TEMA 1 SISTEMA DE PRODUCCION RESERVAS DE LOS YACIMIENTOS Las reservas son volúmenes de hidrocarburos presentes en los yacimientos que pueden ser recuperados por técnicas tradicionales o recobro primario. El concepto puede ampliarse cuando se piensa en inducir energía de yacimiento o cambios físicos-químicos a la matriz de la roca y la reología de los fluidos obteniéndose una recuperación adicional de los hidrocarburos presentes originalmente en el yacimiento Clasificación de las reservas Existen criterios que pueden usarse para clasificar reservas. La mas popular es la clasificación de las reservas de acuerdo al grado de certidumbre que se tenga de ellas. De acuerdo con ese criterio, las reservas se clasifican en : ƒ Reservas Probadas. Reservas Probables. ƒ Reservas Posibles. Sociedades que tienen que ver con Reservas – SPE (Society of Petroleum Engineers) – WPC (World Petroleum Congress) – SPEE (Society of Petroleum Evaluation Engineers) – SEC (Security Echange Commision) RESERVORIOS O YACIMIENTOS MECANISMOS DE PRODUCCION MECANISMOS DE PRODUCCIÓN PRIMARIA EMPUJE POR CAPA DE GAS EMPUJE POR GAS EN SOLUCION EMPUJE POR AGUA EMPUJE POR GRAVEDAD MECANISMOS DE PRODUCCIÓN PRIMARIA La mayor fuentes de productiva, importante mecanismo yacimiento. parte de los yacimientos utilizan varias energía natural (empuje combinado) en su vida aunque puede resultar difícil, es muy detectar lo más anticipadamente posible el natural de empuje predominante en el ETAPAS DE RECUPERACION DE HIDROCARBUROS RECUPERACION PRIMARIA Primera etapa de la producción de hidrocarburos, en la cual la energía del yacimiento natural, tales como la de drenaje por gas, el drenaje por agua o el drenaje gravitacional, desplaza los hidrocarburos del yacimiento hacia el pozo y hacia la superficie. Inicialmente, la presión del yacimiento es considerablemente más elevada que la presión del fondo del pozo dentro de él. RECUPERACION SECUNDARIA El propósito de la recuperación secundaria es mantener la presión del yacimiento y desplazar los hidrocarburos hacia el pozo. Las técnicas de recuperación secundaria más comunes son la inyección de gas y la inundación con agua. Normalmente, el gas se inyecta en el casquete de gas y el agua se inyecta en la zona de producción para barrer el petróleo del yacimiento. RECUPERACION TERCIARIA Las principales técnicas de recuperación terciarias utilizadas son métodos térmicos, inyección de gas e inundación química. El término se utiliza a veces como sinónimo de la recuperación de petróleo mejorada (EOR) pero, debido a que los métodos EOR pueden aplicarse actualmente a cualquier etapa del desarrollo del yacimiento, el término recuperación terciaria se utiliza menos frecuentemente que en el pasado. ¿CUAL ES LA CADENA DE PRODUCCION DE HIDROCARBUROS ? MARCO LEGAL ACTUAL La Constitución Política del Estado Ley de Hidrocarburos No 3058 D.S. Héroes del Chaco No 28701, Nacionalización de Hidrocarburos D.S. 29272 (PND) (PLAN NACIONAL DE DESARROLLO) D.S. 29894 (DOE) D.S. 0368 (Creación de la EBIH) (Empresa Boliviana de Industrialización de Hidrocarburos) EXPLORACIÓN Sismica 3D (2002) Campamento Base - Vuelta Grande Norte Personal : 265 Inicio Operaciones: 8 de Julio,2002 Empresa Contratista: VERITAS Geófono 1 Pozo 10 mts. Geófono 2 Grabación CAMPO HUMBERTO SUAREZ ROCA, MODELO ESTRUCTURAL 3D PRODUCCION.. Es el sector de la Industria Petrolera que hace realidad todo el esfuerzo y la inversión llevada a cabo desde que se empieza a explorar una zona . Cada sector ( exploración, geología, perforación, reservorios, etc ) ven justificados sus esfuerzos cuando el petróleo esta en superficie, en condiciones de ser comercializado . Importancia de Producción Para ello es necesario hacer una rutina diaria que nos permita detectar las anormalidades y solucionarlas en el momento. si no se puede remediar inmediatamente, es importante conocerlas para programar su solución. Producción es un sector de la Industria Petrolera que rinde examen todos los días, por la obligación de tener arriba, en los tanques, el petróleo comprometido. REGLAS DE PRODUCCION El regla Nº 1 en PRODUCCIÓN, se dice que el Petróleo no producido en el día de hoy se pierde. Lo que vamos a producir mañana corresponde al día siguiente. El regla Nº 2 en PRODUCCIÓN, se dice que no es técnicamente correcto perder producción sin saber (tener detectado) el origen de la pérdida. CONCLUSION En base a las dos reglas enumeradas es que nace el concepto de “ CONTROL PREVENTIVO DE LA PRODUCCION “. Esto implica usar todas las herramientas disponibles para prevenir las pérdidas de producción y todos los factores que puedan complicar el normal funcionamiento de los equipos productivos CONDICIONES DE PRODUCCION Cuando un pozo de petróleo ha sido perforado y está confirmado su potencial productivo, se deben analizar determinadas condiciones del pozo para decidir la forma en que se lo va a hacer producir. En primer lugar analizar el potencial energético del pozo , que esta dada por la presión que posee la formación productiva. A esa presión la denominamos PE ( Presión estática ) CONDICIONES DE PRODUCCION La PE es la presión de los fluidos en la formación y si esta es suficiente para vencer las pérdidas de carga desde la formación hasta su destino en superficie ( tanque ), el pozo será fluyente . Es decir si : PE > Pérdidas de carga ( Pct+Ph+Pcs )= Pozo fluyente Pct= pérdidas de carga en el tubing Ph = Presión hidrostática en el tubing desde el fondo hasta la superficie Pcs = Pérdidas de carga en superficie Proceso de producción CONDICIONES DE PRODUCCION • En caso de que la PE no logre vencer las pérdidas de carga descriptas, los fluidos del pozo no podrán llegar por su propia energía a la superficie y alcanzarán una determinada altura dentro del pozo , cumpliendo la siguiente ecuación : • PE =Ph Esta altura que alcanza el fluido dentro del pozo se denomina nivel del fluido . CONDICIONES DE PRODUCCION Este nivel de fluido , que será máximo cuando el pozo no produzca y equilibrará la PE de la formación , bajará cuando le apliquemos al pozo algún sistema de extracción artificial , hasta un valor en el cual la entrada de fluido de la formación equilibrará al fluido extraido. Este nuevo nivel ejercerá una presión sobre la formación y se denomina nivel dinámico. La presión se expresa como Pwf ( Presión de Fondo Fluyente ). CONDICIONES DE PRODUCCION Como consecuencia de lo dicho, se deduce que los diseños de los sistemas extractivos deberán ser tales que la Pwf tienda a cero ( Caudal máximo posible = Qmáx ), lo que físicamente implica que el nivel dinámico tenderá a cero y todos los fluidos que salen de la formación serán extraidos. Es el caudal de diseño de los sistemas artificiales de extracción, y se establece la siguiente ecuación: Qmax. = IP * ( PE – Pwf ) SISTEMAS EXTRACTIVOS Hemos justificado como una de las variables de diseño, el Q máx, que se obtiene de las pruebas de pozos , una vez que este es perforado, entubado y probado. Otras variables a tener en cuenta son : Diseño del pozo ( diámetro de casing, profundidad de punzados, etc ) Condiciones de superficie, facilidades , etc Condiciones de los fluidos a extraer ( % de agua, salinidad, Tº , corrosividad, etc.) Con esta información , que debe ser lo mas confiable posible, se diseña el sistema extractivo SISTEMAS EXTRACTIVOS • Los sistemas extractivos los podemos clasificar en función del tipo de energía usada para extraer los fluidos de los pozos , a saber . • Energía mecánica : Bombeo mecánico Bombeo de cavidades progresivas – PCP • Energía del fluido : Gas Lift Continuo Gas Lift Intermitente Plunger Lift • Energía hidráulica : Bombeo Hidráulico • Energía eléctrica : Bombeo centrifugo electrosumergible Utilización de los distintos tipos de bombeo en un País de Sudamérica Sistema Bombeo mecánico N°de pozos % 11.295 80,8 Bombeo electrosumergible 941 6.9 Bombeo por cavidades progresiva 673 4.8 Gas Lift 259 1,8 Bombeo hidráulico 204 1,1 Otros 225 1,7 SISTEMAS DE PRODUCCION Es la parte de la Ingeniería de Producción que se encarga del control de la extracción de petróleo y gas, transporte, separación, y tratamiento de estos hidrocarburos, haciendo disposición final del crudo, agua y barros de producción, en condiciones operativas seguras SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Control de Producción en pozos de Petróleo Herramientas de superficie para evaluar el estado del pozo en los distintos sistemas extractivos. Control de parámetros de producción y su evolución en el tiempo. Análisis de la de producción. Control preventivo de las pérdidas. Análisis de pozos problemas y soluciones - Almacenaje-ESQUEMA DE LA BATERÍA Bombas triplex TK agua dulce - TK Alma retorno TK Almacenaje TK C A Playa de Tanques Sep. Control CONTROL Sep. Generales Líquido A gasoducto GENERAL TK FWKO gas Separador G-L TK LPG A gasoducto A pileta API Tratamiento de petróleo El tratamiento de los crudos consiste en separar el agua ( + sedimentos ) del petróleo y eliminar las sales ( desalinizarlo ) para dejarlo en condiciones de ser comercializado . Estas condiciones normalmente son menos del 1 % de agua y menos de 100 gr/m3 de sales, expresadas como ClNa. Los tratamientos para dejarlo en estas condiciones se llaman: deshidratación y desalación Tratamiento de petróleo MÉTODOS DE DESHIDRATACIÓN DECANTACIÓN ( natural ) * TRATAMIENTO TÉRMICO TRATAMIENTO ELÉCTRICO TRATAMIENTO QUÍMICO CENTRIFUGACIÓN FILTRACIÓN * Se rige por la ley de Darcy : Tratamiento de petróleo Desalación Otro de los elementos indeseables del crudo para su comercialización son las sales Se eliminan para evitar corrosión e incrustaciones en los circuitos por donde circula el petróleo. El proceso se realiza por lavado del petróleo con agua dulce, ya sea inyectándola en los oleoductos o pasando el petróleo a través de un colchón lavador; Normalmente se usan estos dos sistemas en serie; Tratamiento de petróleo Desalación El petróleo pasa a través de un colchón de agua dulce de un tercio de la altura del tanque; Éste se renueva constantemente para evitar la saturación con sales, los colchones saturados no desalan El fundamento está en el intercambio iónico que se produce en el colchón, pasando las sales de las gotitas de agua del petróleo al agua del colchón y disminuyendo su concentración. Disposición final del crudo Una vez que el crudo esta deshidratado y desalado (menos del 1 % de agua y menos de 100 gr/m3 de sales , expresadas como ClNa ), esta en condiciones de ser entregado para su disposición final, que seguramente será su destilación para obtener los subproductos ( naftas, kerosene, gas-oil, etc ) , o la industria petroquímica. Transporte de Petróleo En el mundo del petróleo los oleoductos y los buques tanqueros son los medios por excelencia para el transporte del crudo. El paso inmediato al descubrimiento y explotación de un yacimiento es su traslado hacia los centros de refinación o a los puertos de embarque con destino a la exportación. Para ello se construye un oleoducto, trabajo que consiste en unir tubos de acero a lo largo de un trayecto determinado, desde el campo productor hasta el punto de refinación y/o de embarque. La capacidad de transporte de los oleoductos varía y depende del tamaño de la tubería. Es decir, entre más grande sea el diámetro, mayor la capacidad. Transporte de Petróleo En la parte inicial del oleoducto una estación de bombeo impulsa el petróleo y, dependiendo de la topografía por donde éste pase, se colocan estratégicamente otras estaciones para que le permitan superar sitios de gran altura, como las cordilleras de America. El gas natural se transporta en idénticas circunstancias, pero en este caso la tubería se denomina gasoducto. Hay ductos similares que cumplen funciones específicas: Líneas de conducción, colectores generales y de control, oleoductos secundarios y principales , etc Los buque-tanques son a su vez enormes barcos dotados de compartimientos y sistemas especialmente diseñados para el transporte de petróleo crudo, gas, gasolina o cualquier otro derivado. Son el medio de transporte más utilizado para el comercio mundial del petróleo. Responsabilidad Social Productos de desecho Dentro de los procesos productivos del petróleo, se obtienen productos de desecho , como son las “ agua de producción “ y los “ barros producción “. Estos deben tener un tratamiento adecuado para su disposición final con el objeto de no contaminar el medio ambiente. Cada uno de estos temas implica un compromiso muy importante para las empresas productoras, porque el buen destino de estos desechos hace a su responsabilidad social. Responsabilidad Social Compromiso con la Seguridad Así mismo, es importante mencionar que dentro de la Industria Petrolera , el concepto de “ Trabajo Seguro “ también hace a su responsabilidad social y eso llevara a las Industrias que esta a la vanguardia en este tema. CONTROL DE PRODUCCION Recorrido diario, rutinario, de lineas de pozos, colectores, manifold, baterías, plantas, etc Control de bombas inyectoras de producto químico para deshidratación y desalación Control de estado de producción de Pozos Análisis de laboratorio Control de estado de calderas Control de funcionamiento de traceado de calefacción Control y medición de tanques elevados. Control de calefacción de estos. Control de evacuación Seguimiento de pozos .Estadísticas Parte diario de Producción : S/seco producido. Control de estado de producción de Pozos Prueba de superficie-Diagrama DPP( * ) Control de equipamiento de superficie Control de nivel Control y análisis dinamométrico Control de % de agua Control de salinidad Control de producción en tanques: móviles-fijos Reporte diario de Producción Todos los días, a una hora prefijada , se hace el cierre de existencias de todos los tanques del Yacimiento, con el objeto de obtener la producción del día. Esta se obtiene por diferencia de existencias , o sea : PRODUCCION DÍA = Exist. día + Entrega del día – Exist. Ayer Todo expresado en Bls. Como se mide para 24 hs. , la producción del día se expresa en BPD Parte diario de Producción Este valor debe coincidir con el valor previsto o comprometido. De no ser así, o ser menor, la diferencia se considera pérdida de producción. Esta puede ser pérdida detectada ( paros de pozos, disminución de producción, intervenciones, etc ); o pérdida no detectada ( desconocida ), que debe justificarse lo mas pronto posible. Parte diario de Producción La pérdida detectada tiene el compromiso de que una vez solucionado el problema, la producción se recupera. La pérdida no detectada debe justificarse, pero como no se conoce, debe salir a buscarse ( pozos sin producir o con menor producción no detectada, roturas de líneas no detectadas, etc.). Parte diario de Entrega También se lleva las estadísticas de los m3 de petróleo entregado, día por día, con los valores de densidad, ºAPI, salinidad, % de agua. No olvidemos que esto es un negocio que debe ser rentable, por lo tanto el producto de las ventas del petróleo deben cubrir todos los gastos, inversiones, etc., y dejar ganancias. De no ser así, como todo negocio que no es lucrativo, debe cerrarse. Informe diario de Producción Parte diario El parte diario es un informe que contiene la siguiente información : Producción bruta, diferencia con el día anterior y justificaciones de las pérdidas Producción neta, acumulada y promedio mensual Entrega, salinidad, % agua, acumulada y promedio Novedades de recuperación secundaria Previsión anual de gastos También se preveen los gastos operativos a tener, mensualmente, para el año siguiente. Estos gastos operativos contemplan los gastos del yacimiento y se miden en : Gasto mensual en u$s/ producción en bbls Es decir : XXX u$s/bbl REGLA OPERATIVA FINAL En base a lo expuesto, debemos tener en cuenta, al momento de proponer estos proyectos de mejoramiento de la Producción, que estos deben estar sustentado en tres condiciones básicas: • • • Condición técnica Condición económica Condición legal ( incluye SMS ) Ninguna prevalece sobre la otra, las tres tienen el mismo peso. GRACIAS POR SU ATENCION
