Universidad Autnoma de Guadalajara Campus Tabasco

FACULTAD DE INGENIERA

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Experiencia de Aprendizaje II:Optimizacin del bombeo neumtico a travs del monitorio a tiempo real utilizando el sistema SCADA

PROFESOR: Ing. Manuel Bracho Ramrez.

INTEGRANTES DEL EQUIPO:Angulo Becker Estefany FrancelisAscencio Trejo Hansel EduardoMndez Garca Lzaro Valencia Hernndez Juan CarlosEvaluacinSeccinPonderacinABCD

Objetivos5

Introduccin5

Contenido65

Conclusin Personal10

Bibliografa y Anexos5

Presentacin10

Total100

Comentarios de la Revisin______________________________________________________________________________________________________________________________________________Objetivos

Que el alumno desarrolle conocimientos elementales sobre la recoleccin en tiempo real de datos del campo que servirn de soporte para el diseo del software del anlisis nodal, que permitir la optimizacin del bombeo neumtico.IntroduccinLos Sistemas Artificiales de Produccin o SAP son generalmente requeridos para levantar el hidrocarburo del yacimiento hasta la superficie cuando este, no posee la energa necesaria para hacerlo por si solo. Los SAP ms comunes son: el bombeo mecnico, el bombeo neumtico, y las bombas electro sumergibles.El gas el cual es el fluido comnmente utilizado en el bombeo neumtico, es inyecto con una presin altamente controlada al espacio anular generado por las tuberas de revestimiento y las tuberas de produccin, este fluido va a disminuir la presin del fondo fluyente del pozo, reduciendo la densidad de la columna de los fluidos para as tener como resultado el flujo del hidrocarburo hasta la superficie.

PWF criterios de los pozos.Los pozos en los cuales un SAP puede ser considerado: Pozos que tienen un ndice productividad mayor al 0.50 son considerados pozos productivos, la mxima presin de fondo puede soportar una columna de fluido igual al 70% de la profundidad del pozo, la mnima presin de fondo puede soportar una columna de fluido menor al 40% de la profundidad del pozo.IP criterios de los pozo.Existen 4 categoras de pozos en los cuales pueden ser considerados un SAP:1. Alto ndice de productividad, alta presin de fondo.2. Alto ndice de productividad, baja presin de fondo.3. Bajo ndice de productividad, alta presin de fondo.4. Bajo ndice de productividad, baja presin de fondo.

Condiciones de flujo en el fondo del pozo.Para darle la energa necesaria al pozo y as levantar los fluidos contenidos en el se necesita disminuir el gradiente de flujo de los fluidos.Condiciones de flujo en los pozos.Existen dos tipos de condiciones de flujo en los pozos, la primera indica que la presin del reservorio es lo suficientemente grande para vencer todas las perdidas que va a poseer por friccin al subir a la superficie, este tipo de pozos son los fluyentes por energa natural, el segundo tipo de flujo indica que la presin de reservorio es menos que la necesitada para vencer todas las prdidas de friccin que van a tener durante su recorrido hasta la superficie, este tipo de reservorio es al cual se le aplica SAP.Sistemas Artificiales de Produccin. Bombeo Mecnico. En la superficie el sistema de bombeo mecnico esta constituido por un motor una manivela con brazos y un cabezote conectado a una cadena de varillas que proporcionarn un movimiento de subida y bajada como forma de pistn dentro del pozo. Por lo general el bombeo es de aproximadamente 20 veces por minuto, sin embargo este puede ser ajustable para alargar su tiempo de vida. Bombas Hidrulicas. Las bombas hidrulicas estn compuestas generalmente por dos pistones uno arriba del otro, conectadas por una varilla que tiene un movimiento ascendente y descendente dentro de la bomba. Bombas Electro sumergibles. Este tipo de sistema emplea una bomba centrifuga que se coloca debajo del nivel de fluido del fondo del pozo, la energa le es proporcionada por un motor elctrico. La bomba est compuesta por una serie de impellers que mueven el fluido dentro de el, y pueden levantar hasta 25000 barriles de fluidos por da. Bombeo Neumtico. En este tipo de bombas cmo ya se ha mencionado, se inyecta gas por el espacio anular para disminuir el peso de la columna de los fluidos y permitir el flujo de los hidrocarburos, no obstante el principal problema de este mecanismos es encontrar el balance ideal entre la cantidad de gas a inyectar y la produccin ptima.Por qu bombeo neumtico?Una instalacin de bombeo neumtico se utiliza cuando los pozos necesitan de una ayuda externa para levantar los hidrocarburos por lo que est no es ms parte de una estrategia para aumentar la eficiencia de la produccin del campo. Bombeo Neumtico continuo. Est sistema es el ms utilizado para activar pozos antiguos pero que todava se consideran grandes aportadores de produccin de hidrocarburos, aqu el gas se inyecta continuamente por el espacio anular y pasa a la tubera de produccin a travs de vlvulas inyectoras colocadas a profundidades adecuadas de acuerdo al gas suministrado y la presin de inyeccin.Operacin en superficie del bombeo neumtico.El gas que es inyectado, sale de una estacin de compresin a 3000 psig y es distribuido a una red de al menos 60 pozos con instalaciones de bombeo neumtico, el gas suministrado es controlado por un actuador que mantendr una inyeccin constante de gas a 2500 psig en la red, una presin promedio del al menos 2000 psig despus de haber pasado el choke y la misma presin para la inyeccin de agua fresca en el anular para mantener la produccin diaria de 12,000 BOPD.Toda esta red de datos de las presiones como las presioes inyectadas, la presin del cabezal, la presin fluyente, la temperatura, la presin de inyeccin aguas arribas y aguas abajo del choke, la presin de gas de inyeccin disponible y la temperatura y el diferencia de presin arriba y abajo del orificio del plato es controlada por un sistema SCADA.Sistema SCADA.El Supervisor de control de los datos adquiridos SCADA por sus siglas en ingles es una herramienta necesaria para el control de cualquier sistema de monitoreo, mediante ella se pueden conocer el estado actual de los pozos de inyeccin y si ocurre algn cambio poder tener un aviso con tiempo para realizar las intervenciones necesarias. SACAD incluye una seal de hardware, controladores, redes, usuario de interfase equipos de comunicacin y un sotware. El sistema central es generalmente un monitor de datos de varios sensores en el campo.Cmo trabaja el sistema SCADA?El sistema SCDA realiza cuatro funciones:1. Adquisicin de datos.2. Comunicacin de los datos de las redes.3. Presentacin de los datos.4. Control.Estas funciones esta realizadas por cuatro diferentes SCADA componentes:1. Sensores y controles. Son parte principal de los directores del sistema.2. Unidad remota de telemetra (RTUs). Son pequeas unidades computarizadas desplegadas en el campo en sitios y locaciones especficas.3. SCADA unidades maestra. Son grandes consolas que sirven de procesadores centrales del sistema.4. Redes de comunicacin. Conectan las unidas maestras con las unidades remotas de telemetra en el campo.Vigilancia del SCADA. Leer los datos obtenidos de los sensores en tiempo real es el gran desafo sin embargo este se ve muchas veces frenado por la falta de privacidad, seguridad, confidencialidad que podra obtenerse de llegar estos datos a una red que no sea la controlada por la compaa prestadora de servicio.SCADA control.Todos los datos son recolectados por un sensor y son procesados en RTU para ser transmitidos por ondas de radio usando una antena a todas los centros de decisin.Monitoreo en tiempo real utilizando el sistema SCADA.El procedimiento de recolecta ahora y procesa luego, se ha vuelto obsoleto, ya que para el momento que se obtenga los datos estos podran no ser tiles ya que el problema pudiese presentarse antes de que se tuviera la informacin necesaria para resolverlo, y lo que se necesita es disponer de la informacin inmediatamente, por lo que la obtencin de datos en tiempo real es indispensable para tomar medidas preventivas sobre algn evento.Protocolo HART transmisores y sensores.Los sensores 4-20 mA/HART permiten comprobar los valores digitales medidos y recibidos en la estacin central, para esto se envan una solicitud al sensor y la interfase utiliza esta caracterstica para convertir los datos de digital a anlogos y viceversa y tener una comprobacin de los resultados.Optimizacin del bombeo neumtico. Con el propsito de encontrar la produccin ideal para optimizar los parmetros, es necesario medir el ndice de la inyeccin de gas, el gas total inyectado, el corte de agua y la produccin de hidrocarburo que se ha estado obteniendo e identificar la localizacin ptima de inyeccin para cada pozo.Beneficios de la optimizacin a tiempo real.1. Monitoreo y control del gas inyectado a los.2. Optimizacin del gas inyectado y verificacin constante del campo para ajustar los parmetros.3. Estabilidad de la inyeccin de gas por el control de la presin de inyeccin.4. Optimizacin continua por el continuo cambio del gas inyectado.5. Alarmas de interface en la inyeccin de gas y control especifico de unidad del RTU.Modelo del sistema de redes.Una de las principales funciones de un modelo completo de red de campo debe ser promover la comprensin del sistema y sus interdependencias en su conjunto. Con el fin de lograr este objetivo, es necesario identificar, racionalizar y simplificar los elementos clave en la red, mientras que todava mantiene una influencia realista en el resto del sistema. Muchos de estos elementos clave ser comn a todas las investigaciones llevadas a cabo utilizando el modelo, pero algunos de ellos tendrn caractersticas especficas y todas las simplificaciones hechas deben tener esto en cuenta.La produccin y la inyeccin del gas fueron reproducidas en el modelo con una conectividad completa, para de esta forma poder convertir los pozos de flujo natural a bombeo neumtico, sin embargo y aunque el nivel de control y restriccin en el modelo complementan la descripcin del problema para este poder ser revelado o identificado debe de buscarse sobre un numero de respuestas potenciales.Asignacin.Para la asignacin de la cantidad de gas que debe ser inyectado, se restringen los nmeros a los valores medios medidos en sus curvas de capacidad de entrega y el rango de presin que acepta el cabezal de cada pozo, y para asegurarse que los valores son los correctos el modelo obtenido de la curva de compara con los medidos en cada pozo.Optimizacin.Para la optimizacin del modelo, no hay restricciones en el ndice de gas que puede ser inyectado, adems se permite que el solucionador aumente las presiones en el cabezal de los pozo y reduzca el dimetro del estrangulador con el fin de favorecer a otros pozos ms productivos. Para asegurarse de que la produccin aumentar y esta generar ganancias un costo por unidad se coloca sobre todo sistema.Optimizacin en lnea de la produccin del sistema.La optimizacin en tiempo real ayuda identificar los parmetros actuales, el caudal lquido, la presin de inyeccin de gas, corte de agua, asignacin de Gas y optimizacin de la red de produccin en base a los parmetros precisos y fiables medidos por los sensores y recogidos por RTU local para el procesamiento y la transmisin de MTU y oficinas.1. Los datos en comparacin con la supervisin manual2. Los datos corregidos y comparacin con los valores actuales3. Los datos optimizados mediante el ajuste de parmetros4. Edicin de datos como parmetros finales para ser aplicado en el campo para ajustar las desviaciones.Uno de los principales beneficios de la calibracin en tiempo real y optimizacin es que el sistema hace el trabajo de rutina que los operadores les gustara hacer, pero nunca tienen tiempo para hacerlo. El Sistema SCADA y los sensores remotos son de gran beneficio para los operadores e ingenieros que llegan a entender claramente los comportamientos de flujo, desempeo y el monitoreo de la prueba. Una buena rutina, la asignacin de red y la optimizacin diaria realizada automticamente ayuda a los ingenieros y gerentes a priorizar los valores obtenidos. Una fuente de energa adecuada, productos qumicos y agua puede ser utilizada para la evaluacin de los pozos ms problemticas y planificar tratamientos de remediacin para afinar las partes fundamentales del campo de produccin.Conclusin.La introduccin de nuevos sistemas en campos maduros con muchas herramientas informticas no siempre es fcil, sin embargo cuando se logra instalar la optimizacin de la produccin en lnea basado en los datos en tiempo real SCADA podra integrarse en los sistemas de activos y de la informacin corporativa para la ejecucin de un modelo de avance integrado que abarca todas las disciplinas, y la cooperacin entre los departamentos de ingeniera que trabajan en el proyecto. La comprensin del modelo obtenido dan a todos los involucrados una mejor comprensin de los factores que rigen el desempeo general de los activos.Como se analiz en este trabajo, el uso de monitoreo de datos en tiempo real y la optimizacin de la produccin mediante el sistema SCADA, ayuda a entender los parmetros que afectan a la produccin en el campo, para realizar las configuraciones necesarias para una mejora continua de las prcticas de trabajo y la produccin.A travs del sistema SCADA podemos tener:1. Una visualizacin mejorada de los parmetros de produccin diaria y desviaciones que deben ajustar.2. Comprobacin de los datos de error.3. Integracin de datos con los sistemas de informacin y de alerta en lnea corporativas.4. Optimizacin de la produccin diaria.La optimizacin en tiempo real tiene un ventaja considerable en comparacin sobre los que exclusivamente obtienen la tendencia-anlisis de los parmetros produccin.El sistema SCADA permite a los usuarios analizar an ms los problemas y la posibilidad de revisar las acciones correctivas sin conexin antes de aplicar en la escala de campo. Los resultados de las operaciones de optimizacin de datos de adquisicin y el constante monitoreo permiten al personal alcanzar los objetivos la empresa y reducir las tasas de riesgo.Bibliografa.SPE 167438. Gas Lift optimization by Real Time Monitoring using SCADA system. MOHAMMED EZZINE, Sonatrach, Division Production, Hassi-Rmel Fiel.

2Reporte de Experiencia Aprendizaje Semestre Febrero Junio 2015