PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO

Presentación del tema: "PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO"— Transcripción de la presentación:

1 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
NORBERTO L. ORTIGOZA V. SURPETROL INC. Lo que no se mide no se puede controlar, lo que no se controla no se puede mejorar

2 CONTENIDO INTRODUCCIÓN OBJETIVO y ALCANCE MEDICIÓN MULTIFÁSICA
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 CONTENIDO INTRODUCCIÓN OBJETIVO y ALCANCE MEDICIÓN MULTIFÁSICA SISTEMA A EVALUAR METODOLOGÍA PARÁMETROS DE REFERENCIA RESULTADOS BENEFICIOS CONCLUSIONES

3 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 INTRODUCCIÓN LOS SISTEMAS DE MEDICIÓN MULTIFÁSICA SIN SEPARACIÓN DE FASES: INTRODUCIDOS COMERCIALMENTE HACE ALREDEDOR DE DOS DÉCADAS VENTAJAS OPERACIONALES Y TÉCNICAS Espacios reducidos Fáciles de movilizar Bondades para la interpretación de datos Condición operativa similar a la de operación normal del pozo Bajo tiempo de estabilización MÚLTIPLES APLICACIONES Seguimiento a la producción de pozos/campos Optimización de producción Identificación de tendencias o cambios operacionales Detección de anomalías operativas POCO ENTENDIMIENTO DE SU FUNCIONAMIENTO MPFM

4 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 OBJETIVO EVALUAR LOS EFECTOS DE LOS PARÁMETROS QUE INTERVIENEN EN LA MEDICIÓN. ENTENDER LA IMPORTANCIA DE LOS DATOS DE CONFIGURACIÓN Y CALIBRACIONES DE LOS SISTEMAS. ALCANCE CÁLCULOS GENERALES DE UN SISTEMA DE MEDICIÓN MULTIFÁSICO BASE PARA EL ENTENDIMIENTO DEL ANÁLISIS Y RESULTADOS EVALUAR EFECTOS DE LOS PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MEDIANTE SENSIBILIDADES (CASOS SIMULADOS)

5 MEDICIÓN MULTIFÁSICA Qfase = Afase * Vfase Q ACEITE = Ao x Vo
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 MEDICIÓN MULTIFÁSICA Q ACEITE = Ao x Vo Q GAS = Ag x Vg Q AGUA= Aw x Vw MULTIPHASE METERING WATER OIL GAS Awater Aoil Agas Qfase = Afase * Vfase

6 Se conoce que: Afase = ffase * Atotal
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 MEDICIÓN MULTIFÁSICA DETERMINACIÓN DE FRACCIONES: RADIACIÓN GAMMA SIMPLE O MÚLTIPLE ESPECTRO DE ABSORCIÓN INFRAROJA MICROONDAS CAPACITIVO CONDUCTIVO FUERZA CORIOLIS DETERMINACIÓN DE VELOCIDADES: VENTURI V-CONE PLACA ORIFICIO CORRELACIÓN CRUZADA Qfase = Afase * Vfase Se conoce que: Afase = ffase * Atotal Q ACEITE = fo * At * Vo Q GAS = fg * At * Vg Q AGUA = fw * At * Vw

7 + + + % H2O  SISTEMA DE MEDICIÓN A EVALUAR Presión y Temperatura
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 SISTEMA DE MEDICIÓN A EVALUAR  + + + % H2O Presión y Temperatura Corte de Agua Densitómetro Venturi

8 PREMISAS PARA CÁLCULOS
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 PREMISAS PARA CÁLCULOS Sistema de Medición multifásico con densitómetro gamma simple. Se asumen los valores que miden los sensores como referencia para los cálculos. Medición de velocidad por venturi con factor Beta de 0.6. Medidor multifásico con diámetro interno de 49 mm. No hay deslizamiento entre fases (velocidad del líquido igual a la velocidad del gas). Composición de hidrocarburos (PVT) única para la configuración de los fluidos (de un pozo). Corte de agua y salinidad fija.

9 ECUACIONES DEL SISTEMA (Cálculo de fracciones)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 ECUACIONES DEL SISTEMA (Cálculo de fracciones) Densitómetro → 𝒇 𝒐 ∗ 𝒅 𝒐 + 𝒇 𝒘 ∗ 𝒅 𝒘 + 𝒇 𝒈 ∗ 𝒅 𝒈 = 𝑫 𝒎𝒆𝒛𝒄𝒍𝒂 Corte de Agua → 𝒇 𝒐 − 𝒇 𝒘 ∗ 𝟏−𝟏/𝑾𝑪)=𝟎 Ecuación trivial → 𝒇 𝒐 + 𝒇 𝒘 + 𝒇 𝒈 =𝟏 fwater foil fgas

10 ECUACIONES DEL SISTEMA (Velocidad)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 ECUACIONES DEL SISTEMA (Velocidad) Flujo D d

11 ECUACIONES DEL SISTEMA (Conversión a condiciones Estándar)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 ECUACIONES DEL SISTEMA (Conversión a condiciones Estándar) Flujo Volumétrico del gas → 𝑸 𝒈𝒔 = 𝑸 𝒐𝒂 ∗ 𝑹 𝒔 + 𝑸 𝒈𝒂 / 𝑩 𝒈 Flujo Volumétrico del aceite → 𝑸 𝒐𝒔 = 𝑸 𝒐𝒂 / 𝑩 𝒐 Flujo volumétrico del agua → 𝑸 𝒘𝒔 = 𝑸 𝒘𝒂 / 𝑩 𝒘 Qgs = Flujo volumétrico del gas a condiciones estándar Qos = Flujo volumétrico del aceite a condiciones estándar Qws = Flujo volumétrico del aceite a condiciones estándar Qga = Flujo volumétrico del gas a condiciones actuales Qoa = Flujo volumétrico del aceite a condiciones actuales Qwa = Flujo volumétrico del aceite a condiciones actuales Rs = Factor de solubilidad del gas en el aceite Bo = Factor volumétrico del aceite Bg = Factor volumétrico del gas Bw = Factor volumétrico del agua

12 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 METODOLOGÍA SIMULACIÓN DE DATOS REFERENCIALES BAJO 3 CONDICIONES DE GVF SE SIMULAN LOS FLUJOS VOLUMÉTRICOS MEDIANTE LA VARIACIÓN DE PARÁMETROS DE FORMA INDIVIDUAL (variaciones en ocho % definidos: ±10, ±7.5, ±5, ±2.5 ) Del sistema de medición De los fluidos INTEGRACIÓN DE RESULTADOS CONCLUSIONES GVF = Relación entre el flujo volumpetrico del gas y el flujo total: Qg/ (Qo+Qw+Qg)

13 PARÁMETROS DE REFERENCIA (Configuración)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 PARÁMETROS DE REFERENCIA (Configuración) PRESIÓN DIFERENCIAL (DP) DENSIDAD DE LA MEZCLA (Dmezcla) CORTE DE AGUA (WC) PRESIÓN DE OPERACIÓN (P) TEMPERATURA DE OPERACIÓN (T) GEOMETRÍA DEL MEDIDOR (ID, Beta) DATOS DEL FLUIDO (densidades y factores de conversión a estándar) Ref # GVF (%) WC (%) DP (mbar) Dmezcla (kg/m3) P (bara) T (°C) ID (mm) Beta 1 40 -50 40 277 465.7 24 117 80 0.65 2 60 -70 425 316.5 3 2020 93.7 Densidad del aceite, Do (kg/m3) Densidad del agua, Dw (kg/m3) Densidad del gas, Dg (kg/m3) 763 1053 19.6

14 PARÁMETROS DE REFERENCIA (Configuración - Cont)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 PARÁMETROS DE REFERENCIA (Configuración - Cont)

15 RESULTADOS DE REFERENCIA (Flujos Volumétricos)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS DE REFERENCIA (Flujos Volumétricos) La tabla contiene los valores de flujos volumétricos de referencia de aceite y gas como resultado de cada una de las condiciones de referencia. Ref # Qo (sbpd) Qg (mmspcd) Qw (sbpd) 1 3892 0.999 2742 2 1.716 3 8.163

16 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 SENSIBILIDADES 3 ESCENARIORES DE GVF X 8 DE % DE VARIACIÓN = 24 resultados por parámetro. 6 PARÁMETROS X 24 RESULTADOS = 144 resultados totales 1 ANÁLISIS DE CONDICIONES BAJO ESCENARIO ALEATORIO (* desempeño esperado de los sistemas) Parámetro a variar GVF WC % de variación Variables a evaluar Densidad del Aceite (Do) Alto, medio-alto, medio-bajo 40% -10% a 10% (Incrementos de 2.5%) Qo, Qg, Qw Densidad del Gas (Dg) Densidad del Agua (Dw) Presión de operación Temperatura de operación Presión Diferencial Efecto aleatorio Porcentajes definidos (*)

17 RESULTADOS (variación de densidad de la mezcla, Dmezcla)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de densidad de la mezcla, Dmezcla)

18 RESULTADOS (variación de la presión diferencial, DP)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de la presión diferencial, DP)

19 RESULTADOS (variación de la presión de operación, P)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de la presión de operación, P)

20 RESULTADOS (variación de la temperatura de operación, T)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de la temperatura de operación, T)

21 RESULTADOS (variación de la densidad del aceite, Do)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de la densidad del aceite, Do)

22 RESULTADOS (variación de la densidad del agua, Dw)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de la densidad del agua, Dw)

23 RESULTADOS (variación de la densidad del gas, Dg)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (variación de la densidad del gas, Dg)

24 RESULTADOS (RESUMEN) Dmezcla es el factor de mayor influencia
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (RESUMEN) Dmezcla es el factor de mayor influencia La P, T tienen mas influencia en el gas pero no en el líquido Las densidades de líquidos tienen mas influencia en el líquido que en gas El DP afecta en proporciones similares al liquido y al gas

25 RESULTADOS (RESUMEN cont)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (RESUMEN cont) Parámetro Efecto sobre Qo Efecto sobre Qg ↑ Dmezcla ↑ ↓ ↑ DP ↑ P ↑ T ↑ Do ↑ Dg ↑ Dw

26 RESULTADOS (dispersión de % aleatoria, GVF~46%-50%)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (dispersión de % aleatoria, GVF~46%-50%)

27 RESULTADOS (dispersión de % aleatoria, GVF~64%-67%)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (dispersión de % aleatoria, GVF~64%-67%)

28 RESULTADOS (dispersión de % aleatoria, GVF ~90-92%)
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 RESULTADOS (dispersión de % aleatoria, GVF ~90-92%)

29 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 BENEFICIOS El buen entendimiento de los equipos de medición multifásica, permite: Concientizar sobre la calidad de los datos de configuración. Diagnosticar cambios de tendencia en una o múltiples variables. Detectar y corregir fallas del sistema de medición. Sensibilizar el efecto de parámetros entre variables y sobre el resultado general. Promover planes de mantenimiento recomendados por el fabricante. Asegurar el equipo adecuado para las condiciones de flujo. Todo lo anterior, en resumen, permite asegurar el buen desempeño del equipo de medición, manteniendo las incertidumbres del proceso confinadas a los parámetros indicados por el fabricante.

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PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 CONCLUSIONES Los sistemas o equipos de medición multifásica poseen bondades tecnológicas importantes que son maximizadas al existir un buen entendimiento de como los distintos parámetros que componen el sistema, la interacción con el fluido de trabajo y las condiciones de proceso influyen en su desempeño.  Un sistema de medición cuyos parámetros son controlados desde su dimensionamiento, puesta en marcha y vida operativa, permite proporcionar resultados confiables bajo las expectativas de desempeño indicadas por el fabricante.  La influencia de los parámetros en los sistemas de medición varía de acuerdo a las condiciones operacionales (GVF, WC, estabilidad).  Los parámetros que más impactaron el flujo volumétrico de aceite (Qo) fueron la densidad de la mezcla y la densidad del aceite para las condiciones de flujo definidas.   Los parámetros que más impactaron flujo volumétrico de gas (Qg) fueron la presión operativa y la densidad de la mezcla para las condiciones de flujo definidas.  La fracción volumétrica de gas juega un papel importante en los efectos de los parámetros del sistema sobre el resultado.  Los ejercicios realizados en este documento permiten entender los efectos de distintos parámetros en los resultados, mostrando la complejidad para la estimación de incertidumbres de estos sistemas. Los efectos de los parámetros afectan de forma distinta al flujo volumétrico de gas y líquido.  

31 PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO
PARÁMETROS DE LA MEDICIÓN MULTIFÁSICA Y SU INFLUENCIA EN EL RESULTADO nov-2017 GRACIAS!