gas lift final 1 h1
TRANSCRIPT
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
1/49
WWW.GMPHUIS.COM
GAS LIFT CONTINUO
JORGE ARCHILADAVID FONSECAFELIPE SARQUEZ
Escuela de Ingenie!a de Pe"#le$s
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
2/49
WWW.GMPHUIS.COM
AGENDA
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
3/49
WWW.GMPHUIS.COM
• In"$ducci#n %& genealidades• De'inici#n del (inci(i$ '!sic$• • )$dela*ien"$ )a"e*+"ic$
• Dise,$
• Es(eci'icaci$nes - Di*ensi$na*ien"$
• Pac"icas O(eaci$nales
• E.aluaci#n Financiea
• P$/le*as - S$luci$nes
AGENDA
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
4/49
WWW.GMPHUIS.COM
INTRODUCCI0N
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
5/49
WWW.GMPHUIS.COM
INTRODUCCI0N
CLASIFICACION
Modificanpropiedadesfísicas
Suministranenergía externaal sistema
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
6/49
WWW.GMPHUIS.COM
INTRODUCCI0N
Métodos que proporcionan energíaexterna al sistema• Bombas de desplazamiento positivo.•
Bombas de desplazamiento dinámico.
Métodos que modifican propiedades físicas
• Gas lift.• lunger lift !Sistema no "onvencional#.• "$amber lift !Sistema no "onvencional#.
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
7/49WWW.GMPHUIS.COM
)1TODO GAS LIFT CONTINUO
"ada sistema de levantamiento tiene un principio defuncionamiento diferente% & por lo tanto una serie decaracterísticas & rangos de operaci'n propios% los cuales%deben ser debidamente identificados como una base previapara la correcta selecci'n del sistema de levantamiento más
adecuado para determinado pro&ecto.
http://oilandgasprocessing.blogspot.com/2009/05/artificial-lift.html
(l levantamiento artificial porgas consiste en levantarfluidos del pozo% mediante lain&ecci'n o suministro de
gas a presionesrelativamente altas en lacolumna de fluido del pozo.
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
8/49WWW.GMPHUIS.COM
PRINCIPIO FISICO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
9/49WWW.GMPHUIS.COM
PRINCIPIO FISICO
Reducción de la densidad del fluido
)l reducir la densidad del fluido se disminu&e también el peso dela columna de fluido de modo que la presi'n diferencial entre el&acimiento & la pared del pozo se incrementa.
Expansión del gas inectado
)l expandirse% el gas de in&ecci'n empu*a el líquido delante de él& reduce el peso de la columna de fluido por lo que se incrementael diferencial de presi'n entre el &acimiento & la pared del pozo.
Efecto !istón
+esplazamiento de tapones de líquido por grandes burbu*as degas que act,an como pistones.
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
10/49WWW.GMPHUIS.COM
)ODELA)IENTO )ATE)ATICO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
11/49WWW.GMPHUIS.COM
)ODELA)IENTO )ATE)ATICO
-nforme écnico% Manual del curso de levantamiento artificial por gasavanzado. Segunda edici'n
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
12/49WWW.GMPHUIS.COM
)ODELA)IENTO )ATE)ATICO
Reducción de la densidad del
fluido.
Expansión del gas inectado.
Efecto !istón
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
13/49WWW.GMPHUIS.COM
)ODELA)IENTO )ATE)ATICO
PRESI0N DE APERTURA DE LA V2LVULA 3AJO CONDICIONES DE OPERACI0N /c 0 /a 456
+onde1 /c 0 /uerza que trata de mantener la válvula cerrada /a 0 /uerzas que tratan de abrir la válvula
2a fuerza que trata de mantener la válvula cerrada es1 /c 0 b x )b 476
2as fuerzas que tratan de abrir la válvula son1 /a 0 c !)b3)v# 4 t x )v 486
Sustitu&endo las ecuaciones 476 & 486 en la ecuaci'n 456 setiene1
b x )b 0 c !)b3)v# 4 t x )v 496
+onde1 b 0 resi'n en el fuelle o domo% en psig )b 0 5rea efectiva del fuelle% en pulg6 c 0 resi'n en el anular o casing% en psig )v 0 5rea del asiento o silla de la válvula% en pulg6 t 0 resi'n en la tubería de producci'n% en psig
(l valor de c para que la válvula abra se conoce con elnombre de presi'n de apertura de la válvula% P.$
c 0 vo !7#
Sustitu&endo la ecuaci'n 4:6 en la 496 & despe*ando para
vo1 vo !)b 8 )v# 0 b x )b 8 !t x )v# 4;6
+ividiendo cada término de la ecuaci'n por )b se obtiene1
vo ! 93 )v:)b # 0 b 8 t x )v:)b 4 R% entonces la ecuaci'n setransforma en1
vo ! 9 8 < # 0 b 8 t x < !=#+onde R >
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
14/49
WWW.GMPHUIS.COM
2a raz'n R=5%R se llama factor de efecto de tubería ! tubing efect factor # & es reportado por losfabricantes de las válvulas & cada tipo & clase de válvula viene con su correspondiente valor de
.(./.
TBEBF > R=5%R
Sustitu&endo en la ecuaci'n !> a# se obtiene que?
D( > TBEBF 4 P/ ? P" 6
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
15/49
WWW.GMPHUIS.COM
DISEO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
16/49
WWW.GMPHUIS.COM
DISEO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
17/49
WWW.GMPHUIS.COM
DISEO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
18/49
WWW.GMPHUIS.COM
DISEO
5 7 8 9 : ;
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
19/49
WWW.GMPHUIS.COM
DISEO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
20/49
WWW.GMPHUIS.COM
Gadien"e del 'luid$ ::=957 > 59 (si='"
@ sarta sencilla !69A3>AC#D%7 0 7>%= psi
Ef sarta sencilla 7737>%= 0 C>%6
@ sarta paralela !7F3>AC#D%70 69%F psi
Ef sarta paralela 77369%F 0 FFF%A psi
Se realizaron 6 diseHos uno con sarta sencilla & el otro con sarta en paralelo
&a que en el momento de evaluar el primero se evidencio que el diseHo consarta en paralelo ofrecería un beneficio ma&or.
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
21/49
WWW.GMPHUIS.COM
5 7 8 9 : ;
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
22/49
WWW.GMPHUIS.COM
9 ft
C
p
=
p
6 ft
66 ft
p r o f u n d i d a d
resi'n
rofundidad del empaque
razar un gráfico con
exactamente la misma escalatanto en presi'n como enprofundidad que la curva degradiente escogida para eldiseHo.
2lenar los datos (*1 Iombredel campo% nombre del pozo%tasa a producir% )- aproducir. J BSK% diámetrotubing. L graficar la curva degradiente elegida.
")M"2
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
23/49
WWW.GMPHUIS.COM
C B B
p s i
= B B
p s i
resi'n B B
s i
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
24/49
WWW.GMPHUIS.COM
9 ft
C p = p
6 ft
66 ft
p r o f u n d i d a d
resi'n
")M"2
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
25/49
WWW.GMPHUIS.COM
9 ft
C p = p
6 ft
66
p r o f u n d i d a d
resi'n
")M "2
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
26/49
WWW.GMPHUIS.COM
DISEÑO SARTA PARALELA
C B B
p s i
= B B
p s i
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
27/49
WWW.GMPHUIS.COM
9 ft
C p = p
6 ft
66 ft
p r o f u n d i d a d
resi'n
rofundidad del empaque
")M"2 psi(mpaque a 66 ftBM<
F ft
C ft
7 ft
ara el diseHo de sarta
en paralelo se estableceuna presi'n de la líneade > psi &a que ama&or presi'n dein&ecci'n menor numerode válvulas
necesitaremos.
Val. P$' 9 9>
6 FA7
F 7F
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
28/49
WWW.GMPHUIS.COM
ESPECIFICACIONES DI)ENSIONA)IENTO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
29/49
WWW.GMPHUIS.COM
Tasa de in-ecci#n de gas sa"a n$*al
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
30/49
WWW.GMPHUIS.COM
Tasa de in-ecci#n de gas sa"a (aalela
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
31/49
WWW.GMPHUIS.COM
El uso común de válvulas de 1-in., desbalanceada, con fuelle cargado denitrógeno.
eniendo en cuenta que con unaválvula de 9 pulgada se pueden tener
diferentes valores de los orificios% sedebe $acer una relaci'n entre elorificio de la válvula & las presionesdel sistema% con la siguiente graficapodemos obtener el valor del orificio
mas adecuado
SELECCCION DEL TIPO DE VALVULA
Gasin&ectado
valor puerto dela válvula
VALVULAS
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
32/49
WWW.GMPHUIS.COM
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
33/49
WWW.GMPHUIS.COM
Se encarga de comprimir elgas proveniente de lasestaciones de recolecci'n o delas lantas de Gas% dondepreviamente $a sufrido elproceso de absorci'n.
(l gas que se envía al sistemade gas lift por cada compresor%debe ser medido para llevar unbuen control & observar laeficiencia del equipo.
EQUIPO DE SUPERFICIE PLANTA CO)PRESORA
EQUIPO DE SUPERFICIE RED DE DISTRI3UCI0N DE GAS A ALTA
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
34/49
WWW.GMPHUIS.COM
(s el sistema de tuberías &válvulas% por las que sedistribu&e el gas $acia losdiferentes usos del gascomprimido. (n el caso deluso para el sistema de Gas2ift% este gas se reparte entre
los pozos que poseen dic$osistema a través de la red dedistribuci'n que tenga elcampo.
EQUIPO DE SUPERFICIE%RED DE DISTRI3UCI0N DE GAS A ALTAPRESI0N
EQUIPO DE SUPERFICIE EQUIPO DE SUPERFICIE RED DE
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
35/49
WWW.GMPHUIS.COM
(s el con*unto de tuberías &accesorios que se encargan dellevar el gas de losseparadores de las estacionesde recolecci'n% $asta la plantacompresora.
(sta red recoge el gasutilizado en el levantamientomas el gas que proviene del&acimiento & debe ser medido.
EQUIPO DE SUPERFICIE%EQUIPO DE SUPERFICIE%RED DERECOLECCION DE GAS A 3AJA PRESION
Gas a"ompresores
Gas provenientede separadores
EQUIPO DE SU3SUELO
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
36/49
WWW.GMPHUIS.COM
(l equipo de subsuelo de unsistema de levantamiento a gas%está conformado principalmente
por los mandriles & las válvulas degas lift.
3Mandriles1 "onstitu&en una parteintegrada a la tubería deproducci'n.
+esde la década del 7% se
empez' a utilizar el mandril debolsillo% el cual posee en su interiorun receptáculo para alo*ar laválvula de tal manera que noobstaculice o entorpezca el pasode los fluidos ni de las$erramientas que se ba*en en elpozo a través de la tubería. 2as
válvulas pueden ser extraídas &luego sentadas en el pozo conOgua&aN o OslicP lineN o Eire line.
2a distancia mínima entremandriles es 7 pies.
EQUIPO DE SU3SUELO
(QR- +( SR(
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
37/49
WWW.GMPHUIS.COM
(QR- +( SR(
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
38/49
WWW.GMPHUIS.COM
EQUIPO DE SUBSUELO-VALVULAS
2as válvulas de gas lift
constitu&en la parte del equipocu&o funcionamiento es el másimportante comprender pararealizar el diseHo & análisis deuna instalaci'n tipo Gas 2ift. (nel pozo% las válvulas van
instaladas en los mandriles.
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
39/49
WWW.GMPHUIS.COM
O(QR- +( SRBSR(23M)I+
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
40/49
WWW.GMPHUIS.COM
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
41/49
WWW.GMPHUIS.COM
Di*ensi$na*ien"$ c$l$ad$ ::
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
42/49
WWW.GMPHUIS.COM
PRACTICAS OPERACIONALES
-IS)2)"-I +(2 S-S(M)
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
43/49
WWW.GMPHUIS.COM
-IS)2)"-I +(2 S-S(M)
Sacar la tubería de producci'n% la cual va alo*ada en el interior de latubería de revestimiento que consta de tramos de tubería de 6 A:=TT o 6 F:=TT
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
44/49
WWW.GMPHUIS.COM
)brir las válvulas del Oárbol de navidadN & de las líneas de flu*o.
)brir lentamente el c$oque o regulador de flu*o de la línea de gas lift%de tal manera que la presi'n del casing aumente 7 psi cada 97minutos. "ontinuar con este proceso $asta que el "; alcance los
C psi.
-ncremente la entrada de gas al pozo% logrando a$ora que la presi'nen el casing aumente 9 psi cada 97 minutos. "ontinuar con estetasa $asta que el gas pase por la válvula superior.
PROCEDI)IENTO PARA LA DESCARGA DE UN POZO CON GASLIFT
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
45/49
WWW.GMPHUIS.COM
Seg,n los resultados de la prueba de descarga del pozo% proceder aa*ustar la tasa de gas lift.
PROCEDI)IENTO PARA CALI3RACI0N DE VALVULAS DE
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
46/49
WWW.GMPHUIS.COM
+ependiendo del diseHo que suministrael ingeniero de G)S 2-/% se procede a
calibrar las válvulas de la siguiente1 2aválvula se lleva al (S de prueba% allíse procede a cargar las válvulas con lapresi'n que el diseHo de ingenieríaindica. 2as válvulas se cargan conIitr'geno a la presi'n indicada
PROCEDI)IENTO PARA CALI3RACI0N DE VALVULAS DEGAS LIFT ?3ANCO DE PRUE3A
PROCEDI)IENTO PARA CALI3RACI0N DE VALVULAS D
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
47/49
WWW.GMPHUIS.COM
Rna vez "alibrada la válvula% se sumerge enel baHo de maría a grados /aren$eit$ sede*a por espacio de F minutos? luego de estetiempo se saca la válvula al banco de prueba& se verifica la presi'n a la cual fue calibradala válvula.
Si la válvula abre a una presi'n de 7 psimenos que la presi'n de calibraci'n% estaválvula no sirve para la operaci'n
GAS LIFT%3AO )ARIA
PESCA DE VÁLVULAS EN MANDRILES
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
48/49
WWW.GMPHUIS.COM
PESCA DE VÁLVULAS EN MANDRILES
-
8/18/2019 GAS LIFT final 1 H1
49/49