Analisis Nodal - Emi
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ESCUELA MILITAR DE INGENIERIA
INGENIERIA PETROLERA
“ANALISIS NODAL”
Presentado por:
ING. CARLOS ALBERTO TORRICO BORJA
ANALISIS NODAL
EL ANÁLISIS NODAL ES EL ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO QUE TIENE EL SISTEMA DE PRODUCCION DE CADA POZO, CON EL OBJETIVO PRINCIPAL DE EVALUAR LAS CONDICIONES DE PRODUCTIVIDAD DEL MISMO.
ES UNA TÉCNICA QUE PERMITE DETERMINAR EL ESTADO DE PRODUCCIÓN DE UN POZO A TRAVÉS DEL ANÁLISIS DEL APORTE Y REQUERIMIENTO DE LOS SUBSISTEMAS “AGUAS ARRIBA” Y “AGUAS ABAJO” DEFINIDOS POR UN NODO (PUNTO DE REFERENCIA) SELECCIONADO DE MANERA “ADECUADA” DE ACUERDO AL ESTUDIO DE INTERÉS.
MEDIANTE LA INTEGRACION DE ELEMENTOS DE APORTE DE YACIMIENTOS, COMPLETACIONES, FLUJO MULTIFÁSICO EN TUBERÍAS Y ACCESORIOS, LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL, PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS, PERMITE DETERMINAR LA PRODUCCIÓN DEL POZO, VISUALIZANDO OPORTUNIDADES O RESTRICCIONES EXISTENTES EN EL SISTEMA.
CON LA APLICACIÓN DEL ANÁLISIS NODAL SE ADECÚA LA INFRAESTRUCTURA TANTO DE SUPERFICIE COMO DE SUBSUELO, PARA REFLEJAR EN SUPERFICIE EL VERDADERO POTENCIAL DE PRODUCCIÓN DE LOS POZOS, ASOCIADOS A LOS RESERVORIOS DEL SISTEMA TOTAL DE PRODUCCIÓN. EN OTRAS PALABRAS, SE LOGRA CERRAR LA BRECHA EXISTENTE ENTRE LA PRODUCCIÓN REAL DE LOS POZOS Y LA PRODUCCIÓN QUE DEBERÍA EXHIBIR DE ACUERDO A SU POTENCIAL REAL DE PRODUCCIÓN.
CADA COMPONENTE SE EVALÚA POR SEPARADO, LUEGO SE COMBINAN PARA OPTIMIZAR EL
SISTEMA COMPLETO A FIN DE OBTENER EL CAUDAL DE PRODUCCION MÁS EFICIENTE
Sistema de Producción
Sistema de Producción
P1 = Pr - Pwfs = Pérdidas en el Yacimiento
P2 = Pwfs - Pwf = Pérdidas a través de la completaciónP3 = Pwf - Pwh = Pérdidas en el tubing
P4 = Pwh - Psep = Pérdidas en la línea de flujo
Pr PePwfsPwf
P1 = (Pr - Pwfs)P2 = (Pwfs - Pwf)
P3 = Pwf - Pwh
P4 = (Pwh - Psep)
Psep
VentaGas
Liquido
Tanque
PT = Pr - Psep = Pérdidas de presión total
Pwh
ANALISIS NODAL
PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL CAUDAL
DE PRODUCCION DE UN POZO DE PETRÓLEO O
GAS, EVALUANDO EL EFECTO DE VARIOS
COMPONENTES:
TAMAÑO DE LA SARTA DE TUBERÍA
TAMAÑO DE LÍNEA DE FLUJO
PRESIÓN DE SEPARADOR
TAMAÑO DEL CHOKE
RESTRICCIONES DEL HOYO
TÉCNICA DE COMPLETACIÓN:
EMPAQUE CON GRAVA
PERFORACIÓN CONVENCIONAL
ANALISIS NODAL
CURVA DE OFERTA
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TASA DE PRODUCCIÓN, BPD
PR
ES
IÓN
DE
FO
ND
O F
LU
YE
NT
E,
LP
C CURVA DE OFERTA
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TASA DE PRODUCCIÓN, BPD
PR
ES
IÓN
DE
FO
ND
O F
LU
YE
NT
E,
LP
C
CURVA DE DEMANDA CURVA DE DEMANDA
INDICA LA CAPACIDAD DE APORTE DEL
YACIMIENTO. PARTE DE LA PRESIÓN DE
YACIMIENTO HASTA LA PRESIÓN FLUYENTE CERO
DONDE SE ALCANZA LA MÁXIMA TASA DE FLUJO.
PROPIEDADES DEL YACIMIENTO
PROPIEDADES DEL FLUIDO
GEOMETRÍA DEL POZO
CORRELACIÓN DE OFERTA: DARCY – VOGEL.
INDICA LA CAPACIDAD DEL EQUIPO DE LEVANTAMIENTO
ARTIFICIAL EN GENERAR LA CAÍDA DE PRESIÓN
NECESARIA PARA HACER PRODUCIR EL POZO EN
AUSENCIA DE LA ENERGÍA NATURAL DEL YACIMIENTO.
PROPIEDADES DEL FLUIDO
FRICCIÓN
PROPIEDADES DE LA COMPLETACIÓN:
TAMAÑO DE LA TUBERÍA
RESTRICCIONES DE LA TUBERÍA
RUGOSIDAD DE LA TUBERÍA
ANALISIS NODAL
2111 STB/D
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
TASA DE PRODUCCIÓN, BPD
PR
ES
ION
DE
FO
ND
O F
LU
YE
NT
E,
LP
C
CURVA DE OFERTA
CURVA DE DEMANDA
ANALISIS NODAL
Pr PePwfsPwf
P1 = (Pr - Pwfs)
P2 = (Pwfs - Pwf)
P3 = Pwf - Pwh
P4 = (Pwh - Psep)
Psep
Sales lineGas
Liquid
Stock tank
Pwh
P1 = Pr - Pwfs = Pérdidas en el Yacimiento
P2 = Pwfs - Pwf = Pérdidas a través de la completación
P3 = Pwf - Pwh = Pérdidas en el tubing
P4 = Pwh - Psep = Pérdidas en la línea de flujo
PT = Pr - Psep = Pérdidas de presión total
SI SE QUIERE EVALUAR EL EFECTO DEL CAMBIO EN EL
TAMAÑO DE LA LÍNEA DE FLUJO.SI SE DESEA OBSERVAR EL EFECTO DE
CAMBIO EN LA PRESIÓN DE SEPRACIÓN.
SI SE DESEA AISLAR EL COMPONENTE YACIMIENTO, PARA OBSERVAR SU
EFECTO SOBRE EL SISTEMA.
LA CURVA DE OFERTA DEPENDE DE:• PROPIEDADES DEL FLUIDO:
• PETRÓLEO:
VISCOSIDAD
RELACIÓN GAS PETROLEO
PUNTO DE BURBUJEO
FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN
DENSIDAD
• GAS:
VISCOSIDAD
FACTOR Z
COMPRESIBILIDAD
DENSIDAD
• CORRELACIÓN INFLOW USADA:
• PETRÓLEO: DARCY, VOGEL
• GAS: JONES, DARCY
• GEOMETRÍA DEL POZO:
• VERTICAL
• HORIZONTAL
• PROPIEDADES DEL YACIMIENTO:
• PRESIÓN DEL YACIMIENTO
• PERMEABILIDAD
• DAÑO
• ESPESOR DE ARENA NETA
FACTORES QUE AFECTAN EL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD IPR
LA CURVA DE DEMANDA DEPENDE DE:• PROPIEDADES DEL FLUIDO:
• PETRÓLEO:
VISCOSIDAD
RELACIÓN GAS PETROLEO
PUNTO DE BURBUJEO
FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN
DENSIDAD
• GAS:
VISCOSIDAD
FACTOR Z
COMPRESIBILIDAD
DENSIDAD
• CORRELACIÓN OUTFLOW USADA:
• PETRÓLEO: DUNS & ROSS
• GAS: GRAY
• FRICCIÓN
• PROPIEDADES DE LA COMPLETACIÓN:
• TAMAÑO DE LA TUBERÍA
• RESTRICCIONES DE LA TUBERÍA
• RUGOSIDAD DE LA TUBERÍA
NODO SOLUCION
NODO SOLUCION
NODO SOLUCION
NODO SOLUCION
NODO SOLUCION
APLICACIONES
ALGUNAS POSIBLES APLICACIONES DEL ANÁLISIS NODAL SON LAS SIGUIENTES:
•SELECCIONAR EL DIÁMETRO ÓPTIMO DE LA LÍNEA O TUBERÍA DE DESCARGA.•SELECCIONAR EL DIÁMETRO ÓPTIMO DE LA TUBERÍA DE PRODUCCIÓN.•DISEÑAR EMPACAMIENTO DE GRAVA PARA LOS POZOS QUE LO REQUIERAN.•DIMENSIONAR ESTRANGULADOR SUPERFICIAL.•DIMENSIONAR VÁLVULA DE SEGURIDAD SUBSUPERFICIAL.•ANALIZAR LA EXISTENCIA DE RESTRICCIONES AL FLUJO EN EL SISTEMA INTEGRAL DE PRODUCCIÓN.•DISEÑAR UN SISTEMA DE PRODUCCIÓN ARTIFICIAL.•OTROS.
Facilidades de Superficie
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