Estudio de factibilidad del sistema artificial de producción híbrida (Neumático-Bombeo de Cavidades Progresivas) para el Pozo ITAU 4D

Abstract

El presente proyecto de grado trata de combinar dos sistemas artificiales de producción óptimos para así dar una mayor eficiencia, considerando además el factor económico. Este sistema híbrido tomara el aspecto de alimentación con gas al pozo para dar energía y devolver su producción, se desea eliminar el uso de válvulas en diferentes posiciones, varillas, no obstante se mantendrá el uso de un compresor en superficie pero este deberá ser un compresor automático de activación. En cuanto al sistema de Bombeo de cavidades progresivas (Progressive Cavity Pump PCP) se refiere se considerara desde los dispositivos de la bomba en fondo de pozo y los posteriores equipos, si bien esta bomba comúnmente era alimentada con energía eléctrica, se busca reducir costos y probar una vía alterna mediante alimentación de gas y un generador en fondo de pozo, activando así un motor neumático. En el capítulo II consideraremos los parámetros de análisis específicos al pozo Itau 4D; datos generales, secuencia estratigráfica, perfil del pozo, profundidad de asentamiento, pozos de referencia, tipo de empuje, geometría de flujo. Con estos datos haremos un análisis nodal de la producción de flujo natural mediante el software Prosper para obtener datos de curva IPR vs VLP, AOF, caudal de inyección, caudal de producción de gas, petróleo y agua, presión en cabeza de pozo. En el capítulo III entramos a los métodos de producción artificial convencionales como el método de producción de Gas-lift y el de bombeo de cavidades progresivas. En cuanto al método de producción de gas-lift describimos el principio de operación, componentes, tipos y hacemos una aplicación del mismo mediante el software WellFlo. Este nos arrojara datos de la curva IPR, AOF, caudal de producción de gas, petróleo y agua, numero de válvulas; profundidad, presión y temperatura de las mismas. En cuanto al método artificial de producción Bombeo de cavidades progresivas; su principio de operación, componentes y una aplicación del mismo mediante el software PC-PUMP. Mediante el cual tendremos la ubicación de la bomba de cavidades progresivas, potencia de los equipos, marcas, modelos, curva IPR, caudal de producción de gas, petróleo y agua. En el capítulo IV, entrando al corazón del proyecto tendremos la propuesta de diseño del método hibrido de producción. Se describirá su principio de operación, componentes, una aplicación mediante los softwares de SolidWorks, Matlab y Simulink. Mediante SolidWorks se hará un diseño del sistema propuesto, en este se considerara la simulación de flujo, estudio de movimiento, potencia de equipos, fuerzas a aplicar, materiales, ensamblaje. En Simulink se considerara la programación de este sistema y mediante un diagrama de bloques se podrá manipular las variables petrofísicas para hallar la curva IPR, caudal de producción de gas, petróleo y agua. Por ultimo tenemos el capítulo V en el que analizamos la factibilidad de este sistema mediante el factor económico. Calcularemos el gasto energético, la producción de los tres sistemas artificiales de producción (Gas-lift, BCP e Híbrido) mediante la diferencia de estos parámetros y otras variables económicas como VAN, TIR y payback analizaremos la factibilidad del sistema.