Primer día:
Introducción del curso
Comentarios de bienvenida. Presentación del instructor y de los participantes.
Presentación del contenido del curso.
Las expectativas de los participantes son cuidadosamente anotadas.
Se establecen las reglas generales del curso y el horario de las clases y los recesos.
Examen inicial. (*el nivel académico y experiencia de cada participante, así como su evaluación en el examen inicial, son usados para determinar las mejores estrategias de enseñanza para el curso)
Aspectos generales del método de levantamiento artificial por gas:
Definiciones generales para las aplicaciones del método.
Clasificación de los diferentes subtipos del método.
Ventajas y desventajas del levantamiento artificial por gas.
Propiedades de los gases:
Ecuación de estado para gases ideales y reales.
Propiedades reducidas y pseudo-reducidas.
Cálculo del factor de compresibilidad para gases puros y mezclas de diferentes gases.
Ley de Dalton y de Amagat.
Cálculo de la gravedad específica de una mezcla de gases.
Determinación de la presión parcial de un componente en una mezcla de gases.
Para un gas o mezcla de gases, cálculo de:
Viscosidad, contenido de vapor de agua, formación de hidratos, curva del punto de rocío y relación de los calores específicos.
Ejercicios en clase.
Propiedades de los líquidos:
Gravedad específica del crudo.
Relación gas/petróleo en solución, relación gas/agua en solución, factores volumétricos de formación, viscosidades de los líquidos, presión de burbujeo, densidad de los líquidos a condiciones in situ, caudales de líquidos a condiciones in situ a partir de los caudales a condiciones estándar.
Ecuaciones de las curvas de influjo (IPR):
Darcy, Vogel, John-Blount-Glaze, Fetckovich.
Ejercicios en clase.
Gradientes:
Gradientes de gas a condiciones estáticas, gradientes de gas con fricción, gradientes de líquidos (flujo monofásico y multifásico).
Ejercicios en clase.
Segundo día:
Determinación de la profundidad del puto de inyección:
Asumiendo presión de cabezal constante o variable.
Usando las curvas de equilibrio de caudal de inyección variable.
Uso de simuladores comerciales para la determinación de la profundidad del punto de inyección y operaciones de cálculo variadas:
Punto de inyección, producción de líquido y gas de inyección requerido cuando la presión de inyección es suficiente para alcanzar la profundidad máxima de inyección permitida.
Análisis completo de la capacidad de producción de pozos productores por levantamiento artificial por gas.
Cálculo de los perfiles de presión y temperatura a lo largo de la tubería de producción.
Análisis nodales con las variables a sensibilizar comúnmente aplicadas en levantamiento artificial por gas usado para la determinación del tamaño de la tubería de producción, entre otros parámetros de diseño y diagnóstico.
Determinación del caudal de líquido y gas de inyección requerido para un conjunto dado de presiones de inyección, de cabezal y de yacimiento.
Cálculo de la profundidad del punto de inyección requerido usando el concepto de curvas de equilibrio con caudal de inyección constante.
Manejo de las incertidumbres de la capacidad real de producción del pozo (bracketing).
Gráficos de la producción de líquido en función del caudal de inyección de gas (performance curves) para mostrar el efecto de:
Grados API del crudo, diámetro de la tubería de producción, corte de agua, relación gas/petróleo de formación, presión de yacimiento, índice de productividad, presión del múltiple de producción o separador, profundidad del punto de inyección y diámetro de la línea de flujo.
Equipos de superficie y subsuelo para el levantamiento artificial por gas:
Diferentes tipos de válvulas de levantamiento artificial por gas:
Operadas por presión de inyección (IPO), operadas por presión de producción (PPO), con estranguladores aguas arribas o aguas abajo del asiento, válvulas convencionales (recuperables por tubería), válvulas para uso con tuberías enrollables o con completaciones del tipo “packoff” entre otras.
Diferentes tipos de candados y sus principios de operación para asegurar las válvulas al mandril de levantamiento (puntos de atención en su selección).
Mandriles para válvulas recuperables por cable metálico (wireline) para:
Operaciones estándar, producción por el anular, cámaras de acumulación, tuberías paralelas e independientes de inyección.
Mandriles del tipo “Packoff”, mandriles convencionales (para válvulas recuperables por tubería), mandriles concéntricos, mandriles con más de un bolsillo.
Equipos de cable metálico (wireline) de subsuelo y de superficie.
Completaciones sencillas (una sola tubería de producción).
Completaciones dobles del tipo: a) concéntrica ó, b) de tuberías paralelas.
Completaciones recomendadas cuando el levantamiento artificial por gas se usa como método alterno en completaciones con bombas electro sumergibles.
Acumuladores del tipo sencillo y del tipo insertable.
Diferentes tipos de cámaras de acumulación: de doble empacadura, insertables, “poor boy”, etc.
Bombas de gas.
Uso de pistones metálicos en el levantamiento artificial por gas intermitente.
Método Petrobras (Pig lift).
Tercer día:
Mecánica de las válvulas de levantamiento artificial por gas:
Ecuación del balance de fuerzas y determinación de la presión de calibración para:
Válvulas IPO cargadas con nitrógeno y calibradas por presión de apertura.
Válvulas IPO de resorte, calibradas por presión de apertura y por presión de cierre.
Válvulas PPO cargadas con nitrógeno.
Válvulas PPO de resorte, calibradas por presión de apertura y por presión de cierre.
Determinación de la presión del domo (a la temperatura del taller a partir de la presión a la temperatura de operación, o viceversa) usando el método API o el método alternativo aproximado.
Procedimiento en taller para determinar el área del fuelle a usar en los cálculos de la mecánica de las válvulas.
Ejercicios en clase.
Flujo de gas a través de válvulas y orificios de subsuelo:
Desviación del la ecuación de Thornhill-Craver aplicada a válvulas de levantamiento artificial por gas.
Comportamiento dinámico de válvulas de levantamiento artificial por gas: flujo orificio, estrangulado y de transición.
Modelos dinámicos de válvulas de levantamiento artificial por gas:
Modelos desarrollados por: Decker, Hepguler, Sagar, Cordero, Escalante, Bertovic, Faustinelli y Hernández.
Flujo de gas en válvulas de levantamiento artificial por gas con estranguladores aguas abajo y aguas arriba del asiento.
Ejercicios en clase.
Cuarto día:
Diseño del levantamiento artificial por gas continuo:
Proceso de descarga.
Procedimiento iterativo de diseño usando las curvas de equilibrio con inyección de gas constante.
Espaciamiento de mandriles para:
Válvulas IPO:
Bajando en forma secuencial la presión de apertura.
Bajando en forma secuencial la presión de cierre.
Método max-min.
Válvulas IPO con estranguladores aguas arriba del asiento.
Válvulas IPO en pozos con producción desconocida (exploratorios).
Válvulas PPO.
Cálculo del caudal de inyección de gas requerido para cada válvula de descarga.
Determinación del caudal de líquido de descarga.
Temperatura de las válvulas de descarga.
Diámetro del diámetro del asiento de las válvulas de descarga y del punto de operación.
Teoría de la optimización de pozos duales.
Diseño del levantamiento artificial por gas para pozos duales.
Técnicas de rediseño.
Verificación de la estabilidad del diseño.
Uso de modelos dinámicos para la verificación del diseño y el cálculo exacto del volumen de gas requerido y el tiempo real de descarga, así como para predecir inestabilidades en la operación final o durante la descarga (causada por interferencias entre válvulas).
Técnicas analíticas para el diagnostico del levantamiento artificial por gas continuo:
Dificultades normalmente encontradas durante las distintas fases del análisis y diagnostico de pozos en levantamiento artificial por gas continuo.
Causas de fallas y pérdidas de eficiencia del levantamiento artificial por gas.
Metodología del diagnóstico para:
Pozos que no aceptan gas de levantamiento (el caudal de inyección se hace igual a cero).
Un solo punto de inyección por debajo del nivel estático de los líquidos en el pozo.
Cálculo de las presiones de apertura y cierre de las válvulas a condiciones de operación a partir de la data de la calibración en taller.
Pozos circulando gas de inyección sin producción de líquidos.
Múltiples puntos de inyección.
Imposibilidad de transferir el punto de inyección a la siguiente válvula de descarga.
Técnicas de diagnostico operacionales (operaciones de campo):
Prueba de comunicación y prueba alterna.
Técnicas de registros de subsuelo de presión y temperatura (registros convencionales y registros continuos con sensores de alta precisión y tiempo de respuesta).
Registros acústicos.
Determinación de la profundidad del punto (o puntos) de inyección mediante la inyección de pulsos de gas CO2.
Medidas en tiempo real de la presión y temperatura de fondo de pozos.
Determinación práctica del nivel de líquido y fondo real del pozo.
Temperatura distribuida a lo largo de la profundidad del pozo usando cables de fibras ópticas.
Medidas de los patrones del nivel de líquido en el separador de pruebas de pozos.
Medida de los patrones de la producción de liquido a la salida del separador de pruebas de pozos.
Identificación de fallas en las válvulas de control de inyección de gas a partir de los discos en los medidores de gas (o las curvas de tendencias para el caso de medidas y monitoreo electrónico).
Interpretación de las variaciones de la presiones de producción e inyección en el cabezal del pozo (uso de discos de presiones o lectura de las curvas de tendencia en pozos automatizados).
Ejemplos reales de diagnósticos de pozos.
Soluciones tecnológicas recientes en campos digitales (Digital Oil Fields).
Uso de programas computacionales que simulan condiciones dinámicas (estados transitorios) de la producción de un pozo.
Quinto día:
Diseño de pozos en levantamiento artificial por gas intermitente:
Guía general sobre aspectos fundamentales para la implementación del levantamiento intermitente.
Tipos de arquitectura de pozos para el levantamiento artificial por gas intermitente.
Descripción de las partes y funcionamiento de los distintos tipos de válvulas piloto.
Modelo dinámico de Milano para el comportamiento dinámico de válvulas pilotos.
Control de inyección por medio del uso de estranguladores de superficie. Control de inyección por medio del uso de controladores automáticos de inyección en superficie.
Diseño de pozos con una sola tubería de producción:
Diseño para control de inyección de superficie mediante el uso de estranguladores: cálculo de tiempo de ciclo óptimo, gas requerido por ciclo a partir de la ecuación del balance de energía, determinación del la presión de cierre de la válvula a partir de un balance de masa del gas de levantamiento.
Diseño para control de inyección de superficie mediante el uso de controladores.
Modelos mecanicistas (fundamentos del programa computacional ISIS).
Diseño para cámaras de acumulación, acumuladores simples, acumuladores insertables y bombas de gas.
Diagnóstico de pozos en levantamiento artificial por gas intermitente:
Identificación de pozos que realmente están produciendo en forma intermitente.
Dificultades usualmente encontradas durante el diagnóstico.
Pozos que no deben ser analizados como intermitentes.
Técnicas analíticas para un solo punto de inyección.
Diagnóstico de pozos con válvulas de subsuelo dañadas.
Comunicación tubería-anular.
Registros de presión y temperatura para pozos intermitentes:
Procedimiento y análisis de registros para determinar el punto de inyección. Procedimiento y análisis de registros para pozos con punto de inyección conocido.
Ejemplos de registros en pozos reales (completaciones simples y con cámaras de acumulación).
Registros acústicos (procedimiento operacional y análisis).
Uso de fibras ópticas para medir la distribución de la temperatura a lo largo de la profundidad del pozo.
Análisis de discos de presión o curvas de tendencias.
Ejemplos de diagnósticos reales.
Clausura del curso
Comentarios técnicos finales.
Examen final (incluyendo discusión abierta del mismo).
Evaluación del curso por parte de los estudiantes (actuación y eficacia del instructor, relevancia de los tópicos presentados, material de soporte audiovisual y de lectura, salón de clases, etc.).
Entrega de los certificados de asistencia.
Comentarios de despedida.
