Metodos De Produccion

METODOS DE PRODUCCION

En el capítulo 1 se discutió sobre el comportamiento del flujo de fluidos en el medio poroso en su recorrido hasta el pozo productor, definiendo el término IPR (Inflow Performance Relation) como la relación existente entre la tasa de producción de un pozo y la presión de fondo fluyente para una determinada presión de formación y determinadas características del medio poroso. Obviamente, esta relación cambiará si cambia la presión del yacimiento o si cambian las condiciones de flujo en la formación.

En el capítulo 2 se discutió sobre el comportamiento del flujo en el sistema de tuberías, vertical y horizontal, así como las alteraciones de este comportamiento por el uso de dispositivos reductores del flujo en el sistema. Vale aquí definir otros dos términos importantes y de uso obligatorio en el análisis del comportamiento de pozos productores; ellos son, el TPR (tubing performance relation) y el WPR (wellhead performance relation). El primero, TPR, se refiere a la relación entre la tasa de producción de un pozo y su presión de fondo fluyente, para una determinada presión en el cabezal. Cuando ésta cambia también cambiará la relación TPR. El segundo término, WPR, establece que para una tasa de producción dada existirá una determinada presión en el cabezal del pozo disponible; es decir, relaciona la tasa de producción con la presión en el cabezal para ciertas condiciones de IPR y TPR dadas. Una ilustración gráfica de estas tres relaciones se presenta en la fig. 3.1

Fig. 3.1 - Ilustración de IPR, TPR y WPR

Otros dos términos que relacionan tasas de producción y presión se refieren al comportamiento del flujo a través de estranguladores (chokes) y en la línea de flujo. El CPR (Choke Performance Relation) establece la relación entre la presión del cabezal del pozo y la tasa de producción para un tamaño de estrangulador o reductor de flujo dado y el FPR (Flowline Performance Relation) establece la misma relación para una determinada presión en la línea de flujo. Esta presión de la línea se refiere generalmente a la presión de salida o corriente abajo del estrangulador. Obviamente, la presión de la línea será igual a la presión del cabezal cuando no haya choke en el cabezal del pozo. Una de estas dos relaciones debe ser usada conjuntamente con el WPR para analizar el comportamiento del pozo en cuanto a las condiciones en el cabezal. En la fig. 3.2 se presentan ejemplos ilustrativos de estas relaciones.

Las relaciones CPR y FPR pueden combinarse para obtener la relación del comportamiento del flujo en superficie, SPR, que relaciona la presión del cabezal con la tasa de producción para determinadas condiciones de choke y nivel de presión de separación.

Fig. 3.2 Ilustración de WPR – CPR y WPR – FPR

Conviene aquí definir dos términos fundamentales en el análisis del comportamiento de pozos, cualquiera que sea el método de producción, ellos son: INFLUJO o flujo entrante y EXFLUJO o flujo saliente.

INFLUJO o FLUJO ENTRANTE . Se refiere a las condiciones de un punto seleccionado arbritrariamente en el sistema de producción, conocido como punto de referencia o punto de balance (NODO), calculadas en la dirección del flujo. Por ejemplo, si el nodo es la profundidad del punto medio de las perforaciones, la presión del nodo será Pwf (presión de fondo fluyente) y el INFLUJO coincidirá con el IPR del pozo. Si el nodo es el cabezal del pozo, el INFLUJO será dado por el comportamiento del flujo en el yacimiento y el comportamiento del flujo en la tubería vertical, calculado en la dirección del flujo (hacia arriba en pozos productores) y la presión del nodo será Pwh. En general, un nodo localizado en cualquier punto  del sistema de producción tendrá el siguiente balance de INFLUJO

Debe quedar claro que este balance de INFLUJO no tiene nada que ver con el COMPORTAMIENTO de INFLUJO de un pozo. No debe haber confusión al respecto.

EXFLUJO o FLUJO SALIENTE . Se refiere a las condiciones de un nodo calculadas en la dirección contraria al flujo. Por ejemplo, si el nodo es el cabezal del pozo, la presión del nodo será Pwh y el balance de EXFLUJO vendrá dado por la presión del separador mas las caídas de presiones ocurridas en la línea de flujo y en el choke. Esto es,

De la definición de estos conceptos, resulta evidente que lo que es INFLUJO en pozos productores será EXFLUJO en pozos inyectores, y viceversa.

I - PRODUCCION POR FLUJO NATURAL

Se dice que un pozo está en condiciones de flujo natural cuando, en cualquier punto, sección o nodo del sistema de producción, la presión disponible es mayor o igual que la presión requerida para continuar el transporte de fluidos a través del sistema, entendiendo por presión disponible la dada por el balance de INFLUJO y por presión requerida, la dada por el balance de EXFLUJO. Esto define ahora el concepto de punto de flujo natural, que no es otro que la condición de flujo en la cual ambas presiones, disponible y requerida, son iguales. Expresado analíticamente, es el punto de intersección de las curvas de balances de INFLUJO y EXFLUJO.

El parámetro que gobierna el comportamiento del flujo en la tubería eductora (flujo vertical) de un pozo en función de las condiciones del yacimiento, para determinada presión del cabezal, es la presión de fondo fluyente del pozo, Pwf. Entonces, el punto de flujo natural para transportar el fluido de producción desde el yacimiento hasta el cabezal del pozo será dado por la intersección de los comportamientos IPR y TPR del pozo, que coinciden con los balances de INFLUJO y EXFLUJO.

Fig. 3.3 Condición de Flujo Natural

En flujo multifásico pueden haber dos puntos de intersección, como se muestra en la fig. 3.3. El punto de la derecha representa las condiciones de flujo estable, mientras que el de la izquierda es el punto de flujo inestable. El punto de flujo natural estable es expresado analíticamente

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