Nuevas tecnologías – levantamiento artificial gr 3

1. NUEVAS TECNOLOGÍAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL Iván Astros Guillermo Castro Sebastián Duarte Lina Fernández Ricardo Paredes Luisa Sánchez

2. En su mayoría, lo que se refiere a las nuevas tecnologías para el levantamiento artificial, son modificaciones realizadas sobre un sistema convencional, esto se hace con e fin de adaptar el sistema a distintas condiciones o simplemente para dar mejor provecho a algunas de sus características.

3. 1. BALANCE OIL RECOVERY SYSTEM (BORS) Yacimientos de Baja productividad. Bajo caudal de producción. Menor costo que un sistema convencional. Buena alternativa para usar en pozos someros.

4. FUNCIONAMIENTO El Equipo BORS es un sistema de extracción de petróleo que no utiliza accesorios convencionales, ya que su instalación se realiza sobre la superficie, directamente conectado al casing . La extracción se realiza por medio de una manguera que es transportada dentro del casing por medio de una cinta hasta la columna de fluido del pozo. Luego de un cierto tiempo de espera, la manguera es levantada para descargar el fluido dentro del tanque de almacenamiento y enviado a las baterías por medio de una bomba de transferencia.

5. COMPONENTES Tanque de almacenamiento de aproximadamente 2,5 bbls de acero inoxidable. Carretel enrollador de cinta y cinta de 3200 ft de longitud, de 2 pulg de ancho y 1.2 mm de espesor. Manguera de 36 ft con diámetro de 2.5” y 2.25” más pesa de 27 lbs aproximadamente. Sensores de nivel en el tanque. Motor reductor de 4 Hp. Resistencia de frenado. Bomba de transferencia de tornillo con motor de 1 Hp. Unidad de Control Computarizada (PLC) Unidad de Control Computarizada de mano (MAGELIS). Tubo de descarga con sensor de proximidad. Tubo de conexión PVC de 30 ft (9 m). Cabezal de acero inoxidable.

6. CARACTERÍSTICAS DE SELECCIÓN DEL EQUIPO Capacidad de extracción máxima de 10 bpd. Profundidad de trabajo máxima de 3000 ft. Diámetro del Casing mínimo de 4 1/2” el cual no debe tener problemas mecánicos. Ideal para pozo con problemas de intervenciones repetitivas de varilleo , con la finalidad de reducir los costos operativos que tienen con el sistema de bombeo mecánico, más aún si son de muy bajas producciones. Evitar que el pozo esté ubicado cerca de centros poblados o muy alejados del centro operativo como prevención a los robos. Mínima o nula producción de gas, ya que el equipo no capta el gas.

7. 2. SISTEMAS COMBINADOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL Combinación de 2 formas de levantamiento artificial. Usado en pocos casos La mayoría de los híbridos combina levantamiento con gas y otro de los tipos de levantamiento. Se observa una tabla con los principales beneficios de combinar levantamiento con gas con un método de bombeo positivo (BES ó BCP) Incrementa eficiencia volumétrica (Altos volúmenes de líquido). Disminuyen los requerimientos de inyección de gas respecto al levantamiento por gas solo. Aumenta diferencial de presión y la producción. Incrementa la profundidad de instalación de la bomba. Reducción en los requerimientos de potencia de la bomba y motor. Bajo consumo eléctrico en comparación con la bomba sola.

8. 2.1 BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE CON GAS LIFT Campos maduros y desarrollados. Campos con bajo suministro de gas. Bajo índice de productividad. Pozos profundos. Ésta combinación permite mejorar la utilización de las metodologías de levantamiento conocidas.

9. El completamiento requerido para su instalación se realiza instalando una bomba centrifuga cerca de los intervalos de perforaciones, mientras que los mandriles de Gas Lift son instalados encima de la bomba (1000 a 3000 ft). El ESP esta diseñado para levantar los fluidos de baja presión hasta la presión mínima necesitada para un Gas Lift óptimo. Durante la vida del proyecto, se pueden variar las tasas de entrega, las cuales, pueden ser optimizadas continuamente, reduciendo el gasto de energía.

10. BENEFICIOS El principal beneficio de la combinación de estos sistemas es la reducción en tamaño y volumen del ESP y en requerimientos del Gas Lift . Los tamaños del equipo ahora son reducidos (cable y motores), así que la inversión en las facilidades de superficie y los costos de mantenimiento son menores. • Operación: optimización de la compresión del gas y los requerimientos de electricidad. • Ingeniería de yacimientos: reducción en la presión de abandono y posibilita recobros más altos. • Económicamente: reducción en la presión de abandono

11. El ESP es efectivo para levantar fluidos cuando la presión los yacimientos es muy baja pero la productividad es buena. El Gas Lift por su parte, es un método efectivo para pozos con buen mantenimiento de presión, bajos cortes de agua, y tiene bajos costos de mantenimiento a través de la vida del pozo. El levantamiento artificial combinado puede ayudar a minimizar la energía total requerida en un orden de 15 a 20%. Este sistema combinado puede ayudar a optimizar los requerimientos de facilidades en superficie, reducir los gastos de capital y costos de operación.

12. 2.2 BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE POR CAVIDADES PROGRESIVAS Este sistema de bombeo, es similar al método de bombeo electro sumergible convencional, con la diferencia de que en lugar de la bomba centrífuga, se utiliza una bomba de cavidades progresivas. Opera de manera muy similar al bombeo electro sumergible, pero con algunas diferencias, tales como: La bomba es de cavidades progresivas y no centrífuga. Se requiere una caja de velocidades con reductor para acomodar la velocidad del motor a los requerimientos de menor velocidad de la bomba de cavidad progresiva. Una junta o eje flexible es requerida debido a la excentricidad de la bomba de cavidades progresivas.

13. La configuración de la herramienta de subsuelo es la mostrada en la Figura, mientras que el equipo de superficie es el mismo que el utilizado para el bombeo electro sumergible. Debido a que la aplicación principal para el ESPCP es la producción de crudos pesados, en general, el manejo de gas no será un problema, debido a las bajas cantidades de gas asociadas a estos tipos de crudos; de cualquier forma, el ESPCP pueden manejar cantidades limitadas de gas libre sin dificultad, aunque se pueden instalar separadores de gas en fondo, si lo que se desea es maximizar la eficiencia del sistema.

14. Eje Flexible Convierte movimiento excéntrico de la bomba al movimiento concéntrico del motor

15. Sello: Aisla el fluido del motor, permite la expansión del aceite del motor, iguala las presiones del pozo. Caja reductora: Se instala sobre el motor reduce las rpm del motor para entregarlas a la bomba. Motor: Igual a un motor de ESP

16. VENTAJAS DESVENTAJAS • Buena tolerancia a la arena. • Riesgo de fallas en el cable eléctrico. • Alta eficiencia (mayor al 70 %). • Se requiere de taladro o estructura en caso de falla del sistema. • No esta afectado por la desviación. • Rata limitada (hasta 2500 en casing de 4 ½ pulgadas). • Buena recolección de datos relacionados con el sistema. • Buen manejo de crudos pesados. • Es un sistema fácil de operar.

17. Con el fin de eliminar algunas de estas dificultades, la industria ha trabajado en nuevas opciones, tales como la utilización de bombas recuperables con coiled tubing o wireline (en ésta última, el cabezal de pozo y el tubing son enlogados para que sean lo suficientemente grandes para pasar la unidad de BCP y el estator), lo que eventualmente eliminaría la utilización de un taladro o una estructura para reemplazar las bombas en caso de falla.

18. 3. NUEVA TECNOLOGÍA PARA BOMBEO HIDRÁULICO BOMBA JET ”JJ TECH”: permite la fácil recuperación de la bomba de los pozos desviados y horizontales. Produce grandes volúmenes de fluidos de la formación con inclusiones de moderado a alto contenido de sólidos. La recuperación de la bomba desde el subsuelo para la sustitución de la boquilla o tubo de expansión se realiza mediante el ajuste de las válvulas de superficie para invertir la circulación del fluido con el equipo de producción existente. Se usa unidad Wire Line, no se requiere unidad de Workover o Taladro. Puede ser usado en pozos direccionales, con altos contenidos de solidos , en crudo pesado, en pozos estrechos, revestimientos con problemas de integridad.

19. Instalación en huecos delgados. Puede introducirse en tubos de 2.375" de diámetro. Puede introducirse en coiled tubing de 1". Puede ser usado en pozos que producen agua y gas. Se utiliza en casing de aislamiento Carrier puede ser recuperada mediante circulación en reversa o Wire Line. El JJ Tech 1,6 SHFP

20. Coiled Tubing dual + Jet Pump para la limpieza de pozos

21. TECNOLOGIA DE LIMPIEZA DE POZOS JETPACK Y FLAT PACK http://www.youtube.com/watch?v=vwiIZ_p5ix4&feature=player_embedded http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=ThkgVdYX0LA

22. SISTEMA DE LEVANTAMIENTO HIDRAULICO TIPO JET

23. VENTAJAS Y APLICACIONES La bomba tiene la flexibilidad y adaptabilidad para recuperar rápidamente los líquidos a un menor costo en los pozos que son difíciles de iniciar el flujo.

24. VENTAJAS Y APLICACIONES longitud de la bomba es corta , se adapta a todos los tipos de BHA, solo modificando la longitud del tubo de un solo espacio.

25. VENTAJAS Y APLICACIONES Esta bomba compacta está disponible en dos versiones de mangas deslizantes. Versión 1. bloqueos en el perfil de la parte superior de la manga deslizante y puede utilizarse en cualquier sentido de circulación estándar o inversa del fluido de alimentación. Versión 2. aterriza en el perfil y elimina el gasto de un mandril de bloqueo. Sin partes móviles permiten el flujo libre de arena y sólidos sin efectos nocivos. las aleaciones de Carburo de tungsteno en las áreas de alta velocidad proporciona una mayor protección contra el desgaste. La bomba pasa fácilmente a través de las desviaciones y los espacios reducidos, ya que son más cortos en longitud que los de otras bombas y alimentado por fluidos a presión.

26. INSTALACIÓN DE BOMBA JET EN ESTILO LIBRE

27. VENTAJAS Y APLICACIONES

28. VENTAJAS Y APLICACIONES

29. VENTAJAS Y APLICACIONES

30. COMO TRABAJA LA BOMBA JET DE ESTILO LIBRE?

31. 4. NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA LEVANTAMIENTO POR GAS

32. GAS LIFT CON VÁLVULA CONVECIONAL

33. GAS LIF CON ORIFICIO CONVENCIONAL

34. GAS LIFT CON VÁLVULA NOVA

35. GAS LIF CON ORIFICIO VÉNTURI

36. 4.2. VÁLVULA DE LEVANTAMIENTO POR GAS XLIFT (SLB)

37. VÁLVULA DE LEVANTAMIENTO POR GAS XLIFT (SLB)

38. VÁLVULA DE LEVANTAMIENTO POR GAS XLIFT (SLB)

39. VÁLVULA DE LEVANTAMIENTO POR GAS XLIFT (SLB)

40. 5. NUEVAS TECNOLOGÍAS PARA BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE 5.1. COILED TUBING DESPLEGADO PARA BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE El diseño de completamiento de Bombeo Electrosumergible convencional es instalado con un cable de poder ligado a el exterior del tubing . El reemplazo de alguna parte del sistema, requería un trabajo de workover . Pero el proceso de instalación y recuperación puede llegar a ser mucho más rápido y eficiente si se instala el sistema al final del coiled tubing , mientras que los fluidos producidos fluyen hacia la superficie por dentro del coiled tubing . Se requiere un doble arreglo de empaquetamientos. El fluido producido es bombeado en el casing vía el anular, luego pasa por el sello y por la sección del motor eléctrico y finalmente vuelve al coiled tubing a través del cruce dispuesto debajo del empacador superior.

41. A continuación unas de las ventajas de emplear éste tipo de arreglo: Reducir las pérdidas de presión por fricción encaminado a altas ratas de producción o reducir los requerimientos de poder. Puede alcanzar una corrida rápida con el cable dentro del ambiente protegido del coiled tubing . Abre las posibilidades de instalar Bombeo Electrosumergible en pozos vivos.

42. 5.2 HERRAMIENTA AUTO “Y” Los costos y los riesgos enfrentados de instalar Bombeo electrosumergible por wire line / coiled tubing pueden ser evadidos si se usa una herramienta auto “Y”, desarrollada por Phoenix Petroleum Services de Aberdeen. La operación de dicha herramienta es ilustrada en la figura:

43. 6. NUEVAS TECNOLOGÍAS EN SISTEMAS DE PRODUCCIÓN BAJO EL MAR A medida que aumentan las profundidades de las aguas de desarrollo submarino y las longitudes de alcance de pozos, los operadores requieren métodos de tecnología más avanzada y más económicos para producir reservas a lo largo de la vida de los campos en aguas profundas. Las novedosas soluciones para producción de distintas compañías elevan los fluidos desde los campos submarinos en aguas profundas para maximizar la producción y minimizar los costos, expandiendo por ende los límites de desarrollo económico de la tecnología submarina.

44. Las soluciones ESP de levantamiento ( boosting ) de Centrilift son más eficientes que muchos otros sistemas de bombeo artificial y tienen un desempeño probado de operación en condiciones de altas temperaturas y presiones, lo que las hace ideales para entornos submarinos. La tecnología de ESP puede producir altos volúmenes de fluido (hasta 150.000 bpd), tiene un amplio rango operativo y puede suministrar el empuje necesario (de más de 5000 psi) para elevar el flujo de producción a la plataforma.

45. Centrilift ofrece sistemas duales eléctricos sumergibles de bombeo (ESP) en pozo, sistemas de levantamiento en lecho marino y sistemas de levantamiento instalados en montante. Cada opción brinda distintas ventajas, dependiendo de las necesidades generales de producción de los campos submarinos.

46. Quizás la opción con el menor costo total para elevación (boosting) desde el lecho marino es el sistema de bombeo en montante. Esta configuración instala un sistema ESP tradicional en la tubería de producción dentro del montante de la línea de flujo (donde el espacio lo permita, mínimo de 5 ½ pulg . de D.I.). Algunas alteraciones simples al cabezal del montante permiten ensartar el cable de potencia y colgarlo de la tubería de producción.

47. GRACIAS!