Análisis Nodal.

Presentación del tema: "Análisis Nodal."— Transcripción de la presentación:

1 Análisis Nodal

2 Introducción La caída de presión total en un sistema de producción será la presión inicial del fluido menos la presión final que tenga ese mismo fluido, si se consideran las caídas depresión desde el yacimiento hasta el separador, entonces la caída de presión total será la suma de todas las caídas de presión que ocurren en cada uno de los componentes del sistema. Esto se puede expresar como pws - psep.

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5 LlP 1: perdida de presion en el medio poroso (Pr -Pwt)
LlP2 perdida de presion a traves del sistema de completamiento hasta llegar el tluido a la tuberia desde la cara de la formacion LlP3: caida de presion a traves de una restriccion meca.rUca de fondo de pozo . ~P4: perdida de presion a traves de una posible valvula de seguridad. ~P5 perdida de presion a traves de un estrangulador de stJperficie .• LlP6 : perdida de presion en la linea superficial debido a tlujo horizontal. ~P7: perdida de presion en la tuberia de produccion

6 "E:\M\Producción\Métodos Producción\IPR\Material didáctico++.pdf"

7 Introducción La selección y tamaño de cada componente (tuberías, estranguladores, diámetro de disparos, línea de descarga, separador, etc.) es muy importante porque cada uno interactúa con otros componentes, una ligera variación puede causar un gradiente de presión muy grande en el sistema y por lo tanto una condición desfavorable para la producción de los fluidos. Lo que se busca mediante la técnica de análisis nodal, es analizar el comportamiento de cada uno de los componentes del sistema, con el n de reducir las caídas de presión en cada uno de ellos. Esto, con el n de maximizar la recuperación de hidrocarburos, optimizando la energía natural del yacimiento.

8 Metodo de Analisis Nodal

9 Método de Análisis Nodal
El método de Análisis Nodal se aplica para analizar el comportamiento y la interacción de los componentes de todo el sistema de producción. El procedimiento en resumen es el siguiente: Dividir el sistema en secciones o nodos. Seleccionar una sección o nodo. Realizar el análisis de presiones Aguas abajo (Outflow) y Aguas arriba (Inflow).

10 Los puntos o nodos que se usan comúnmente se muestran en la Fig.
1.- Separador 2.- Estrangulador superficial 3.- Cabezal 4.- Presión de fondo fluyente 5.- Presión de fondo estática

11 Para la curva Inflow, se considera la caída de presión de todos los nodos que se encuentren aguas arribas, es decir, del yacimiento hacia el nodo seleccionado. Para el caso de la curva Outflow, se considera la caída de presión de todos los componentes que se encuentre aguas abajo, es decir, la caída de presión desde el separador hasta el nodo seleccionado.

12 En el sistema existen dos presiones que no dependen del flujo, una es la presión promedio del yacimiento (pws) y la otra es la presión del separador (psep), es decir, que ambas presiones serán constantes en todo momento. Una vez seleccionado el nodo se calcula su presión partiendo de pws y psep en ambas direcciones: Sección de entrada (Inflow) hacia el nodo → (Componentes aguas arriba) Sección de salida (Outflow) hacia el nodo → (Componentes aguas abajo)

13 Seleccionar un componente para ser optimizado.
El procedimiento sugerido para aplicar el Analisis Nodal es el siguiente: Determinar que componentes del sistema pueden cambiarse. Cabe mencionar que algunos cambios son limitados por decisiones previas, por ejemplo, el diámetro del agujero no permitirá realizar cambios en las medidas de la tubería. Seleccionar un componente para ser optimizado. Seleccionar un nodo en donde sea mas representativo el efecto que tendrá si se cambia el componente seleccionado. Desarrollar las expresiones para Inflow y Outflow. Obtener los datos requeridos para calcular las caídas de presión en todos los componentes. Determinar el efecto de cambiar las características del componente seleccionado, graficando las curvas (Inflow) y(Outflow) e interpretar su intersección. Repetir el procedimiento hasta obtener la condicion mas optima para cada componente.

14 Ejercicio resuelto (Nodo solución en fondo)
Con base en la siguiente información, determinar cual será el diámetro optimo para una tubería de producción; que permita minimizar las caídas de presión desde el fondo hasta la superficie y maximizar el gasto de producción (condiciones optimas de operación). Diámetros nominales de tubería: 2 3/8, 2 7/8 y 31/2 pulgadas. Los datos del pozo son los siguientes: Datos de la prueba presión - producción:

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18 Realizar el mismo procedimiento para las demás pwf propuestas; se obtienen los siguientes valores:

19 Paso3: Realizar la grafica con los valores de pwf con su qo correspondiente:

20 Paso 4: Para formar la curva Outflow (V LP), en este caso es necesario hacer uso de las correlaciones de flujo multifasico en tubería vertical y para ello se requiere el calculo de las propiedades de los fluidos en una presión de interes. En este caso particular se calcularan las propiedad es de los fluidos a una presión de 3482 [psia] (pws) .

21 Paso 5: Calcular las propiedades del gas:
Factor de compresibilidad (z) Utilizar las ecs. (1.3) y(1.2) para calcular la presión y temperatura pseudocrtica, sustituyendo el valor de γg:

22 Paso 5: Continuación Utilizar las ecs.(1.13) y(1.14) para calcular la presión y temperatura pseudoreducida, sustituyendo los valores de Ppc y Tpc respectivamente:

23 Análisis Nodal

24 Para realizar un análisis del sistema, se requiere el cálculo de las caídas de presión en función de la tasa de flujo para cada uno de los componentes. El procedimiento para el análisis requiere la selección de un nodo, en donde se calcularán las presiones que satisfagan la física del sistema (aguas arriba y aguas abajo del nodo). Este procedimiento es llamado análisis nodal.

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