Anteproyecto Sistema Electrocentrifugo

INFORME FINAL:

TRABAJO FINAL, SISTEMA DE BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO

ANTEPROYECTO

ASESOR:

ING. LUIS DEMETRIO PERALTA MADRIGAL.

PRESENTA:

BARRIENTOS HERNANDEZ JUAN CARLOS.

BARRIENTOS HERNANDEZ OSCAR.

VALENCIA PRIETO JOSSELINE.

No. DE CONTROL:

125Q0183

125Q0086

125Q0200

CARRERA:

INGENIERA PETROLERA

PERIODO DE REALIZACIN:

AGOSTO-DICIEMBRE 2014

COSAMALOAPAN, VER., DICIEMBRE DE 2013

Taller de Investigacin

SISTEMA DE BOMBEO ELECTROCENTRIFUGO.

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TABLA DE CONTENIDO

ANTECEDENTES ................................................................................................................................... 3

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................................................................... 4

OBJETIVOS ........................................................................................................................................... 5

OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................................. 5

OBJETIVOS ESPECFICOS ..................................................................................................................... 5

HIPOTESIS ............................................................................................................................................ 6

HIPTESIS DE TRABAJO ....................................................................................................................... 6

HIPTESIS NULA .................................................................................................................................. 6

JUSTIFICACIN .................................................................................................................................... 7

ESQUEMA DE FUNDAMENTOS ............................................................................................................ 9

BOSQUEJO DEL MTODO .................................................................................................................. 10

CRONOGRAMA .................................................................................................................................. 11

FUENTE DE INFORMACIN ............................................................................................................... 13



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ANTECEDENTES DEL SISTEMA DE BOMBEO

ELECTROCENTRIFUGO.

La primera aplicacin del BEC (Bombeo Electrocentrfugo), para un pozo petrolero fue en 1930 el motor sumergible fue inventado por Armais Arutunoff, que estableci la Russian Electrical Dymano Arutunoff (REDA), compaa pionera y nica en su tiempo que comenz a manejar este tipo de Sistema Artificial., y desde entonces ha probado ser un SAP eficiente y econmico. Como todo sistema, el BEC tiene sus ventajas y desventajas, debido a esto no siempre puede ser el candidato para su implementacin ya que el pozo debe de reunir ciertas caractersticas que no afecten su funcionamiento, como las altas RGA, altas temperaturas, presencia de arena en los fluidos producidos y medio ambiente de operacin agresivo, los cuales son factores que se reflejaran en la eficiencia del sistema. El BEC (Bombeo Electrocentrfugo), se distingue principalmente por tener la capacidad de producir altos volmenes de fluido sobre un amplio rango de profundidades. Particularmente su aplicacin es exitosa cuando produce altos volmenes de lquido con bajas RGA. El sistema generalmente es utilizado sin empacador inferior de T.P y colocado por arriba de los disparos. En sus inicios el BEC estaba diseado con la condicional de que la bomba estuviera colocada por debajo del nivel dinmico del fluido en el pozo, de manera que se garantizara el suministro de lquido a la succin de la bomba. Adems se supona la existencia de una sola fase liquida en la T.P. Estas suposiciones an son tomadas en cuenta solo que para pozos productores de aceite o para pozos con altas relaciones aceite-agua y volmenes despreciables de gas. Con el tiempo se mejor los mtodos de diseo para la determinacin de cadas de presin en las tuberas verticales con flujo multifasico, adems de la utilizacin de correlaciones para el clculo de propiedades PVT de los fluidos. Con lo cual fue posible realizar una seleccin de equipo de bombeo con mejores aproximaciones para pozos con importante cantidad de gas en la produccin de lquidos. En la actualidad los diseos del BEC han mejorado, debido a que en los clculos se ha incorporado consideraciones volumtricas y propiedades fsicas de la mezcla, las cuales varan constantemente en el interior de la bomba y tubera, lo cual se ve reflejado en las dimensiones menores del motor y de la bomba causadas por la reduccin de la capacidad volumtrica, desde la presin de succin hasta la de descarga, logrando as la operacin ms eficiente del sistema, la obtencin del gasto de lquidos deseado en la superficie y el mantenimiento de la presin que es necesaria en la cabeza del pozo.



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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Hoy en da la Industria Petrolera enfrenta grandes retos debido a los altos costos que trae consigo la extraccin de los hidrocarburos, por si fuera poco, estos retos se incrementan cuando hablamos de campos en aguas profundas. Afortunadamente hoy en da contamos con tecnologa que nos permite enfrentar estos grandes retos. Los Sistemas Artificiales de Produccin (SAP), son utilizados en yacimientos que no cuentan con la energa suficiente para llevar el hidrocarburo a la superficie o cuando los gastos de produccin no son los deseados. En particular, el sistema de Bombeo Electrocentrifugo Sumergido (BEC) permite manejar altos gastos de produccin, lo que es de gran utilidad en instalaciones costa afuera, donde se necesitan altos gastos de produccin para hacer rentable el proyecto. Adems de los sistemas BEC se cuenta con diversos dispositivos que al ser instalados permiten mejorar las condiciones de operacin del pozo, herramientas de cmputo como Software los cuales nos permiten simular las condiciones del pozo y/o yacimiento. El Anlisis de Riesgo nos permitir la toma de decisiones, de tal manera que se tengan las mejores condiciones de operacin y que se maximice el valor del activo. Finalmente, los principales beneficios obtenidos con la implementacin de los sistemas BEC sern: optimizar la produccin de los hidrocarburos, maximizar la recuperacin de las reservas, incrementar el tiempo de vida de los equipos desplegados en el pozo, modificar la terminacin en tiempo real y sin intervenir el pozo y reducir del nmero de pozos desarrollados.

Sera el sistema de BEC el ms efectivo para alcanzar el gasto mximo? Y

ser este el ms rentable?



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OBJETIVOS.

Objetivo General

Resolver problemas de baja productividad en zonas de un amplio rango de profundidad y varias condiciones, donde se requieren altos volmenes de fluido para hacer rentable el proyecto.

Objetivos Especficos

Mejorar la produccin en los pozos de baja presin.

Obtener las condiciones de operacin deseadas para la obtencin del gasto

requerido en la superficie.

Mantener la presin necesaria en el cabezal del pozo.

Controlar los problemas de gas libre que se presentan en la bomba.



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HIPOTESIS

Hiptesis de Trabajo.

El BEC es considerado generalmente para manejar altos volmenes de hidrocarburos y

para altas profundidades, entre los sistemas artificiales de produccin.

Hiptesis Nula.

El BEC no es considerado recomendable para manejar altos volmenes de hidrocarburos

y para altas profundidades, entre los sistemas artificiales de produccin.



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JUSTIFICACIN.

Se busca implementar un sistema de contratacin que garantice el diseo, la

instalacin, la operacin asistida y el mantenimiento de los yacimientos. Es un

mecanismo utilizado para hacer llegar los hidrocarburos desde el fondo del pozo

hasta la superficie, cuya implementacin garantizar la produccin de los

yacimientos marinos Ek, Balam, Takin, Maloob Zaap y Ayatsil.

En la industria petrolera el sistema BEC es considerado generalmente para manejar altos volmenes de hidrocarburos y para altas profundidades, entre los sistemas artificiales de produccin. Ya que el sistema requiere de muy poco espacio en superficie para su instalacin y es adaptable en pozos muy desviados, por arriba de los 80. Normalmente, este sistema es uno de los mejores para manejar altos

volmenes de fluidos, a grandes profundidades y varias condiciones, es decir, el

sistema (BEC) pueden manejar hasta 100,000 bpd, aunque tambin pueden

funcionar para producciones muy bajas de 200 bpd en profundidades mayores a

15,000 pies con altas viscosidades y el manejo simultneo de aceite, gas y agua;

el sistema es muy eficaz cuando se manejan slo lquidos. Aunque no por esa

razn no se aplica en pozos con produccin de gas libre, ya que la bomba

centrfuga tolera cantidades determinadas de gas libre.

La automatizacin de este sistema requiere de anlisis, monitoreo y control,

requiere de muy poco mantenimiento y son muy resistentes a los ambientes

corrosivos que se pueden presentar en el pozo.

Las limitaciones para la aplicacin del sistema (BEC) se encuentran la

disponibilidad de la electricidad, la profundidad de operacin se ve limitada por el

rango de potencia del motor elctrico, no se aplica a mltiples terminaciones de

pozos, no es adecuada para determinadas profundidades por las altas

temperaturas en los yacimientos, no se recomienda su instalacin en pozos que

producen por debajo de 150 bpd, el costo del cable es elevado, ste puede fallar

debido a las altas temperaturas, corrosin y a un mal manejo del mismo, se

pueden presentar fallas en el motor por altas temperaturas, corrosin, abrasin,

alta RGA y a la liberacin de gas.

Las bombas electrocentrfugas no desplazan una cantidad fija de fluidos como

lo hacen las bombas de desplazamiento positivo, en cambio, generan una

cantidad relativamente constante de incremento de presin en la corriente de flujo.

Una unidad tpica de bombeo electrocentrfugo consiste de un motor elctrico, una

seccin de sello, una seccin de admisin, una bomba centrfuga multietapas,

cable elctrico, tablero superficial de control, transformadores, etc.



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Puede incluir equipo de proteccin para el cableado, registradores (centinelas)

de presin de fondo, temperatura, etc. El motor elctrico trabaja relativamente a

una velocidad constante.

La bomba y el motor estn directamente unidos con el protector o una seccin

de sello. La potencia es transmitida al equipo subsuperficial a travs de un cable

elctrico trifsico que se introduce junto con la tubera de produccin.



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ESQUEMA DE FUNDAMENTOS

Captulo: Aspectos generales del sistema BEC (Bombeo Electrocentrfugo Sumergido).

1.1 Bombeo Electrocentrfugo Sumergido (BEC).

1.2 Infraestructura.

1.3 Condiciones de Operacin BEC (Bombeo Electrocentrfugo).

1.4 Ventajas esenciales del Bombeo Electrocentrfugo sumergido.

Captulo : Fundamentos y Aplicacin del Bombeo Electrocentrfugo Sumergido.

2.1 Componentes del SIP (Sistema Integral de Produccin) utilizados en el BEC 2.2 Diseo de aparejos de Bombeo Electrocentrfugo Sumergido 2.3 Tipos de Instalaciones del BEC

Captulo : Aplicacin del Bombeo Electrocentrfugo Sumergido

3.1 BEC dual y herramienta Y 3.2 BEC en un mdulo de bombeo en el lecho marino 3.3 Mtodos de instalacin del BEC (Bombeo Electrocentrfugo) en el pozo 3.4 Anlisis de resultados



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BOSQUEJO DEL MTODO

Objetivos Generales

Objetivos Especficos

Objetivos Particulares

Objetivos Metodolgicos

Resolver problemas de baja productividad en zonas de un amplio rango de profundidad y varias condiciones, donde se requieren altos volmenes de fluido para hacer rentable el proyecto.

1.- Mejorar la produccin en los pozos de baja presin.

1.1Conocer las condiciones bajo las cuales produce el pozo

1.1.1Explorar el pozo. 1.1.2 Definir el mtodo elevar la produccin.

2.- Obtener las condiciones de operacin deseadas para la obtencin del gasto requerido en la superficie.

2.1Investigar la productividad de bpd del pozo.

2.1.1 Corroborar que el gasto en la produccin sea el necesario para que sea rentable.

3.-Enumerar posibles problemas del mtodo.

3.1Gerarquerizar dichos problemas.

3.1.1Detectar cual ser el mayor problema. 3.1.2 alternativas de solucin al problema.

4.- Controlar los problemas de gas libre que se presentan en la bomba.

4.1 Adecuar la solucin a la bomba centrifuga para que no sea afectada por el gas.

4.1.1Ubicar la mejor opcin para lidiar con el gas libre: puede evitarse, separarse o manejarse.

5.- Tratar los fluidos altamente viscosos.

5.1 Asegurar que el motor tenga el enfriamiento adecuado.

5.1.1 Controlar los caballos de fuerza demandados por la bomba.

6.-Plantear posibles solucin a la vida til del pozo.

6.1Conocer las aplicaciones que ayudan a que la vida til del sistema se prolongue.

6.1.1Implementar como posicionar 2 BEC`s en el pozo.



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CRONOGRAMA

Actividades

Descripcin Agosto-Diciembre

Semanas Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

1.- Analizar el tema a investigar

Verificar que haya informacin confiable y suficiente.

2.- Seleccionar fuentes de informacin impresa y digital

Consultar libros y pginas web afines al tema.

3.- Elaborar fichas de trabajo y bibliogrficas

Organiza las fuentes de informacin las cuales estn sirviendo para dicho trabajo.

4.- Analizar la informacin

Haciendo comparaciones con investigaciones anteriores referente al tema.

5.- Redactar un borrador del marco terico

En base a investigaciones y suposiciones podremos determinar las decisiones a tomar.

6.- Elaborar instrumentos de recoleccin de datos (cuestionario, entrevista)

Esto va a depender de la problemtica que se est presentando, donde van a surgir diferentes dudas.

7.- Seleccionar la muestra

Los cuestionarios son una herramienta en la cual el recaudador puede manipular la respuesta.

8.- Aplicar los instrumentos de recoleccin de datos

Se realizan cuestionarios de 10 preguntas a una poblacin de 100 encuestados para determinar en porcentaje.



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9.- Analizar la informacin de campo

Comparar los resultados obtenidos de modo cualitativo y cuantitativo-

10.- Elaborar tabulaciones y graficas

En base a los datos obtenidos se representaran de forma grafica.

11.- Obtener recomendaciones y conclusiones.

Ya con las respuestas podremos dar un veredicto a la solucin del problema.

12.- Redactar el borrador integrando los resultados obtenidos

Se hace un pre-trabajo final el cual servir para corregir errores posibles.

13.- Redactar el trabajo final

Se realizara ya con correcciones y especificaciones hechas por el asesor en conjunto con el investigador.

14.- Entrega del informe final

Este se har en tiempo y forma.



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FUENTE DE INFORMACIN

Libros:

Tesis (UNAM). -APLICACIN DEL BOMBEO ELECTROCENTRFUGO SUMERGIDO (BEC) EN TERMINACIONES INTELIGENTES. Tesis (UNAM). -NUEVOS DESARROLLOS DEL BOMBEO ELECTROCENTRFUGO SUMERGIDO EN INSTALACIONES COSTA AFUERA.

Documents

Anteproyecto Sistema Electrocentrifugo