TESIS NUMERADA pozos

8/16/2019 TESIS NUMERADA pozos

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CAPITULO I

GENERALIDADES DE LA CUENCA ORIENTE

1.1 GEOLOGIA GENERAL DE LA CUENCA ORIENTE

La Cuenca Oriente está formada por dos dominios Morfológicos:

• La llanura Amazónica.

• l piedemonte su!"andino.

La llanura amazónica o Cuenca oriente es toda la región plana #uese e$tiende %acia el oriente a partir de la zona del frente de empu&ede la cordillera.

l piedemonte su!"andino constitu'e el !orde Occidental de de la

Cuenca Oriente. (e e$tiende en dirección )orte " (ur* en formaparalela a las estri!aciones orientales de la cordillera de los Andes.

(e trata de una zona su!"monta+osa de alta plu,iosidad con unatemperatura promedio de - /C* ' altitudes #ue ,ar0an entre los 1222metros 3(umaco4 ' 562 metros 3Misa%uall04.

La Cuenca Oriente tiene apro$imadamente una e$tensión de 722.2228m-* ' forma parte del con&unto de cuencas (u!"andinas de tras"arco* las cuáles se e$tienden a lo largo de 9.22 8m desde

enezuela %asta la parte austral de Argentina.

stá limitada: Al norte por la (u!"Cuenca Putuma'o en Colom!ia* Alsur por la su!"cuenca Mara+ón en el Per;< al ste por la Cordillerade los andes ' al Oeste por el Cratón =u'ano">rasilero.

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1.* ESTRATIGRAFIA

La arenisca >asal Tena tiene espesores de saturación de crudo de -a 7F pies* con una porosidad del orden de G a -7H* constituida por arenisca cuarzosa de grano fino a grueso color cafD claro* cementosil0cico ' a ,eces calcáreo.sta arenisca tiene los siguientes estratosproductores: @M"7< @M"-< @U 3superior e inferior4 ' @T

Los estratos a partir de los cuales nuestro pozo 3(POL "(J4produce %idrocar!uro son la arenisca @M"7* ' @U Inferior* luego

mencionaremos sus principales caracter0sticas petrof0sicas.

Figura * Co%una Estratigrafica de% +o,o ES-OL R/S0

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-2H* ' está constituida por arenisca cuarzosa* grano fino a gruesocon glauconita.

La unidad U superior está conformada por un F2 H de arenisca ' el12H restante por arcillas ' lutitas. (u espesor efecti,o es de 92 piesapro$imadamente.

La unidad U inferior es el principal reser,orio* está distri!uido en todoel campo ' constitu'e el ni,el de ma'or producción* su espesor efecti,o es de 52 pies.

1.*.5 FORACION NA-O 2 ARENISCA 3T4

s la inferior ' tiene espesores #ue ,ar0an de 16 a 772 pies. (uporosidad esta en el orden del G al 75H* ' está constituida por arenisca cuarzosa glaucon0tica gris ,erdosa* grano fino a medio*cemento silicio* a ,eces calcárea.

1.*.6 FORACION 7OLLIN

stá conformada de dos cuerpos principales* la arenisca Boll0ninferior* #ue es el estrato principal* me&or desarrollado ' limpio< laarenisca Boll0n superior* la cual es un estrato secundario* conintercalaciones de Lutita.

1.*.6.1 FORACION 7OLLIN SU-ERIOR

ste 'acimiento tiene un espesor #ue ,ar0a de 9 a 62 pies conespesor de saturación de crudo de 6 a 12 pies ' una porosidad #ue,ar0a de 9 al -2H. stá constituida por arenisca cuarzosa de granofino a grueso* color gris claro a !lanco.

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1.*.6.* FORACION 7OLLIN INFERIORsta constituida fundamentalmente de una arenisca limpia con pocapresencia de arcilla* con un espesor de saturación de crudo #ue,ar0an de unos -2 a 722 pies* con una porosidad de 5 a -2H. Tienecontacto agua petróleo.

1.5 ECANISOS DE E-U"E EN EL 8ACIIENTO

l mecanismo de empu&e es la energ0a de presión #ue origina eldesplazamiento de flu&o de petrKleo o gas %acia el pozo. Larecuperación de petróleo se lo o!tiene mediante procesos dedesplazamiento* siendo los siguientes los más destacados:

7."$pansión de la roca ' de los fluidos

-."mpu&e por gas en solución

1."mpu&e por capa de gas

."mpu&e por acu0feros laterales o de fondo

6."mpu&e por segregación

n los acimientos con mpu&e por =as en (olución* la saturación deagua promedio dentro del ,olumen de los poros o ,olumen poroso

está cercana al ,alor irreduci!le ' la presión inicial del reser,orio estápor encima o es igual al ,alor de la presión del punto de !ur!u&a.

n cam!io* en 'acimientos con empu&e %idráulico no e$iste capa degas* de!ido a #ue su presión inicial es ma'or #ue la presión de!ur!u&a. A medida de #ue la presión empieza a declinar comoconsecuencia de la producción de fluidos* se origina un diferencial depresión a tra,Ds del contacto agua"petróleo* el acu0fero se desplaza e

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producti,idad* energ0a disponi!le* facilidades de producción*renta!ilidad* ,enta&as* entre otras* las cuales nos ,an a ser,ir para

decidir el tipo de sistema de le,antamiento artificial a implementar.Luego de realizado el análisis tDcnico económico 3costo !eneficio4*decidimos el mecanismo de le,antamiento artificial* más propicio* 'renta!le.

(i las condiciones de las areniscas no permiten #ue flu'an por sisolas* es decir* no e$iste suficiente energ0a para #ue el flu&o llegue ala stación* energ0a suministrada por la presión del 'acimiento ' elgas de formación* el me&or mDtodo de producción lo constitu'e las!om!as elDctricas sumergi!les.

l !om!eo electrosumergi!le es un sistema de le,antamientoartificial* económico ' efecti,o para le,antar grandes ,ol;menes de%idrocar!uro alo&ado a grandes profundidades. Puede mane&ar altosporcenta&es de agua* crudos ,iscosos* fluidos a!rasi,os* pozos conaltas temperaturas ' de diámetro reducido.

1.:./CARACTER;STICAS -ETROFISICAS DE LOS

ESTRATOS -RODUCTORES DEL -O<O ES-OL R/S0

Caracter=sticas +etrof=sicas de %a Arenisca 1 foraci>n Na+o

Arena 314 Inter?a%os3A4 y 3C4

ormación )apo

Profundidad 59-N"595-N

Porosidad -6H

Temperatura de acimiento -22 a%ren%eit

Presión de acimiento -F72 lpca.

adio $terno -222

adio del Pozo 2.F1

iscosidad del petróleo 2.95 cp

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Permea!ilidad al petróleo 12 md

Presión de !ur!u&a 57- lpcaPresión de fondo flu'ente --FG lpca

/ API -7.F

Qndice de producti,idad 7.5G >PR ? LPC

Caracter=sticas +etrof=sicas de %a Arenisca U INFERIOR

Arena U INFERIOR ormación )apo

Profundidad 55G2" 5GF9

Porosidad -2H

Temperatura de acimiento -76 a%ren%eit

Presión de acimiento -61 lpca.

adio $terno -222

adio del Pozo 2.F1

iscosidad del petróleo 2.12 cp

Permea!ilidad al petróleo 66 Md

Presión de !ur!u&a 16 lpca

Qndice de producti,idad 2.7F >PR ? LPC

Presión de fondo flu'ente 71G5 lpca/ API --

1.) DECISION DEL SISTEA DE LEANTAIENTOARTIFICIAL A I-LEENTAR EN EL -O<O.

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Luego del estudio de las caracter0sticas petrof0sicas del pozo (POL"(J ' su gran profundidad de más de G222 pies* alta AP* !a&a

=P* crudo de !a&a gra,edad API ' medianamente ,iscoso*decidimos implementar el sistema de le,antamiento artificial >om!eolDctrico (umergi!le. 3>(4.

CAPITULO II

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I-LEENTACION DEL SISTEA DE $O$EO ELECTRICOSUERGI$LE AL -O<O ES-OL R/S0

*.1. @CUANDO ES NECESARIO A-LICAR UN SISTEADE LEANTAIENTO ARTIFICIAL

Cuando la presión del 'acimiento es ma'or #ue la presión de lacolumna de fluido* ' #ue las pDrdidas de presión* por las restricciones

#ue ponen los accesorios como c%o#ues* ,ál,ulas* ' demásaccesorios< ' el pozo lle,a los fluidos desde el 'acimiento %asta lasuperficie sin la necesidad de ninguna a'uda adicional* se dice #ue elpozo tiene flu&o natural.

Posteriormente como producto de la e$plotación del 'acimiento 'e$tracción del %idrocar!uro a superficie* la presión disminu'e*%aciendo #ue la producción de fluidos disminu'a considera!lemente*%asta llegar a un momento en el #ue el pozo de&a de producir por simismo por#ue su energ0a natural se está aca!ando* ' se %acenecesario la implementación de un sistema de le,antamiento artificial#ue le pro,ea la energ0a #ue necesita el pozo para e$traer los fluidosa superficie.

n nuestro caso por las condiciones mencionadas al final del cap0tulo7* decidimos #ue el mecanismo de le,antamiento artificial* máspropicio* ' renta!le para nosotros ser0a el de >om!eo lDctrico(umergi!le 3>(4.

*.*./SISTEA DE LAANTAIENTO ARTIFICIAL3$O$EO ELECTRICO SUERGI$LE4

l >om!eo lDctrico (umergi!le es un sistema de le,antamientoartificial* considerado económico ' efecti,o para le,antar grandes

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• Ca!le

Figura 5./Co+onentes de% sistea e%ctrico suergi%e

Fotograf=a de %a co+a=a Sc%uerger.

*.5./DESCRI-CION DETALLADA DE LOSCO-ONENTES 0UE CONFORAN EL SISTEA DELEANTAIENTO ARTIFICIAL $ESH.

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*.5.1./ $ANCO DE TRANSFORACION ELECTRICA

La distri!ución de energ0a elDctrica en los campos petroleros serealiza generalmente a ,olta&es intermedios* tal como 9222 ,oltios omás< de!ido a #ue el e#uipo >( funciona con ,olta&es entre -62 '222 ,oltios por esta razón se re#uieren la transformación del ,olta&ede distri!ución.

stos transformadores trifásicos* son unidades llenas de aceite auto"refrigera!le* el cual sir,e como aislante ' a'uda a enfriar eltransformador< son poco comunes desde el puno de ,ista #uecontienen un n;mero considera!le de deri,aciones en eltransformador secundario* lo #ue les permite un amplio rango de,olta&es de salida< este amplio rango de ,olta&es de salida esnecesario para poder a&ustar el ,olta&e re#uerido en la superficie parauna posi!ilidad de ca0das de ,olta&e en el ca!le* #ue ocurren adiferentes profundidades #ue son instalados los e#uipos >(.

*.5.*./ CA"A DE ENTEO

s tam!iDn conocida como ca&a de cone$iones* por #ue realiza tresfunciones:

7."Proporciona un punto para conectar el ca!le pro,eniente delcontrolador al ca!le del pozo.

-."Proporciona un desfogue a la atmosfera* para el gas #ue puedamigrar por el ca!le de potencia desde el fondo del pozo.

1."Proporciona puntos de prue!a fácilmente accesi!les para lare,isión elDctrica de los e#uipos de fondo.

*.5.5./TA$LEROS DE CONTROL -ARA OTORES

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Ba' tres tipos !ásicos de controladores para motores utilizados enlas aplicaciones con e#uipos electrosumergi!les:

Panel de control

Arrancador sua,e

Controlador de ,elocidad ,aria!le 3(C4.

)ormalmente* todos utilizan un sistema de circuitos #ue proporcionanprotección ' control* para el sistema >(.

Los controladores ,ar0an en tama+o f0sico* dise+o ' potencia.

Algunos controladores de motor son simples en su dise+o* mientras

#ue otros pueden ser e$tremadamente sofisticados ' comple&os*ofreciendo numerosas opciones #ue fueron dise+adas para aumentar los mDtodos de control* protección* ' monitoreo del e#uipo (P.

(e escogerá el tipo de controlador dependiendo de la aplicación* #uese #uiera dar* la econom0a ' el mDtodo preferido de control.

*.5.6./CONTROLADOR DE ELOCIDAD ARIA$LE

SCH

La !om!a electrocentr0fuga es t0picamente poco fle$i!le cuandoopera a una ,elocidad fi&a< el e#uipo está limitado a una gama fi&a decaudales de producción ' a una altura de columna dinámica

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generada #ue es fi&a para cada caso. l controlador de ,elocidad,aria!le 3(C4 %a ganado rápida aceptación como un accesorio del

sistema (P de gran ,alor para ali,iar estas restricciones.Permitiendo #ue se ,ar0e la ,elocidad del e#uipo entre 12 ' G2 Bzcon lo cual se puede cam!iar el caudal* la altura de columnadinámica o am!as* dependiendo de las aplicaciones.

stos cam!ios se logran con solo cam!iar la ,elocidad de operación*sin modificaciones al e#uipo en el fondo del pozo.

La operación !ásica del (C es con,ertir la potencia de trifásica deentrada* t0picamente a 52 ,oltios* a un suministro de potencia

3directa4. Luego* utilizando los semiconductores de potencia comointerruptores de estado sólido* in,ierte secuencialmente estesuministro de corriente contin;a para regenerar 1 fases de salida encorriente alterna de potencia seudo"sinusoidal* cu'a frecuencia ',olta&e son controla!les.

La fle$i!ilidad en el !om!eo fue el propósito original de la aplicaciónde los (C a los sistemas (P* pero se %an logrado o!tener muc%osotros !eneficios de interDs particular son a#uellos #ue pueden alargar la ,ida del e#uipo su!"superficial: el arran#ue sua,e* la ,elocidadcontrolada automáticamente* la supresión de transitorios de l0nea ' laeliminación de los estranguladores en superficie.

l (C a0sla la carga de las interrupciones de entrada ' transitorioscausados por ra'os< !alancea el ,olta&e de salida para reducir elcalentamiento del motor< ignora la inesta!ilidad en la frecuencia delos suministros con generador< compensa las ca0das de tensión odesconecta la unidad de la l0nea< minimiza la presión elDctrica 'mecánica durante el arran#ue.

Además* dependiendo de la aplicación* el (C puede me&orar laeficiencia total del sistema* reduce el tama+o del generador re#uerido* o!,ia la necesidad de un estrangulador* reduce el tama+ode la unidad su!"superficial ' pro,ee funciones de control inteligentespara ma$imizar la producción. Todos estos !eneficios no puedenlograrse simultáneamente< sin em!argo* el usuario puede elegir 'seleccionar la com!inación más adecuada para su aplicación.

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*.5.9./ OTOR DE SU$SUELO

Para la operación de las !om!as electrosumergi!les se utiliza unmotor elDctrico de inducción !ipolar trifásico* tipo &aula de ardilla elcual opera a una ,elocidad t0pica de 1922 PM a una frecuencia de92 Bz.

La parte interior del motor es llenada con un aceite mineral altamenterefinado el cual posee una considera!le rigidez dielDctrica.

l ,olta&e de operación puede ser tan !a&o como -12 ,oltios o tan altocomo 22 ,oltios. l ampera&e está en un rango de -- a 77G A. Lapotencia 3BP4 del motor es proporcional al largo ' al diámetro delmismo.

l motor electrosumergi!le opera mediante el uso de corrientealterna de tres fases la cual crea un campo magnDtico #ue gira elestator. ste campo magnDtico induce ,olta&e en los conductores dela &aula de ardilla del rotor lo cual genera corriente #ue flu'e en las!arras del rotor.

Los rotores por lo general tienen de 7- a 75 de largo* los cuales seencuentran montados so!re un e&e ' localizados dentro de unacarcasa de acero. n la serie 69-* los motores sencillos más grandespueden desarrollar una potencia de 629 BP. Mientras #ue losmotores ensam!lados en tándem pueden proporcionar G-2 BP depotencia a una frecuencia de 92 Bz.

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Fig. 9 / Conunto Estator y Rotores de un otor

Fotograf=a de %a co+a=a $a&er 7uges

l estator está compuesto por un grupo de electroimanes indi,idualesarreglados de tal manera #ue forman un cilindro %ueco con un polode cada electroimán mirando %acia el centro del grupo. Además de

las laminaciones magnDticas de !ronce están localizadas en lasáreas de los co&inetes con el fin de eliminar la tendencia de losco&inetes a girar como resultado de las l0neas magnDticas de flu&oproducidas por las corrientes de remolino.

l !o!inado del motor es encapsulado !a&o presión ' al ,ac0o por unencapsulado epo$ico el cual pro,ee me&or soporte al !o!inado*me&ora la fuerza dialDctica e incrementa la conducti,idad de calor.

)o e$iste una cone$ión elDctrica e$terna entre el rotor ' el estator* elflu&o de corriente a tra,Ds de los polos elDctricos del rotor es inducidopor el campo magnDtico creado en el estator

Los componentes internos del motor están dise+ados para resistir temperaturas de -92/ C 3622/ 4.

*.5.9.1./CURAS CARACTERISTICAS DEL OTOR

Una forma de medir el rendimiento de un motor electrosumergi!le esa tra,Ds de las cur,as caracter0sticas del motor.

La figura 9 muestra el &uego de cur,as caracter0sticas de un motor enfunción de la carga 3BP4* para un motor electrosumergi!le t0pico.

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6."Aumenta la ficiencia

9."Aumenta la Temperatura

n la figura 9 mostramos un &uego de cur,as caracter0sticas delmotor #ue muestra la ,ariación de la ,elocidad* la eficiencia* el factor de potencia* el ampera&e ' los Silo,atios consumidos para un motor cargado con una !om!a ' con ,olta&e ,aria!le.

Fig. : Cur?a de ?ariaci>n de% dese+eo de% otor en funci>n a

un ?o%tae ?aria%e. $a&er 7uges

(e puede o!ser,ar #ue la operación a ,olta&es inferiores al ,alor deplaca da como resultado una ,elocidad más !a&a ' una corriente másalta.

La ,elocidad más !a&a significa menor descarga de la !om!a* 'a #ueel ,olumen producido ,ar0a directamente con la ,elocidad ' la alturade columna generada de la !om!a ,ar0a con el cuadrado de la,elocidad.

La operación a ma'or ,olta&e del #ue se especifica en la placa< afectala corriente ' los 8 con una reducción en el factor de potencia. staes una consideración importante si e$isten multas atadas al factor depotencia en el precio del suministro elDctrico.

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La e$pansión se de!e al incremento de temperatura del motor cuando la unidad esta en operación ' a la temperatura del fondo del

pozo.

-." Igualar la presión del pozo con el fluido dielDctrico del motor< estaigualación de presiones a lo largo del motor e,ita #ue el fluido delpozo pueda infiltrarse en las uniones selladas del motor.

l ingreso de fluidos del pozo al motor causarán una falla dielDctricaprematura< la !olsa elastomDrica #ue se muestra en la figura -"7-* aligual #ue las cámaras la!er0nticas* permiten #ue se lle,e a ca!o ele#uili!rio de las presiones.

1."Proteger al motor de la contaminación de los fluidos del pozo.Como se mencionara anteriormente* la contaminación delaislamiento del motor con el fluido del pozo conlle,a una fallatemprana del aislamiento. La sección sello contiene m;ltiples sellosmecánicos montados en el e&e #ue e,itan #ue el fluido del pozoingrese por el e&e.

Las !olsas elastomDricas proporcionan una !arrera positi,a para elfluido del pozo. Las cámaras la!er0nticas proporcionan separación

del fluido en !ase a la diferencia de densidades entre el fluido delpozo ' el aceite del motor. Cual#uier fluido del pozo #ue pase por lossellos superiores del e&e o por la cámara superior es contenido en lascámaras la!er0nticas inferiores como un medio de protecciónsecundario.

."A!sor!er el empu&e a$ial descendente de la !om!a.

sto se lle,a a ca!o por medio de un co&inete de empu&e deslizante*#ue utiliza una pel0cula %idrodinámica de aceite para proporcionarle

lu!ricación durante la operación.

l empu&e descendente es el resultado de la presión desarrollada por la !om!a actuando so!re el área del e&e ' el empu&e residualtransferido por cada impulsor indi,idual al e&e.

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Rifusor Impulsor

luido&e

" T A P A

"

3 I m

p u l s o r U

R i f u s o r 4

Cada etapa tiene un impulsor rotatorio ' un difusor estacionario3igura 724* la misma consta de ,arias etapas para o!tener la altura

de columna deseada.

La !om!a centr0fuga tra!a&a por medio de la transferencia de energ0adel impulsor al fluido desplazado* el cam!io de presión"energ0a selle,a a ca!o mientras el l0#uido !om!eado rodea el impulsor* amedida #ue el impulsor rota* imparte un mo,imiento rotatorio al fluidoel cual se di,ide en dos componentes.

Uno de estos mo,imientos es radial %acia fuera del centro delimpulsor ' es causado por una fuerza centr0fuga.

l otro mo,imiento ,a en la dirección tangencial al diámetro e$ternodel impulsor.

La resultante de estos dos componentes es la dirección de flu&o.

La función del difusor es con,ertir la energ0a de alta ,elocidad ' !a&apresión* en energ0a de !a&a ,elocidad ' alta presión.

Fig. (. 2 Constituci>n de una eta+a de %a $oa e%ctrica


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Las !om!as electro"sumergi!les se pueden clasificar en doscategor0as generales de acuerdo al dise+o de sus impulsores:

a4 Las de flu&o radial* son por lo general !om!as de !a&o caudal. Lafigura 72V* muestra la configuración de este tipo de etapa. (e puedeo!ser,ar #ue el impulsor descarga la ma'or parte del fluido en unadirección radial.

Fig. (a /Co+ortaiento de% f%uo radia% en una eta+a.


Cuando las !om!as alcanzan flu&os de dise+o del orden deapro$imadamente 7*G22 >PR en las !om!as serie 22 ' del orden de1*622 >PR en !om!as de ma'or diámetro* el dise+o cam!ia a unflu&o mi$to. La figura -.G! muestra esta configuración. l impulsor eneste tipo de dise+o de etapa le imparte una dirección al fluido #uecontiene una componente a$ial considera!le* a la ,ez #ue mantieneuna dirección radial.

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Fig. ( / Co+ortaiento de% f%uo iKto en una eta+a.


n muc%os de los dise+os de las !om!as* los impulsores estándise+ados para flotar a$ialmente so!re el e&e* tocando las superficiesde empu&e del difusor.

La carga indi,idual de cada uno de los impulsores es a!sor!ida por las arandelas de empu&e localizadas en el difusor. Como resultado*

las !om!as pueden ser ensam!ladas con centenares de etapasindi,iduales. n este tipo de !om!a la cámara de empu&e de lasección sellante solamente soporta la carga del e&e. staconfiguración es denominada !om!a de etapa flotante.

l !eneficio de este dise+o es #ue se pueden ensam!lar !om!as demuc%as etapas sin necesidad de alinear los impulsoresmilimDtricamente.

Cuando se tienen diámetros del orden de seis pulgadas 3762mm4

como es nuestro caso* los impulsores están montados de tal forma#ue no se les permite mo,erse o deslizarse so!re el e&e.

Los impulsores están localizados de manera tal #ue se encuentrangirando dentro de un espacio limitado por una distancia m0nima entrelos difusores u!icados arri!a ' a!a&o de estos. n este tipo de!om!as el empu&e del impulsor es transferido al e&e de la !om!a ' noes a!sor!ido por los difusores* sino por el co&inete de empu&e de lasección sellante. sta configuración se denomina de impulsor fi&o odise+o de !om!a de compresión.

Los impulsores tienen un dise+o con ala!es cur,ados totalmentecerrados* cu'a má$ima eficiencia es una función del dise+o ' tipo deimpulsor ' cu'a eficiencia de operación es una función del porcenta&ede la capacidad de dise+o a la cual opera la !om!a.

La relación matemática entre la altura de columna* caudal ' eficienciase llama potencia al freno< ' esto se e$presa con la siguiente fórmula:

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gas* ' esto disminu'e su eficiencia< la producción de gas tiene unefecto negati,o para lle,ar el fluido %asta la altura #ue esta!a

dise+ada.

La magnitud de la disminución de la columna dinámica de fluido3TRB4 depende de la presión de entrada del fluido a la !om!a 3PIP4*si se disminu'e la PIP se incrementa el efecto del gas li!re en lacolumna dinámica de fluido 3TRB4* ocasionando #ue no alcance laaltura deseada* ' aumenta el riesgo de #ue la !om!a se tra!e de!idoal @gas locS.

Al con&unto de ecuaciones para calcular la columna ideal de fluido

generada por un impulsor se les conoce como la ecuación de uler.La relación entre la columna ideal de fluido ' el caudal #ue producirála !om!a se puede o!ser,ar en la figura 77

Caudal de flu&o 3ft1?seg.4

A l t u r a d e c o l u m n a 3 p i e s 4

Fig. 1 Co%una de f%uido s. Cauda%

Figura de $a&er 7uges

Pero la columna de fluido ,a a ser menor a la calculada en laecuación de uler* de!ido a #ue ,an a e$istir perdidas dentro decada etapa de la !om!a* #ue en este cálculo no %an sidoconsideradas.

Cada !om!a ,a a tener un dise+o diferente* dependiendo del tipo defluido #ue ,a'a a !om!ear< ' de la ,iscosidad del mismo* parainterpretarla genera una cur,a de desempe+o #ue nos indicará unarelación entre:

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RANGO DE O-ERACION

EFICIENCIA DE LA $O1$A

ALTURA DE COLU1NA

-OTENCIA AL FRENO $7-H

ALTURA DE

COLU1NA ftH

:7ERT<

PM Z 92 Bz W 1622* =ra,eda especifica W 7.22

>om!a electrosumergi!le de Centrilift(erie 671

Altura de columna desarrollada por la !om!a ' el caudal #ue

circula a tra,Ds de la !om!a.

ficiencia de la !om!a.

Potencia re#uerida

ango optimo en función del caudal de descarga* #ue depende de la,elocidad de rotación* tama+o del impulsor* dise+o del impulsor*numero de etapas

La figura 77 muestra una t0pica cur,a de desempe+o para una !om!a

de una sola etapa* operando a 92 Bz* resaltando el rango deoperación recomendado* además de otras caracter0sticas de la!om!a.

Fig. 11" Cur,a caracter0stica para una etapa a 92 Bertz.

Fotograf=a de %a co+a=a $a&er 7uges Centri%ift

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Potencia al Freno (BHP) =Potencia Hidráulica

Eficiencia de la Bomba

Potencia al Freno (BHP) =GPM Altura de olumna (ft) Gravedad Espec!fica

"#$%& Eficiencia de la Bomba

⋅ ⋅

ango de Operación 3espacio amarillo4: ste es el rango en el cual la!om!a opera con ma'or eficiencia. (i la !om!a se opera a laiz#uierda del rango de operación a una tasa de flu&o menor* la !om!apuede sufrir desgaste por empu&e descendente.

(i la !om!a se opera a la derec%a del rango de operación a una tasa

de flu&o ma'or* la !om!a puede sufrir desgaste por empu&eascendente.

ficiencia de la >om!a electro centrifuga 3,erde4: no se puede medir directamente* de!e ser calculada de los datos de la prue!a 'amedidos.

La fórmula para calcular el porcenta&e de eficiencia es:

Eficiencia (') =Alt de columna apacidad Gravedad Espec!fica &&

"#$%& BHP

⋅ ⋅ ⋅⋅

Ronde:

Alt.de columna 3Pies4

Capacidad 3=alones?minuto4

>BP W Potencia al freno 3BP4

Otro factor mu' importante #ue de!emos tener en cuenta* es #uede!emos de asegurarnos de #ue la !om!a siempre tenga un !ienni,el de TRB 'a #ue si no tu,iera el suficiente* la !om!a se ,a aapagar para e,itar #ue se #ueme el motor ' en estos casos esnecesario apagarla ' luego cuando 'a estD solucionado el pro!lema,ol,er a encenderla.

Toda la unidad elDctrica sumergi!le es instalada por encima delinter,alo ca+oneado< el fluido es o!ligado a fluir %acia arri!a de!idoal diferencial de presiones de fondo flu'ente e %idrostática* de esta

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manera el fluido ,a a pasar por la parte e$terna del motor*a!sor!iendo el calor generado por el mismo de!ido a su

funcionamiento* ' de esta manera lo ,a enfriando

La repetición de encendido ' apagado del e#uipo >(< se conocecomo funcionamiento c0clico* el cual impone un esfuerzo enormeso!re el sistema acortando su ,ida operati,a ' produciendofinalmente su falla.

La utilización de controladores (R a'uda a reducir o eliminar elfuncionamiento c0clico permitiendo al operador optimizar el rDgimende producción para lograr operaciones de !om!eo continuas.

)o o!stante* en ciertos pozos* la utilización de controladores (R nose &ustifica desde el punto de ,ista económico.

(in em!argo* la precisión de los modelos ' el correcto dise+o de lossistemas de le,antamiento artificial siguen siendo elementosimportantes para e$tender la ,ida ;til de la !om!a ' reducir loscostos de le,antamiento.

Como sucede con el cuidado de la salud %umana* la ,igilancia

rutinaria de las estad0sticas ,itales a'uda a reducir el riesgo depro!lemas de de!ilitamiento #ue disminu'en la e$pectati,a de ,ida.

*.5.J.*./ -OSI$LES -RO$LEAS 0UE -ODRIANAFECTAR A LA $O$A ELECTRICA SUERGI$LE.

aHCa?itaci>n

La ca,itación se define como el proceso de formación de una fasegaseosa en un l0#uido cuando se reduce la presión a unatemperatura constante.

n una !om!a centr0fuga este efecto se puede e$plicar de lasiguiente forma.

Cuando un l0#uido entra al o&o del impulsor de la !om!a* essometido a un incremento de ,elocidad. ste incremento de,elocidad está acompa+ado por una reducción en la presión. (i la

32



presión cae por de!a&o de la presión de ,apor correspondiente a latemperatura del l0#uido* el l0#uido se ,aporizará ' por lo tanto se

tendrá como resultado el flu&o del l0#uido más zonas de ,apor. Amedida #ue el fluido a,anza a tra,Ds de los sucesi,os impulsores* ell0#uido alcanza una región de presión más alta ' las ca,idades de,apor derrum!an.

Los efectos más o!,ios de ca,itación son el ruido ' la ,i!ración* loscuales son causados por el colapso de las !ur!u&as de ,apor amedida #ue alcanzan la zona de alta presión del impulsor. La,i!ración causada por este efecto puede resultar en la ruptura del e&e' otras fallas por fatiga en la !om!a.

La ca,itación tam!iDn puede dar origen al desgaste de loscomponentes de la !om!a ocasionados por corrosión o erosión. nlas !om!as electro"sumergi!les usadas en la industria del petróleo*la ca,itación raramente ocurre. ste pro!lema no ocurrirá si la !om!aestá dise+ada adecuadamente ' opera con suficiente presión deentrada.

H $%oBueo +or Gas

n la industria petrolera el !lo#ueo por gas en una !om!a electro"centr0fuga se presenta cuando e$iste una cantidad e$cesi,a de gasli!re en el fluido !om!eado a la entrada de la !om!a. l !lo#ueo por gas puede considerarse como una forma de ca,itación* de!ido a lapresencia de gas li!re en la !om!a. n un pozo #ue tenga unacantidad e$cesi,a de gas li!re* de!e mantenerse una cierta presiónde succión para controlar la cantidad #ue ingresa a la !om!a ' e,itar el !lo#ueo por gas.

*.5.)./SE-ARADOR DE GAS ROTATIO

La capacidad de la !om!a centr0fuga para el mane&o eficiente delgas* es limitada. Por esta razón en las instalaciones de !om!eoelectrosumergi!le* para pozos con ele,ada relación gas"aceite 3alto=O de producción4* es necesario emplear separadores de gas.

33



CPara de se+araci>n rotati?a

Guias de orientaci>n

$uIe centra%

La eficiencia de la !om!a es afectada nota!lemente con la presenciade gas li!re.

(i el gas presente en la !om!a está en solución* es decir #ue lapresión e$istente se encuentra por encima del punto de !ur!u&a delgas* la !om!a operará normalmente como si estu,iese !om!eandoun l0#uido de !a&a densidad.

l dise+o de la !om!a electrosumergi!le le permite operar normalmente con un porcenta&e de gas li!re de %asta el 72H por ,olumen.

(i el gas li!re presente en la entrada de la !om!a es ma'or al 72H *afectará su funcionamiento e incrementará la posi!ilidad deca,itación o !lo#ueo por gas en la !om!a.

Cuando el gas li!re presente en la entrada de la !om!a se apro$imaa este rango es recomenda!le el uso de un separador de gas oetapas especialmente dise+adas para el mane&o de gas li!re.

La figura 71 muestra el dise+o de un separador de gas rotati,o t0pico.l fluido entra en el separador ' es guiado %acia una cámara

centr0fuga rotati,a por la acción de un inductor. Una ,ez en la cámarade separación rotati,a* el fluido con la ma'or gra,edad espec0fica eslle,ado %acia la pared e$terna de la cámara rotati,a por la fuerzacentr0fuga* de&ando #ue el gas li!re migre %acia al centro de lacámara.

34



Fig. 1* / Se+arador de gas


l gas es separado del fluido por medio de un di,isor al final del

separador ' es e$pulsado nue,amente al espacio anular del pozo.l fluido más pesado se dirige %acia la entrada de la !om!a endonde es !om!eada %acia la superficie. La corriente rica en gas li!rees ,enteada a la superficie por el espacio anular.

l separador de gas t0pico tiene un rango de eficiencia de 52H aG6H. La eficiencia del sistema se ,e afectada por los ,ol;menes* lacomposición ' las propiedades del fluido. Los dispositi,os deseparación de gas se conectan frecuentemente en tándem parame&orar la eficiencia total en aplicaciones con ele,ada cantidad de

gas li!re.

*.5.(./ CA$LE ELECTRICO

La potencia elDctrica es transmitida al motor de la !om!a electro"centr0fuga por medio de un ca!le de tres conductores. Los ca!lespara los sistemas >( se pueden construir tanto en configuracionesredondas como planas.

35



Fig. 16./Ti+os de ca%e e%ctrico +ara otor e%ctrico suergi%e.Fotograf=a de %a co+a=a $a&er 7uges

l material conductor usado es normalmente co!re recocido* perotam!iDn se utiliza el aluminio para algunas aplicaciones especiales.

La resistencia del conductor es directamente proporcional a lalongitud del mismo.

l incremento del área de la sección de un conductor* por otra parte*tiene un efecto in,erso so!re la resistencia* 3la resistencia esin,ersamente proporcional a área de la sección4.

Caida de olta&e

Z 7G /

Capacidad O%ms ?7222pies

Tama+o delca!le

olt ?Amp?7222pies Re corriente Z 7G/

X9 Cu o X Al 2.G55 66 A 2.F

X Cu o X- Al 2.9- F2 A 2.-G5

X- Cu o X7?2 Al

2.1G2 G6 A 2.755

X7 Cu o X-?2 Al

2.12F 772 A 2.7G

Ta%a 1H Ca=da de ?o%tae y ca+acidades de trans+orte decorriente

Ta%a +ro+orcionada +or %a co+a=a $a&er 7uges de %osca%es Bue e%%os +ro+orcionan +ara e% eBui+o $ES

36



Cuando se dimensiona el ca!le de la !om!a sumergi!le* la ca0da de,olta&e ' las capacidades de transporte de corriente 3Ta!la 74 puedenser usadas como se muestra.

(in em!argo* las cur,as de pDrdida de ,olta&e 3ig.-.764 seencuentran disponi!les por todos los pro,eedores de !om!assumergi!les.

l material t0picamente utilizado para la armadura del ca!le eninstalaciones de !om!eo electro sumergi!le es acero gal,anizado

entrelazado.(e utilizan tam!iDn otros materiales como el acero ino$ida!le* elmonel ' el !ronce.

La función de la armadura es la de proteger tanto la c%a#ueta comoel material de aislamiento del da+o mecánico.

37



Fig. 16 Cur?as de +rdida de ?o%tae

Cur?a +ro+orcionada +or %a co+a=a $a&er 7uges

l aislamiento usado para estos ca!les de!e ser capaz de resistir lastemperaturas ' la presión de la ca,idad del pozo ' resistir el contactode los fluidos contenidos en el mismo.

(e utilizan materiales termoplásticos ' ,arios materialeselastomDricos tanto para el aislamiento como para las c%a#uetas.

(in em!argo* e$isten limitaciones para estos materiales utilizados enla construcción de los ca!les. Los ca!les más comunes se dise+angeneralmente para una ,ida ;til de 72 a+os a su temperatura má$imade funcionamiento* !asándose en los l0mites de temperatura de losmateriales del aislamiento La ,ida ;til de!erá ser di,idida por dospor cada 75 de temperatura so!re el má$imo aceptado para losmateriales.

*.5.1./ -ROTECTORES DE CA$LE

(e utilizan protectores especiales para el ca!le aportándose ma'or protección mecánica en a#uellos casos donde los pozos sondes,iados. stos protectores son !ásicamente de dos tipos: 374protectores en las uniones de la tu!er0a 3@cross"coupling4 " protegen' su&etan al ca!le en la zona de ma'or riesgo: donde el diámetro dela tu!er0a de producción es ma'or< 3-4 protectores para el medio de

cada tu!o " pro,een protección adicional. Los materiales pueden,ariar !astante pero estos protectores son generalmente de metalcolado 3acero com;n* ino$ida!le* etc.4 o de alg;n tipo de cauc%o

*.5.11./ E0UI-OS ADICIONALES SENSOR DE-RESION 8 TE-ERATURA DE FONDO DE -O<O

38



(e pueden o!tener datos ,aliosos del comportamiento de la !om!a 'del 'acimiento mediante el empleo de sistemas de detección depresión ' la temperatura en el fondo del pozo.

Correlacionando la presión del 'acimiento con la tasa de producción*un operador puede determinar cuándo es necesario cam!iar eltama+o de la !om!a* cam!iar el ,olumen de in'ección o considerar una inter,ención del pozo.

Los pro,eedores de los sistemas (P ofrecen diferentes tipos de

sensores de presión ' temperatura de fondo de pozo. stos sistemas,ar0an en dise+o* costo* precisión* confia!ilidad* operación 'capacidad.

l sistema t0pico tiene la capacidad de 374 monitorear continuamentela temperatura ' la presión de fondo del pozo* 3-4 proporcionar ladetección de las fallas elDctricas* 314 puede colocarse en interfasecon el controlador de ,elocidad ,aria!le para regular la ,elocidad* '34 transferencia electrónica de datos.

*.6./EFECTOS DEL SC EN LOS CO-ONENTES DELSISTEA $ES

*.6.1./EFECTOS SO$RE LA $O$A CENTRIFUGA

Tal como se mencionara pre,iamente* el desempe+o de la !om!acentr0fuga se caracteriza por una cur,a de altura de columnadinámica generada ,s. caudal " a alguna ,elocidad estándar.

(i la ,elocidad cam!ia* se genera una nue,a cur,a< una ma'or si la,elocidad se aumenta ' una más pe#ue+a si la ,elocidad decrece. (ise acopla la !om!a a un motor de inducción trifásico* ' se ,ar0a lafrecuencia de funcionamiento del motor* su ,elocidad cam!ia en

39



ALTURA DECOLUNA ftH

PM aria!le* =ra,eda especifica W 7.22>om!a electrosumergi!le de Centrilift

(erie 671

>arriles por R0a 3- =alones U(A4

proporción directa al cam!io de frecuencia. Por lo tanto* la ,elocidadde la !om!a ' de all0 su salida %idráulica puede ser controlada

simplemente ,ariando la frecuencia del suministro de potencia "siempre ' cuando los l0mites de carga del motor ' el ,olta&e seano!ser,ados adecuadamente.

La tDcnica de com!inar las caracter0sticas de desempe+o de la!om!a centr0fuga ' del motor de inducción trifásico* nos permitedesarrollar una cur,a de desempe+o para cual#uier frecuencia dentrode los l0mites ;tiles 3ig.794. Las siguientes ecuaciones fueronderi,adas en !ase a estas condiciones 3Le'es de Afinidad4:

)ue,o caudal de flu&o W *ueva fre+uencia

%& H,audal de flu-o . %& H,

⋅

Alt. Columna nue,a W *ueva fre+uencia

%& H,Alt de columna . %& H,

⋅

/

Potencia nue,a W *ueva fre+uencia

%& H,Potencia . %& H,

⋅

"

40



Fig. 19 / Cur?a caracter=stica de una eta+a a frecuencia ?aria%e

Fotograf=a toada de %a co+a=a $a&er 7uges

*.6.*./EFECTOS SO$RE EL OTOR

Un motor de frecuencia fi&a de un tama+o particular tiene un tor#uede salida má$imo espec0fico* siempre #ue se suministre el ,olta&e deplaca a sus terminales.

ste mismo tor#ue se puede lograr a otras ,elocidades ,ariando el,olta&e en proporción a la frecuencia* de esta forma la corrientemagnetizadora ' la densidad del flu&o magnDtico permaneceránconstantes* ' as0 el tor#ue disponi!le será constante 3a deslizamientonominal4.

Como resultado* la potencia de salida será directamente proporcionala la ,elocidad* 'a #ue la potencia se o!tiene de multiplicar el tor#uepor la ,elocidad. (e o!ser,ará #ue esta re"clasificación de motores

aumenta la potencia má$ima disponi!le para un tama+o particular derotor.

Potencia nue,a del motorW

*ueva fre+uencia

%& H,Potencia del motor . %& H,

⋅

*.6.5./CALENTAIENTO DEL OTOR

A;n si la eficiencia del motor permaneciera constante* la re"clasificación de un motor de tama+o particular a una potencia másalta a una frecuencia ma'or significa #ue más Silo,atios de!en ser disipados a tra,Ds de un área superficial #ue no cam!ia. La

41



n el caso de altas relaciones gas [petróleo* se puede utilizar el!om!eo elDctrico sumergi!le utilizando un eficiente separador de

gas ' colocando la !om!a lo más profundo posi!le.

Otra de las aplicaciones de este mDtodo es en la in'ección de agua.

ntre las ,enta&as ' limitaciones #ue presenta este mDtodo nocon,encional de producción se pueden enumerar:

*.9.*./ENTA"AS

Puede le,antar ,ol;menes e$tremadamente altos 3G222 !pd enpozos someros con re,estidor grande4

(imple de operar

)o presenta pro!lema con %o'os des,iados

Aplica!le costa afuera

Los costos de le,antamiento para grandes ,ol;menes son mu'

!a&os. Ri,ersidad de tama+os

(e puede instalar fácilmente sensores de presión en el %o'o

para ser medidos en superficie 3 telemetr0a4

)o causan destrucciones en am!ientes ur!anos

ácil de aplicar tratamientos contra la corrosión ' formación de

escalas.

*.9.5./LIITACIONES

s imprescindi!le disponer de una fuente de corriente elDctrica.

(e re#uieren altos ,olta&es 3 ?" 7222 oltios4

43



)o es practico en pozos de !a&a producti,idad

Limitaciones por el tama+o del re,estidor.

Los ca!les causan pro!lemas en el mane&o de la tu!er0a

Los ca!les se deterioran al estar e$puestos a altas

temperaturas.

La producción de sólidos ' gas es una pro!lemática.

)o se recomienda en profundidades ma'ores de 72.222 pies

de!ido al costo del ca!le ' a la dificultad de instalar suficientepotencia en el fondo del pozo.

*.:./FALLAS EN EL E0UI-O DE $O$EOELECTROCENTR;FUGO

Las partes más e$puestas a fallar en este sistema lo constitu'en: el

motor* la !om!a* el protector ' el ca!le.

otor s la parte más suscepti!le a sufrir da+os por ser el e&eprincipal del e#uipo* puede presentar:

$cesi,a carga de ,olta&e al motor originada por el mal dise+o*desgaste de la !om!a por !a&o ,olta&e.

iltración de los sellos del protector* #ue lle,an a causar corto

circuito en el motor* esta filtración puede ser originada por ,i!raciones e$cesi,as de la !om!a< mal mane&o durante suinstalación* traslado* o defecto de fa!ricación.

Resgaste de la carcasa del motor de!ido a corrosión.

Operación insuficiente del motor de!ido a la presencia de sucioo %umedad en el ta!lero de control #ue ocasionan fluctuaciones en el,olta&e.

44



$oa entre las razones por las cuales pueden fallar las !om!asse tienen:

Resgaste de las arandelas inferiores ' superiores del impulsor cuando la !om!a se encuentra operando en condiciones de empu&e%acia a!a&o o %acia arri!a respecti,amente.

Resgaste de los componentes de!ido al tiempo defuncionamiento.

Resgaste de los componentes por a!rasión

Taponamiento de las etapas por sedimentos

Ro!lez en el e&e por mal mane&o durante el traslado o elmonta&e

Corrosión

-rotector entre las razones por las cuales pueden fallar losprotectores se encuentran:

Mal mane&o* lo cual puede ocasionar el rompimiento de lossellos de cerámica produciendo fuga de aceite.

i!raciones de la !om!a

$cesi,as paradas ' arran#ues del e#uipo

cam!ios repetiti,os del cicla&e.

Ca%e Puede sufrir da+os de!ido a:

Mal mane&o durante la instalación ' corrida dentro del pozo.

Mala centralización

45



!4 mpacaduras Permanentes.

Figura 1J./ E+acadura -eranente

Fotograf=a de %a co+a=a Sc%uerger

E-ACADURAS -ERANENTES

stas se pueden asentar con la tu!er0a de producción o se puedencolocar con e#uipos de ca!le elDctrico

(e pueden considerar como una parte integrante de la tu!er0a dere,estimiento.

Usualmente para destruirla es necesario molerla* por lo #uenormalmente se la denomina empacadura perfora!le.

E-ACADURAS RECU-ERA$LES

(on a#uellas #ue se !a&an con la tu!er0a de producción o tu!er0a de

perforación ' se pueden asentar por compresión* mecánicamente o%idráulicamente.

RespuDs de ser asentadas pueden ser desasentadas ' recuperadascon la misma tu!er0a< las empacaduras recupera!les son parteintegral de la sarta de producción* por lo tanto al sacar la tu!er0a esnecesario sacar la empacadura

Figura 1)./ E+acadura Recu+era%e

Fotograf=a de %a co+a=a Sc%uerger

49



Ti+osE%eentos

Se%%antes

-resi>n de

Traao

%+u%g*H

Te+eratura

de traao

FHI Un solo elemento 6222 -62

II Ros o mas 9522"F622 -F6

III Ros o mas 72222 1-6

I:speciales para CO-

' B-(76222 62

*.J.5./CO-ONENETES DE UNA E-ACADURA

A) Constitución de una empacadura: Son degoma de nitrilo, cuando se asienta unaempacadura, el elemento sellante se comprime yforma un sello contra la pared de la tubera dere!estimiento"

#$isten 4 tipos %ue se usan de acuerdo al ser!icio&ligero'mediano'duro y especial"

Se los clasi(ca en la siguiente tabla como )'))'))) y )*respecti!amente"

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del un lado conecta el !'"pass tu!ing ' del otro lado conecta la !asedel motor o el sensor de fondo

s principalmente usada cuando es necesario e$tender la tu!er0a defondo con una completación inferior.

stá disponi!le para ,arios tama+os de C(=.

Risponi!le para !om!as de diámetros de ' 6 pero adicionalmentepara otros diámetros de C(= pero estos no son tan comunes.

Figura * So+orte de una $oa e%ctrica

Fotograf=a de %a co+a=a -u+ Oi% Too%s

*.J.9./TU$ERIA $8 -ASS

52

(oporte de la >om!a



*.J.:./TA-ONES

l e#uipo elDctrico sumergi!le puede seguir funcionando durante lasoperaciones del ensam!la&e del tu!ing o cuando ese produciendopero como tiene dos orificios* es necesario tener un tapón #ue e,itela recirculación del fluido e$tra0do.

54



Un sensor es una %erramienta #ue nos proporciona a tiempo realdatos del su!suelo como son: presión del 'acimiento* presión de

fondo flu'ente< temperatura de 'acimiento* temperatura del motor.

La siguiente figura nos muestra un sensor de fondo.

Fig. *5 Sensor de fondo de% +o,o

Figura toada de% seinario de erraientas deco+%etacion +or e% Ing. 7ctor RoPn

*.J.)./ CAISA DESLI<ANTE

n el campo se la llama @(liding (lee,e< es un dispositi,o especial#ue puede ser operado con una %erramienta de ca!le elDctrico paraa!rir o cerrar los orificios #ue permiten la circulación entre el tu!ing 'el espacio anular.

ntre las funciones #ue cumplen estos dispositi,os tenemos:

a4 Traer pozos a producción.

!4 Matar pozos.

c4 La,ar arena.

d4 Producción de pozos en m;ltiples zonas.

Fig. *6 Caisa des%i,ante

Fotograf=a toada de %a co+a=a $a&er 7uges

56



*.J.(./ 7ERRAIENTA 384

La %erramienta ^^ es una %erramienta de producción #ue tiene dos

entradas* por la una nos permite el acople de la !om!a elDctrica para

e$traer los fluidos del pozo mientras #ue por la otra entrada* la tiene

a sellada con un tapón para #ue no e$ista recirculación de fluidos* '

este disponi!le para #uitarlo cuando deseemos realizar sondeos de

fondo de pozo con un e#uipo de alam!re de acero denominado

@_ireline adaptado a sensores* de esta manera ad#uirimos

información de presión o temperatura o tam!iDn podemos ca+onear

inter,alos más profundos o direccionar estimulación acida.

l uso de la %erramienta @ %a sido mu' ,alioso para %allar '

!lo#uear aportes indesea!les de agua o gas desde su!"zonas

producti,as.

Tam!iDn se puede monitorear el mo,imiento del agua* se puede

circular el pozo* !rinda la facilidad de a tra,Ds de ella* aplicar ácidos

a la formación de forma dirigida* incluso la perforación de nue,os

%orizontes ' completación m;ltiple de e#uipos >(

La %erramienta es instalada &unto con la !om!a ' está dise+ada para

no afectar el funcionamiento normal de la misma como se puede

apreciar en la figura -6 #ue muestra a la %erramienta @ acoplada al

e#uipo elDctrico sumergi!le.

Fig *9./7erraienta 8

Aco+%ada a% eBui+o

$ES. Foto de $a&er

57



7uges

l con&unto de la %erramienta ^^ tiene tres partes principales:

74 La %erramienta está dise+ada para permitir el flu&o desde la !om!aa la tu!er0a de producción con una restricción m0nima* -4 un tapón de!lo#ueo* ,ál,ula estacionaria o tapón de sondeo se utiliza para aislar la tu!er0a de deri,ación 3@!'"pass4 cuando el pozo está enproducción* ' 14 el tu!o de deri,ación propiamente dic%o* #ue estáfi&ado de forma segura al ensam!le del e#uipo electro"sumergi!le.

Al instalar una %erramienta @ podemos tam!iDn o!tener la ,enta&ade instalar - !om!as elDctricas sumergi!les para producir de dosestratos* claro #ue tam!iDn %a' #ue a+adirle una tu!er0a adicionaldentro de uno de sus e$tremos llamada* !'"pass tu!ing.

Las compa+0as de ser,icio* %an desarrollado opciones con estasmismas %erramientas @ #ue pro,een diferentes opciones:

Berramienta estándar* o normal

Berramienta automática

Berramienta con m >' pass

aH ode%o EstPndar este es el sistema más !ásico de la%erramienta @ utilizado* ' solamente de un lado contiene la !om!aelDctrica la cual está corriendo fluido mientras #ue del otro lado tieneun tapón* llamado @!lanSing plug con un pescante para #ue en elmomento #ue sea necesario !a&ar con ca!le ' pescar el tapón* esdecir retirarlo* ' a tra,Ds de ese conducto* llegar a la formación* para

58



correr registros elDctricos* o en el caso de #ue se #uiera realizar unaestimulación* con TCP.

l ángulo* de contacto* en las entradas de fluido %a sido minimizadopara minimizar la tur!ulencia del flu&o.

n la %erramienta @ tanto las entradas como las salidas en elmodelo estándar tienen diámetros de 1"7?-* o con salidas de "7?-para #ue sean a+adidos pedazos de tu!er0a* o s_i_eltelescópico.* cuando se !a&a la %erramienta* es con,eniente pro!arlacon 6222 lpca.

Fig. *: 7erraienta 384

Fotograf=a +ro+orcionada +or %a co+a=a Sc%uerger

Usualmente %a' para ser instaladas en C(= de G"6?5 ' para C(=de F

l material del cual está ela!orada esta %erramienta es de aceroino$ida!le ' de acero al car!ono.

(e las puede solicitar* con su respecti,o catalogo* al momento de#uerer ,ariar el diámetro de descarga para o!tener un ma'or ,olumen de caudal.

H ode%o autoPtico./ Com!ina la simplicidad de la %erramienta@ estándar* con un sistema automático #ue posee una ,ál,ula #uepermite direccionar el flu&o* ' esto e,ita de #ue sea necesario* una

59



inter,ención para acceder por de!a&o de la !om!a a cual#uier inter,ención< es decir esto nos a%orra el dinero #ue gastaremos en

un reacondicionamiento.

)os !rinda los siguientes !eneficios:

Acceso automático por de!a&o del (P cuando el (P está apagado.

A%orro en tiempo ' e#uipo.

A%orro en _ireline.

)o necesita tapón para e&ecutarse* reduciendo el riesgo de error

%umano.

)o %a' l0mite al n;mero de ,eces #ue se utiliza.

La siguiente figura nos muestra el funcionamiento automático de la%erramienta @ @automática.

A#u0 podemos apreciar un grafico de la %erramienta @ parao!ser,ar como el flu&o pro,iene del lado derec%o de la !om!a* ' elotro lado* de!e estar tapado con el tapón ' ser retirado cuando senecesite realizar un reacondicionamiento.

60



Fig. *( Fotograf=a es toada a% oento de aar e% C%a+aco+%ado a% $y/+ass tuing a %a oa' y a% ca%e e%ctrico.

Fotograf=a +ro+orcionada +or %a Co+a=a Sc%uerger

63



Fig. 5 Diensionaiento de una gra+a con res+ecto a% es+acio+ara e% $y/+ass tuing $H' es+acio +ara %a oa AH ' y

es+acio +rotector +ara e% ca%e +%ano y %os ca+i%ares' ientrasBue %a +arte C es una +eBuea distancia entre e% y +ass tuingy e% otor e%ctrico.

Fotograf=a +ro+orcionada +or %a Co+a=a $a&er 7uges

*.J.1*./ NI--LE DE ASENTAIENTO

Ni++%e de Asentaiento./ es una unión tu!ular %ec%a de tu!er0a#ue tiene am!os lados* uniones mac%o* sir,e para dar acople entretu!er0a ' otras %erramientas. (u longitud es menor de 7- pies 312cent0metros4

Fig. 51 Ni++%e de asentaiento


*.J.15./ LOCALI<ADOR

Loca%i,ador s tam!iDn llamado @locator su! es un dispositi,o #uede anc%o es un po#uito más anc%o #ue diámetro interno del pacSer*pero el diámetro del locator su! es fle$i!le * es corrido en el pozo elcual se ,a acoplando al pacSer ' es utilizado fundamentalmente paralocalizar la parte superior de un pacSer permanente.

64



Fig. 5* Loca%i,ador


*.J.16./ ALULA C7ECQ

s una ,ál,ula #ue permite el flu&o en una sola dirección< ' si el gas ol0#uido* empiezan a re,ersarse en su dirección de flu&o* la ,ál,ulaautomáticamente se cierra* pre,iniendo #ue los fluidos se re,ersen.

Fig. 55 P%?u%a Cec&


*.J.19./ AR-ONES/ S+earsH

65



Re esta manera son llamadas en el campo* pero tam!iDn sonconocidas como arpones< las cuales son %erramientas de pesca

usualmente usadas para retirar tu!er0as perdidas dentro del pozo osimplemente tara %acer acti,idades de pesca.

Los spear son !a&ados dentro del pozo ' es enganc%adaestrec%amente en las paredes de tu!er0a #ue se %a #uedadoatorada* al aplicarle peso ' tor#ue* una ,ez #ue esto ocurre * elspear ' la tu!er0a #ue se %a!0a #uedado* son %aladas a la superficie.

*.J.1:./ COLGADORES

Co%gador./ es un mecanismo retenedor? empacador #ue soporta*centra ' usualmente sella una sarta de tu!er0a en el ca!ezal delpozo.

7ay tres categor=as +riarias de eBui+os Bue rea%i,an %ao+eraci>n +rinci+a% de so+ortar +eso de% casing.

• Colgadores de cu+as en,ol,entes #ue muerden las paredesdel tu!o ' soportan el peso sin #ue se pro,ea ning;n tipo desello.

• Colgadores en,ol,entes #ue emplean cu+as para soportar el

peso del casing ' tienen un mecanismo sellante automático

• Colgadores tipo mandril el cual es roscado en el casing para

soportar el peso de la tu!er0a los cuales tam!iDn tienenmecanismo de sello.

• Como el peso de la sarta de tu!er0a es transferido a tra,Ds

del colgador< el dise+o de!e funcionar con perfiles de tasassuperiores para soportar el peso de la tu!er0a sin ningunadefle$ión o reducción significati,a de las dimensiones opropiedades mecánicas del re,estidor o del colgador.

66



Fig. 56 Co%gador de CSG

Fotograf=a +ro+orcionada +or %a C=a. A$$ etco Gray Bue+ro+orciona cae,a%es de -o,os +etro%eros de ene,ue%a

*.)./TU$ERIA

Tuer=as. (on tu!os #ue se &untan unos con otros< mu' necesariospara #ue a tra,Ds de estas sea transportado fluido.

Tienen caracter0sticas* para cada tipo de tu!er0a #ue ,aria*dependiendo el diámetro* ' el uso #ue se le ,a'a a dar< es decir alfluido #ue ,a'an a transportar a tra,Ds de ellas.

Las tu!er0as* tienen tres partes principales: el cuerpo ' doscone$iones en los e$tremos* llamadas mac%o ' %em!ra* conocidosen la industria petrolera como 3pin ' !o$4 son usadas para dar acople.

$isten dos tipos de tu!er0as comunes #ue o!ser,amos en el campo*son las #ue poseen %om!rera ' las #ue no poseen %om!rera otam!iDn llamadas @coupling

Como %a!0amos mencionado las tu!er0as son clasificadas de

acuerdo a su longitud* diámetro* grado de acero* ' las más comunesen la industria son las de 12pies de longitud* %a' de alta ' !a&aresistencia* para las cuales el Instituto americano del petróleo %aesta!lecido las propiedades f0sicas de las tu!er0as nue,as* llamadasclase Premium ' clase - cuando son usadas* ' tam!iDn las clasificaen cuanto a sus rangos de resistencia al colapso ' al estallidotorsión ' tensión.

67



Fig. 59 Tuer=a a usarse en una co+%etaci>n

Fotograf=a +ro+orcionada en e% curso de co+%etaci>n dictado+or e% Ing. 7ctor RoPn

*.(./CA$E<AL DEL -O<Os una instalación usada para disponer en superficie de un @e#uipode control del pozo.

Re!e estar e#uipado con un empa#uetamiento #ue proporcione unsello positi,o alrededor del ca!le ' de la tu!er0a de producción* elempa#uetamiento podrá resistir presiones de 72.222 lpc.

A la sección @A del ca!ezal ,a ad%erido a un colgador* con lafinalidad de acoplar e#uipos de seguridad como son los pre,entores

de re,entones ' de a%0 %acia a!a&o las respecti,as tu!er0as dere,estimiento ' producción.

68

S#--)./ +

rbol de /a!idad

S#--)./

-.+. +#-S)/

S#--)./ -

- +#

ubera



Fig. 5: Cae,a% de -o,o' toada de A$$ ETCO Gray

Un ca!ezal de!e de contener los siguientes dispositi,os:

Una !ase de superficie.

Colgador

Ca!ezal de tu!er0a de re,estimiento

Ca!ezal de tu!er0a de producción

ál,ulas de control < llamadas en el campo petrolero 3c%ristmas tree4

Los principales parámetros #ue de!en ser considerados cuandoestemos dise+ando nuestra completación de!en ser los siguientes:

a4 specificaciones: rango de presión 3presión a la cual ,an atra!a&ar cada uno de los componentes* ' la dimensión de cada unode los componentes4

!4 Tipo de completación 3Productor [in'ector4 Re una zona om;ltiples zonas.

c4 Rentro del tipo de completación ca!e recalcar el tipo de fluido #ue,a a fluir 3petróleo [gas [agua4< ' sus caracter0sticas* las cuales seo!tienen %aciendo análisis de los fluidos pro,enientes de cada unade las zonas producti,as del pozo< si el producto tiene o nocomponentes asociados como (< B-(< CO-* etc.

d4 (itio o lugar de completación 3en tierra firme @On s%ore< o fuera decosta @Off s%ore

e4 Limitación de espacio.

69

S#--)./

-.+. +# :#) +#;.+:--)./



aH P%?u%a de Retenci>n

Puede utilizarse una ,ál,ula de retención* generalmente u!icada de -a 1 tramos de tu!er0a por encima de la descarga de la !om!a* paramantener una columna llena de fluido so!re la !om!a. (i la ,ál,ulade retención falla* o si no se instala< la pDrdida de fluido de la tu!er0aa tra,Ds de la !om!a puede causar una rotación in,ersa de la unidadsu!"superficial cuando el motor está parado.

La aplicación de energ0a durante el per0odo de la rotación in,ersapuede causar #ue se #ueme el motor o el ca!le* o #ue se rompa laflec%a de alg;n componente.

n las aplicaciones donde es posi!le la ocurrencia de un !lo#ueo por gas* es preferi!le u!icar la ,ál,ula de retención más arri!a* a 6 o 9uniones por encima de la !om!a. sto proporcionará una columna defluido capaz de romper un !lo#ueo de gas en el caso de #ue ele#uipo se pare.

n a#uellas instalaciones donde no se utiliza una ,ál,ula deretención* se de!e permitir #ue transcurra el tiempo suficiente para#ue la tu!er0a se drene a tra,Ds de la !om!a antes de #ue se ,uel,aa arrancar el motor. (e recomienda un m0nimo de 12 minutos.

H P%?u%a de Drenado o -urga

Cada ,ez #ue se utilice una ,ál,ula de retención en la tu!er0a deproducción* se recomienda instalar una ,ál,ula de drenado

inmediatamente por arri!a de la ,ál,ula de retención para e,itar lae,entual remoción de la tu!er0a con todo el fluido contenido en Dl. (ino %a' ,ál,ula de retención no %a' razón para #ue e$ista una ,ál,ulade drenado* 'a #ue el fluido de la tu!er0a por lo general es drenado atra,Ds de la !om!a cuando se realiza la remoción.

cH Re%e?ador de Rotaci>n In?ersa

71



Puede %a!er una aplicación del sistema >( en donde la instalaciónde una ,ál,ula de retención sea poco con,eniente. Tal es el caso* por

e&emplo* si se tiene conocimiento de #ue el e#uipo su!superficialpudiera ,erse o!struido por car!onatos* arena* asfalto* etc. n estoscasos podr0a desearse in'ectar fluidos producidos* ácidos u otrosproductos #u0micos a tra,Ds de la tu!er0a de producción paradespe&ar los materiales e$tra+os. Con la instalación de la ,ál,ula deretención en la tu!er0a* esto no ser0a posi!le.

Ba' aparatos electrónicos en el mercado #ue pueden detectar larotación in,ersa de la !om!a ' e,itar el arran#ue de un sistema >(durante el tiempo #ue perdure esta condición.

Las partes electrónicas del re,elador de rotación in,ersa estánu!icadas en el controlador ' la unidad de sensores está conectadaelDctricamente al ca!le de potencia >(. Cuando el sistema >( sedetiene ' se permite #ue el fluido producido retroceda a tra,Ds de latu!er0a ' la !om!a* la potencia #ue está siendo generada por elmotor #ue gira en re,ersa puede ser detectada por el rele,ador derotación in,ersa* !lo#ueando cual#uier intento de arrancar %asta #uela condición %a'a terminado.

72



CA-ITULO III

DISEO DE LA CO-LETACION DUAL CONCENTRICA

5.1./ DISEO $ASICO 8 SELECCIMN DE E0UI-O -ARA$O$EO ELECTROSUERGI$LE.

Con los datos de las prue!as de producción ' las de restauración depresión de cada arenisca productora o!tendremos un dise+o óptimode cada una de las !om!as electrosumergi!le para re,estimiento deF. Para reca!ar la información del pozo* del 'acimiento ' de los

fluidos a producir* se de!en seguir los siguientes pasos:

7. ecolectar la información actual del pozo: datos de las prue!as deproducción ' restauración de presión* de cada arena a completar.

-. Reterminar la producti,idad del pozo 3potencial4.

1. Calcular los ,ol;menes de fluidos* tomando en cuenta el gas acondiciones de succión de la !om!a.

. Calcular la carga dinámica total 3descarga de !om!eo re#uerida4.

6. (elección de la !om!a de acuerdo a la tasa de flu&o deseada.

9. Calcular las dimensiones de las !om!as 3n;mero de etapas4.

F. (eleccionar el tama+o adecuado de la !om!a* el motor ' elprotector.

73



5. scoger el correcto tipo ' tama+o del ca!le de potencia.

G. calcular el ,olta&e ' potencia en superficie para seleccionar elta!lero ' el transformador.

Los datos del pozo (POL "(J para cada arena productora* semuestran en la ta!la 1* las cuáles nos ser,irán para dise+ar nuestrose#uipos electrosumergi!le para luego proceder a escoger losaccesorios ' %erramientas con los #ue se armará el dise+o denuestra completación dual concDntrica electrosumergi!le.

INFORACION ARENA SU-ERIOR ARENA INFERIORCAMPO (POL (POLPOÒ "(J "(JÒ)A )APO U 3M7 @A ' @C4 )APO TCOMPLTACI) >( ">( F^ >(">( FÎ)TALO 59-b " 595-b 32b4 55G2b " 5GF9b 359b4RI(PAO( 6 RPP 6 RPP>PR 722 922

>PPR G52 -F2>APR -2 112>( 12 66 API -7.F --IP 7.5G 2.7FP_s 3lpca4 -F72 -61P_f 3lpca4 --FG 71G5P! 3lpca4 57- 16Pca! 3lpca4 762 762TRB 3pies4 9G2F F771)IL (O> >(3pies4 16F2 -75F

Ta%a 5 DATOS DE -RODUCCION DEL -O<O ES-OL R/S0

74



5.* -ROCEDIIENTO O-ERACIONAL -ARA $A"ARUNA CO-LETACIMN DUA CONCNTRICA

5.*.1 O$"ETIO

Presentar el procedimiento de !a&ada para una completación dualconcDntrica >(">( para re,estimiento de F* #ue permita producir simultánea e independientemente dos arenas diferentes.

5.*.* -ROCEDIIENTO O-ERACIONAL

7." ,aluar ' determinar el IP de cada una de las arenas #ue seráncompletadas.

-." ealizar ,ia&e de cali!ración o acondicionamiento parare,estimiento de F.

Nota eciprocar ' rotar la sarta para asegurar ' acondicionar lasperforaciones ' la zona donde será asentada la empacadura

permanente.1." Armar ' pro!ar el e#uipo de presión< tam!iDn armar la unidad deca!le elDctrico para !a&ar la empacadura.

." Armar ' correr el ensam!la&e con un cali!rador de 9 %asta laprofundidad de asentamiento de la empacadura.

6." Armar ensam!la&e con empacadura permanente de acuerdo a lasiguiente secuencia.

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Tapón e$pulsa!le 3POP4 -"F?5 U >O

)ipple de asentamiento -" F?5 " -.-6)52 U >o$ $ Pin

Tu!o corto -" F?5 )52 U >o$ $ Pin

Adaptador de fondo .F62 $ -" F?5 )52 U Pin $ 1"7?- Pin

(ección pulida IR< .F6 Pin Up $ >o$ Ro_n 5 U)IRAR(

Coupling sellante .F6 @

mpacadura emo,i!le F $

Berramienta de asentamiento

FIG 5)./ Ensa%ae inferior a %a e+aBuetadura

Figura de Edgar i%%a?icencio

9." >a&ar ensam!la&e de empacadura remo,i!le* correlacionar conregistro ="CCL ' asentar a la profundidad deseada 3entre am!asarenas4. ecuperar la %erramienta de asentamiento< desarmar ele#uipo de presión ' la unidad de ca!le elDctrico.

Nota Como contingencia* se dispondrá de una %erramienta deasentamiento adicional ' de una marca radiacti,a en el casing para

76



!a&ar el ensam!la&e con tu!er0a* en el caso de #ue e$ista pro!lemasdurante la corrida con ca!le elDctrico.

F." Para realizar la prue!a de presión de acuerdo a la siguientesecuencia:

Pata de mula 1"6?5 )U >o$

21 Unidad de sellos 1"6?5 >o$ Up $ Pin Ro_n

27 Tu!o espaciador 1"6?5 >o$ Up $ Pin Ro_n

2- Unidad de sellos PMIUM 1"6?5 >o$ Up $ Pin Ro_n

Localizador PMIUM 3(I) U)IRAR( (LLO(4 1"7?- U >o$ $1"6?5 Pin

7 )ipple de asentamiento -.F6 Perfil * 1"7?- U G.1X? ft >o$ Up $Pin Ro_n.

27 Tu!o corto 1"7?- 9.6X?ft )52U

mpacadura recupera!le F $ -9X

(arta de tra!a&o 1"7?-5." Meter tu!er0a de 1"7?- U con sarta de prue!a desdesuperficie %asta localizarla entre el punzado superior ' laempacadura permanente. Asentar la empacadura recupera!le 'pro!ar la empacadura permanente ' POP con 622 lpc. Rurante 76minutos.

Re!e de&ar asentado el registro de presión

Nota (i no es e$itosa la primera prue!a* desasentar la empacadura

recupera!le< empotrar unidad de sellos ' presurizar con 622 lpc< por 76 minutos para ,erificar la integridad de la empacadurapermanente< la sección pulida 3&unta receptora de sellos4 ' POP.

)ota: Rurante las prue!as anteriores no e$ceder la presión deruptura del tapón e$pulsa!le. 3POP4.

G." Resasentar la empacadura recupera!le< le,antar ' asentar por encima de los punzados superiores.

77



(acar a superficie la tu!er0a 1"7?- RP. Resarmar sarta de prue!a.

72." Armar la siguiente secuencia:

Pata de mula [auto alineante 1"6?5 )U >o$

Tapón e$pulsa!le 1"6?5.

21 Unidad de sellos 1"6?5 >o$ Up $ Pin Ro_n

27 Tu!o espaciador 1"6?5 >o$ Up $ Pin Ro_n

2- Unidad de sellos PMIUM 1"6?5 >o$ Up $ Pin Ro_n

Localizador PMIUM 3(I) U)IRAR( (LLO(4 1"7?- U >o$$ 1"6?5 Pin.

7 )ipple de asentamiento -.F6 Perfil * 1"7?-" U G.1X? ft >o$ Up$ Pin Ro_n.

Centralizador 1"7?- U* G.1X?ft. >o$ Up $ Pin Ro_n* 9 OR.

27 Tu!o corto 1"7?-U* G.1X?ft >o$ Up $ Pin Ro_n

2- nsam!la&es de >last \oints* 1 U* G.1X?ft >o$ Up $ PinRo_n* L"52

27 Tu!o corto 1"7?-U* G.1X?ft >o$ Up $ Pin Ro_n

(%ear su! 3F2.222 L>(4* 1 U G.1X? pie >o$ Up $ Pin Ro_n.

Tu!er0a 1"7?-* G.1X? pie U >o$ up $ Pin Ro_n

@27 Tu!o corto 1"7?- U* G.1X?ft >o$ Up $ Pin Ro_n

Cross [O,er 1"7?- Pin $ 6 >o$

Casing de 6 3Cápsula4.

78



7-." Armar mesa falsa de soporte para el ensam!la&e ' armado dele#uipo >( inferior* #ue ,a a ir encapsulado de acuerdo a la

siguiente secuencia:

"(ensor

"Adaptador de sensor a motor

"Motor

"Protector superior e inferior

"IntaSe

">om!a

"Rescarga de la >om!a -"1?5 a 1.F62

"Cross O,er -" F?5 >o$ $ -"1?5 Pin

"Tu!o corto -"F?5

"Colgador de la capsula 6"7?-

"Tu!o corto -"F?5 para manio!ra

71." Armar el penetrador del ca!le ' de los capilares de acuerdo conel procedimiento del personal tDcnico. Una ,ez armado todo esteensam!la&e* presurizar nue,amente con 622 lpc. contra el tapóne$pulsa!le por 6 minutos para ,erificar la integridad del ensam!la&e.Re&ar registro de prue!a.

7." >a&ar 5 &untas de tu!er0a de producción -"F?5 9.6X?pie )"52

U colocando protectores de cuello. sta longitud de tu!er0a nos!rinda una suficiente fle$i!ilidad al momento de realizar elespaciamiento de la tu!er0a.

76." Armar mesa falsa de soporte de 762 Toneladas* cu+a >OT*ele,ador de cu+as* collar0n ' mordazas de -"F?5 ' -"1?5< usar le,antador de -"F?5.

79."Armar la siguiente secuencia de:

80



Am!as sartas 3!'"pass ' !om!a superior4* de!en ser pre,iamenteespaciadas antes de iniciar el armado de la !om!a< durante este

procedimiento la sarta de !'"pass será sostenida por el ele,ador ' la!om!a se armara usando _inc%es del taladro.

Una ,ez # la !om!a este parcialmente armada 3de!en #uedar por lomenos 9 pies del !'"pass li!re4* colocar nue,amente la mesa falsa 'armar un tu!o de !'"pass adicional.

epetir el procedimiento de armado del >( etapa 1 ' < 3,er ig.24 ' diagrama siguiente.

7F."Armar el armado ' corrida del e#uipo 3>(4 superior de acuerdoa las instrucciones del personal tDcnico seg;n la siguiente secuencia:

"sensor 1.F6.

"adaptador 1.F6

"e#uipo >( 3de&ar la descarga sin conectar4 1.F6

"descarga -"1?5.

75."Conectar la %erramienta con la &unta receptora de sellos 's_i,el -"7?5 U ' tu!o corto de -"1?5 con cone$ión rápida 3,er etapa 6del diagrama 7 ' -4* posteriormente conectar la cone$iónrápida el s_i,el telescópico* adaptador ' ,ál,ula de un solo sentidoC%ecS ' descarga de la !om!a -"1?5* realizar el recorridotelescópico* espaciar ' alinear las - sartas.

inalmente conectar la descarga de la !om!a al e#uipo >( 3etapa 9diagrama 14.

7G."Pro!ar todo el ensam!la&e con 622 Lpc por 6 min. Contra la,ál,ula C%ecS del e#uipo superior ' el tapón e$pulsa!le de la puntade ensam!la&e. Re&ar registro de presión de prue!a.

-2."Continuar !a&ando el ensam!la&e con tu!er0a de producción de "7?- pro!ando ' megando el ca!le cada -222 pies ' pro!ando lasarta cada -222 pies con 622 LPC de presión por 6 min. de&ar registro de la presión de prue!a.

83



-7."Continuar !a&ando el ensam!la&e %asta el tope de la empacadurapermanente 372 pies por encima4* presurizar tu!er0a %asta romper

tapón e$pulsa!le 3POP superior del ensam!la&e4.

--."Una ,ez ,erificada la ruptura del tapón e$pulsa!le de la sartacontinuar !a&ando %asta empotrar la sección de sellos en la unidadpulida o &unta receptora de sellos de la empacadura permanente.Pro!ar sello con 622 LPC por 6 min. Continuar presurizando %astaromper tapón e$pulsa!le 3POP inferior4.

-1."Armar el colgador dual F* 72222 3casing BA)=4 $ colgador de la tu!er0a e$terna de producción "7?- $ colgador de tu!er0a de

producción de -"1?5< ,erificar espaciamiento ' le,antar la sarta pararealizar cone$iones de penetradores para los ca!les de cada !om!amas los capilares destinados para la in'ección de #u0micos. Colocar elementos del colgador* asentar el colgador en la sección >.

-."Colocar ,ál,ula de de seguridad para contener la presión 'desarmar el >OP F por 72222 lpc< instalar sección c ' pro!ar con1222 psi

-6."Armar >OP F por 72222 lpc ' pro!ar con 1222 psi.

-9."Armar la siguiente secuencia:

" Pata de mula

"Unidad de sellos -.F6 O.R. 31 sellos4

" spaciador.

"Adaptador.

-F.">a&ar unidad de sellos con tu!er0a de producción de -"F?5 *9.6X?ft )52 U Bem!ra $ Mac%o< %asta la &unta receptora desellos.

Pro!ar los sellos por el espacio anular con 622 lpc.* realizar espaciamiento* armar colgador de la tu!er0a ' asentar en la secciónC< colocar la ,ál,ula de seguridad para contener la presión ' armar >OP de F * 72.222 psi de presión.

85



Terminar de armar ca!ezal de completación dual ' penetradores3ca!le elDctrico ' capilares de in'ección de #u0micos4 ' arrancar

!om!as ' monitorear el pozo.

5.5./ 7ERRAIENTAS DE ANE"O NECESARIAS -ARALA CORRIDA.

"le,ador 6"7?-*-"F?5*-"1?5.

"le,ador de cu+as de -"F?5* -"1?5.

"Lla,es %idráulicas con mordaza de 6"7?-* -"F?5* -"1?5.

"Collar0n 3safet' Clamp4 6"7?-* -"F?5* -"1?5.

"Cu+a manual -"F?5* -"1?5.6"7?-

"Mesa falsa de 762 toneladas.

"Cu+a >OT de -"1?5.

"le,ador inferior -"1?5.

5.6./ENTA"AS DE LA CONFIGURACION -RO-UESTA.

" limina el uso de la ,ál,ula de asentamiento 3standing ,al,e4 parapro!ar la sarta* con los costos ' riesgos de atascamiento #ue implica.

" A%orra el uso de e#uipo de ca!le fino 3(licSline4 para realizar manio!ras de pesca de ,ál,ula de asentamiento 3standing ,al,e4*con todos los incon,enientes #ue se pueden generar* con los costosadicionales #ue implica.

" A%orro de apro$imadamente - d0as de taladro 3Tiempo ' Costos4por concepto de prue!a de cada uno de los componentes de la sarta' las operaciones asociadas.

86



" Permite usar una tu!er0a de >'"pass con,encional 3sinre#uerimientos adicionales4* simplificando los e#uipos de mane&o ' la

manio!ra para la corrida. La longitud de cada tu!o de >'"pass noestá determinada por la longitud de la !om!a ni por el espaciamiento.

" La configuración para el ensam!la&e de la !om!a superior* con uns_i,el en la sarta larga ' un s_i,el telescópico en la sarta cortaproporciona un mecanismo sencillo* rápido ' seguro para elespaciamiento ' armado final.

" La configuración del ensam!la&e permite #ue toda la sarta seapro!ada %asta #ue llega al fondo. )o se realiza solo por secciones.

"l colgador de la capsula es sencillo ' fácil de pro!ar*adicionalmente la configuración es concDntrica de manera tal #ue nore#uiere s_i,els ni piezas fle$i!les adicionales entre am!as !om!as.

5.9./RECOENDACIONES DE O-ERACIONES -REIASA LA CORRIDA DE LA CO-LETACION DUAL $ES.

ealizar reuniones de seguridad ' pre"tra!a&o entre todas lascompa+0as in,olucradas para discutir los riesgos asociados a laoperación ' los procedimientos operacionales.

,aluar ' determinar el IP de las arenas a ser completadas<considerar el uso de empacaduras permanentes recupera!les en elensam!la&e de fondo. ealizar cali!ración del re,estidor intermediode F con raspador frente a los punzados de cada arenao!ligatoriamente con Taper Mill para eliminar la presencia dees#uirlas o restos metálicos generados por el ca+oneo.

5.:./DIAGRAA ECANICO -RO-UESTO.

Fig. 65 Diagraa Fina% de

87



.

Insta%aci>n de% +ac&er +or encia de% ES-

Cuando dise+amos una completación de!emos usar PacSers* laprimera opción para la u!icación de un pacSer es instalarlo como enun >( con,encional. l ingeniero de la completación de!e tener cuidado #ue por el pacSer puedan pasar los - ca!les elDctricos* loscapilares ' un sistema de ,entilación de gas si es necesario.

TDcnicamente no %a' razón para decir #ue una !om!a entre enfuncionamiento antes #ue la otra !om!a* aun#ue %a' algunasrazones secundarias. La me&or práctica será la de operar la !om!ade menor presión primero ' !eneficiarse de la !om!a de presiónsuperior* de!ido a la menor profundidad de fi&ación.

-ruea +eri>dica de %a oa

Iniciar el !acS"up de la !om!a periódicamente o de&ar reposar %asta#ue se inacti,e lo necesario. Am!os están en uso* ' am!os tienen,enta&as ' des,enta&as.

O+eraci>n -eri>dica

sto e$ige el cierre de la primera !om!a en forma regular 3de uno aseis meses4 ' el funcionamiento del !acS"up por un per0odo corto 3und0a a siete semanas4.para mantener la producción entonces %a' #ueusar la primera !om!a. sta es una !uena idea si %a' una pro!a!leposi!ilidad de escala* u otros depósitos* #ue se forman en el interior de la !om!a. sta producción puede ,erse afectada por la el %ec%o

89



de #ue no será a tra,Ds de la !om!a cuando no está enfuncionamiento.

Caio de $oas

l procedimiento para cam!iar la !om!a de funcionamiento dependedel tipo de do!le (istema (P. La ma'or0a de los sistemas e$ige #uela !om!a #ue está operando está detenida ' la cone$ión elDctrica dela !om!a no estD en funcionamiento.

CA-ITULO I

ANALISIS ECONOICO

6.1./ANALISIS ECONOICO DEL -O<O ES-OL R/S0

90



n este cap0tulo se realizara un análisis económico del pro'ecto decompletación dual concDntrica >(">(* en el cual mostraremoscuánto será la in,ersión* en #uD tiempo la recuperaremos ' cuál ,a aser el margen de ganancias al comenzar a producir el pozo.

(e desarrollará un flu&o de ca&a para notar los ingresos ' costos denuestro pro'ecto* para - a+os de ,ida ;til en con&unto con el análisisde indicadores económicos* como son: TI 3Tasa interna deetorno4 ' A) 3alor Actual )eto4* para poder compararlos con latasa del mercado ' poder determinar si el pro'ecto es o no ,ia!le* '

económicamente &ustificati,o para realizar la in,ersión.

inalmente calculamos el tiempo* en #ue reco!ramos la in,ersióninicial ' además %acemos un análisis de sensi!ilidad para mostrar #ue nuestro pro'ecto contin;a siendo económicamente facti!le si es#ue los costos ' gastos aumentan o disminu'en anualmente.

Nota (e representará como gastos ,aria!les la sim!olog0a 3=4 '

como gastos fi&os la sim!olog0a 3=4. A continuación &unto a cada enca!ezado de cada una de lassiguientes ta!las:

6.*./COSTOS DE LOS E0UI-OS 8 ACCESORIOSUTILI<ADOS EN LA CO-LETACION DUAL -ARA EL-O<O ES-OL R/S0. GFH

1./ CO-LETACION INFERIOR SIN E0UI-O $ES

DETALLE -. UNIT CANT TOTAL

TU>O COTO - 1?5^* )"52* *9 L?P* U 36b 76b4 7*962 5 71*-22

MPACARUA BIRAULICA F^ - F?5^ -9 L?P 3(P* 4 1-*62 7 1-*62

91



POTCTO( R CA>L PAA TU>IA R - 1?5^ *2 9 -9*92

CAMI(A R(LI`A>L TIPO L - 1?5^ U 3RIW7*5F6^4 1*G92 7 1*G92

)O =O )IPL - 1?5^ 3RIW7*5F6^4 7*G52 7 7*G52\U)TA R (=UIRAR - 1?5^ -*22 7 -*22

>LOJU R (OPOT - 1?5^ 72*22 7 72*22

CLAMP( PAA >(* TU>IA - 1?5^ > PA(( 7*-22 9 F*-22

U)IO) =IATOIA 3(IL4 - 1?5^ 1*122 7 1*122

\U)TA TL(COPICA CO) (IL R - 1?5^ 77*GF2 7 77*GF2

ALULA CBC8 U)IRICCIO)AL R - 1?5^ -*992 7 -*992

TOOL 7?-^* 7-*9 L?P 79*722 7 79*722

PO)= - 1?5^* *9 L?P PAA (OPOT R >( 7*192 7 7*192

\U)TA CPTOA R (LLO(* RIW-*66^ 6*92 7 6*92

U)IRAR( R (LLO(* RW-*66^ 7*-G2 1 1*5F2

(PACIARO R (LLO(* RW-*61^ CO) TOP 7*-G2 7 7*-G2

PATA R MULA -*6^ 2*6b R LO)=ITUR 152 7 152

> PA(( T>= - 1?5^* *F L?P* P"772 >O"PI)?O(CA( 22 7 22

($(A .E A C$!E(AC#$, #,E"#$" V 169'*

*./ CO-LETACION SU-ERIOR SIN E0UI-O $ES GFH

DETALLE P. U)IT CA)T TOTAL

TU>O COTO 7?-^* )"52* 7-*9 L?P* ) AM 6*222 7 6*222

TU>IA -"1?5^ * )"52 *F L?P* U G*222 F 91*222

TU>IA "7?-^ * )"52 7-*9 L?P* U ) AM G*222 7 7-9*222

(TA)RI)= AL 7*5F6^ *692 7 *692

POTCTO( R CA>L PAA T>= R -"1?5^ 122 752 6*222

TOTAL DE LA CO-LETACION SU-ERIOR V *9*'9:

5./ COSTOS DE INSTALACION. GFHDETALLE -. UNIT CANT TOTAL

OPARO R COMPLTACIO) 7*222 5 5*222

MOILI`ACIO) R BAMI)TA( PJUhA(V 9.9 1) GG2

-ERSONAL TECNICO EN -ROTECTORES DECA$LE

OPARO CTIICARO 7*222 6 6*222

OPARO AUILIA 562 6 *-62COIRA RUAL R LA >( BAMI)TA( R"7?- -"1?5^ P(O)AL CALIICARO 7G*-G2 7 7G-G2

92



X 1YJ:.J9

GASTOS -OR ANTENIIENTO -OSTERIORES GH

Rurante los cinco a+os de ,ida del pro'ecto* se realizará unreacondicionamiento para cam!iar la !om!a superior ' será elmantenimiento a la mitad del tiempo de duración del pro'ecto.

Además del mantenimiento normal de ca!ezal ' sistema* el cual seráde F U(R? >!l.* el cual será descontado del flu&o de ca&a.

DETALLE P. U)IT CA)T TOTAL#O DE ANTENIIENTO -ARA CA$IAR $ESSU-ERIOR V )9. 1 V )9.

TOTAL DE GASTOS -OR ANTENIIENTO 562*222

TOTAL DEL -RO8ECTO A * AOS X V *Y99:.J9

6.5./ INGRESOS -OR LA ENTA DE CRUDO DEL -O<OES-OL R/S0

Conociendo #ue para el mes de (eptiem!re del -22G* el precio del!arril es de 9 U(R seg;n el est Te$as Intermediate 3TI4* a este,alor se carga una penalidad de 72 de!ido a la calidad. A ese ,alor se de!e de #uitar los costos operacionales de F U(R.

Por lo tanto el ,alor #ue reci!iremos es de F U(R durante el primer a+o ' de 66 U(R para el siguiente a+o.

94



Bemos %ec%o un pronóstico de los ingresos #ue ,amos a o!tener durante un periodo de dos a+os a partir de septiem!re del -22G #ue

es la fec%a en la cual el pozo está listo para empezar a producir*%asta el mes de Agosto del a+o -277< donde se asume como fin delpro'ecto. (e considera una declinación del FH anual.

95



96

ENTA DECRUDO $$LS DIAS $$LS TOTAL VUSD

)TA (TIMARA Z DIA

(PTIM> RL -22G Z F U(R125

0 303750

0 1762500

OCTU> RL -22G Z F U(R

1243 31

38533 1811051

)OIM> RL -22G Z F U(R

1235 30

37050 1741350

RICIM> RL -22G Z F UR(

1228 31

38068 1789196

)O RL -272 Z F U(R

1221 31

37851 1778997

>O RL -272 Z F U(R

121

4 28

3399

2 1597624

MA`O RL -272 Z F U(R

1206 31

37386 1757142

A>IL RL -272 Z F U(R

1199 30

35700 1677900

MAO RL -272 Z F U(R

1192 31

36952 1736744

\U)IO RL -272 Z F U(R

1184 30

35520 1669440

\ULIO RL -272 Z F U(R

1177 31

36487 1714889

A=O(TO RL -272 Z F U(R

1170 31

36270 1704690

(PTIM> RL -272 Z 66 U(R

1162 15

17430 958650

OCTU> RL -272 Z 66 U(R

1155 31

35805 1969275

)OIM> RL -272 Z 66 U(R

1148 30

34440 1894200

RICIM> RL -272 Z 66 UR(

1141 31

35371 1945405

)O RL -277 Z 66 U(R

1133 31

35123 1931765

>O RL -277 Z 66 U(R1126 28 31528 1734040

MA`O RL -277 Z 66 U(R

1119 31

34689 1907895

A>IL RL -277 Z 66 U(R

1111 30

33330 1833150

MAO RL -277 Z 66 U(R

1104 31

34224 1882320

\U)IO RL -277 Z 66 U(R

1097 30

32910 1810050

\ULIO RL -277 Z 66 U(R

108

9 31

3375

9 1856745 A=O(TO RL -277 Z 66 U(R

1082 31

33542 1844810

ENTA TOTAL DURANTE DOS AOS

42`*091828



6.6./FLU"O DE CA"A

2 7 - INGRESOS -ORENTAS

*[J61.9*5 *6[96*.69

3"4 ?O CAM>IO R>OM>A (UPIO " 562.222 XH UTILIDADO-ERACIONAL

*[J61.9*5 *[J1).59

34RPCIACIO)R ACTIO I\O

192*222

192*222

INERSIONTOTAL 1[J:'J9

FLU"O DE CA"A 1[J:'J9H

*1[11.9*5 *1[J).59

A#u0 podemos apreciar mediante este análisis #ue nuestra tasa deretorno tiene un ,alor mu' ele,ado* pero esto es normal enin,ersiones petroleras.

O!ser,ando la tasa del mercado #ue es del 76H* ' nuestra TI esde 7--GH* lo #ue %ace mu' atracti,o a nuestro pro'ecto.

TAR 19\

AN V *)[55.()

TIR 1**(\

6.9./ DE-RECIACION DE LOS E0UI-OS

97



DE-RECIACION

INERSION AO 1 * TOTAL SE0UI-OS DE SU-ERFICIE

8 DE FONDO J*. - 192.222 192.222 F-2.222 2

Asumimos una ,ida ;til de los e#uipos de su!suelo ' superficie dedos a+os. Al final el ,alor de sal,amento #ueda cero por #ueasumimos #ue el e#uipo #ueda completamente in;til* aun#ue en la

realidad no es as0.

6.:./ ANALISIS DE SENSI$ILIDAD

(e %a %ec%o un análisis de sensi!ilidad aumentando ' disminu'endolos porcenta&es tanto en los ingresos ' los egresos !uscando si en unporcenta&e de estos el pro'ecto se %ace económicamente norenta!le.

#,%"ES$S

+A"#AC#$, (#" +A,

"ES(A.$

201474

D 34303,997, E-)#

&/1413

D 32,810,743 E-)#

&01352

D 31,317,488 E-)#

/1290

D 29,824,234 E-)#

01229

D 28,330,980 E-)#

-/1168

D 26,837,726 E-)#

-&01107

D 25,344,472 E-)#-&/ 1045 23,851,218 E-)#

98



CA-ITULO

CONCLUSIONES 8 RECOENDACIONES

9.1./ CONCLUSIONES

• (e conclu'e #ue el pro'ecto es altamente renta!le de!ido a #ue

su TI 37--GH4 ' el A) 3-5112.G52 U(R4 es alta en

comparación con la tasa del mercado TMA 376H4< el tiempo

de pago de la in,ersión es de d0as.

• La implementación de una completación dual concDntrica es

mu' con,eniente* de!ido a #ue ma$imiza la producción* por la

recuperación de reser,as de otro %orizonte productor* logrando

producir de dos zonas a la ,ez ' en forma independiente*

e,itando el flu&o cruzado.

100



• l D$ito esta en #ue* con una sola perforación de un pozo *

,amos a poder producir dos estratos* a%orrándonos laperforación de otro pozo ' de esta manera minimizar el impacto

am!iental ' los riesgos #ue se presentan en una perforación '

completación.

• l pro!ar pre,iamente cada uno de los componentes de las

sartas* accesorios ' e#uipos* ' usar la tecnolog0a Ma$imus de

lle,ar armados los motores* &unto con el sensor ' protectores*e,itando el cam!io de aceite dielDctrico ' c%e#ueo del mismo

nos permite un a%orro de apro$imadamente - d0as de taladro.

• La in'ección de #u0micos al pozo ,0a capilar a cada una de las

!om!as elDctricas sumergi!les* e,itará la formación de

incrustaciones de calcio '?o magnesio* emulsiones fuertes* #ue

pudieran producir atascamiento ' !lo#ueos* respecti,amente

9.*./ RECOENDACIONES.

• (e de!e realizar la inspección de las sartas* accesorios '

e#uipos en la !odega* antes de ser lle,adas a la locación donde

se está lle,ando a ca!o el reacondicionamiento. stecomprenderá el conteo de tu!er0as* medidas* partes* a fin de

e,itar incon,enientes por falta* o mal estado de cada una de las

partes #ue conforman la completación dual concDntrica.

• Re!ido al alto riesgo durante la armada* !a&ada ' prue!a de la

completación* se de!e utilizar empresas de ser,icios con

101



ANEZOS

ANEZO A ./-ROFUNDIDADES DE ASENTAIENTO DELA CO-LETACION INCLUIDO EL $7A.

-ampo& #S;. *'SF;reparado por& #dgar *illa!icencio< Stalin FuimG-ompaHa& #S;. #-:+.

104

CO-LETACION DUAL CONCENTRICA $ES/ $ES J]I./S +# )/##S&#/ ?1& 8642J ' 8682J#/ : )/E#).& 8890J ' 8976J

RATO( R (TIMI)TO RL PO`O (POL "(J

Tama+o Peso l!s? pieRriftpulg

Casing F^ -9 9.76Productor petróleo



CO-ONENTES NO TU$ULARES

CA)TIRAR R(CIPCIO) LO)=ITUR

CA>L RALR X- 3#uipo>( (uperior4 59-b

CA>L RALR X 3#uipo>( Inferior4 55G2b

Clamps protectores (uperiores 5991b

6 Clamps protectores Inferiores 5G2b

CUARTA SECCION DE CO-LETACION DUAL T$G DE-RODUCCION CONCENTRICO DE */5)]

105



TERCERA SECCION DE LA CO-LETACION DUAL T$GEZTERNO AL CONCENTRICO DE 6/1*] W $8 -ASS T$G WSO-ORTE DE $ES

K)# ' )/#CA,(#.A. .ESC"#!C#$,

$,%3 (+. 3 . 3

/<L#?L #E##/-).))/ 30 0 30

106

K)# ' )/#CA,(#.

A. .ESC"#!C#$, $,% 3 (+. 3 . 3

/<

E""EE"E,C#A$"#%#,A 30"00 0 30

1(B#,% 5A,%E".E *-&'2 2-7'8 1 30 31

1 $+E" 2-7'8 2-*'8 1"25 31 32"25

200(B% 2-*'8 .E 44`C' 8800 32"25 8832"25

1 (uo corto 2-*'8 22"32 8832"25 8854"57

1Camisa decircuación 2-*'8 3 8854"57 8857"57

15(ueria 2-*'8 de44`c'u 616 8857"57 9473"57

1- $er 2-*'8 ;2-&'8 1 9473"57 9474"57

10 (ueria de 2-&'8 300 9474"57 9774"57



1 :)/ M/# +# 4'1<2L 1"5 30 31"5

193 +# 4'1<2L 8584"4 31"5 8615"9

1/ipple de asentamiento4'1<2 $ 4 1 8560"5 8561"5

1 ubo corto 4'1<2 30"62 8561"5 8592"1

1M#?)#/ LBL 4'1<2 1"25 8592"1 8593"4

1SK)*# ##S-.;)-.+# 2'1<8L 4"2 8593"4 8597"6

1 :ni@n aNustable 2"12 8597"6 8599"7

1

B ;SS :)/ +# 2'

1<8L 100 8599"7 8699"7

1lo%ue de soporte debomba 0"9 8699"7 8700"6

ENSA$LA"E DE LA $O$A SU-ERIOR

107

CA,(#.

A. .ESC"#!C#$,

$,

% 3 (+. 3 . 33 -one$i@n derecAa B tool 2'3<8 11"8 8627"5 8639"31 **: -M#-O 2'3<8 1"0 8639"3 8640"3

1+#S- +# .? 2'3<8 0"5 8640"3 8640"8

1 +;+. 2'3<8 = 3"75 0"75 8640"8 8641"51 ; 3"75 0"5 8641"5 8642

1.? ##-)- %C6&00'98E(A!AS 23"5 8642 8665"5

1 S#;+. +# S 2"5 8665"5 86681 ;.#-. . S#. 12"6 8668 8680"61 ; 0"5 8680"6 8681"11 ?.. 1230 * < 38 14 8681"1 8695"11 ; 0"5 8695"1 8695"61 +;+. ?:)S#/S. 0"4 8695"6 86961 S#/S. 4"1 8696 8700"11 /-# S.;.# 2'3<8 0"5 8700"1 8700"6



SEGUNDA SECCION DE CO-LETACION DUAL ENSA$LA"EINTEREDIO

K)# ')/#

CA,(#.A. .ESC"#!C#$,

$,%#(. 3 (+. 3 . 3

2 ubera 2'7<8 30 8700"6 8760"61 ubo corto 2'7<8 6 8760"6 8766"6

1

/ipple de

asentamiento 2'7<8 1 8766"6 8767"61 ubo corto 2'7<8 4 8767"6 8771"6

1 ubera adaptador alcolgador 2'7<8 6 8771"6 8777"6

$O$A ELECTRICA ENCA-SULADA

K)# ' )/#CA,(#.

A. .ESC"#!C#$,$,%#(

. (+. 3 . 31 ubo corto 2'7<8 3 8769"6 8772"6

108



1 = o!er 2'7<8P2'3<8

2 8772"6 8774"6

1 ubo corto 2'3<8 3 8774"6 8767"61 +escarga 2'3<8 2 8767"6 8769"61 daptador 2'3<4 2"4 8769"6 87721 omba

+-800<123#tapas

18 8772 8790

1 )nta>e 2"8 8790 8792"83 ;rotectores o

sellos18 9792"8 8810"8

1 ?otor 2145* <27

23"4 8810"8 8834"2

1 daptador 3'3<4P2'3<8

0"8 8834"2 8835

-RIERA SECCION DE CO-LETACION DUAL TU$ERIA DEENCA-SULADA

K)# ')/#

CA,(#.A. .ESC"#!C#$, $,% 3 (+. 3 . 3

1-.+. +# 5'1<2L-./ +;+. 1 8777"6 8778"6

5 -S 5'1<2 17Q 20 8778"6 8798"61 $'.!er 7$ 3'1<2 1 8798"6 8799"61 ubo corto 3'1<2 1 8799"6 8800"6

1SAear S: R 70"000libras 1 8800"6 8801"6

1 ubo corto 3'1<2 10 8801"6 8811"62 untas antiestallido 40 8811"6 8851"66 uberia 3'1<2 30 8851"6 8881"61 -entraliTador 3'1<2 6 8881"6 8887"61 ubo corto 3'1<2 4"6 8887"6 8892"2

1 -entraliTador 3'1<2 6 8892"2 8898"21 /ipple 2"75U 3'1<2 #:# 1 8898"2 8899"2

1ocaliTador sin sello 3'1<2 1"4 8899"2 8900"5

2 Sellos ;remium 2"6 8900"5 8903"11 ubo espaciador de sellos 5 8903"1 8908"13 Sellos ;remium 2"6 8908"1 8910"71 ;ata de mula 1 8910"7 8911"6

109



SECCION DE FONDO "UNTO A LA E-A0UETADURAK)# '

)/#CA,(#.A. .ESC"#!C#$,

$,% 3 (+. 3 . 3

1#?;F:#+:#-:;## +# 7L = 4L 5"1 8900"5 8905"6

1 -.:;)/ S#/# 4L 0"5 8905"6 8906"1

1#=#/S)./ S#/# +#4L 9"5 8906"1 8915"6

1-.SS .*# +# 4'3<4L =2'7<8L 0"7 8915"6 8916"3

1 :. -.. +# 2'7<8L 4 8916"3 8920"3

1 /);;# +# S#/?)#/. 1 8920"3 8921"31 ;./ #=;:S# 0"5 8921"3 8921"8

110



AneKo $./ DISEO $ES SU-ERIOR

>asándonos en la ta!la 1.7 en la cual se %alla la información

necesaria para nuestro dise+o del e#uipo elDctrico sumergi!le

superior e inferior.

7." I)OMACIO) =)AL

Tomemos en consideración en nuestro dimensionamiento #ue estee#uipo electrosumergi!le se %alla &unto al >' pass tu!ing de diámetro-"7?5

DATOS DEL -O<O

Tuer=a de Re?estiiento [ F OR* peso -9 l!s?pie

Tuer=a de +roducci>n [ "7?- OR* 5 d* U* nue,o

Inter?a%o de +erforaciones [ 59-N a 595-N profundidad 3,ertical4.

-rofundidad de asentaiento de %a oa" 59-N 3medida '

,ertical4.

DATOS DE -RODUCCION

-resi>n de tuer=a. de +roducci>n en cae,a de +o,o "" 762 lpc

Cauda% de ensayo "" J W576 >PR

-rof. de referencia DatuH [ 599-N pies.

-resi>n de fondo f%uyente "" P_f W --FG lpc

111



c4 Ballar P_f al caudal deseado

P = P 1Q

P02f r

d

bpd4lpc5$

bpd67&& 1lpc/8&=P2f V *29 %+c

d4 Como %a' agua ' aceite en el fluido producido* calculo lagra,edad espec0fica del l0#uido

3(=L4 W 3(=Petróleo $ H Petróleo4 3(= Agua $ H Agua4

3(=L4 W 32.G-1$ 2.F24 37.27 $ 2.124 W .(6(1

e4 Corrección de asentamiento

s la diferencia entre la profundidad de referencia ' la profundidad de

asentamiento de la !om!a

3559-"59-4 W ** +ies

Para calcular la presión de entrada de la !om!a PIP podemos

con,ertir esta diferencia de --2 pies a psi ' restar la presión de flu&o

del pozo 3P_fd4 calculada anteriormente para el caudal deseado de6222 (T>?RIA.

P0P = P 1(Prof de referencia 1 Prof de la bomba) 9G

/" ft 4 psi2f

:⋅

⋅ pies4lpc/"

&$8 pies)5%6/155%/pies( 1lpc"/$=P0P

113



-I- X *5J %+c

1."T)MO( COMO RATO LA COLUM)A RI)AMICA

TOTAL 3TRB4

TD7X :(J +ies

Conc%usi>n -ara una tuer=a de re?estiiento de 5.1)44OD

1.9^ 19.: Qg. SEGUN LA TA$LA 1

La serie de% otor Bue se ado+ta es

OTOR SELLO $O$A

5 5 5

Usando la ta!la - se puede ,er #ue la tasa de producción deseada

3622 (T>?RIA4 pero a consecuencia al reducido espacio #ue

tenemos restando los -"7?5 de la tu!er0a !' pass* mas 2.F5 del

ca!le elDctrico plano solo disponemos de un espacio limitado de

1.1F7* por lo tanto el tipo de !om!a #ue de!eremos usar es unaes+ecia% GC1: !om!a:

$O$A GC1:< cu'o rango de operación ,a desde 7-22 %asta

-722 >PR Z 92Bz

114



Utilizando la cur,a de desempe+o de la !om!a correspondiente a

92Bz para la !om!a tipo =C7922< utilizando la tasa de desempe+o

encontramos:

ALTURA DE COLUNA -OR ETA-AX :) FT ETA-A

CONSUO DE -OTENCIA -OR ETA-AX .)9 $7- ETA-A

." CALCULA L )/ R TAPA( )C(AIO PAA

LLA LA COLU)MA R LUIRO A (UPICI

etapa4Altura

;otal<inámicaAltura =Etapas *o

Etapas&= 4etapa pies%5

pies%$&8 =Etapas *o

6." CALCULA POT)CIA AL )O R LA >OM>A3>BP4

>BP W >BP?tapa $ );mero de etapas $ (=L

>BP W 2.56 >BP?etapa $ 727 etapas $ 2.GF W 51 >BP

l re#uerimiento de BP para el sello es de 1 >BP por lo tanto

sumando los BP de la !om!a los BP del sello necesitar0amos entotal 59 BP de potencia al freno.

9." OLTA\ AMPA\ RL MOTO

115



(i disponemos un motor de 59 BP serie 122 ,a a necesitar:

olta&e ? Ampera&e Longitud 3 pies4 Peso 38g4

7-12 ? 15 A G.F 17

ste ,alor de 7-12 es el ,olta&e de la placa

La temperatura de funcionamiento del conductor ,a a ser -76/* con

ca0da de 72 ? 7222pies Z92/ seg;n ta!la 1 '

A+adiendo -22 pies de ca!le para cone$iones de superficie '

corrigiendo para -76V de temperatura en el conductor* la ca0da de

,olta&e será:

olts/=ft#&&&

/%8556/piesvolts& =olta-edeaida

⋅⋅

ste ,alor representa el G.72H del ,olta&e de la placa* ' larecomendación es #ue tra!a&emos con menos del 76H de ca0da de

,olta&e de la placa* por lo tanto aseguramos un !uen funcionamiento

del e#uipo* se arrancará el motor utilizando un panel de control

estándar

AneKo C./ DISEO $ES INFERIOR

116



Gra?edad A-I de% aceite "" -- 3 (gW 2.G-74

Suinistro de Energ=a E%ctrica

o%tae +riario dis+oni%e [ F*-22 ? 7-*F2 ,olts

Frecuencia "" 92 Bz

Ca+acidad de %a fuente de energ=a "" (istema esta!le

-." RTMI)A LA P(IO) R )TARA R LA>OM>A 3PIP4:

a4 Primero calculo el Qndice de producti,idad:

P0 =Q

P 1 Pr 2f

V 3594? 3-61"71G54j W .1J $$Ld=a +si

!4 Cálculo del caudal má$imo 3Cuando P_fW24

Q = P0 (P 1 &)ma3 r ⋅

J mk$ W 2.7F 3 -614 W J*5.1 $$L dia

c4 Ballar P_f al caudal deseado

P = P 1Q

P02f r

d

bpd4lpc&8

bpd8&& 1lpc6/7"=P2f V 159.59 %+c

118



d4 Como %a' agua ' aceite en el fluido producido* calculo lagra,edad espec0fica del l0#uido

3(=L4 W 3(=Petróleo $ H Petróleo4 3(= Agua $ H Agua4

3(=L4 W 32.G-7$ 2.64 37.27 $ 2.664 W .(J

e4 Corrección de asentamiento

s la diferencia entre la profundidad de referencia ' la profundidad deasentamiento de la !om!a

35G11"5FG24 W 165 +ies

Para calcular la presión de entrada de la !om!a PIP podemos

con,ertir esta diferencia de 71 pies a psi ' restar la presión de flu&o

del pozo 3P_fd4 calculada anteriormente para el caudal deseado de

F22 (T>?RIA.

P0P = P 1(Prof de referencia 1 Prof de la bomba) 9G

/" ft 4 psi2f

:⋅

⋅ pies4lpc/"

&$8 pies)58$&15$""pies( 1lpc"7"7=P0P

-I- X J9.5 %+c

1."T)MO( COMO RATO LA COLUM)A RI)AMICA

TOTAL 3TRB4

TD7X J115 +ies

119



Conc%usi>n -ara una tuer=a de re?estiiento de 9/1*4OD

15(.JH 1J^ *9.5 Qg. SEGUN LA TA$LA 1

La serie de% otor Bue se ado+ta es

OTOR SELLO $O$A

5J9 55) 55)

Usando la ta!la - se puede ,er #ue la tasa de producción deseada

3F22 (T>?RIA4 se u!ica perfectamente dentro del rango de

capacidad recomendada para el tipo de !om!a:

$O$A DC)< cu'o rango de operación ,a desde 662 %asta G62

>PR Z 92Bz

La figura es la cur,a de desempe+o de la !om!a correspondiente

a 92Bz para la !om!a tipo RC522< utilizando la tasa de desempe+o

encontramos:

ALTURA DE COLUNA -OR ETA-AX 9) FT ETA-A

CONSUO DE -OTENCIA -OR ETA-AX .) $7- ETA-A

." CALCULA L )/ R TAPA( )C(AIO PAA

LLA LA COLU)MA R LUIRO A (UPICI

etapa4Altura

;otal<inámicaAltura =Etapas *o

120



Etapas)/"= 4etapa pies75

pies8))" =Etapas *o(

6." CALCULA POT)CIA AL )O R LA >OM>A

3>BP4

>BP W >BP?tapa $ );mero de etapas $ (=L

>BP W 2.52 >BP?etapa $ 7-1 etapas $ 2.GF W G6 >BP

l re#uerimiento de BP para el sello es de 6 >BP por lo tanto

sumando los BP de la !om!a los BP del sello necesitar0amos en

total 722BP de potencia al freno.

9." OLTA\ AMPA\ RL MOTO

(i disponemos un motor de 722 BP serie 1F6 ,a a necesitar:

olta&e ? Ampera&e Longitud 3 pies4 Peso 38g4

-76 ? -F A 77.7 197

ste ,alor de -76 es el ,olta&e de la placa

La temperatura de funcionamiento del conductor ,a a ser -76/* con

ca0da de 7- ? 7222pies Z92/ seg;n ta!la 1 '

A+adiendo -22 pies de ca!le para cone$iones de superficie '

corrigiendo para -76V de temperatura en el conductor* la ca0da de

,olta&e será:

121



olts"%=ft#&&&

/%8 pies5$8%volts/ =olta-edeaida

⋅⋅

ste ,alor representa el 9.1H del ,olta&e de la placa* ' la

recomendación es #ue tra!a&emos con menos del 76H de ca0da de

,olta&e de la placa* por lo tanto aseguramos un !uen funcionamiento

del e#uipo* se arrancará el motor utilizando un panel de control

estándar

AneKo D./ CURA DE DECLINACION DE LA-RODUCCION ARENA SU-ERIOR 314

122



AneKo E./ CURA DE DECLINACION DE LA

-RODUCCION ARENA INFERIOR 3U INFERIOR4

123



(aa 4 - -aractersticas del #%uipo #lectrosumergible

TA>LA 6

125



TA$LA :./ Ta!la de ,olta&es ' ampera&es para el motor

TA>LA F

127

TESIS NUMERADA pozos

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