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UNIVERSIDAD DE ORIENTENÚCLEO DE MONAGASEICA-DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE PETROLEOMATURÍN / MONAGAS / VENEZUELA
EVALUACIÓN TÉCNICO-ECONÓMICA DE LOS PROCESOS DE LIMPIEZA QUÍMICO MECÁNICA CON ENSAMBLAJE DE FONDO JET
BLASTER® 2-7/8 PULG EN POZOS DEL DISTRITO NORTE DE PDVSA
Realizado porMarvin Montes
Asesor académicoIng. Rubén Vega
Asesor industrialIng. José Cervantes
Jurado principalIng. Fernando Cañizales
Jurado principalIng. Jesús Otahola
Maturín, Abril 2015
CONTENIDO
Planteamiento del Problema
Objetivos de la Investigación
Bases Teóricas
Procedimiento Metodológico
Análisis y Discusión de los Resultados
Conclusiones
Recomendaciones
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Precipitación de asfaltenos en tubería de
producción y cara de arena productora
Declinación de la producción de los campos petroleros
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
REDUCIR EL NUMERO Y FRECUENCIA DE LIMPIEZAS, LO QUE SE TRADUCE EN DISMINUCION DE COSTOS Y MEJORA
DE LA PRODUCTIVIDAD DEL CAMPO
Necesidad de soluciones mas efectivas ante la problemática de precipitación de asfaltenos
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERALEvaluar técnico-económicamente los procesos de limpieza químico-mecánica con ensamblaje de fondo Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas en pozos del Distrito Norte de PDVSA con problemas de precipitación y depositación de asfaltenos.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir los problemas presentes en los pozos en estudio, como consecuencia de la precipitación de asfaltenos.
Explicar los procesos de diseño y ejecución de un tratamiento de remoción de obstrucciones de asfaltenos mediante el uso del ensamblaje de fondo Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas.
Analizar los resultados de las técnicas aplicadas con Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas en operaciones de limpieza de obstrucciones de asfaltenos.
Evaluar la rentabilidad del empleo del Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas en operaciones de limpieza de pozos.
BASES TEÓRICAS
UNIDAD DE TUBERÍA FLEXIBLE
Carrete
Cabezal inyector
Cabina de control
Unidad de potencia
Equipos de control de presión
BASES TEÓRICAS
SISTEMA JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS
Sistema de fluido de alta presión a chorro
Presión de trabajo: 10000 lpc
Fuerza de tensión: 72000 lb
Momento de torsión: 960 lb-pie
SISTEMA JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS
Sistema de fluido de alta presión a chorro
Presión de trabajo: 10000 lpc
Fuerza de tensión: 72000 lb
Momento de torsión: 960 lb-pie
BASES TEÓRICAS
COMPONENTES DEL SISTEMA JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS
Ensamblaje de cabezal
Filtro de fondo
Módulo giratorio
Módulo de cabezal
BASES TEÓRICAS
ANALISIS DE SERIES DE TIEMPO
Componente tendencial o tendencia (T)
Componente cíclica (C)
Componente estacional (E)
Componente residual (R)
PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO
ETAPA I. DESCRIPCIÓN DE LOS PROBLEMAS PRESENTES EN LOS POZOS EN ESTUDIO COMO CONSECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN DE ASFALTENOS.
Informes, reportes de trabajos realizados y análisis químicos (análisis SARA y umbrales de floculación de asfaltenos).
POZOS EN ESTUDIO: MUC-142, SBC-154, J-499 y PIC-40
PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO
ETAPA II. EXPLICACIÓN DE LOS PROCESOS DE DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UN TRATAMIENTO DE REMOCIÓN DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS MEDIANTE EL USO DEL ENSAMBLAJE DE FONDO JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS.
Programas de trabajo aplicados en los pozos en estudio, así como los manuales técnicos de el
ensamblaje de fondo Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas
PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO
ETAPA III. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS TÉCNICAS APLICADAS CON JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS.
Análisis de los historiales de producción mediante la descomposición de series de tiempo con el método de las medias móviles
PROCEDIMIENTO METODOLÓGICO
ETAPA IV. EVALUACIÓN DE LA RENTABILIDAD DEL EMPLEO DEL JET BLASTER ® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE POZOS.
RELACIÓN BENEFICIO/COSTO
𝑩𝒆𝒏𝒆𝒇𝒊𝒄𝒊𝒐𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐
=𝑪𝒑𝒙 𝑻𝒄 𝒙𝑯𝒆𝒙 (𝑸𝒑𝒓𝒐𝒎𝟐−𝑸𝒑𝒓𝒐𝒎𝟏)
𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏𝒂𝒍
Cp: costo de producción por barril de petróleo (dólares/bls).
Tc: tasa de cambio (bolívares/dólar).
He: horizonte económico (días).
Qprom 2: producción promedio posterior (bnpd).
Qprom 1: producción promedio anterior (bnpd).
Costo operacional: costo total de operación de limpieza (bolívares).
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
DESCRIPCIÓN DE LOS PROBLEMAS PRESENTES EN LOS POZOS EN ESTUDIO COMO CONSECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN DE ASFALTENOS
Intervenciones de limpieza en el último año, antes de la aplición del ensamblaje de fondo Jet Blaster 2-7/8 pul-
gadas
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
MUC-142SBC-154J-499PIC-40
Num
ero
de i
nte
rvencio
nes
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
DESCRIPCIÓN DE LOS PROBLEMAS PRESENTES EN LOS POZOS EN ESTUDIO COMO CONSECUENCIA DE LA PRECIPITACIÓN DE ASFALTENOS
Umbral de floculación de asfaltenos
Análisis SARA
Pozo
Pyac
(lpc)
Umbral
(lpc)
MUC –
142
6747 6489
SBC-154 6700 5660
J-499 11627 8400
PIC-40 6900 5788
PozoSaturados
(%)
Aromáticos
(%)
Resinas
(%)
Asfalteno
s (%)IC
MUC-
14245,0 29,0 21,0 5,0 1
SBC-154 48,0 27,0 20,0 5,01,1
3
J-499 50,0 22,0 22,0 6,01,2
7
PIC-40 49,0 30,0 17,0 4,01,1
3
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
EXPLICACIÓN DE LOS PROCESOS DE DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UN TRATAMIENTO DE REMOCIÓN DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS MEDIANTE EL USO DEL ENSAMBLAJE DE FONDO JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS
DISEÑO DEL TRABAJO DE LIMPIEZA
DescripciónMUC-
142J-499
PIC-
40
SBC-
154Función
Gasoil (bls) 1250 1100 1306 1000Desplazamiento y
limpieza
Gel base aceite (bls) 60 70 90 70Acarreo de sólidos
durante limpieza
Mezcla xileno/gasoil
70/30 (bls)35 45 40 34
Limpieza de
tuberías
Xileno/dispersante/
solvente mutual (bls)145 200 120 122
Estimulación
matricial
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
EXPLICACIÓN DE LOS PROCESOS DE DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UN TRATAMIENTO DE REMOCIÓN DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS MEDIANTE EL USO DEL ENSAMBLAJE DE FONDO JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS
EJECUCIÓN DEL TRATAMIENTO
Pesos máximos (lb)
Tamaño de la tubería Con acción de chorro Sin acción de chorro
3-1/2 pulgadas o
menor1000 2500
4 pulgadas 5000 1000
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
EXPLICACIÓN DE LOS PROCESOS DE DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UN TRATAMIENTO DE REMOCIÓN DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS MEDIANTE EL USO DEL ENSAMBLAJE DE FONDO JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS
RESUMEN DE OPERACIONES REALIZADAS A LOS POZOS EN ESTUDIO
MUC-14214-17 de mayo del
2013
SBC-15418-22 de
febrero del 2013
J-49922-31 de marzo del
2013
PIC-4012-16 de marzo del
2013
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS TÉCNICAS APLICADAS CON JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS TÉCNICAS APLICADAS CON JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS TÉCNICAS APLICADAS CON JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS
Aug-12 Oct-12 Dec-12 Jan-13 Mar-13 May-13 Jun-130
100
200
300
400
500
600
J - 499 Presión (lpc) vs tiempo
Pcab
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS DE LAS TÉCNICAS APLICADAS CON JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE OBSTRUCCIONES DE ASFALTENOS
Aug-12 Oct-12 Dec-12 Jan-13 Mar-13 May-13 Jun-13 Aug-13 Oct-13 Nov-130.00
500.00
1000.00
1500.00
2000.00
2500.00
PIC - 40 (BNPD vs tiempo)
Serie orginal (BNPD) Tt serie desc
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
Ensamblaje de fondo UnidadPrecio unitario
(Bs)
Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas Corrida 47376,55
Jet Blaster® 1-11/16
pulgadasCorrida 40375,75
Herramienta de fresado Corrida 13295,70
EVALUACIÓN DE LA RENTABILIDAD DEL EMPLEO DEL JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE POZOS
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
EVALUACIÓN DE LA RENTABILIDAD DEL EMPLEO DEL JET BLASTER® 2-7/8 PULGADAS EN OPERACIONES DE LIMPIEZA DE POZOS
PozoQprom1
(bnpd)
Qprom2
(bnpd)
Beneficio
(Bs)
Costo total
(Bs)
MUC-142 1438,80 2070,502626608,
60
1907630,
92
SBC-154 3228,15 3594,651523907,
00
1745978,
49
J-499 No aplica No aplica No aplica3333564,
70
PIC-40 1116,53 2023,233770058,
60
1133892,
62
Pozo B/C
MUC-142 1,38
SBC-154 0,87
J-499 No aplica
PIC-40 3,32
CONCLUSIONES
1. El elevado número de intervenciones en los pozos en estudio, así como la composición del crudo asociado, ratifica la gravedad de la problemática de precipitación de asfaltenos presentes en los mismos.
2. Los tratamientos de limpieza aplicados en los pozos aseguraron la remoción de las obstrucciones por asfaltenos previamente señaladas en el diseño del trabajo, sin presentarse incidentes de seguridad ni operacionales.
3. La productividad de los pozos, una vez finalizada la intervención logró restablecerse, alcanzando niveles precedentes a la última declinación, a excepción del J-499; el pozo MUC-142 presentó mejora del 20,39 % en su rendimiento, superando así su nivel previo de producción antes de ésta descender.
CONCLUSIONES
4. Aplicar tratamientos de limpieza químico - mecánica con el Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas a pozos con problemas de asfaltenos resultó rentable en aquellos que presentaban pocas intervenciones, siendo estos, el PIC-40 y el SBC-154, con valores de beneficio/costo mayores a la unidad; caso contrario al MUC-142, pozo altamente reparado, cuyo b/c es igual a 0,87.
5. El éxito desde el punto de vista técnico y económico, del uso del ensamblaje de fondo Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas, en operaciones de limpieza químico-mecánica con la tubería flexible, es función de un diseño apropiado del trabajo y la correcta realización del mismo, así como de la magnitud del problema de depositación de asfaltenos presente en la tubería de producción.
RECOMENDACIONES
1. Proyectar la aplicación y el estudio de la tecnología Jet Blaster a otros campos del país.
2. Llevar a cabo un análisis periódico del contenido de asfaltenos en el crudo de los pozos donde se aplique la herramienta Jet Blaster® 2-7/8 pulgadas, para comprobar su comportamiento histórico.
3. Las operaciones de limpieza con el uso de tubería flexible y Jet Blaster ® 2-7/8 pulgadas deben seguirse estrictamente bajo las pautas indicadas en el programa de trabajo, para de esta forma garantizar la seguridad y eficiencia del tratamiento.
4. Disponer como mínimo de un grupo de 10 pozos para de esta manera crear y ajustar curvas de aprendizaje para la optimización de costos y de tiempos de operación.