Explotacion Del Gas

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  • ExplotaciExplotacin del Gas y n del Gas y OptimizaciOptimizacin de la n de la

    ProducciProduccinnUsando Anlisis Nodal

    Balance de Materiales con entrada de agua

    0500

    100015002000250030003500400045005000

    0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000

    (Psc*Gp*Tr/Tsc)-Pf/Zf(Wi-WP*Bw+Giny)

    P/Z

    (PSI

    )

    JosJos Luis Rivero S.Luis Rivero S.

  • EXPLOTACION DEL GAS Y OPTIMIZACION DE LA PRODUCCION

    METODOS ANALITICOS Y SOFTWARE

    Ing. Jose Luis Rivero SandovalPREPARADO POR:

    Santa Cruz, Septiembre - 2004

  • Presentacin

    Debido al crecimiento de la demanda de la energa en los distintos campos de la industria. El gas se convirti en una fuente de energa de rpido crecimiento. Por lo tanto su explotacin y su optimizacin de la produccin deben ser analizadas ms profundamente para obtener un buen desarrollo. El presente libro sobre la explotacin del gas y optimizacin de la produccin nos da una herramienta para el desarrollo de un campo gasifero, que depende mucho de la demanda y su mercado.

    La publicacin de este libro es muy importante en el mercado del gas para personas de habla hispana, debido a que la mayora de los libros y folletos estn publicados en el idioma Ingles. En el presente libro estamos presentando tres software para facilitar el desarrollo de un campo. Primeramente se estudia el reservorio luego optimizamos los pozos para tener una entrega de potencial que este de acuerdo a los requerimientos.

    Los tres programas presentados WELLGAS, BALANGAS, PRONOSGAS fueron

    programados en visual Basic, siguiendo paso a paso los clculos realizados, donde la aplicacin de formulas se muestran en el mismo programa, los cuales tratan de cubrir algunos concepto y mtodos de clculos que otros programas no lo tienen.

    Ing. Jose Luis Rivero jlrivero@ypfb.gov.bo joseriverosand@gmail.com Prohibida su Produccin Total o Parcial Resolucin Ministerial. No 1-416/2004

    Santa Cruz de la Sierra Bolivia Septiembre 2004

  • Agradecimientos

    Primeramente quiero agradecer a la Universidad Gabriel Rene Moreno y YPFB por el apoyo brindado para la cristalizacin y publicacin de este libro.

    Al Dr. Hugo Araujo por la revisin criteriosa del libro, comentarios y

    sugerencias, sobre el contenido y forma de presentacin de los diferentes captulos. Al Ing. Luis Kin por las contribuciones recibidas durante el proceso de

    confeccin del libro y la revisin de algunos captulos y sugerencias. Quiero tambin agradecer a los Ings. Gerardo Corcos, Javier Velarde, Joaqun

    Texeira, Ming. Jos Escobar por la colaboracin y sugerencias recibidas para la confeccin de este libro.

    A mis colegas y amigos Ings. Esteban Cabrera, Oscar Jalil por la transcripcin

    y ajustes de los programas realizados. Finalmente quiero agradecer a mi esposa Amaly por la comprensin, apoyo e

    incentivo para llegar a terminar este proyecto. Tambin quiero agradecer a mis hijos.

  • Explotacin del Gas y Optimizacin de la Produccin ------------------------------------------- 1

    Introduccin Sobre la base de la creciente demanda de energa en el mundo, el gas natural se convirti en una fuente de energa de rpido crecimiento en los ltimos aos, y se estima una proyeccin exponencial para las prximas dcadas, en cuanto a su participacin en el consumo total de energa.

    El mayor crecimiento registrado fue dado en el campo de la generacin de electricidad. Las turbinas a gas de ciclo combinado con las plantas de generacin, constituyen un ejemplo de la ms alta eficiencia econmica disponible y adems, el gas natural ambientalmente es ms atractivo, debido a que emite menos dixido de sulfuro y dixido de carbono que el petrleo o el carbn. En los pases industrializados, dadas estas ventajas econmicas ambientales, la proyeccin del crecimiento en su consumo es mayor que entre los combustibles tradicionales. Para los pases en desarrollo se espera que el gas natural, se utilice no solamente para la generacin de electricidad, si no tambin para otros usos tales como gas domiciliario y como combustible en el sector industrial y automotriz. En base a la experiencia obtenida con el transcursos de los aos en interpretaciones de pruebas de pozo, tanto para restituciones de cierre, como para pruebas de flujo, isocronal, isocronal modificada y flujo tras flujo, se ha observado que existe un mediano porcentaje de pruebas no representativas, debido a que durante la prueba no se analiz el caudal mnimo de gas para remover el lquido en el fondo ni se analiz las condiciones de flujo subcrticos con los cuales esta produciendo el pozo, dando resultados no representativos, creando criterios errneos o equivocados para desarrollar el reservorio. Por la importancia de este problema hemos planteado el desarrollo de un software llamado WELLGAS, que analiza la calidad de los datos de entrada evitando una mala interpretacin de la capacidad real del pozo, y as no sobre dimensionar los nmeros de pozos a perforar. Si obtenemos datos representativos de pozo vamos a tener pronsticos ms reales para cualquier desarrollo. En el captulo 10 mostramos el manual de aplicaciones para distintos reservorios de gas. El clculo de reserva es muy importante ya que nos da una idea general de la reserva disponible en el yacimiento, conociendo esta reserva podemos saber hasta cuando un reservorio es econmicamente rentable para explotarlo, de ah la importancia de tener valores precisos. En los mtodos de balance de materia comnmente usado P/z, mtodo de la lnea recta, el volumen de gas In-Situ es calculado en base a la linealidad de los puntos del balance que puede variar de acuerdo a los datos; algunas veces estos datos, de los historiales de presin vs. el acumulado de gas, no se encuentran sobre una lnea recta, debiendo contrapesar los datos, los cuales nos lleva a obtener distintos resultados del volumen In-Situ de acuerdo al criterio del analista. En el presente libro, captulo 7 (Balance de Materia para reservorio de gas) se propone un mtodo basado en la determinacin del Volumen In-Situ en funcin al tiempo, el cual no debe variar para las distintas producciones acumuladas, ahorrando la incertidumbre de tomar otros valores que puedan ser o no los correctos, los que pueden influenciar en nuestro anlisis econmico.

    Otro factor importante que se debe tomar en cuenta en el balance de materiales es el factor de compresibilidad bifsico para los reservorios de gas condensado, debido a la condensacin del gas por debajo de la presin de roco, en estos casos si tomamos p/z monofsico estamos sobreestimando nuestras reservas. Para evitar todos estos problemas planteados se propone un programa para el balance de Materia llamado BALANGAS estimando nuestras reservas en forma ms confiable. En el captulo 9, mostramos el proceso de un desarrollo ptimo de campo de gas dependiendo de su mercado y su demanda en funcin a su reserva recuperable, capacidad de entrega de cada pozo, y facilidades superficiales, como ser las presiones de planta o lnea. Unos de

  • Explotacin del Gas y Optimizacin de la Produccin ------------------------------------------- 2

    los grandes problemas planteados es la prediccin de los caudales de entrega de gas, por pozo o por reservorio, en funcin al agotamiento natural del reservorio. Considerando que se lo debe entregar en un punto de venta con una presin especifica de lnea o planta y un poder calorfico definido a una presin de roco. En este libro, tambin estamos presentando un programa para el desarrollo de un campo llamado PRONOSGAS, que nos da la pauta del desarrollo de un campo gasfero, los nmeros de pozos que podemos perforar o intervenir de acuerdo a la reserva recuperable en funcin al agotamiento del reservorio. En el captulo 1, sealamos los conceptos bsicos del anlisis nodal para la optimizacin de la produccin, definiendo el sistema total y subdividiendo los distintos componentes para analizar la cada de presin en cada uno de ellos, determinando los cuellos de botella del sistema donde existe la mayor perdida de presin. En el captulo 2-3, clasificamos los fluidos en el reservorio en funcin al diagrama de fase (Presin- Temperatura) y a su relacin RGC, tambin se determina presin de Roco en funcin de la composicin del gas y datos de produccin, definiendo as los sistemas monofsico, bifsicos y multifsicos. En estos captulos mostramos las propiedades del gas natural y algunas de las correlaciones ms usadas dentro de la industria, como as tambin, se muestra las correlaciones del factor de compresibilidad para un sistema bifsico de gas condensado, con las coordenadas seudo criticas C7+ , que es muy importante en los clculos de balance de materia.

    En los captulos 4-5-6, se explica el anlisis de reservorio, los distintas tipos de pruebas y mtodos de interpretacin, determinando la relacin del ndice de productividad tanto para pozo vertical como horizontal, definiendo los factores que afectan al comportamiento del pozo con el tiempo. En estos captulos se analiza la cada de presin en las lneas de produccin para sistemas monofsico como tambin multifsicos, teniendo dos correlaciones importantes para la cada de presin en tubera vertical para un sistema monofsico. y una correlacin para el sistema multifsico. Con respecto a la lnea horizontal, estamos proponiendo las correlaciones ms utilizadas en el mercado al igual que para las restricciones o choques. En el capitulo 7-8, sugerimos un nuevo mtodo de Balance de materiales para determinar el volumen In-Situ en funcin al tiempo, ya que el volumen Inicial no varia con el tiempo de agotamiento, adems mostramos y comparamos 5 mtodos de entrada de agua para poder definir un buen comportamiento.

    En capitulo 9 presentamos el desarrollo de campo en funcin