Post on 12-Oct-2015
EXPLORACIN Y PRODUCCIN
Diplomado de registros SLB-IMP
Registros de ProduccinInterpretacin Bsica
Carlos Olmedo Ydico
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Agenda Introduccin Propiedades de Fluidos Mecnica de Flujo Flujo Bi-fsico Sensores
Molinete Densidad Dielctrico Presin Temperatura Caliper
Anlisis SIP Tecnologa Nueva
Production Systems Platform DEFT GHOST Registro de Flujo de Agua
Resumen de Procedimientos
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Introduccin
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Uso de Registros de Produccin Evaluacin de la terminacin
Pozos nuevosPozos InyectoresRe-entradas
Monitorear el comportamiento del yacimientoPerfil de flujoPruebas de pozosEficiencia de la completacin
Diagnosticar problemas en el pozoEntrada de aguaEntrada de gasFugas y problemas mecnicosFlujo por detrs de la tubera
ComplementariosOptimizacin de la produccinOptimizacin del simulador al nivel del pozoUbicacin de pozosInformacin para re-entradasInformacin para recuperacin secundaria
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Determinacin de Aportes
Indispensable en pozos con varios intervalos abiertos a produccin, o con un intervalo largo
Con base en lecturas del molinete, gradio, temperatura y presin
QQTT
QQ33
--QQ22
QQ11
QQTT = Q= Q11 + Q+ Q33 -- QQ22
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Perfil de Aportacin Mono-fsico
Ejemplo con intervalo nico mostrando diferentes comportamientos de flujo sobre su extensin
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Anlisis de Fluidos Producidos
Indispensable en pozos con flujo multifsico Con base en las lecturas del gradio, dielctrico, molinete,
temperatura, presin y ptico*
QQaceiteaceite
QQTT
QQgasgas
QQaguaagua
QQTT = Q= Qaguaagua + Q+ Qaceiteaceite+ Q+ Qgasgas
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Perfil de Aportacin Multi-fsico
Ejemplo con dos intervalos abiertos, con produccin de agua del inferior y solamente hidrocarburos del superior
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Problemas Comunes en Pozos
Fuga en la TR
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Problemas Comunes en Pozos
Flujo Cruzado
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Problemas Comunes en Pozos
Canalizacin
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Problemas Comunes en Pozos
Fuga en el Empacador y en el Aparejo
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Problemas Comunes en Pozos
Produccin de Agua
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Mediciones del Registro de Produccin
Mediciones Principales Velocidad de flujo - Rotacin del molinete Densidad del fluido - Presin diferencial
- Atenuacin de rayos Gama
Fracciones - DEFT, GHOST,variacin en constante dielctrica
Temperatura - Variacin en resistencia Presin - Sensores de resistividad
- Sensores de cristal
Mediciones Adicionales- RG /CCL para correlacin- Calibre (mecnico) - Muestreo de fluidos- Registro de Flujo de Agua (WFL)- Perfiles de trazadores
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.
Sarta de Prueba PLT Convencional
GR, CCL
Presin, Temperatura
Gradiomanmetro, Dielctrico
Molinete
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Aplicaciones Especificas de las Mediciones
Molinete Determinar las zonas productoras Evaluacin de estimulacin Recuperacin secundaria Evaluacin de potencial (SIP, AOF)
Temperatura Locacin de zonas productoras o de inyeccin Monitorear comportamiento de fractura Entradas de gas o agua Movimiento de fluido detrs de la tubera
Densidad Determinar flujo volumtrico en flujo bi-fsico Evaluar entradas de fluidos en flujo tri-fsico
Presin Anlisis de pruebas de presin (kh, dao) Conversin de fluidos Determinacin de AOF, SIP
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Registro de Produccin Tpico
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Procedimientos de Operacin e Interpretacin
Programar la operacin
Realizar la operacin
Interpretar la informacin
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Interpretacin de la Informacin
Qh = Yh Qt - Yh (1 - Yh) Vs AQl = Qt - Qh
Qt - Gasto total
Qh - Gasto de la fase pesada
Ql - Gasto de la fase liviana
Yh - Fraccin de la fase pesada
Vs - Velocidad de deslizamiento
A - rea de Flujo
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Resultado Tpico de un Registro de Produccin
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Monitoreo del Yacimiento
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Monitoreo de Yacimiento
El monitoreo asegura el desperdicio mnimo de recursos, maximizando as los beneficios financieros al proveer datos a tiempo para su anlisis y, de esta manera, tomar accin correctiva o preventivaSe debe monitorear un yacimiento durante todas las etapas de su vida para: Evaluar los factores o parmetros supuestos y asociados con el modelo de yacimiento existente Modificar el modelo existente para optimizar las estrategias para el desarrollo futuro del yacimiento
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Modelo del Yacimiento
Monitoreo es importante para el ingeniero de yacimientos porque forma parte principal de: La optimizacin de la Estrategia dentro del Plan de Desarrollo del Campo
El manejo del Control del Yacimiento/Pozo dentro del Plan de Manejo del Yacimiento
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Mtodos Comunes de Monitoreo
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Ejemplo del Valor del Registro de Produccin
Registro PLT tomado en 10 pozos con produccin de agua en un campo
A un costo de $50K por pozo, costo total de los registros es $500KEn base de los resultados de los PLTs se observa que el agua no viene del intervalo disparado en uno de los pozos
Sin el PLT este intervalo hubiera sido aislado dejando abajo las reservas sin recuperar
La reparacin de la produccin del agua cost $300KLa reparacin permite continuar produciendo el intervalo disparado en este pozo con un aporte promedio de 100 BPD por un ao mas
Produccin recuperado en el ao es 36,500 barriles
A una ganancia de $30/barril, dinero recuperado es $1095K en este yacimiento
Ganancia en el diagnostico de 10 pozos y la reparacin es $295KGanancia en la optimizacin del manejo y recuperacin de hidrocarburos del camposin precio
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Propiedades de Fluidos
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Tipos de Hidrocarburos
Hidrocarburo C1 C2 C3 C4 C5 C6+ RGP API
Gas Seco 88% 4% 4% 1% 1% 1% -
Gas Mojado 82% 6% 4% 3% 2% 3% 100 MPC/b 50-70
Condensado 71% 8% 4% 4% 4% 8% 5-100 MPC/b 50-70
Petroleo Volatil 60% 8% 5% 4% 3% 20% 3000 PC/b 40-50
Petroleo 41% 3% 5% 5% 4% 42% 100-2500 PC/b 30-40
Petroleo Pesado 11% 3% 1% 1% 4% 80% 0 10-30
Parafina/Asfalto 100% 0
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Condiciones en el Yacimiento
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Anlisis PVT
Presin-Temperatura Diagrama de Fases
para un hidrocarburo de un solo componente
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Diagrama de Fases
Yacimiento de Gas y Condensado
Yacimiento de Petrleo
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Cambios en el Fluido de Fondo a Superficie
Bo = Factor volumtrico de petrleo
Bw = Factor volumtrico de agua
Bg = Factor volumtrico de gas
B = volumen a condiciones de fondovolumen a condiciones estndar
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Mecnica de Flujo
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Flujo en Tuberas
Depende de los fluidos en el pozo Flujo monofsico es mas fcil medir Si hay mas de dos fases, existe flujo multifsico Dependiendo de sus densidades, las fases fluyen a diferentes
velocidades La velocidad de una fase tambin depende de la proporcin
de la fase en el flujo total Estos parmetros determinan el rgimen de flujo en la tubera Los principales regmenes de flujo son:
flujo de burbuja flujo de tapn de gas flujo de tapn de lquido flujo atomizado
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1 10 102 103
102
10-1
Flujo deBurbuja
Flujo de Tapones de GasFlujo de Baches
de LquidoFlujo Atomizado
REGION IIIREGION II
REGION I
VELOCIDAD DE GAS
TRAN
SICI
ON
V
E
L
O
C
I
D
A
D
D
E
L
I
Q
U
I
D
O
Regmenes de Flujo en el Pozo
10
1
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Flujo Monofsico
Es el tipo de flujo ms simple Existe dos tipos bsicos de flujo monofsico Flujo LAMINAR
flujo suave elementos de fluido sigue caminos rectos paralelos
a la pared de la tubera velocidad de fluido en la pared es cero perfil de flujo es parablico
Flujo TURBULENTO flujo catico movimiento de elementos de fluido aleatorio velocidad de fluido en la pared es cero perfil de flujo es ms plano
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Ley de Poiseuilleus
V = 4Q/d2 = Q/A
es lo que se trata de medir con el molinetev
donde:
Q = Gasto (cm3/s)
V = velocidad promedio del fluido (cm/s)
d = dimetro de la tubera (cm)
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Perfiles de Flujo
Flujo TurbulentoNre > 4000
Velocidad = 0en la pared
del pozo
Flujo LaminarNre < 2000
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Perfiles de Flujo
FLUJO LAMINAR
FLUJO TURBULENTO
Tinta
Tinta
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Flujo Laminar
VmaxLa medicin del molinete es centralizada y tiende a leer la mxima velocidad del flujo
Los clculos del gasto requieren un promedio de la velocidad del fluido
En flujo laminar, la relacin entre los dos es:
V
V =Vmax
2
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Flujo Turbulento
En flujo turbulento, la relacinentre las velocidades mxima y promediada no es tan simple
Vmax
Esta controlado por el nmero de Reynold, NRe:V
Flujo Laminar NRe < 2000Flujo Turbulento NRe > 4000
El flujo multifsico generalmente es turbulento
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Nmero de Reynolds
Nre = v d
donde:
= densidad del fluido (g/cc)v = velocidad promedio del fluido (cm/s)
d = dimetro de la tubera (cm)
= viscosidad del fluido (cp)
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Flujo Turbulento
Zona de Transicin
N
u
m
e
r
o
d
e
R
e
y
n
o
l
d
Gasto en Barriles/da10 100 1000
10
100
1000
10000
pipe od34568
Numero de Reynolds vs Qen fluido de 1.0 g/cc
Flujo Laminar
Visc. 0.01 cp
Visc. 0.1 cp
Visc. 1.0 cp
Relacin del Nmero de Reynoldscon el gasto
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Factor de Correccin de la Lectura del Molinete
V = C x Vf
Q = C x Vf x A
donde:
C = Factor de Correccin(normalmente 0.83, pero mejor usar carta)
V = Velocidad promedio del fluido
Q = Gasto en fondo
A = rea de flujo
Vf = Velocidad de flujo (Obtenido de la calibracin del Molinete)
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Diplomado de registros SLB-IMPFactor de Correccin, C
x
1
0
0
0
N
m
e
r
o
d
e
R
e
y
n
o
l
d
s
Flujo Turbulento
Flujo Laminar
Transicin
2
3
4.56789
10
20
30
40
5060708090
1.0 .9 .8 .7 .6 .5
V = Vmax * C
Cambios en el Perfil de Flujo con el Numero de Reynolds
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Factor de Correccin
En la mayora de los casos, y para uso en el campo, un valor de:
C = 0.83Dar resultados satisfactorios
Para uso computacional, una curva puede ser utilizada:
m = log10(NRe)donde m esta definida y C computada de la tabla
0.000 < m < 3.200 C = 0.5 3.200 < m < 3.348 C = 1.0135m - 2.74323.348 < m < 3.554 C = 0.4440m - 0.83603.554 < m < 3.850 C = 0.1450m + 0.23903.850 < m < infinidad C = 0.0400m + 0.6260
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Molinetes en diferentes posiciones en el pozo
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Flujo Multifsico
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Flujo Multifsico
Flujo multifsico es mucho ms complejo que flujo laminar Si la mezcla no es homogneo los fluidos mueven a diferentes
velocidades Generalmente la fase mas liviana mueve mas rpido La diferencia en velocidad es debido a diferencia en la
densidad y viscosidad de los fluidos Esta diferencia en la velocidad se llama velocidad de
deslizamiento, Vs Por esta razn la Fraccin de agua en una seccin de tubera no es igual al corte de agua en superficie
En pozos desviados el anlisis es ms complejo debido a la segregacin de las fases
Solamente bajo condiciones ptimas, y utilizando sondas dedensidad y capacitancia, se puede cuantificar flujo trifsico
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Modelo de Flujo Bifsico
Agua
Aceite
Estos son los valores de Holdup (Fraccin) a esta profundidad en este momento
Para flujo de aceite-agua:Para flujo de agua-gas:
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Velocidad de Deslizamiento
La velocidad de deslizamiento, Vs, depende de:
La diferencia de densidades
Las fracciones
La desviacin del pozo
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Clculo del Gasto en Flujo Bifsico
Para realizar el clculo de gastos en flujo bifsico se utiliza el modelo de flujo burbuja.Este modelo supone que la fase ms liviana sube ms rpido que la fase ms pesada (agua)
La diferencia en velocidades es la Velocidad de Deslizamiento, VsVs = Vo Vw
El volumen del revestimiento ocupado por agua a cualquier profundidad es la fraccin de agua, Yw
Yw + Yo = 1
Yw no es igual al corte de agua, que es la produccin de agua comparada a la produccin totalEl gasto total es la suma de los gastos de la fase liviana y la fase pesada
Qt = Qo + Qw
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Clculo del Gasto en Flujo BifsicoEl gasto de la fase pesada, Qw, es el producto de su velocidad, Vw, por su proporcin en el rea de revestimiento, Yw, por el rea total de flujo del revestimiento, A
Qw = Yw.A.Vw
En la misma forma el gasto de la fase liviana, se expresaQo = (1 - Yw).A.Vo
Pero, Vo = Vs + Vw, entoncesQo = (1 - Yw).A.(Vs + Vw)
= A.Vw - A.Vw.Yw + (1 - Yw).Vs.A
Sumando Qo y Qw, tenemos Qt, entoncesQt = A.Vw + (1 - Yw).Vs.A
Reordenado tenemos,Vw = Qt - (1 - Yw).Vs.A
A
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Clculo del Gasto en Flujo BifsicoPor lo tanto,
Qw = Yw.Qt - Yw (1 - Yw).Vs.A----------------------------------------------------------------
Como Qt = Qo + Qw, si Qw = 0 tenemos Qt = Qo, entonces0 = Yw.Qo - Yw (1 - Yw).Vs.A
Reordenado tenemosQo = (1 - Yw).A.Vs
Tambin se puede expresar esta ecuacin comoQL = (1 - Yw).A.Vs
donde QL es la fase liviana, y en esta forma se puede usar la ecuacin para petrleo o para gasEl rea del flujo, A, debe tomar en cuenta la presencia de la herramienta
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Resumen del Clculo del Gasto en Flujo Bifsico
Qt = Qh + QwQh = vhAYhQw = vwAYwvw = vh - vsQw = (vh - vs)AYw
QwYh = QhYw - vsAYwYh
QhQw = AYh- vs AYw
Qw(1-Yw) = QhYw - vsAYw(1-Yw)
Qw = QhYw + QwYw - vsAYw(1-Yw)
Qw = Qt Yw - vsA Yw(1-Yw)
Qh = Qt(1-Yw) + vsA Yw(1-Yw)
Qt = tasa totalQw = tasa de aguaQh = tasa de hidrocarburovw = velocidad de aguavh = velocidad de hidrocarburovs = velocidad de deslizamientoYw = fraccin de aguaYh = fraccin de hidrocarburoA = rea de flujo
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Grfica Estndar para Velocidad de Deslizamiento
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Cambios en la Velocidad de Deslizamiento con respecto a la Desviacin
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En Pozos Desviados, Dos Lecturas de Velocidad
Recirculacinde agua
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Molinete
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V T
t
Conexin elctrica
Magneto
Receptor
Hlice
Principios delMolinete
Utiliza una hlice que gira con el movimiento del fluido
Las revoluciones de la hlice generan corriente elctrica que se convierte en revoluciones por segundo (rps)
rps = f(vf)
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Operacin del Molinete
La cantidad de energa transferida durante cada rotacin de un molinete esta definida por la combinacin de:
La longitud de las hlices El ngulo de las hlices El rea de las hlices La densidad y la viscosidad del fluido en el cual la hlice
esta girando
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Molinete Continuo (In-line)
Para gastos altos Pasa a travs de
tuberas delgadas sin cambiar su forma
Mediciones continuas
Debido a su menor dimetro su precisin es reducida
El pequeo dimetro puede causar problemas de centralizacin
Conexi
Soporte Superior
M
Receptor
Soporte Inferior
Hlice
n Elctrica
agneto
V T
t
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Conexin Elctrica
Soporte Superior
Magneto
Receptor
Soporte Inferior
Hlice
Molinete Fullbore
Para gastos bajos o intermedios Despus de Pasar travs de tuberas delgadas y el hlice expande al salir Mediciones continuas solamente en la TR Su mayor dimetro permite lecturas ms precisas Centralizadores robustos minimizan problemas de descentralizacin
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Salidas de Flujo
Hlice
Canasta
Motor
Molinete Canasta Para gastos muy bajos Pasa a travs de tuberas y
despus se abre la sombrilla La sombrilla gua todo el flujo
hacia un orificio con una hlice
pequea Mediciones por estaciones Crea aumentos en la
presin que puede causar flujo
por fuera de la TR, si existe condiciones de mala cementacin
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Salidas de Flu
Hlice
Canasta
Anillo
Bomba
Motor
Molinete Inflable Divergente
Para gastos bajos Similar al molinete
canasta Anillo inflable para
minimizar filtraciones alrededor de la sombrilla
jo
Inflable
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Interpretacin en Flujo Monofsico
Sensores usados Molinete
Para calcular el gasto total
Temperatura Entrada de fluidos, flujo detrs de la tubera
Presin Comportamiento del pozo
Qo (bpd)
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Principios de la Interpretacin
Las revoluciones por segundo del molinete varan con el gasto del flujo de fluidos y esta relacin generalmente es lineal
Si el molinete se mueve contra el flujo la frecuencia de rotacin del molinete se incrementa
Si el molinete se mueve en direccin del flujo (la velocidad del cable < velocidad frontal del fluido) la frecuencia de rotacin se reduce
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Principios de la Interpretacin
Examinemos que pasa cuando la herramienta incrementa su velocidad
La frecuencia de rotacin decrecer hasta el punto donde el molinete no gira, cuando la herramienta y el fluido tienen aproximadamente la misma velocidad
Si la herramienta se mueve mas rpido que el fluido, el molinete empieza a girar nuevamente pero en sentido contrario
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Principios de la Interpretacin
Como todas las herramientas de registros en pozos, hay ciertos factores que afectan su desempeo y que requieren efectuar correcciones en su medicin
El molinete es afectado por la viscosidad y densidad del fluido, adems por la friccin entre los componentes mviles del molinete
Estos efectos se toman en consideracin al calibrar con varias pasadas a diferentes velocidades
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Principios de la Interpretacin
Todos los fluidos en el pozo son viscosos en algn grado, y este efecto desplaza la lectura del molinete lejos de la curva de respuesta ideal
La friccin mecnica tambin juega un papel importante, y afecta a la herramienta para que inicie a girar
Esto es conocido como Threshold Vthres = (Vposthres + Vnegthres)/2
La densidad es tambin importante
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Respuesta Ideal del Molinete con la Velocidad de FlujoMolinete(rps)
Velocidad de fluidoHacia arriba
Velocidad de fluidoHacia abajo
0
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Efecto de la Viscosidad del Fluido en el Molinete
Molinete(rps)
Velocidad de FlujoHacia abajo
Velocidad de FlujoHacia arriba
Viscosidadaumentando
Viscosidadaumentando
0Vth
Vth es la velocidad de flujo mnima, requerida para que el molinete empiece a girar
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Efecto Mecnicos (Friccin) a Bajos Gastos
Molinete(rps)
Velocidad de FlujoHacia abajo
Velocidad de FlujoHacia arriba
Viscosidadaumentando
Viscosidadaumentando
EfectosMecnicos
0
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Cambio de Velocidad de Flujo a Velocidad de la Herramienta
Molinete(rps)
Vel. De la HerramientaHacia arriba
Vel. De la HerramientaHacia abajo
Viscosidadaumentando
Viscosidadaumentando
EfectosMecnicos
0
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Efecto de un Flujo en la Respuesta del Molinete(Grfico de la Calibracin del Molinete)
Molinete(rps)
Vel. De la HerramientaHacia arriba
Vel. De la HerramientaHacia abajo
Sin Flu
jo
PuntoCentral
Sin Flu
jo
Vf
Vf
Vf 0
Vf es la velocidad de flujo
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Resumen de Efectos en la Respuesta del Molinete
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Factor de Correccin de la Lectura del Molinete
V = C x Vf
Q = C x Vf x A
donde:
C = Factor de Correccin(normalmente 0.83, pero mejor usar carta)
V = Velocidad promedio del fluido
Q = Tasa en fondo
A = rea de flujo
Vf = Velocidad de flujo (obtenido de la calibracin del Molinete)
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Factor de Calibracin del Molinete con el Nmero de Reynolds
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Cambio de Direccin de Giro del Molinete
Ocurre cuando la velocidad de la herramienta es menor que la velocidad del fluido y se va en el mismo sentido que el flujo
Cambio de direccin
Herramientamueve mas lentaque el fluido(+rps)
Herramientamueve mas rpidaque el fluido(+rps)
Molinete, rps
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Realizando una Calibracin del Molinete El grfico de calibracin esta construido de varias pasadas de la
herramienta PLT Las pasadas deberan ser bajando y subiendo a varias velocidades La velocidad de cable (de la herramienta) esta apuntada sobre el
eje horizontal para las varias pasadas Si existe espacio por debajo de las zonas productoras, y no hay
flujo en esta zona, se puede calcular VTH con la calibracin Si las pasadas dan valores positivos de rps para las pasadas
bajando y valores negativos de rps para las pasadas subiendo, tambin se puede calcular VTH
Se toma el valor VTH como la mitad del valor de velocidad entre la lneas de calibracin de las pasadas subiendo y bajando
Generalmente se construyen las lneas de calibracin con una Zona de data estable justo por encima de un juego de perforaciones
Se grfica una lnea por cada Zona La velocidad del fluido es obtenido por cada Zona como la
suma de VTH y el valor donde la lnea correspondiente a esta Zona, corta el eje horizontal
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Ejemplo de Lecturas del Molinete
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Calibracin del Molinete del Ejemplo
Arriba Abajo
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Tcnica de Dos Pasadas
Funciona en fluido monofsico con viscosidad variable o en fluido multifsico
Usado cuando solamente se requiere la contribucin total en porcentaje de cada intervalo
Se necesita una pasada en la direccin de flujo y otra contra el flujo La pasada en la direccin de flujo debe ser mas rpido que la
velocidad de flujo Despus usando las mismas escalas (normalizadas), las dos
curvas del molinete esta sobre puestas en una zona sin flujo, por ejemplo por debajo de todos los intervalos productores
La separacin entre las dos curvas esta directamente proporcional a la velocidad de fluido
La zona de mxima diferencia es la zona de 100% gasto, y estanormalmente por encima de todos los intervalos
Este mtodo tiene la ventaja de eliminar los efectos de cambios de viscosidad
Si la lnea central entre las dos curvas se mueve hacia la derecha, hay una reduccin en la viscosidad, y un movimiento hacia la izquierda seala un aumento
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Ejemplo de la Tcnica de Dos Pasadas
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Clculo de Velocidad del Fluido con la Tcnica de Dos Pasadas
Vf = C x rps(Bu + Bd)
donde:
C = Factor de Correccin(normalmente 0.83, pero mejor usar carta)
Vf = velocidad del fluido
rps = Diferencia entre las pasadas en rpsBu = Pendiente de la lnea de calibracin de
las pasadas subiendo
Bd = Pendiente de la lnea de calibracin de las pasadas bajando
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Consideraciones Importantes
Cuando se trabaja con datos de un molinete, especialmente para construir una grfica de calibracin o en la tcnica de dos pasadas, se debe tener cuidado con ciertas ocurrencias
Pozo lleno de slidos hasta el ultimo intervalo perforado (no hay zona sin flujo)
Existe flujo por debajo del ultimo intervalo perforado (tapn filtrando)
Perforaciones por encima de la punta de la tubera Produccin de fluidos de viscosidad variable Produccin de fluidos de densidad variable Zonas donde el molinete cambia su direccin de rotacin
(pasadas hacia arriba en pozos productores)
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Requisitos Importantes
No es posible realizar un anlisis o calibrar informacin del molinete sin toda la informacin del pozo, los fluidos y las condiciones son completas
Toda informacin relevante Registros de cementacin Gastos en superficie Informacin PVT Historia del pozo Experiencia
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Densidad
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Medicin de Densidad del Fluido
Objetivos de la medicin de la densidad: Determinar flujo volumtrico en flujo bifsico Indicar puntos de entrada en flujo trifsico
Existe dos clases principales de herramientas de densidad:
Gradiomanmetros (diferencial de presin) Nucleares (adsorcin de rayos Gama)
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Cartucho electrnico
Gradiomanmetro Tpico
Sistema de Bellows Con presin los dos
bellows se comprimen El bellows inferior se
comprime mas que el superior
La barra mueve proporcionalmente con la diferencia en compresin entre los dos bellows
Transductor
Bellows superior
Cuerpo ranurado2 pies
Tubo conector flotante
Bellows inferior
Bellows de expansin
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Teora del Gradiomanmetro
Assuming no deviation:
P2 = PB = PA + (PB PA)
PB PA = ghP2 = PA + ghP1 = PA + (P1 PA)
P1 PA = soghP1 = PA + so gh
thus,
P2 P1 = PA + gh [PA + sogh], = P2 P1
gh+so
Aceite siliconado so
Diafragma
Asumiendo pozo vertical (desviacin = 0),
Entonces,
y,
P1
P2 donde, so es la densidad del aceite silicona a las condiciones de fondo
g es la aceleracin por gravedad
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P2 = PA + ghcosP1 = PA + soghcosP2 P1
gh= cos so cos
= P2 P1ghcos + so
P1
P2
Gradiomanmetro en un Pozo Desviado
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Correccin por Densidad en Pozos Desviados
+
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Otros Efectos en la Lectura del GradiomanmetroLa lectura real del gradio sera:
gradio = fluido(1 + K + F)donde K es el efecto cintico y F es el efecto por friccin
Efecto por Friccin, F velocidades de flujo muy altos velocidades de flujo alto y tubera pequea
Efecto Cintico, K ocurre cuando las velocidades del fluido en los
puertos del Gradiomanmetro son muy diferentes
observada como un salto en la lectura zapata de la tubera, entradas de fluido, perforaciones
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Otros Efectos en la Lectura del Gradiomanmetro
La relacin real del gradio es:
gradio = fluido(1 + K + F)Efecto por Friccin, F Efecto Cintico, K
(dP) aceleracin = vL(dv/dL)(dP/dL) aceleracin = 0.013474 v(dv/dL)
(dP/dL) friccin = 0.8085fMv2/D
dP = cada de presin (psi)dL = distancia (pies)fM = factor de Moody (cp) = densidad del fluido (g/cc)V = velocidad del fluido (pies/seg.)D = dimetro interno de la tubera (pulg.)
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9 5/8
"
8 5/8
"
7 5/8
"
7"
6 5/8
"
5 1/2
"5"
4 1/2
"
G
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B
P
D
10 5
10 4
10 31.01 1.02 1.05 1.10 1.20 1.50 2.0
gradio /
Carta de Correccin del Gradiomanmetro por el Efectos de Friccin
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Ejemplos de Efectos sobre la Lectura del GradiomanmetroDensidad Aumenta Densidad Aumenta
Efecto de Friccin
Densidad Aumenta Densidad Aumenta
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Clculo de Fracciones con el Gradiomanmetro
En flujo bifsico, el volumen del revestimiento ocupado por agua a cualquier profundidad es el holdupo Fraccin de agua, Yw
Yw + Yo = 1Ahora,
gradio = Yw. w + Yo.o= Yw. w + (1 - Yw).o
Reordenado tenemos
Yw = (gradio - o) / (w - o)donde gradio es la lectura del Gradiomanmetro, o la densidad de la fase liviana y w es la densidad del agua
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Herramienta Nuclearde Densidad
El fluido en el pozo funciona como un reductor de cuentas de rayos Gama
La cantidad de rayos Gama que llegan al detector depende de la densidad de electrones en el fluido alrededor de la herramienta
Un alto conteo de rayos Gama indica un baja densidad y viceversa
Detector de rayos Gama
Blindaje
Fuente de rayos Gama
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Herramienta de Densidad Nuclear
No afectado por desviacin No afectado por friccin Como depende de un decaimiento radioactivo est sujeto a
variaciones aleatorios
Requiere una calibracin exacta para mantener la precisin No usado frecuentemente debido a las consideraciones
ambientales de su fuente radioactiva
Rango (g/cm3) 0.2 1.2Precisin (g/cm3) 0.01Resolucin (g/cm3/dcada) 1.25TR mnimo (pulgadas) 5.0TR mximo (pulgadas) 12.0
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Dielctrico
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Medicin de Constante Dielctrica
Objetivos de la medicin de constante dielctrico: Distinguir agua de hidrocarburos Ayuda en anlisis trifsico en combinacin con la
medicin de densidad
Principios de la medicin: Usa la diferencia entre el constante dielctrica de
agua (~80) e hidrocarburos (~6)
El fluido en el pozo funciona como material dielctrico entre dos placas de un capacitor
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f = 1/R1(C1 + C
z
z
Ct = Capacitance of the teflonC = Capacitance of theCm = Capacitance of the mixture
t = Dielectric constant of the teflonm = Dielectric constant of the mixturer = Dielectric constant of free space
Teora de la Herramienta Dielctrica
Puertos de Salida
Mezcla deFluidos
Barraaisladacon Tefln
Herr
f (air) - 13000 Hf (water) - 6000 Hzf (oil) - 11000 H
HerrHerrHerr
Herr
C = CmCt/(Cm +Ct)
Ct = 2ptrL/ln(r1/r0)Cm = 2pmrL/ln(r2/r1)
Herr
HerrCapacitancia de teflnCapacitancia de la herramientaCapacitancia de la mezcla
Constante dielctrico de tefln
Constante dielctrico de espacio libreConstante dielctrico de la mezcla
RC1
CHUM
)
Tefln
Puertos de Entrada
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Presin
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Medicin de Presin
Usos Anlisis de pruebas de pozos
(kh, dao)
Determinacin de tamao de yacimiento, fronteras (Sondas PT)
Conversin de fluidos Determinacin de AOF, SIP
Medicin Diafragma, bellows, bordn Sensor de Deformacin Cristal de cuarzo
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Diagrama del Sensor de Deformacin
Conectorde presin
Conexiones elctricas
Bobina de referencia
Cmara denitrgeno
Cavidadde presin
Transductor
Bobinaactiva
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Diagrama del Sensor de Cristal de Cuarzo
Conexiones elctricas
Cristal de cuarzo
Tubo buffer
Capa conductiva
Entrada de presin
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Temperatura
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Medicin de Temperatura
Usos Localizar zonas de produccin o
inyeccin Monitorear el comportamiento de una
fractura Entradas de gas Movimiento de fluidos por detrs de la
tubera Conversin de parmetros de los fluidos
Medicin Generalmente se efecta la medicin por
el cambio de resistencia con temperatura en un alambre de platino
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Diagrama del Sensor de Temperatura
Alambre de Platino
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 1
Molinete Temp
GradienteGeotrmico
Flujo deLquido
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 2
Molinete Temp
GradienteGeotrmico
Flujo de Gas
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 3
GradienteGeotrmico
Molinete Temp
Canalizacinde lquido por detrs de la TR
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 4
GradienteGeotrmico
Molinete Temp
Canalizacinde gas por detrs de la TR
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 5
Inyectando
Despus de
inyectar
Gradiente
Geotrmico
Zona deInyeccin
Comportamiento de la temperatura con inyeccin
Efecto Warm -Back
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 6
GradienteGeotrmico
Zona defuga
Flujo con fuga
Flujo sin fuga
Disparos
Temperatura
Una fuga por encima del intervalo disparado produce una cada en la temperatura
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 7
Fugaatrs
Barrera
Temperatura
Perfiles de temperatura tomados a ciertos intervalos de tiempo estn usadas para detectar capas del yacimiento que podran estar tomando o perdiendo fluidos debido a flujo cruzado
En este ejemplo la capa A parece estar en comunicacin con la capa B
Cualitativamente se observa cual de las capas tiene una mejor permeabilidad
GradienteGeotrmico
Barrera
delTR
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Perfil normal de temperatura en una zona produciendo bajo condiciones normalesGradiente
Geotrmico
zonas
Perforaciones
Temp Aumentando
Flujo
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d(t)/d(profundidad)
Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 8
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 9
Flujo cruzado de la zona 4 a la zona 3 causa este tipo de perfil de temperatura
Temp Aumentando d(t)/d(profundidad)P
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Perforaciones
zonas
Flujo
Flujo + X-flujo
X-flujo
GradienteGeotrmico
Flujo
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Anlisis del Registro de Temperatura - Caso 10Temp Aumentando d(t)/d(profundidad)
P
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d
Disparos
Flujo
Flujo + X-flujo
GradienteGeotrmico
X-Flujo X-Flujo
En este ejemplo, el flujo cruzado es de la zona 1 a la zona 2, causando un perfil de temperatura diferente a lo anterior
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Cliper
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Herramienta Cliper
Hay diferentes presentaciones de calibradores de dimetros internos
En general, consisten de dos o ms brazos o dedos para poder medir varios dimetros del pozo
Los brazos o dedos estn conectados a una resistencia variable cuya lectura ser proporcional a la posicin del brazo o dedo
La posicin del brazo es proporcional al dimetro del agujero o tubera
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Herramienta Cliper
Cambio en el tamao del hoyo
Caliper
Informacin del caliper es esencial en un registro de produccin para calcular el rea abierta a flujo
En terminaciones en agujero descubierto
Variaciones en el dimetro del hoyo crea un rea de flujo variable
En pozos entubados el efecto de corrosin amplia
el rea de flujo
depsitos de asfltenos, parafinas o escamas reducen el rea abierta al flujo
Molinete rps
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Anlisis SIP
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Anlisis SIP
Objetivos Clculo de presin en pozos en yacimientos
estratificados con varias capas en comunicacin con varios intervalos abiertos a produccin
Clculo de ndice de Productividad por capa Deteccin de posibles zonas ladronas
Usos Con la presin por capa se determina si existe
comunicacin entre ellas, la presin ideal de produccin (o el mejor dimetro de estrangulacin), empuje externos, por ejemplo de un acufero
Con el ndice de productividad se obtiene indicaciones del dao en cada intervalo
Clculos de reservas producidas y remanentes por capa
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Gastos en Superficie Durante un Anlisis SIP
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Perfil de Flujo Tpico de un Yacimiento con Mltiples Capas
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Procedimiento SIP Toma de registro PLT completo con varios estranguladores Dimetros seleccionados para tener diferencias apreciables
en la produccin Es recomendable tomar el registro PLT tambin con el pozo cerrado Se necesita como mnimo registros con tres diferentes gastos el
pozo, o sea, dos reductores y el pozo cerrado o tres reductores
Es preferible registros con tres o ms gastos Se analiza el registro PLT con cada reductor en forma convencional
para tener la tasa en fondo de cada intervalo abierto Luego se grfica la tasa de cada intervalo contra una presin de
fondo de referencia por el reductor correspondiente Generalmente se utiliza una presin justo por encima de todos los
intervalos como la presin de referencia (por cada reductor) Se hace lo mismo para todos los reductores Se traza una lnea entre los puntos correspondiente a cada zona
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Procedimiento SIP El pendiente de la curva correspondiente a cada zona da la IP La interseccin de la curva correspondiente a cada zona con el eje
de presin da la presin en esta capa (tasa = 0)
Grafica SIP
-5
0
5
10
15
20
1180 1200 1220 1240 1260 1280 1300 1320 1340
Presion (psia)
T
a
s
a
(
M
M
P
C
D
)
Capa 1Capa 2Total
Capa 1P* = 1300 psiaIP = 15.8 MPCD/psi
Capa 2P* = 1236 psiaIP = 259.4 MPCD/psi
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Ejercicio SIP
Graficar las curvas SIP y calcular la presin e IP de las capas 1 y 2 Determinar cual es la presin mxima de fondo para no tener una zona ladrona
Presion Ref. Capa 1 Capa 2 Total
1100 6.5 3.5 10
1200 6 2.5 8.5
1500 3.5 0 3.5
1800 2 -2 0
2060, 6.7,1530,7.8
1100
1200
1500
1800
6.5
6.0
3.5
2.0
3.5
2.5
0.0
-2.0
10.0
8.5
3.5
0.0
Presin Ref. Capa 1 Capa 2 Total
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Consideraciones importantes para el Anlisis SIP
Gastos estables con cada dimetro de estrangulador antes del registro Gastos apreciables para tener diferencias que se puede medir en cada
intervalo para los diferentes reductores En pozos de petrleo: un mnimo de 100 BPD por intervalo con el
reductor ms pequeo (depende del dimetro del TR) En pozos de gas: un mnimo de 0.5 MMPCD por intervalo con el
reductor ms pequeo (depende del dimetro del TR) Gastos para usar en el grfico, son del total del fluido a condiciones de
fondo, o sea la suma de la produccin de todas las fases Un mnimo de tres diferentes gastos (estranguladores), mejor cuatro Un registro con el pozo cerrado es recomendado Se utiliza la misma profundidad de la presin de referencia para
cada reductor Las presiones de capa calculadas son a la profundidad de referencia,
para tener la presin real de la capa se utiliza el gradiente de presin hasta el intervalo
La presin calculada es la presin en la zona de drene del pozo, la cual no es necesariamente P*, la presin del yacimiento
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Resumen de Procedimientos
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Resumen del Procedimiento 1
Revisar programa de registro La razn por correr el registro Objetivos del registro Otras operaciones, por ejemplo una reparacin,
que depende de los resultados del registro
Saber de antemano Presin de cabeza Relacin de Gas-Aceite esperada Gastos esperados Presin y temperatura de fondo Desviacin del pozo Posibilidad de la formacin de hidratos Contenido de cido, H2S, CO2
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Resumen del Procedimiento 2
Conocer la terminacin del pozo Restricciones mnimas Tamao de liner, TP, TR Intervalos perforados Espacio disponible por debajo del ultimo perforacin
Para Preparacin del pozo Altura del rbol Brida para el rbol Largo de la herramienta y pesos Altura de la gra o mstil requerido
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Resumen del Procedimiento 3
Comentarios para el registro Registro de correlacin y fecha Datos de produccin y presin Datos de PVT Objetivos del registro Resumen de la tcnica de registro usada Secuencia de eventos Comentarios sobre anomalas o ocurrencias extraas Notas de cualquier evento que pudiera haber afectado
la interpretacin Resumen de resultados
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Resumen del Procedimiento 4
El registro Molinete correctamente centralizado Molinete correcto elegido para la tasa y tubera Gradiomanmetro calibrado en superficie Todas las pasadas presentadas en profundidad CCL/GR en todas las pasadas Perforaciones presentadas en todas las pasadas Todas las lecturas estables antes de un cambio de
reductor Velocidad de registro constante sobre zona de inters Escalas de presentacin ajustadas correctamente Lecturas estacionarias entre las perforaciones para
cada reductor Repetir pasadas si el pozo no esta estabilizado
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Ejercicios
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EJERCICIO 1
Para este registro del molinete, calcular el porcentaje del gasto total que aporta cada uno de los intervalos productores, A, B y C
Suponer velocidad de la herramienta constante, flujo monofsico y cero flujo por debajo del intervalo C
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EJERCICIO 2
a) Construir un grfico de calibracin de molinete con los datos en la tabla abajo para las zonas A y B
b) Determinar la tasa en BPD si el molinete tiene una lectura de 15 rps y la velocidad del cable es 67 pies/min.
(Para una velocidad de fluido de 34.4 pies/min, la tasa es 1000 BPD)
A
B
pasada zona A, rps zona B, rps velocidadde cablepie/min
1 32 5 50 (bajando)3 35 11 100 (bajando)5 39 13 120 (bajando)7 41 15 140 (bajando)2 19 - 50 (subiendo)4 16 - 80 (subiendo)6 15 - 100 (subiendo)
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EJERCICIO 3
a) Construir un grfico de calibracin de molinete con los datos en la tabla abajo que pertenece a la zona por encima de todos los intervalos perforados
b) Determinar la tasa en BPD si para una velocidad de fluido de 29.9 pies/min, la tasa es 1000 BPD)
c) Si una sola pasada a 60 pies/minentre las perforaciones, da una lectura de 6 rps, cuanto es la tasa en este punto
d) En otro punto, el molinete dio los siguientes datos sobre tres pasadas:
pasada molinete velocidadrps de cable
pie/min1 4 40 (bajando)3 7 100 (bajando)5 9 140 (bajando)
Determinar la produccin en este punto
pasada molinete velocidadrps de cable
pie/min1 8 50 (bajando)3 10 100 (bajando)5 12 150 (bajando)7 2 50 (subiendo)2 -2 180 (subiendo)4 -4 220 (subiendo)6 -6 250 (subiendo)
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Downhole flow rate
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