ESCUELA POLOTECNICA NACIONAL LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL I

ABSTRACT

Este documento abarca los cuestionamientos del levantamiento artificial, los mismos que son inquietudes de cada estudiante. Para eso emprenderemos métodos de investigación científica para llegar a responder estos cuestionamientos llegando a tener un criterio y conocimiento de los mecanismos de levantamiento artificial. Los Mecanismos de Levantamiento Artificial son muy utilizados en la mayoría de pozos productores del mundo siempre y cuando el pozo ha dejado de producir con flujo natural o que no dispone de energía suficiente como para llevar los fluidos como: petróleo, agua o gas, desde el fondo del reservorio hasta superficie llegando al separador. Debido a la declinación de la presión que existe en el yacimiento mientras se está produciendo. Por lo que debemos considerar la oferta, demanda y minimizar los requerimientos de energía en la cara de la formación productora. En todos los casos existe un consumo de potencia ya sea en forma de gas comprimido o en forma de electricidad mecánica, hidráulica o electricidad neumática necesaria para poder operar la bomba. El objetivo de todo esto es maximizar el diferencial de presión a través del yacimiento y así provocar de esta manera una mayor afluencia de fluidos, o reduciendo el peso de la columna hidrostática por medio de inyección de gas a profundidad sin generar ningún tipo de problema y reducir gastos lo menos posible. Para ello se han venido desarrollando y aplicando una serie de métodos como son: Gas Lift continuo, Bombeo Eléctrico Sumergible, Bombeo Hidráulico Jet, Bombeo Hidráulico Pistón, Plunger lift, Bombeo Mecánico, y Cavidades progresivas, que han resultado muy efectivos y de mucha ayuda para proporcionar este tipo de energía extra a los reservorios, ya que cuentan con un adecuado diseño en base a las condiciones apropiadas del fluido, sistema mecánico del pozo y condiciones de energía que mantiene un reservorio.

RECURSOS

INTRODUCCIÓN

En un inicio se utiliza un método de surgencia natural, este se usa principalmente en la primera etapa de explotación de los pozos, periodo en el cual los mismos conservan aún en gran medida su energía natural. Existe otro caso en el que el pozo aunque esté surgente se le coloca una unidad de bombeo para estimularlo e incrementar la producción. Cuando un pozo de petróleo no es capaz de surgir naturalmente, algún medio de levantamiento artificial se requiere para producir ese petróleo. Como la extracción por bombeo mecánico, bombeo hidráulico, levantamiento artificial por gas o bombeo mecánico asociado con inyección de vapor, según las características del yacimiento e intervalos seleccionados para producir. Para determinar el mejor método de elevación artificial para un pozo es necesario considerar lo siguiente:

Existen diversos Métodos de Levantamiento Artificial entre los cuales se encuentran: los convencionales y no convencionales.

SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO

Un sistema de levantamiento artificial (SLA), es un mecanismo externo a la formación productora encargado de levantar crudo desde la formación a una determinada tasa, cuando la energía del pozo es insuficiente para producirlo por sí mismo o cuando la tasa es inferior a la deseada.

Los sistemas de levantamiento artificial son el primer elemento al cual se recurre cuando se desea incrementar la producción en un campo, ya sea para reactivar pozos que no fluyen o para aumentar la tasa de flujo en pozos activos. Estos operan de diferentes formas sobre los fluidos del pozo, ya sea modificando alguna de sus propiedades o aportando un empuje adicional a los mismos. De forma general, los métodos de levantamiento artificial pueden ser clasificados en las siguientes categorías: ·Métodos que modifican propiedades físicas de los fluidos del pozo (Por ejemplo reducción de densidad). ·Métodos que aplican la acción de una bomba para suministrar energía externa al sistema.

MÉTODOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL CONVENCIONALES:

Son aquellos que poseen una aplicación común en la industria petrolera, ya que son los más utilizados en la producción de crudo actualmente. Dentro de este grupo encontramos:

 Gas lift.  Bombeo Mecánico.  Levantamiento Artificial por Gas.  Bombeo Electro sumergible.  Bombeo por cavidades progresivas.  Bombeo Hidráulico.

MÉTODO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL NO CONVENCIONALES:

Son todas aquellas tecnologías desarrolladas y/o mejoradas en los últimos años. Entre estas se encuentran:

 Plunger Lift.  Chamber lift.  RECOIL.  Sistemas combinados.

El Método de Levantamiento Artificial consiste en extraer los fluidos del yacimiento mediante la aplicación de fuerzas o energías ajenas al pozo.

Existen algunos factores que representan los parámetros más importantes en la selección del equipo de Levantamiento Artificial:

 Inversión inicial  Relación gastos operacionales /ingresos mensuales  Vida útil del equipo  Números de pozos en levantamiento artificial  Disponibilidad del equipo excedente  Vida del pozo Cada uno de los sistemas de Levantamiento Artificial tiene limitaciones económicas y operacionales. Una vez que hayamos seleccionado correctamente el Método de Producción, debemos diseñar adecuadamente todo el equipo que sea necesario para que funcione adecuadamente a las condiciones del pozo.

De igual manera independientemente del método que hayamos elegido, debemos seleccionar correctamente la personal y proporcional suficiente información y entrenamiento para que toda la instalación sea exitosa y muy rentable.

RESOLUCIÓN

¿QUÉ ES LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL?

En los yacimientos los fluidos están sujetos a la acción de varias fuerzas y energías pero cuando estas ya no son suficientes para producir bajo condiciones de flujo natural, utilizamos mecanismos externos a la formación en los cuales intervienen mecanismos de levantamiento artificial que son una serie de métodos físicos que nos permiten extraer el crudo cuando un pozo de petróleo no es capaz de surgir naturalmente desde el fondo del pozo hacia superficie bajo condiciones apropiadas al fluido, al sistema mecánico del pozo y a las condiciones de energía del reservorio.

OBJETIVO DEL USO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL

El objetivo es extraer el petróleo a superficie en base al uso de diferentes métodos de explotación de reservas petroleras, cuando estos requieren una energía ajena al pozo.

El objetivo de un buen diseño en levantamiento artificial es lograr un sistema económicamente rentable, que logre valores mayores considerando costos de producción.

¿DÓNDE UTILIZAMOS MECANISMOS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL?

El levantamiento artificial se necesario en pozos productores donde la presión del yacimiento no es suficiente para elevar los fluidos a superficie, aunque existen pozos que no los requieren inicialmente ya que fluyen con flujo natural pero aun así con la declinación de la presión es necesario ocuparlos.

El Método de levantamiento mas común y antiguo que se ha venido utilizando en el mundo es el bombeo mecánico. Debido a que es muy sencillo y fuerte a la vez, sin embargo existen límites de profundidad y Q de producción.

¿CUÁNDO USAR LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL?

En el momento que los pozos dejan de producir bajo condiciones de flujo natural es necesario seleccionar un Método de Levantamiento Artificial ya que los reservorios disminuyen su presión hasta dejar de producir por si mismos. Podemos clasificar a estos mecanismos en dos categorías:

 Métodos que modifican propiedades físicas de los fluidos del pozo (Por ejemplo reducción de densidad).

 Métodos que aplican la acción de una bomba para suministrar energía externa al sistema

¿PORQUÉ USAMOS L.A?

En la industria petrolera nosotros necesitamos tener una buena eficiencia por lo cual cualquier pozo que hayamos elegido tiene que ser sustentable y rentable para recuperar inversiones y obviamente obtener ganancias, es por ello que se han desarrollado métodos de levantamiento artificial para que nos sirvan de ayuda externa para aprovechar al máximo la producción de un pozo petrolero.

Cada sistema de levantamiento tiene un principio de funcionamiento diferente, una serie de características que deben ser identificados para una correcta selección de sistema y el mas adecuado de acuerdo a las condiciones de la formación.

CONCLUSIONES

Cada sistema de levantamiento tiene un principio de funcionamiento diferente, y por lo tanto una serie de características y rangos de operación propios, los cuales, deben ser debidamente identificados como una base previa para la correcta selección del sistema de levantamiento más adecuado para determinado proyecto.

El uso de un mecanismo de L.A es un complemento muy importante cuando el pozo ha dejado de producir con flujo natural por la declinación de presión mientras se ha estado produciendo.

Los mecanismos de L.A son una ayuda extra al pozo para poderlo aprovechar al máximo su producción.

La aplicación de estos métodos en la industria petrolera ha sido muy fructífera y exitosa ya que podemos ser eficientes desde el punto económico.

Tanto el equipo a ser utilizado como el personal debe ser muy bien seleccionado para tener un trabajo exitoso.

RECOMENDACIONES

Siempre se debe analizar correctamente que tipo de mecanismo es el que vamos a utilizar ya que un pequeño error nos significaría mucho dinero y dejaríamos de ser eficientes.

Es necesario enriquecer la parte teórica para que este sumamente clara y que al momento que vayamos a aplicar tengamos en cuenta todas y cada una de las limitaciones que pueden existir, y así no tener ningún tipo de problemas al ponerlo en práctica.

Es recomendable tener un laboratorio donde podamos realizar pruebas piloto para poder observar cada uno de los diferentes mecanismos y poder diferenciar cada uno de ellos y sobre todo ver la importancia que tienen para el aprovechamiento máximo en la producción de hidrocarburos.

Seria muy bueno tener vínculos con las empresas dedicadas a la investigación para saber como han ido dando mejoras a este tipo de mecanismos y ver si se puede crear algo mucho mejor y rentable.