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• MeryGraciela

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Análisis Nodal Explotación del Gas Udabol

Contenido I.GENERALIDADES.............................................................................................. 2 II.COMPONENTES DEL ANÁLISIS NODAL..........................................................2 A.Separador..................................................................................................... 3 B.Línea de flujo horizontal............................................................................... 3 C.Línea de flujo vertical................................................................................... 3 D.Choque superficial........................................................................................ 4 E.Cabeza de pozo............................................................................................ 4 F.Válvula de seguridad..................................................................................... 4 G.Choque de fondo.......................................................................................... 4 H.Presión fluyente............................................................................................ 4 I.Completación o perforaciones en el fondo.....................................................5 III.FINALIDAD DEL ANÁLISIS NODAL..............................................................5 IV.CURVAS DE INFLOW Y OUTFLOW..................................................................5 V.DISTRIBUCIÓN DE LOS NODOS......................................................................6 A.Nodo en el fondo del pozo............................................................................ 6 B.Nodo en la cabeza del pozo..........................................................................7 C.Nodo en el separador................................................................................... 8 D.Nodo en el yacimiento.................................................................................. 9 J.Nodo en el choque de superficie..................................................................10

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Análisis Nodal Explotación del Gas Udabol

I.

GENERALIDADES El análisis nodal se define como la segmentación de un sistema de producción en puntos o nodos, donde se producen cambios de presión. El objetivo principal del análisis nodal es el de diagnosticar el comportamiento de un pozo, optimizando la producción, variando los distintos componentes manejables del sistema para un mejor rendimiento económico. Es presentado para evaluar efectivamente un sistema completo de producción, considerando todos los componentes del sistema comenzando con la presión del reservorio Pr y terminando en el separador, incluyendo el flujo a través del medio poroso, flujo a través de las perforaciones de terminación, flujo a través de la tubería de producción con posibles restricciones de fondo, flujo por la línea horizontal pasando a través del estrangulador en superficie hacia el separador.

II.

COMPONENTES DEL ANÁLISIS NODAL

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A. Separador El análisis nodal, está orientado a obtener ciertos objetivos puntuales que nos den condiciones de máxima eficiencia en el proceso de separación; obteniendo de esta manera: 

Alta eficiencia en el proceso de separación de gas-petróleo.



Mayor incremento en los volúmenes de producción.



Incremento en la recuperación de líquido.



Disminución de costos por compresión.



Estabilización de gas condensado

B. Línea de flujo horizontal Este componente, es el que comunica la cabeza del pozo con el separador y donde el fluido presenta un comportamiento que obedece a las condiciones adoptadas para el sistema de producción de los pozos.

C. Línea de flujo vertical Este componente es el que comunica el fondo del pozo con la superficie, donde el fluido presenta un comportamiento que obedece a las condiciones de presión y temperatura, de acuerdo a la profundidad. En este componente existe la mayor pérdida de energía del sistema, que va desde el 20 al 50% de acuerdo a la relación gas/ condensado y corte de agua.

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D. Choque superficial Es el que controla la producción del pozo con el cual se puede aumentar o disminuir el caudal de producción.

E. Cabeza de pozo Es un punto del sistema en el que se produce el cambio de dirección, de flujo vertical a flujo horizontal, y de donde se toma el dato de la presión de surgencia para conocer la energía de producción del pozo.

F. Válvula de seguridad Este es un elemento que se instala en la tubería vertical y que opera en cualquier anormalidad del flujo que puede ocurrir en el transcurso de la producción.

G. Choque de fondo De acuerdo a la necesidad de elevar la presión o controlar la energía en el flujo de la línea vertical, así como también, tener una presión de aporte y elevación controlada, se procede a la bajada de este tipo de restricción, y se produce una presión diferencial donde se tendrá una caída de presión que a su vez puede ser calculada.

H. Presión fluyente Muy importante para el sistema, ya que de ella depende toda la capacidad de la instalación que se desea conectar al reservorio a través del pozo y así producir todo el campo.

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I. Completación o perforaciones en el fondo Nodo muy importante en el sistema de producción debido a que comunica el reservorio con el pozo, y de él depende mucho el potencial de entrega de pozo, debido a la disminución del área por donde debe pasar el fluido.

III.

FINALIDAD DEL ANÁLISIS NODAL La finalidad del análisis nodal en el sistema de producción es poder conocer la respuesta que tiene el sistema de producción cuando se realiza una variación o combinación de los componentes, lo cual ayuda a determinar las características adecuadas del esquema de producción.

IV.

CURVAS DE INFLOW Y OUTFLOW El análisis nodal se basa en la construcción de dos curvas para un nodo.

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

La curva de aporte (inflow) es la descripción de la relación entre el caudal y la caída de presión a través de la formación y otros componentes hasta el nodo.



Las curvas de demanda (outflow) describen la relación entre el caudal y la caída de presión desde el nodo hasta el separador.

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V.

DISTRIBUCIÓN DE LOS NODOS

A. Nodo en el fondo del pozo 1. Se asumen valores de la Pwf y se calculan los correspondientes flujos, para construir la IPR(la curva de inflow). 2. Se asumen varias tasas de flujo y se obtienen las presiones de cabeza necesarias para transportar los fluidos a través de la línea de flujo horizontal hasta el separador utilizando la apropiada correlación de flujo multifásico(curvas de gradientes en flujo horizontal). 3. Utilizando las mismas tasas asumidas anteriormente y sus correspondientes presiones de cabeza, se determinan las presiones a la entrada de la tubería( nodo de salida de flujo) empleando las correlaciones apropiadas para flujo multifásico(curva de gradientes en flujo vertical) (curva de outflow). 4. La intersección de estas 2 curvas, muestra la tasa de flujo posible para el sistema. 5. Repetir cambiando algún otro aspecto del sistema(tamaño de las tuberías, presión del separador o la curva de IPR atraves de un tratamiento de estimulación).

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B. Nodo en la cabeza del pozo 1. Se asumen varias tasas de flujo. 2. Utilice la presión del separador y determine las presiones de cabeza necesarias para mover los fluidos através de la línea de flujo. Estos valores representan la solución para el componente línea de flujo de problema ( curva de outflow). 3. Asuma tasas de flujo y con las ecuaciones de productividad determine las correspondientes presiones de fondo en el yacimiento necesarias para producir dichas tasas. 4. Con cada una de esas presiones de fondo y utilizando las correlaciones(o gráficas) determine las presiones de cabeza necesarias para mover los fluidos a través de la tubería de producción vertical (curva de inflow). 5. Grafique las presiones de cabeza obtenidas en el paso 2, versus las presiones de cabeza obtenidas en el paso 4 para obtener la tasa de flujo. 6. Repetir modificando componentes.

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C. Nodo en el separador 1. Asumir varias tasas de flujo. 2. Comience en el fondo del pozo y determine la presión en el fondo fluyente necesaria para producir las tasas de flujo asumidas. 3. Trabaje con los valores de Pwf obtenidos en el paso 2 como presiones de entrada a la tubería y determine las correspondientes presiones de cabeza a partir de una correlación para flujo multifásico vertical. 4. Con las presiones obtenidas en el paso 3, determine las correspondientes presiones de llegada al separador para cada tasa(curva de inflow). 5. Grafique la presión en el separador versus la tasa. Dibuje la línea de valor de presión constante en el separador(curva de outflow). La intersección de estas dos líneas muestra la tasa de flujo posible. 6. Repita variando las dimensiones de los componentes del sistema.

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D. Nodo en el yacimiento 1. Se asumen varias tasas de flujo. 2. Tomando un valor de presión de separador, se determinan las presiones en la cabeza requeridas para mover los fluidos hasta el separador utilizando las apropiadas correlaciones para flujo multifásico horizontal. 3. Utilizando las presiones del cabezal obtenidas en el paso 2, determine los valores de la presión de fondo fluyente para las tasas asumidas haciendo uso de las correlaciones apropiadas para el flujo multifásico vertical. 4. Con las presiones de fondo fluyendo obtenidas en el paso 3,determine los valores de Pr requeridos para cada tasa de flujo asumida a un valor de J cte.(curva de outflow).

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J. Nodo en el choque de superficie 1. Asumir varias tasas de flujo. 2. Partiendo de la presión del separador, determinar la presión a la salida del choque mediante el uso de las ecuaciones o gráficas de flujo multifásico horizontal (curva de outflow). 3. Partiendo de la presión del yacimiento, calcular la Pwf correspondiente a cada tasa de flujo mediante las ecuaciones de productividad.

4. Usando las correlaciones de flujo vertical, determinar la correspondiente presión en cabeza de pozo(Pwh) para cada caudal(curva de inflow). 5. Para cada valor de caudal, establecer el diferencial de presión que existe entre dos valores ( Psist= Pwh –Pout). 6. Graficar

Psist contra el caudal(curva de desempeño del sistema).

7. Ahora, para cada caudal determinar la Pin usando la ecuación de Gilbert. 10

Análisis Nodal Explotación del Gas Udabol 8. Calcular el diferencial ( Pchoque= Pin-Pout). 9. Graficar choque).

de

presión

que

genera

el

choque

Pchoque contra el caudal(curva de desempeño del

10.La intersección de estas dos curvas presenta el punto de operación.

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