Analisis Nodal (c)

(1)

Lámina Lámina

TALLER BÁSICO DE

ANÁLISIS NODAL

(2)

(3)

Objetivos del Taller



Suministrar al Ingeniero los conocimientos

mínimos necesarios para comprender y ejecutar

un análisis nodal de

un análisis nodal de un sistema pozo-yacimiento.

un sistema pozo-yacimiento.



Desarrollar pericia suficiente para iniciar el

trabajo empleando la herramienta de Análisis

Nodal “WellFlo”, disponible en PDVSA. Nodal “WellFlo”, disponible en PDVSA.



Motivar al ingeniero al uso de la herramienta para

soportar la optimización, perforación y

reparación de pozos.

(4)

Estructura del Taller

PARTE 1



Fundamentos teóricos

–

– DefinicionesDefiniciones –

– Modelos de Influjo y EflujoModelos de Influjo y Eflujo

PARTE 2



¿Cómo realizar un análisis nodal?

–

– Desarrollo de una metodología de trabajoDesarrollo de una metodología de trabajo –

(5)

TALLER BÁSICO DE ANÁLISIS NODAL

PARTE 1

Fundamen

(6)

Definición

Psep Psep THP THP

ANÁLISIS QUE COMBINA LOS DISTINTOS ANÁLISIS QUE COMBINA LOS DISTINTOS

COMPONENTES ASOCIADOS A UN POZO, CON EL COMPONENTES ASOCIADOS A UN POZO, CON EL OBJETIVO DE PREDECIR LAS TASAS DE FLUJO Y OBJETIVO DE PREDECIR LAS TASAS DE FLUJO Y OPTIMAR LOS COMPONENTES DEL SISTEMA

OPTIMAR LOS COMPONENTES DEL SISTEMA MEDIO POROSO MEDIO POROSO F F L L U U J J O O V V E E R R T T I I C C A A L

L FLUJO HORIZONTALFLUJO HORIZONTAL

Pwf Pwf Pyac

Pyac

Psep

Psep=

=

Pyac

Pyac-(

-(

GAS GAS LIQ LIQ

P

₁₁

P

₂₂

P

₃₃

P

₁₁

+

P

₂₂

+

P

₃₃

)

(7)

Curvas de Oferta-Demanda

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 100 200 300 400 500

TASA DE FLUJO (BPD)

P R E S I O N ( L P C )

Demanda

Oferta

Tasa Real

(8)

Ecuación de Darcy (Flujo Continuo)































s

rw

re

Pwf

Pe

B

h

k

q

ln

)

(

.





2 k: permeabilidad efectiva

h: espesor asociado al cañoneo re: radio exterior del yacimiento rw: radio del pozo

Pe: presión de yacimiento

Pwf: presión de fondo fluyente S: daño del pozo

B: factor volumétrico : viscosidad de fluido

(9)

Curvas de Afluencia, Oferta o Influjo

Ecuación de Flujo semi-continuo monofásico

ko: permeabilidad efectiva al petróleo h: espesor asociado al cañoneo

o: viscosidad de fluido X : factor de forma

re: radio exterior del yacimiento rw: radio del pozo

Pr: presión promedio de yacimiento Pwf: presión de fondo fluyente

S: daño del pozo

Bo: factor volumétrico del petróleo a’: factor de turbulencia

 

_



















q

a

s

X

Pwf

Bo

o

h

ko

x

qo

'

ln

)

(Pr

.

4 3 10 08 7 3



(10)

Fuentes de Información

•K: pruebas de presión, análisis especiales de núcleos, correlaciones.

•h: espesor vertical de la arena asociada al cañoneo, registros de pozos

•: análisis PVT, correlaciones

•Pe: medición directa, niveles de fluidos, mapas de presión •Pwf: medición directa, correlaciones de flujo multifásico

(11)

•re: espaciamiento entre pozos, mapas de yacimientos.

•La expresión ln (x) = ln (re/rw) para sistema radial perfecto

rw re rw A 571 0_. rw A 565 0_. rw A 884 0_. rw A 604 0_. 4 1 rw A 368 1_. 4 1 rw A 59 6_.

SISTEMA

X

SISTEMA

X

Consultar Matthews & Russell

(12)

Fuentes de Información

re (pies) re/rw ln(re/rw)

300 914,6 6,819 400 1219,5 7,106 500 1524,4 7,329 600 1829,3 7,512 700 2134,1 7,666 800 2439,0 7,799 900 2743,9 7,917 1000 3048,8 8,022

Impacto de ‘re’ el denominador de la ecuación de Darcy

(13)

•rw: tamaño de la mecha de perforación, registro de calibración de hoyo

•B: análisis de fluidos, correlaciones

•S: pruebas de presiones, modelos teóricos, tanteo. OTROS CASOS

•W, xf: pruebas de presión, diseño y resultados del trabajo de fracturamiento

•L: longitud horizontal del pozo, registro GR/Rt

•kv: permeabilidad vertical, correlaciones, experiencia

(14)

Grado de Confianza otorgado por los grupos de trabajo

•

Permeabilidad

50-90%

•Espesor de la formación 80-100%

•Factores volumétricos, viscosidades 60-95%

•Presión estática 70-95%

•Presión de fondo fluyente 60-95%

•Radio externo 40-70%

•Radio del pozo 80-100%

•

Daño

40-90%

Fuentes de Información

Conclusiones

•La confiabilidad del análisis nodal es generalmente < 100% •Los parámetros con menor grado de confianza son

S

y

K

(15)

Corrección de Vogel para flujo bifásico

2 8 0 2 0 1































Pr

.

Pr

.

Pwf

qo

max



X

S



o

Bo

Pwf

h

ko

qo















































4 3 2 254 8 0 2 0 1 2

/

)

ln(

.

Pr

.

Pr

.

Pr

.



(16)

Curvas de Oferta (Corrección de Vogel)

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 0 200 400 600 800 TASA P R E S I O N

Corrección de Vogel

(17)

Caracterización del Daño

COMPONENTES DEL DAÑO

S = S

_d

+ S

_c+

+ S

_p

+



S

_seudo

S

_d

: daño de formación

S

_c+

: daño por penetración parcial e inclinación

del pozo

S

_p

:

daño por efecto de la perforación

S

_seudo

:seudo-daños (turbulencia y efectos de las

fases)

(18)

Caracterización del Daño

rs re h _rw k ks Pe

FÓRMULA DE HAWKINS

RADIO EFECTIVO DEL POZO

rw’ = rw . e-s





























rw rs Ks K Sd ₁ _ln                         ' ln '. ln ln rw re S e rw re S rw re s

(19)

Mecanismos de daño de formación

 Taponamiento de gargantas porales, migración de finos  Precipitación química

– Ca2+_+2HCO

3- <---> CaCO3 (s)+H2O+CO2 (g)

– Ceras, parafinas y asfaltenos

 Daño por fluidos

– Emulsiones

– Permeabilidades relativas (bloqueo por agua) – Cambios de humectabilidad

 Daño mecánico

– Compactación de la roca

– Pulverización durante el cañoneo y la perforación.

 Daño biológico

(20)

Curvas de Demanda o Eflujo (TPR, VLP)

Cálculo de Gradientes Dinámicos

P

₁

P

₂

P

h

P =

Ph +

Pk +

Pf

Hidrostático

Cinemático

Fricción

h gc g

_

.  _Z d u gc fm _ . . 2 2  2 2_gc



v  Z

(21)

Factores que afectan las curvas de

gradiente vertical

•

Diámetro de Tubería

•

Tasa de flujo

•

Relación gas-líquido

•

Densidad de líquido

•

Relación agua-petróleo

•

Viscosidad

•

Régimen o patrón de flujo

•

Deslizamiento entre fases

PRESIÓN P R O F U N D I D A D •Diámetro de Tubería •Tasa de Líquido •Corte de Agua RGL₁<RGL_n 0 P r o f . E q u i v .

(22)

Correlaciones de flujo multifásico

vertical

•

TIPO A: No consideran deslizamiento ni patrones de flujo

•

Poettmann & Carpenter

•

Baxendell & Thomas

•

Fancher & Brown

•

TIPO B: Consideran sólo el deslizamiento entre fases

•

Hagedorn & Brown

•

TIPO C: Consideran deslizamiento y régimen de flujo

•

Orkiszeski

•

Duns & Ros

•

Hagedorn & Brown modificada

•

Aziz y colaboradores.

•

Beggs & Brill

(23)

Patrones de Flujo



Burbuja (bubble):

burbujas de gas dispersas en

el líquido



Slug:

coalescencia de las burbujas de gas entre las

cuales existe líquido disperso



Neblina (churn):

las burbujas de gas se hacen

inestables y colapsan, creando un patrón altamente

turbulento con ambas fases dispersas



Anular:

fase continua el gas. Líquido envuelve a la

fase gaseosa, con existencia de gotas de líquido

(24)

TALLER BÁSICO DE ANÁLISIS NODAL

PARTE 2

¿CÓMO REALIZAR UN

ANÁLISIS NODAL?

(25)

Metodología General de Trabajo

INICIO COTEJO DE TASA DE PRODUCCIÓN SENSIBILIDADES -PRONÓSTICO FIN ¿CONFORME? NO SI INTROD. DATOS CALCULA TASA DE PRODUCCIÓN ¿CONFORME? AJUSTA DATOS ACEPTA DATOS MODIFICADOS NO SI

(26)

PANTALLA BÁSICA DE WELLFLO

TEXTO

(27)

Introducción de datos

1

3

5

6

4

Secuencia de introducción de datos

(28)

Formularios de Introducción de Datos

1

(29)

Formularios de Introducción de Datos

3

(30)

Formularios de Introducción de Datos

(31)

Propiedades PVT de los Fluidos

PERMITE USO DE CORRELACIONES ASIGNA RGP Y %AYS POR LENTE PERMITE VERIFICAR Y AJUSTAR CORRELACIONES

(32)

Propiedades PVT de los Fluidos

PERMITE VERIFICAR Y AJUSTAR CORRELACIONES

PERMITE AJUSTAR DIFERENTES PROPIEDADES

(33)

Metodología para Cotejo



NIVEL 1

– Modo ‘Manual’

Determina IP



NIVEL 2

– Modo ‘Control de Yacimiento’

– Determina K, S a partir de IP



NIVEL 3

– Descompone S

(34)

PARÁMETRO DE TANTEO

CONTROL DE YACIMIENTO

MODO MANUAL

(35)

2 8 0 2 0 1                Pr . Pr . Pwf Pwf qo qo max CORRECCIÓN DE VOGEL =1-0.2

CONTROL DE YACIMIENTO

MODO MANUAL

(36)

CONTROL DE YACIMIENTO

MODO PARÁMETROS DE CAPA

SE OTORGA MÁS

CONFIANZA A „K‟ QUE A „S‟

(37)

CONTROL DE YACIMIENTO

MODO PARÁMETROS DE CAPA

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sw(%) K r Kro Krw

(38)

Configuración del Área de Drenaje

LETRAS AZULES INDICAN DEPENDENCIA DE LOS

(39)

Estimación del Daño

(40)

Estimación del Daño

Modelo pozo entubado

Hp=20’ 20 10’ 10 60’ YAC POZO

(41)

Permeabilidades típicas

de la grava importada

TIPO DE GRAVA PERMEABILIDAD, Md

10-20

500000

16-30

250000

20-40

120000

(42)

Estimación del Daño

Modelo pozo fracturado

(43)

Estimación del Daño

Modelo pozo fracturado

(44)

Cálculo de la Tasa de Producción

PERMITE ESTIMAR LA PRESION Y LA TASA EN EL NODO SOLUCIÓN PERMITE ESTIMAR LOS GRADIENTES VERTICALES PARA

(45)

(46)

Selección de la Correlación de Flujo

Multifásico - vertical/horizontal

DISPONE DE 16 CORRELACIONES

(47)

Sensibilidades

PERMITE REALIZAR HASTA DOS SENSIBILIDADES EN SIMULTÁNEO CADA SENSIBILIDAD PERMITE HASTA 10 VALORES

(48)

(49)

Presentación gráfica de resultados

1 2

(50)

Carga de Información de Registros de

Presión y Temperatura Dinámicos

FORMATO DEL ARCHIVO

‘nombrepozo.dvp’

(51)

Cotejo de registros de Presión y

Temperatura dinámicos

(52)

AJUSTE DE CORRELACIONES

(53)

Metodología para el Cotejo

INICIO TANTEA CON IP (MODO MANUAL) ACEPTA IP (J) COMO VÁLIDO ¿CONFORME? NO SI DESCOMPONE „S‟ ¿CONFORME? ACEPTA DATOS MODIFICADOS NO SI SI TANTEA CON „S‟ y „K‟ (LAYER PARAMETERS) ¿CONFORME? NO AJUSTA DATOS PARÁMETROS DE CONFORMIDAD: