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INTRODUCCIÓN Las Facilidades de Superficie se dan a partir de la boca de pozo (wellhead) hasta el transporte de los hidrocarburos, es decir, son los procesos y equipos requeridos en superficie, para la etapa de recolección, de separación, y de tratamiento de los fluidos, así como también para la caracterización y medición de cada una de las corrientes provenientes de los pozos productores. Recuperar las reservas probadas de la Ar. Robore III, se ha planificado perforar el pozo BBL-17 desde una nueva planchada ubicada entre los pozos BBL-X8 y BBL-10, hasta una profundidad de 4400 m. Ya que se atravesará el reservorio Roboré I, se habilitará este reservorio para acelerar su producción. Por lo tanto, el presente trabajo es una propuesta del diseño del árbol de navidad para el pozo BBL-17, ya que el mismo se encuentra en la última fase de perforación. Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos (YPFB) encaró trabajos de exploración en el área del Chapare Cochabambino con el propósito de evaluar el potencial hidrocarburífero de la zona. Es así que en 1961, se realizaron trabajos de geología de superficie, definió la existencia de una estructura anticlinal, denominada después como Bulo Bulo.

CAMPO BULO BULO

LA FORMACION PRODUCTORAS

POZO BULO BULO 17 Descripción El pozo BBL-17 se tiene proyectado perforar a un a profundidad estimada 4350 m y cuyo objetivo es acelerar la producción de las reservas de la Ar. Robore I y producir las reservas probadas de la Ar. Robore III.

Formulación del problema Causa

Origen

Efecto

Última fase de perforación del pozo

El pozo BBL17 no tiene instalado el árbol de navidad

No hay producción de gas y condensado del pozo

Priori dad

Explicación

1 El pozo BBL-17 no cuenta con el equipo superficial para entrar en producción

Pozo BBL-17 inactivo

Pocos pozos del campo en producción

No se cubre la demanda de gas

2 Mientras no haya pozos activos no se puede garantizar cumplir con la demanda del gas

Objetivos. Objetivo General. Proponer la selección y el diseño del Árbol de Navidad y estrangulador para la etapa de producción del pozo BBL-17. Objetivos Específicos. Evaluar los parámetros del pozo BBL-17, en base a los informes, boletines y plan de desarrollo del campo, para la selección adecuada del árbol de navidad y estrangulador. Analizar los diferentes tipos de Árboles de Navidad para la selección del mismo. Realizar el diseño del pozo con al arbolito de navidad y estrangulador seleccionado. MARCO TEORICO Sistema de Producción. El sistema de producción está formado por el yacimiento, la completación, el pozo y las facilidades de superficie.

Facilidades de Superficie. Las Facilidades de Superficie se dan a partir de la boca de pozo (wellhead) hasta el transporte de los hidrocarburos.

Explicación de la Tecnología. Árbol de Navidad. El árbol de navidad es una serie de válvulas, bridas, cuerpo de estrangulador y conectores que permiten el flujo controlado de los fluidos producidos. Sus funciones principales son: 

Soportar las velocidades y presiones de circulación de petróleo o gas por la tubería.



Regular los caudales de producción, las presiones fluyentes y las presiones de surgencia en boca de pozo en diferentes tipos de terminaciones de pozos.

Clasificación de los árboles de navidad. Árbol de Navidad para Terminación Simple. Llevan bridas superiores de corrección para un solo cabezal de tubería donde se instala una sola columna para producir una sola arena productora sea baja, mediana o alta presión para pozo petrolífero o gasífero.

Árbol de Navidad para Terminación Doble. Que están constituidos por los cabezales de tubería para instalar dos columnas de producción y explotar simultáneamente dos niveles que pueden ser arenas de baja, mediana o alta presión, los dos niveles gasíferos o petrolíferos, o niveles combinados entre gasíferos o petrolíferos.

Árbol de Navidad para Terminación Triple o múltiple. Que se caracterizan por estar equipadas con tres cabezas de tubería para instalar tres columnas de producción y producir simultáneamente tres niveles, que pueden ser de alta, mediana o baja presión, combinados a simples arenas petrolíferas o gasíferas.

En los rangos de presión y para árboles de navidad se considera los siguientes: 

Árboles de Navidad de baja presión, que tienen presiones de trabajo 1000 – 3000 psi.



Árboles de Navidad de mediana presión, que tienen presiones de trabajo 3000 – 5000 psi.



Árboles de Navidad de alta presión, que tiene presiones de trabajo mayores a 5000 psi.

Criterios de selección. La selección y el diseño de los árboles de navidad adecuadas a las condiciones de trabajo de los pozos se realiza en base a los siguientes datos: 

Tipos de terminación de acuerdo al número de arenas productoras.



Profundidad de las arenas productoras.



Presiones de pozo, o sea, PFo, PFp, Pw, Pbp.



Tipos de fluidos de pozo (gas o petróleo)



Diámetro de las cañerías (guía, superficial, intermedia, cañería de revestimiento y diámetro de tubería)

En base a estos criterios la selección de los árboles de navidad se especifica de la siguiente manera para cada caso. Ejemplo: Para terminación simple. ÁRBOL DE NAVIDAD – SHAFFER: 8 ½’’ x 5 ½’’ x 2 7/8’’ 3-5000 psi Es decir, el árbol de navidad será instalada en un pozo con cañería intermedia de 8 ½’’, cañería de revestimiento de 5 ½‘’ y tubería 2 7/8’’ para una presión mínima de trabajo de 3000 psi y máxima de 5000 psi. Estrangulador: El Estrangulador es un instrumento de restricción más comúnmente usado para efectuar una variación de presión o reducción de caudal. Los Estranguladores, consisten en una pieza de metal en forma cilíndrica y alargada con un pequeño orificio para permitir el paso del fluido, también son los dispositivos de restricciones más comúnmente usados para causar una caída de presión o reducir el caudal de flujo Objetivos de uso 

Mantener la producción con presiones y caudales controlados de acuerdo al programa.



Minimizar riesgos de daño en las formaciones a través de control de flujo racional.



Proteger los equipos de superficie.



Controlar posibilidades de conificación de agua o de gas en pozos petrolíferos.

Clasificación de los Estranguladores: Los estranguladores se pueden clasificar en dos grupos:

 Estranguladores superficiales.  Estranguladores de fondo.

Estranguladores Superficiales Existen diferentes tipos de estranguladores superficiales los cuales se encuentran colocados en la cabeza del pozo en las líneas de flujo. La función principal del estrangulador superficial es la de estrangular el flujo para proporcionar estabilidad en las instalaciones superficiales. Los estranguladores superficiales han sido diseñados para su fácil acceso. Los estranguladores superficiales pueden ser clasificados conforme a su desempeño: 

Tipo Positivo



Tipo ajustable

Tipo Positivo Está compuesto de un cuerpo o caja en cuyo interior se puede instalar o cambiar manualmente diferentes diámetros de orificios. En la mayoría de los casos se utiliza el de orificio positivo, debido a su simplicidad y bajo costo.

Tipo Ajustable Es similar al choque positivo, con la excepción de que para ajustar el diámetro de la apertura del orificio de flujo tiene una varilla fina con graduaciones visibles que indican el diámetro efectivo del orificio.

Estranguladores de Fondo Los estranguladores de fondo se encuentran en el interior de la tubería de producción, mas propiamente abajo de la válvula de seguridad. Los estranguladores de fondo son muy útiles para lograr mayores velocidades en el extremo inferior de la columna de flujo. utilizados para reducir la presión fluyente en la cabeza del pozo y prevenir la formación de hidrato en las líneas superficiales y su control. Los estranguladores de fondo se pueden clasificar en: 

Tipo Fijo



Tipo Removibles

Tipo Fijo El estrangulador de fondo tipo fijo se coloca rígidamente adherido a la tubería de producción, ésta se puede ajustar o reposar solo tirando la tubería. Tipo Removible Es el más práctico en control de pozo en el fondo del mismo, el cual se puede sacar a la superficie para su inspección, ajuste o reposición frecuente del estrangulador, instalando a cualquier profundidad deseada en la columna de flujo sin alterar la tubería de producción. Criterios de selección del tipo de choke 

Presión estática(Ps) presión fluyente (Pw) del pozo



Caudal de producción en función a las presiones



Relacion RGP y RAP



Tipo de árbol de navidad, líneas de descarga del árbol de navidad APLICACIÓN PRACTICA

En base a la información que se tiene del pozo BBL-17, el árbol de válvulas que tomamos como elección para el diseño del mismo, es el árbol de navidad para terminación doble, porque el pozo BBL-17 producirá de 2 arenas: RBR-I & RBR-III.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Se seleccionó el árbol de navidad dual para el pozo BBL-17, en base a la evaluación de sus parámetros que fueron recopilados de boletines informativos.



Con el análisis los diferentes tipos de Árboles de Navidad se logró seleccionar el árbol adecuado para el pozo.



Se realizó el diseño del pozo con al arbolito de navidad y estrangulador seleccionado como propuesta del presente trabajo.

Recomendaciones: 

Para la selección de árboles de navidad, tomar en cuenta los parámetros de producción del pozo, tales como diámetro, tipo de terminación de pozo, caudal y comparación de presupuestos de pozos con similares características, para evitar posibles deficiencias y fallas en la producción.



Es importante tener conocimiento sobre los distintos tipos de árboles de navidad, ya que para su diseño es necesario tener en cuenta las características del A.N así como también del pozo.



Diseñar con detalle el árbol de navidad junto al estrangulador, para que cuente como propuesta y no sólo como un planteamiento.