Criterios de Selección de Bombas Mecánicas de Profundidad no Convencionales 3° Congreso de...

Criterios de Selección de Bombas Mecánicas de

Profundidad no Convencionales

3° Congreso de Producción IAPGMendoza, Argentina - Septiembre de 2006

Por: Alejandro Vleugels – Juan Ignacio Sanchez - Fabián

Garcia Dept. Ingeniería de Producción y Rec. Secundaria

Pan American Energy

2

68 km

87 km

Introducción al Yacimiento Cerro Dragón

Indice

3° Congreso de Producción – Mendoza – Argentina 2006

Conclusiones

Inconvenientes a la hora de producir con BM

• Interferencia por gas

• Fluidos con sólidos (arena)

• Petróleos pesados

Criterios de selección de bombas mecánicas

3

Introducción al Yacimiento

Patagonia Argentina

Cuenca Golfo San Jorge

Chubut y Norte Santa Cruz

1900 Km al Sur de Buenos

Aires

90 Km al Oeste de Comodoro

Rivadavia

Buenos Aires

Comodoro Rivadavia


4

Fecha Adquisición: 1958 (Amoco)Area: 860,000 acresPozos Productores Activos: 2214Inyectores: 410Producción de Petróleo: 91,14

MbopdFluido: 841,05 MbpdProducción Gas: 274 mmcfdAgua Inyectada: 728,10 Mbpd

Comodoro Rivadavia


Introducción al Yacimiento

5

Caracteristicas del Reservorio

68 km

87 km

Pozos Verticales 30 yacimientos, cada uno

conteniendo 15-30 reservorios

Individuales por pozo capas 6-30 ft espesor

Permeabilidad: 10-50 md.

POZOS de 700 a 3000m


6

Producción


Interferencia por GasInterferencia por Gas

7

68 km

87 km

Interferencia por gas

Efectos que provoca


BLOQUEO PARCIAL :

-Baja Eficiencia Volumétrica

-Bajo % de Llenado de la Bomba

BLOQUEO TOTAL :

-No Abre VM ni VF

-Pozo sin producción

Gas

8

Antibloqueo mecánico p/ gas


Interferencia por Gas- Dispositivos

Vástago Soldado a la Jaula de la Válvula Fija

Efecto: Apertura Forzada mecánicamente de la Válvula Móvil.


Interferencia por Gas-Dispositivos

Válvula Anillo Antibloqueo de gas

Superior

Válvula Anillo

Cerrada

10

Interferencia por Gas-Dispositivo


Bomba de Vástago Hueco de dos etapas.

Carrera

Descendente

Carrera

Ascendente

11

Ejemplo : Efecto de la Válvula anillo antibloqueo de gas superior .-


Interferencia por gas-Cambio en la Producción

68 km

87 km

Antes- Sin dispositivo Después- Con dispositivo

Nov-05 7 gpm – 120”Ene-05 7 gpm – 120”

23,00023,000

11,50011,500

12

Fluidos Con Presencia De Sólidos(arena)


Producción

13

68 km

87 km

Fluidos con presencia sólidos

Efectos que provoca


Desgaste en válvulas- Abrasión

Desgaste mécanico entre Pistón y Barril- Atascamiento,Canalización entre pistón y barril.

Aprisionamiento de bombas en el tubing- Desclave Difícil.

14

68 km

87 km

Pistón Ranurado con anillos

Pistón Lubricado


Packer para arena

Fluidos con presencia sólidos- Dispositivos

Bolas y Asientos : Carburo de Tungsteno y Carburo de Titanio de Dureza 88/90 H Ra .

Bolas y Asientos : Carburo de Tungsteno y Carburo de Titanio de Dureza 88/90 H Ra .

Para bombas de Anclaje Inferior

15

Producción

Petróleos pesados

18° API <gravedad específica<22° API


16

68 km

87 km

Petróleos pesados

Efectos en la bomba


Deficiente llenado de bomba por baja capacidad de flujo a la entrada de la bomba.

Alta Fricción entre barril y pistón.

Falta de hermeticidad entre asiento y bola.

17

Petróleos Pesados- Dispositivos

• Pistones lisos cortos de 3´. • Diseño de Bombas con Mayor luz entre pistón y

barril.• Bola de Carburo de Tungsteno Tipo California

Esta es 1/8” Diámetro menor que la regular.• Se logra Mayor paso de fluidomejor llenado


18

68 km

87 km

VÁLVULA SEMIESFÉRICA CON VÁSTAGO Y GUÍA


Petróleos pesados - Dispositivos

Comparasión de Áreas: BOLA vs SEMIESFERICA

Bomba 1 /3/4 “ 0,353 plg2 vs 0,598plg2 DIF.69%+

19

68 km

87 km

Interferencia con gas Arena Petróleo Pesado

Minimizar espacio nocivo entre extremo inferior del pistón en el

punto muerto inferior y el tope superior de la válvula fija.

Maximizar el area de pasaje de fluido en la válvula de pie

RE

CO

ME

ND

AC

ION

ES

Minimizar la LUZ entre pistón y barril o utilizar pistones

ranurados con anillos para evitar que la arena se aloje en

ese espacio. Minimizar la longitud del

pistón y aumentar la LUZ para disminuir los efectos de la

fricción

Válvula de antibloqueo de gas superior

Luz entre pistón y barril=

0.006" - 0.009"

Válvula fija con antibloqueo mecánico

Luz entre pistón ranurado y barril 0.005"

Válvulas con mayor area de pasaje de fluido(California)

Bomba con vástago hueco (Hollow)

Pistón ranurado con anillos (entre 10 y 20 anillos)

Válvulas con bola de Carburo de Tungsteno .

Anclaje inferior a copas y

packer superior para arena Válvula Semiesférica.

Pistón Lubricado

AL

TE

RN

AT

IVA

S d

e D

ISE

ÑO

Válvulas con bola de Carburo de

Tungsteno o Titanio


Criterios de Selección-Resumen

20

68 km

87 km

151 2 1/2" 1 1/2" 16' BHD

152 2 1/2" 1 1/2" 16' DA

176 2 1/2" 1 3/4" 16' BHD

177 2 1/2" 1 3/4" 16' DA

178 2 1/2" 1 3/4" 24' BHD

179 2 1/2" 1 3/4" 24' DA

180 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Anillos

181 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Anillos Mecánico

182 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Mecánico

183 2 1/2" 1 3/4" 24' BHD Anillos Ring Valve

184 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Anillos Ring Valve

185 2 1/2" 1 3/4" 24' BHD Mecánico

186 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Anillos Mecánico + Ring Valve

187 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Ring Valve

188 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Anillos Hollow*

189 2 1/2" 1 3/4" 24' DA Hollow*

190 2 1/2" 1 3/4" 24' BHDA Anillos @ Para arena

191 2 1/2" 1 3/4" 24' BHDA #

201 2 1/2" 2" 16' BHD

202 2 1/2" 2" 16' DA

203 2 1/2" 2" 24' BHD

204 2 1/2" 2" 24' DA

205 2 1/2" 2" 24' BHD Mecánico Reforzado Para arena

206 2 1/2" 2" 24' BHD Reforzado Para arena

207 2 1/2" 2" 24' BHD Anillos Reforzado Para arena

208 2 1/2" 2" 24' BHD Anillos Mecánico Reforzado Para arena

209 2 1/2" 2" 24' DA Anillos

210 2 1/2" 2" 24' DA Anillos Mecánico

211 2 1/2" 2" 24' DA Mecánico

212 2 1/2" 2" 24' BHD Anillos Mecánico + Ring Valve Reforzado Para arena

213 2 1/2" 2" 24' DA Anillos Mecánico + Ring Valve

214 2 1/2" 2" 24' DA Ring Valve

215 2 1/2" 2" 24' DA Anillos Ring Valve

216 2 1/2" 2" 24' DA Anillos Hollow*

217 2 1/2" 2" 24' DA Hollow*

218 2 1/2" 2" 24' BHD Anillos Ring Valve Reforzado Para arena

219 2 1/2" 2" 24' BHDA Anillos @ Reforzado Para arena

220 2 1/2" 2" 24' BHDA # Reforzado

226 2 7/8" 2 1/4" 24' c/puller

227 2 7/8" 2 1/4" 24' c/encastre Anillos

228 piston 2 1/4" 5' c/puller c v/pie

229 2 7/8" 2 1/4" 24'

230 pistón 2 1/4" 4'

276 3 1/2" 2 3/4" 24' c/puller

277 3 1/2" 2 3/4" 24' c/encastre

278 piston 2 3/4" 5' c/puller c v/pie


Anillos Antibloqueo Barril Packer

CODIFICACION DE BOMBAS PAE

ITEM MedidaDiam. Piston

Barril Anclaje Tipo THDetalle Ejemplo:

183 2 1/2" 1 3/4" 24' BHD Anillos Ring Valve

205 2 1/2" 2" 24' BHD Mecánico Reforzado Para arena

226 2 7/8" 2 1/4" 24' c/puller


Packer

CODIFICACION DE BOMBAS PAE

ITEM MedidaDiam. Piston

Barril Anclaje Tipo TH Anillos Antibloqueo Barril


Codificación de BOMBAS de Profundidad


Conclusiones

• Se unificaron y consensuaron los criterios básicos de selección de bombas para personalizar el armado de ésta, de acuerdo a las necesidades de explotación de cada pozo.


Conclusiones

• Ventajas de la pesonalización: -Reducción de las intervenciones

con equipo de torre por bomba. -Mayor Eficiencia en la Producción

de cada pozo.


Conclusiones

• La Itemización de las bombas no convencionales, mejoró la logística de las mismas.


Conclusiones

• Se logró un fuerte Vínculo con las distintas empresas proveedoras de materiales y servicios, permitiendo la innovación en conjunto para el desarrollo de nuevas alternativas tecnológicas en el diseño de bombas.


Gracias por su Atención

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