ancla de gas

5/17/2018 Ancla de Gas - slidepdf.com

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Pérez Companc del Perú S.A. of 6 N° PE-IE-003-97Octubre 1997

INGENIERIA DE EXTRACCION

PE-IE-003-97

DISEÑO DE ANCLA (SEPARADORES) DE GAS DE FONDO DE POZO

TIPO : Tubing Perforado de 2 3/8” ó 2 7/8” y Tubo “Mosquito” de 1”

ABSTRACT

El informe muestra las consideraciones que se tuvieron para el diseño y fabricación de las Anclas(Separadores) de Gas y el ahorro de aproximadamente us$ 20,000/año del presupuesto de gastos, aldejar de confeccionar las Anclas de Gas de 3 Tubos que tradicionalmente se venían usando.

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23-Oct-97 1 Anthony Alfaro Pérez

SECTOR TEMA REFERENTE A : NUMERACIONESTE DOCUMENTO ES DE PROPIEDAD DE PEREZCOMPANC DEL PERU Y NO PUEDE SER COPIADONI MOSTRADO A UN TERCERO SIN PREVIOCONSENTIMIENTO Ingeniería de Extracción Ensayo de Materiales PE-IE-003-97

PEREZ COMPANC PERU



Pérez Companc del Perú of 6 N° PE-IE-003-97Octubre 1997

PEREZ COMPANC PERU

CONTENIDO

CONTENIDO

1.0 OBJETIVO

1.0 CONSIDERACIONES

2.0 CALCULOS

3.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.0 REFERENCIAS




PEREZ COMPANC PERU

1. OBJETIVO

Mostrar una alternativa en el diseño de separadores de gas de fondo de pozo para

reemplazar a los separadores de gas de 3 tubos que normalmente se viene usando y

de esta manera mejorar la eficiencia de separación de los fluidos en el fondo del

pozo.

2. CONSIDERACIONES

• A partir de la ley de Stokes y con las demostraciones obtenidas en ensayos de

laboratorio, la velocidad de ascenso de las burbujas de gas dentro del petróleo es

considerada :

VG = 6 a 12 pulg./seg.

Estos valores son dependiente de la viscosidad del petróleo y del tamaño de las

burbujas de gas.

• A efectos de nuestros cálculos, se tomará el valor mínimo de la VG, por lo tanto, la

velocidad límite de descenso del líquido en el anular del ancla de gas para evitar el

arrastre de las burbujas de gas es :

VL = 6 pulg / seg.

• El volumen de desplazamiento de la bomba se relaciona con el área anular de la

siguiente manera :

A ANULAR * VL = QBOMBA * EBOMBA

EBOMBA : Eficiencia de la bomba

• El área de los orificios en la tubería de 2 3/8” ó 2 7/8” debe ser mayor a 4 veces el

área del anular del ancla de gas, es decir el anular entre la parte exterior del tubo de

1” y la parte interior de la tubería de 2 3/8” ó 2 7/8”. Esta condición se fundamenta

en que la caída de presión a través de los orificios será lo mas baja posible a efectos

de no tener liberación de gas disuelto.

• El volumen del anular “movible”, referido al espacio entre el último orificio inferior del

tubo perforado y la parte inferior del tubo de 1” (succión de la bomba), debe ser

mayor a 2 veces el volumen de desplazamiento de la bomba, esta condición asegura

que no existirá ingreso de gas libre a la succión de la bomba.




PEREZ COMPANC PERU

• Dimensiones :

1” ID : 1.049” OD : 1.315”2 3/8” ID : 1.995” OD : 2.375”

2 7/8” ID : 2.441” OD : 2.875”

• Ver diagrama al final del informe para ilustración en los cálculos.

3. CÁLCULOS

• Ancla de Gas con Tubing de 2 3/8” y Mosquito de 1”

! Calculo del Número de Orificios :

A ANULAR = PI /4 * ( 1.9952 - 1.3152 ) = 1.7678 pulg2 PI = 3.1416

Pero : ATORIF. > 4 * A ANULAR

ATORIF. > 4 * (1.7678) = 7.071 pulg2

Para orificios de 3/4” de diámetro :

AORIF. = PI /4 * ( 0.75)2 = 0.44118 pulg2

Por lo tanto tenemos que :

Nº ORIF. = ATORIF. / AORIF. = 7.071 / 0.4418 = 16

Nº ORIF. > = 16

! Volumen de desplazamiento de la bomba :

VL = 6 pulg. / seg.

QBOMBA = ( A ANULAR * VL ) / EBOMBA

QBOMBA = ( 1.7678 * 6 ) / 1 = 10.61 pulg3 / seg. = 94.4 bpd

! Longitud del tubo `` mosquito ́ ´ de 1”

Se tiene que : A ANULAR * LMOSQUITO = 2 * VBOMBA

VBOMBA = CARRERA * APISTON

Las condiciones máximas de operación en nuestra área son :

CARRERA = 144”

Diámetro de Pistón = 2”

VBOMBA = 144 * PI /4 * ( 22 ) = 452 pulg3

LMOSQUITO = 2 * 452 / 1.7678 = 512 pulg = 42.65 pies

! Calculo del Número de Orificios :




PEREZ COMPANC PERU

A ANULAR = PI / 4 * ( 2.4412 - 1.3152 ) = 3.3216 pulg2

Pero : ATORIF. > 4 * A ANULAR

AORIF. > 4 * 3.326 = 13.2865 pulg2

Para orificios de 1” de diámetro :

AORIF. = PI / 4 * ( 12 ) = 0.7854 pulg2

Por lo tanto tenemos que :

NºORIF. = ATORIF. / AORIF. = 13.2865 / 0.7854 = 16.92

NºORIF. > =17

! Volumen de desplazamiento de la bomba :

VL = 6 pulg. / seg.

QBOMBA = ( A ANULAR * VL ) / EBOMBA

QBOMBA = ( 3.3216 * 6 ) / 1 = 19.93 pulg3 / seg. = 177.5 bpd

! Longitud del tubo `` mosquito ́ ´ de 1”

Se tiene que : A ANULAR * LMOSQUITO = 2 * VBOMBA

VBOMBA = CARRERA * APISTON

Las condiciones máximas de operación en nuestra área son :

CARRERA = 144”

Diámetro de pistón = 2”

VBOMBA = 144 * PI /4 * ( 22 ) = 452 pulg3

LMOSQUITO = 2 * 452 / 3.3216 = 272 pulg = 22.68 pies

4. RECOMENDACIONES Y CONCLUSIONES :

• La aplicación de este informe, permitirá el suspender la fabricación de las anclas de

gas de 3 tubos que se venían usando, cuyo costo es mayor que la fabricación de los

agujeros en la tubería a usarse como ancla de gas, lográndose un ahorro de

aproximado de us$ 20,000/año del presupuesto de gastos del área.

• Ubicar siempre los agujeros del ancla de gas como mínimo 30 pies por encima del

primer punzado del intervalo productor mas inferior; esto evita que el gas libre ingrese

de manera frontal a través de los agujeros y cause gran turbulencia en el arreglo de

ancla de gas formada.




PEREZ COMPANC PERU

• Para casos donde necesariamente deba colocarse el ancla de gas frente a un

intervalo productor, se debe duplicar la longitud del tubo “mosquito” obtenido en elcálculo teórico, a fin de garantizar una mejor separación de gas libre.

• Para pozos que tienen un arreglo de ancla de gas natural, no es necesario bajar este

tipo de instalación, y por el contrario se debe evaluar la posibilidad de bajar extremo

abierto.

• Efectuar siempre los cálculos teóricos para determinar los volúmenes de fluido que se

puede manejar con un determinado tipo de arreglo de ancla de gas.

5. REFERENCIAS :

• Manual de producción de Cía. Pérez Companc.

• Seminario de Harbinson Fisher

• Mecánica de fluidos - Streeter

DIAGRAMA PARA EL DISEÑO DEL ANCLA DE GAS

LMOSQUITO

Tubing

Tubería

de 1”

Bomba

NA

ancla de gas

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