
1000[]= 6700[]
30[]
1000[]= 201[]
Seleccin del cable de potencia:
Datos:
Tabla 5
Amn = 36 [A] AMPERIOS [A] CABLE CAIDA DE VOLTAJE VOLTAJE [V] (V=HT*V) SELECCIN
36 Cable
N 6 V=27.3[V]/1000[ft] V=6700[ft]*27.3[V]/1000[ft]=182.910[V] Costo elevado
36 Cable
N 4 V=18.4[V]/1000[ft] V=6700[ft]*18.4[V]/1000[ft]=123.280[V] Recomendado
36 Cable
N 2 V=11.1[V]/1000[ft] V=6700[ft]*11.1[V]/1000[ft]=74.370[V]
36 Cable
N 1 V=8.9[V]/1000[ft] V=6700[ft]*8.9[V]/1000[ft]=59.630[V] Costo bajo
PRODUCCION PETROLERA II (PET-209)
BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO (BEC)
Amperaje [A]: 36
Cable: Cable N 4
Factor: 16.5 * 1.114
Cada de voltaje (Vc): V=18.4[V]/1000[ft]
f) SELECCIN DEL TRASFORMADOR
Clculo del voltaje requerido (V):
= =18.4[]
1000[] 6700[] = 123.280[]
Clculo del voltaje requerido en superficie (Vs):
= + = 750[] + 123.280[] = 873.280[]
Clculo de la potencia requerida en el transformador (Kva):
=1.73
1000=1.73 873.280[] 36[]
1000= 54.388[]
Clculo de la potencia total requerida en el transformador (Kva):
Factor de seguridad:
= 25%
= (1 +
100%) = 54.388[] (1 +
25%
100%) = . []