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rgano de Divulgacin Tcnica, e Informacin de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C.rgano de Divulgacin Tcnica, e Informacin de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C.VOL XLIX Nmero 10 Octubre de 2009VOL XLIX Nmero 10 Octubre de 2009

Proyecto Integral Ku-Maloob-Zaap: Manejando la incertidumbre y el riesgo para asegurar el xito y la rentabilidad

Estudio experimental del flujo bache normal con inyeccin de gas en la base del riser, en un sistema de produccin costa afuera

Modelos integrados de produccin con simulacin estocstica para definir planes de explotacin




COORDINACIN EDITORIALLaura Hernndez Rosas

[email protected] 5260-7458, 5260-2244, 5260-7310

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Invita a todos sus asociados a participar activamente con la elaboracin y enriquecimiento de la revista Ingeniera Petrolera, a fin de compartir conocimientos y nuevas experiencias.

Los temas para participar pueden ser de inters general, anecdticos, histricos, chuscos, tcnicos de conocimiento en general. No pierdas la oportunidad, Participa con nosotros!

Fraternidad y Superacin!

La Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C.

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Resmenes de artculos tcnicos

Artculos

Seccin Tcnica

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Editorial 03




rgano de Divulgacin Tcnica e Informacin de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C.

Certificado de Licitud de Ttulo Nm. 8336Certificado de Licitud de contenido Nm. 5866

Vol. XLIX No. 10 Octubre 2009

Ingeniera Petrolera.- Publicacin mensual de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C., Av. Melchor Ocampo 193 Torre A piso 12 Col. Vernica Anzures C.P. 11300, Mxico D.F., Tels. 5260-2244 y 5260-7458. Solicitada la Autorizacin como Correspondencia de Segunda Clase de Administracin de Correos nm. 1 de Mxico D.F. Distribuido por la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A. C. Publicacin Editada e Impresa por Grfico Express S.A. de C.V. Andres Iduarte F. No. 213 Col. Jose Ma. Pino Suarez Tels.: 351-19-80, 351-19-38 C.P. 86168 Villahermosa, Tab. Edicin: 2055 Ejemplares.

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I n d i c e

222

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Ing. Jos Baltazar Domnguez Ing. Moiss Medelln Salgado

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Dr. Guillermo C. Domnguez Vargas

Ing. Jess Oscar Romero Lpez

MI. Carlos Rasso Zamora

Ing. Javier Chvez Morales

Vicepresidente

Vicepresidente

LE d i t o r i a l333

a Inteligencia Emocional, algo en lo que pocos se ocupan de una manera consciente y sin embargo, tan importante para el desarrollo de las personas y no menos en este caso, para las empresas.

La Industria Petrolera, se caracteriza por su actividad permanente los 365 das del ao, las 24 horas del da y su personal se encuentra permanentemente sometido a fuertes presiones, tanto en el aspecto tcnico, como en el personal.

Lo anterior, conlleva la necesidad de mantener un control permanente sobre sus EMOCIONES, entendiendo stas como la ira, temor, disgusto, vergenza, sorpresa, entre otras, las cuales estn conformadas por ciertos tipos de actitudes que en ocasiones son fciles de identificar, a travs del comportamiento o expresiones manifiestas, que desarrollan rapidez en las respuestas para evocar una emocin, lo cual denominamos, como, TEMPERAMENTO.

Estos conceptos se tornan de suma importancia en el desarrollo de las responsabilidades de las personas, dado que su emocin del momento, influir en las decisiones tomadas y estas sern en beneficio o perjuicio entre otros, de los grupos de trabajo, de las decisiones tcnicas, de las adquisiciones o manejo de equipos, en fin, en tantas cosas como actividades se desarrollen en la empresa, por esto se torna importante, considerar lo que se denomina como el Desafo de Aristteles, el cual se define, en el sentido de que la actitud positiva de una persona, puede cambiar el nimo en el entorno en que se desenvuelve y contagia a quienes le rodean.

Normalmente, se considera que el Cociente Intelectual (CI) es un factor gentico que no puede ser modificado por la experiencia y que nuestro destino est fijado por esta condicionante. Sin embargo, el estudio cientfico de las emociones ha demostrado que si se desarrollan ciertas habilidades identificadas dentro de lo que se considera como Inteligencia Emocional, que incluye elementos tales como, autodominio, celo y persistencia, las expectativas de xito aumentan.

El argumento que sustenta la importancia de la Inteligencia Emocional, gira en torno a la relacin que existe, entre sentimientos, carcter e instintos morales, sealados como dominio de si mismo.

La Inteligencia Emocional, desarrolla habilidades tales como, la motivacin y persistencia frente a las decepciones, controla los impulsos, regula el humor y evita que los trastornos diminuyan la Capacidad de Pensar.

LA INTELIGENCIA EMOCIONAL

Fraternidad y Superacin

R e s m e n e s444

OCTUBRE/2009OCTUBRE/2009

En este trabajo, se presentan por primera vez resultados experimentales de bacheo normal en sistemas de tubera horizontalriser-separador, con longitudes de tapn de lquido mayores a la altura del riser. La experimentacin se realiz en circuito de laboratorio, que representa una instalacin de produccin costa afuera tpica en la Sonda de Campeche Mxico. En el circuito experimental de 74 m de longitud en su seccin horizontal y con un riser de 2.8 m, (diseado para permitir la inyeccin continua de gas en la base del riser y en el cual se usaron como fluidos de prueba mezclas de agua y aire), se registrarn un total de 542 unidades de bache, para cada una de las cuales se determin la velocidad y longitud de los tapones de lquido y las burbujas de gas y el cambio de estos parmetros al sufrir los efectos de la inyeccin de gas. Un transductor de presin instalado en la base del riser permiti analizar el comportamiento de la presin en tiempo real, durante todos los experimentos.

Los resultados indican que la inyeccin de gas en la base del riser disminuye la amplitud de las variaciones de gastos y presiones a la entrada del separador, sin embargo, se identific que un exceso de gas de inyeccin provoca un aumento en la severidad del bacheo. Adicionalmente, se establece que la relacin gas-lquido es uno de los principales parmetros que controla el fenmeno. Se propone usar estos resultados para el desarrollo de modelos de clculo que permitan el diseo de sistemas para atenuar el problema en instalaciones reales de produccin.

Ing. Jorge Vzquez Morn



Ing. Horacio A. Ortega Benavides Abraham Prez CortsAgustn Moreno RosasAnglica Ledezma ArellanoAzael Gmez Ortz Daniel H. Ramrez PinedaGenaro Muoz GarcaIsmael E. Martnez RamrezJos Luis Vzquez RosMiguel Gerardo VzquezRubn Aguilar HernndezVctor Hugo Prez Reyes


PEP, en conjunto con la compaa Landmark-Halliburton Mxico, implementaron la metodologa FEL (Front-End-Loading), para definir el ptimo plan de explotacin del Campo Teotleco. La metodologa FEL, es un nuevo mtodo implementado para evaluar proyectos, la cual considera la generacin de mltiples escenarios y anlisis de riesgo e incertidumbre.

Una matriz de decisin fue usada para generar los escenarios, en la cual varias opciones de explotacin fueron consideradas. Un escenario consider el caso base, el cual tradicionalmente se ha documentado determinsticamente usando modelos matemticos, soportados por curvas de declinacin exponencial para el clculo de los pronsticos de produccin, sin considerar el efecto de un pozo individualmente y las instalaciones de superficie. Actualmente existen software que integran no slo el yacimiento, sino tambin las condiciones de operacin de los pozos y las condiciones de operacin de superficie para obtener pronsticos de produccin con resultados ms realistas. Los modelos integrados de produccin son herramientas muy usadas para el clculo de pronsticos de produccin y para la optimizacin del desarrollo del campo, sin embargo, ellos slo proporcionan una nica posibilidad de solucin en cada periodo de tiempo. Hoy en da los modelos determinsticos pueden ser acoplados con programas de simulacin estocsticos para obtener resultados probabilsticos. Los modelos estocsticos requieren que las incertidumbres asociadas a cada variable en la cadena de valor (yacimiento, perforacin, productividad, instalaciones,



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Ing. J. Javier Hinojosa PueblaIng. Hctor S. Salgado Castro


Sin embargo, los resultados inciales de la ejecucin del proyecto en la parte de perforacin, mostraron que no podra obtenerse el mximo de produccin contemplado. Por ejemplo, pozos cuya cuota inicial programada era de 8,000, produjeron al trmino de su perforacin entre 2,000 y 4,000 BPD. De igual forma, se obtuvieron pozos improductivos o con produccin de agua. Lo anterior, por la alta incertidumbre de los modelos de yacimiento, pozo y superficie derivada de la pobre informacin e insuficiencia de estudios que se tradujo en un esquema de explotacin con alto riesgo.

El problema estribaba, en que la infraestructura necesaria para el manejo de esos mximos de produccin, se encontraba en pleno proceso de construccin. El no obtener la produccin contemplada, implicaba reducir lo atractivo y la rentabilidad del proyecto, con el consecuente incumplimiento de los ingresos para el gobierno contemplados.

A fin de cumplir con los compromisos del proyecto, se efectu un diagnstico integral yacimiento-pozo-superficie, que permiti identificar los riesgos principales y las acciones correctivas necesarias. Dentro de stas, se reproces y reinterpret la informacin ssmica disponible. Se mejoraron los modelos geolgicos y de yacimientos. Se desarroll un modelo geomecnico y se caracterizaron las zonas de lutitas. Se construyeron modelos optimizados de pozos y superficie para el manejo, transporte y distribucin de los hidrocarburos.

La instrumentacin de dichas acciones ha permitido reducir el riesgo del proyecto, alcanzar un nivel de produccin actual del orden de 825, 000 BPD y la seguridad de alcanzar la meta mxima de produccin de hidrocarburos establecida, mantenindola por un periodo de 7 aos, as como su comercializacin al mezclar el aceite de 13 API con aceite ligero. Asimismo, ha permitido incorporar un volumen original 3P de hidrocarburos de aproximadamente 2500 millones de barriles de petrleo.

Lo anterior, ha hecho del Proyecto de Inversin Ku-Maloob-Zaap, el principal proyecto en ejecucin por su contribucin al cumplimiento de las metas de produccin de hidrocarburos de Pemex y por las reservas incorporadas que han sido las mayores en los ltimos tres aos.

evaluacin econmica, seguridad y proteccin ambiental), sean identificadas, caracterizadas e integradas detalladamente al modelo estocstico cualitativo (Fully Integrated and Stochastic Asset Model (FISAM)).

Este artculo muestra el flujo de trabajo para integrar el yacimiento (balance de materia), pozos (anlisis nodal), y condiciones de las instalaciones de superficie (lneas y condiciones de separacin), con un modelo econmico (indicadores econmicos) usando un simulador estocstico. El resultado de este flujo de trabajo, consiste en mostrar los perfiles de produccin del mejor escenario, con su evaluacin econmica y anlisis de riesgo, para permitir mejores decisiones en el proyecto. El proyecto Teotleco fue construdo evaluando 15 escenarios de explotacin. Graficando el Valor Presente Neto (VPN) y los riesgos asociados a la cadena de valor para identificar y prioritizar estos escenarios que retarn al caso base corriente. La flexibilidad y versatilidad ofrecida por esta metodologa para la evaluacin de mltiples escenarios, facilita la preparacin del plan de explotacin del proyecto. En este plan, se pueden incluir nuevos campos, tal es el caso del campo Teotleco, el nivel existente de incertidumbre debe ser recaracterizado usando la nueva informacin obtenida dependiendo de la explotacin del campo.

El complejo de produccin de hidrocarburos Ku-Maloob-Zaap, se descubri en el ao 1980 con la perforacin del pozo Ha-1. Inici su explotacin en el yacimiento Cretcico en 1981 enfocndose principalmente en el campo Ku.

En el ao 2002, se autoriz la ejecucin del Proyecto de Optimizacin del desarrollo y de la explotacin del complejo con un monto de 42,251.3 Millones de pesos, mismo que se increment a 55,298.1 Millones de pesos en el 2003.

El proyecto como alcance estableci un mximo de 840,000 barriles por da en el ao 2010.

666 Seccin Tcnica


Estudio experimental del flujo bache normal con inyeccin de gas en la base del riser, en un sistema de produccin

costa afueraIng. Jorge Vzquez Morn


El flujo bache en tuberas (flujo alternado de tapones de lquido y grandes burbujas de gas, que provocan importantes variaciones de presin y gasto), es una preocupacin constante en las regiones petroleras ms importantes del mundo. Este fenmeno puede afectar de forma significativa al yacimiento, (provocando flujo anticipado de agua o gas), pero de forma ms evidente, a las instalaciones superficiales de produccin, las cuales son sometidas a esfuerzos que acortan su vida operativa y disminuyen su capacidad al tener que operarse en condiciones diferentes a las consideradas en su diseo. Entre la problemtica que el fenmeno provoca en las instalaciones de produccin se encuentra: flujo excesivo de lquido a la entrada del separador, alta presin en el separador, sobre-flujo de gas hacia compresoras, golpes de ariete, fatiga de materiales, corrosin, etc.

La naturaleza del flujo bache lo hace un fenmeno de carcter casi inevitable durante la vida operativa de un sistema de produccin, ya que se presenta para condiciones de bajo gasto de lquido tpicamente encontradas, tanto al inicio de la vida operativa de una instalacin, como en etapas avanzadas de la explotacin de los campos.

La inyeccin de gas en la base del riser ha sido identificada desde hace mucho tiempo como mtodo prctico para reducir el efecto del bacheo en sistemas de produccin costa afuera [Yocum, 1973], sin embargo, los modelos de clculo existentes para el flujo bache no consideran los efectos del gas de inyeccin, son aplicables slo al bacheo severo o bien, consideran baches normales de longitud menor a la altura del riser. En consecuencia, no son aplicables a instalaciones con tuberas de gran dimetro, que transportan mezclas multifsicas con altos volmenes de gas, en los cuales se han documentado baches de varios cientos de metros de

longitud [Brill et al., 1981; Fairuzov, 2003]. Los modelos disponibles, desarrollados con un enfoque mecanstico, dependen de manera importante de trabajos experimentales, tanto para establecer r e l a c i o n e s e m p r i c a s p a r a p r e d e c i r e l comportamiento de algunos parmetros, como para la validacin del mismo. La informacin experimental con estas caractersticas es sumamente escasa.

Los trabajos de Yocum [1973] y Schmidt et al. [1980, 1981], son los precursores del estudio del bacheo en instalaciones de produccin. En estos se presenta una descripcin del fenmeno, los problemas que provoca, se analizan medidas operativas que tratan de minimizar sus efectos, (entre ellas la inyeccin de gas en la base del riser); introducen la denominacin de bacheo severo y normal y los criterios para distinguir entre estos tipos de flujo, sealando que el bacheo normal o hidrodinmico presenta tapones de lquido de poca longitud (slo una fraccin de la altura del riser). En las investigaciones posteriores ha predominado el estudio del bacheo severo [Farghaly 1987, Pots et al. 1987, Fabre et al. 1990, Jansen et al. 1995, Henriot et al. 1999, etc.]; mientras que se dispone de pocos estudios sobre bacheo normal, el cual, no obstante que provoca problemas de la misma naturaleza e intensidad que aquel, tiene un origen significativamente diferente. Ambos tipos de bacheo pueden presentarse durante la vida operativa de una instalacin, dependiendo de la cantidad de fluidos transportados por las tuberas.

Brill et al., [1981] y Fairuzov, [2003], documentan bacheo normal en tuberas de gran dimetro (12 y 16 en la baha de Prudhoe el primero y 36 en la Sonda de Campeche, el segundo), en las cuales se presentan tapones de lquido de varios cientos de metros de

Trabajos previos

Introduccin

777


longitud. Miyoshi [1988] desarrolla un modelo mecanstico para bacheo normal con tapones cortos y Guzmn y Fairuzov, [2007] desarrollan un modelo mecanstico terico-experimental para el bacheo normal, con grandes tapones de lquido, aplicable a tuberas de gran dimetro.

El trabajo de Guzmn y Fairuzov representa un importante avance en el anlisis del fenmeno de bacheo normal, con tapones de lquido de gran longitud y en tuberas de gran dimetro. (Todas stas, condiciones presentes en la Sonda de Campeche, uno de los desarrollos costa-afuera ms importantes del mundo); sin embargo, este modelo no considera los efectos del gas de inyeccin en la base del riser. El objetivo de este trabajo, es el de desarrollar en un modelo de laboratorio que representa una instalacin de produccin tpica, baches tapones hidrodinmicos con longitud mayor a la altura del riser y medir el efecto del gas inyectado en la base del riser en las velocidades, longitudes y comportamiento de presin.

El circuito experimental, es un modelo a escala de una instalacin costa afuera tpica, compuesto de una tubera horizontal, una seccin vertical (riser), un separador y una seccin de tubera horizontal que conecta la salida del riser con la entrada del separador Figura 1. La seccin de prueba, desde el punto indicado como entrada de fluidos; el riser y la tubera horizontal a la entrada del separador, estn construida con tubera PVC transparente (cdula 40); de un dimetro nominal (DN) de 0.0762 m, [3 in].

La instalacin permite hacer fluir simultneamente, aceite, agua y aire por el circuito de prueba. Para el suministro de lquidos, se emplean 2 bombas de cavidad progresiva (PCP), accionadas mediante motores elctricos trifsicos, cada una de las cuales es operada mediante un controlador de frecuencia variable. En este estudio, los fluidos usados en los experimentos, fueron agua y aire solamente.

Para el suministro de aire, se us un compresor conectado a un tanque acumulador de alta presin de 1500 L de capacidad, desde el cual se llev el

Objetivo

Descripcin de la instalacin experimental

Figura 1. Instalacin experimental

flujo al punto de entrada de fluidos, mediante un tubo PVC (cdula 80), DN = 0.0508 m [2 in]. Para suministrar aire al punto de inyeccin en la base del riser, se emple un tubo de las mismas caractersticas que el anterior, pero de DN = 0.0381 m [1 in].

3El separador trifsico, con capacidad de 3 m , se emple para separar la mezcla de fluidos, pudiendo descargar los lquidos a un par de tanques

3almacenadores de 2.8 m cada uno, o bien mandarla directamente a la succin de la bomba PCP correspondiente. El aire separado se vente a la atmosfera a travs de una vlvula instalada en la parte superior del tanque.

El gasto de agua se control variando la frecuencia de operacin de la bomba PCP. La medicin se realiz con un medidor de flujo tipo turbina, conectado a un visualizador electrnico de flujo (VEF), que permiti observar en tiempo real las variaciones en el gasto durante el desarrollo de los experimentos.

El gasto de gas en el punto de entrada de los fluidos, se midi con un rotmetro, corriente arriba del cual se instal un regulador de presin que permiti mantener constante este parmetro, en un valor manomtrico de 2

2kg/cm , [28.4 psi]. El flujo de aire fue regulado, mediante una vlvula de globo instalada inmediatamente antes del punto de entrada de los fluidos.

Sistemas de control, medicin y adquisicin de datos

888


La presin de inyeccin de gas en la base del riser se control mediante un regulador instalado a la salida del tanque de alta presin. El gasto de flujo, se control mediante una vlvula de aguja ubicada aproximadamente a 1 m del punto de inyeccin en el riser; usando para su medicin, una placa de orificio de 0.016 m [5/8 in] y un manmetro de presin diferencial.

Se instalaron 3 transductores de presin, conectados a una computadora personal (PC), equipada con un software de adquisicin de datos. La variacin de la presin, se registr cada 1/10 de segundo. Un transductor se ubic en la seccin de prueba, 27 m corriente arriba de la base del riser; el otro en la base del riser y el tercero 1.4 m corriente abajo de la cima del riser.

Para determinar las velocidades y longitudes de los tapones de lquido y las burbujas de gas, se usaron 2 cmaras digitales de video. Con ellas se film el paso de los baches a travs de una seccin de tubera de 1 m de longitud en 2 puntos diferentes del circuito de flujo. El primero de ellos, se ubic 17.5 m corriente arriba de la base del riser, el segundo, se ubic en la tubera que conecta la salida del riser con la entrada del separador, Figura 2. Con una resolucin de 30 imgenes por segundo, las imgenes fueron analizadas con un software comercial de edicin de video.

Figura 2. Ubicacin de los puntos de filmacin en el circuito experimental.

Matriz de experimentos

Se configur la trayectoria del circuito experimental para est imular la generacin de baches hidrodinmicos, para ello tomando como punto de referencia la base del riser, se inclin la tubera 1 respecto a la horizontal hasta una distancia de 21.4 m. A partir de este punto y hasta la entrada de los fluidos a la seccin de prueba, la tubera se coloc en posicin horizontal (ngulo de inclinacin constante = 0). La configuracin descrita se muestra en la Figura 3.

La fase experimental se realiz en 5 etapas, denominadas experimentos. El objetivo del experimento 1, fue el de establecer las condiciones experimentales (gastos y presiones), que permitieran generar baches de longitud igual o mayor a la altura del riser. Dichas condiciones, se determinaron mediante un proceso de ensayo y error, considerando como escenarios iniciales los valores reportados por Guzmn y Fairuzov. La Tabla 1, presenta los resultados del experimento 1. En ella, Q representa el gasto volumtrico (a condiciones estndar). Los subndices L y G, indican lquido y gas respectivamente, mientras que G indica gas inyectado ien la base del riser. El cociente L /H representa la S r relacin entre la longitud del tapn de lquido y la altura del riser para cada caso.

Figura 3. Configuracin de la seccin de prueba para la generacin de baches hidrodinmicos.

Seccin Tcnica

999


La Tabla 1, se us como base para disear la matriz de experimentos, la cual se presenta en la Tabla 2. En esta tabla, se incluyen los parmetros F p y p que (PCP), G Giindican respectivamente la frecuencia de la bomba PCP, la presin del gas en el punto de entrada de los fluidos a la seccin de prueba y la presin de inyeccin del gas en la base del riser.

Tabla 1. Resultados del experimento 1

Tabla 2. Matriz de experimentos.

Secuencia de experimental

Cada uno de los experimentos de la Tabla 2, se realiz de acuerdo a la siguiente secuencia:

1. Operar el compresor hasta alcanzar un valor 2de 17 kg/cm en el tanque de alta presin.

2. Activar el sistema de adquisicin de datos, en modo visualizacin.

3. Activar la bomba PCP de agua incrementando gradualmente la frecuencia hasta 30 Hz.

4. Observar en la PC, la variacin de las seales de los 3 transductores y en el VEF la variacin del gasto de lquido.

5. Ajustar el regulador de presin de flujo de gas, hacia el punto de entrada de los fluidos a un

2valor de p = 2 kg/cm .G

6. Ajustar el regulador de presin de flujo de gas, hacia el punto de inyeccin en la base del riser

2a un valor de p = 4.9 kg/cm .Gi

7. Iniciar la grabacin de datos de los transductores y de las cmaras de video.

8. Regular la apertura de la vlvula de globo, para ajustar el flujo de gas al gasto Q indicado Gen cada experimento, verificando el valor y estabilidad del gasto en el rotmetro.

9. Una vez estabilizadas las variaciones en las seales de los transductores, regular la apertura de la vlvula de aguja para ajustar el gasto de inyeccin de gas en la base del riser al valor Q indicado en cada experimento, Giverificando el valor y la estabilidad en el manmetro de presin diferencial.

10. Continuar la grabacin de las seales de los transductores y las cmaras de video, por un tiempo mnimo de 2 minutos en condiciones de variacin casi-peridicas.

11. Cerrar la vlvula de aguja, para suspender inyeccin de gas en la base del riser.

12. Continuar la grabacin de datos, para observar el retorno de las condiciones a las observadas durante la fase de Q = 0, Gi(paso 8).

13. Suspender la grabacin de datos.

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14. Cerrar la vlvula de globo, para suspender el flujo de gas hacia el punto de entrada de fluidos, a la seccin de prueba.

Al terminar el paso anterior, la secuencia se repite para la realizacin de un nuevo experimento.

Las condiciones de flujo del experimento 1, permitieron desarrollar bacheo normal en la seccin de prueba. Adicionalmente, se cumpli en todos los casos la condicin de que la longitud de los tapones de lquido, fuera mayor a la altura del riser (L > H ). Una S rvez verificados visualmente estos dos hechos, fue de inters ubicar los puntos experimentales en el mapa de patrones de flujo de Taitel y Dukler para definir si las observaciones reales de este experimento, concordaban con el desarrollo mecanstico de los investigadores citados. La Tabla 3, presenta las velocidades superficiales de los fluidos en la seccin de prueba y la Figura 4, muestra su ubicacin en el mapa.

Anlisis de resultados

Figura 4. Ubicacin de los puntos experimentales en el mapa de Taitel y Dukler.

Tal como se observa en la Figura 4, todos los experimentos bajo condiciones de Q = 0 Gi(experimentos 2a, 3a, 4a y 5a), se ubicaron en la regin de flujo intermitente del mapa de Taitel y Dukler. Ms an, el resto de los experimento (con

Q 0), si bien modificaron la longitud y velocidad Gide los tapones, se mantuvieron en la misma regin del mapa, ya que las velocidades superficiales en la seccin de prueba fueron las mismas, solo se modificaron stas en el riser.

Para cada uno de los 23 experimentos (desde el 2a hasta el 5f), el anlisis de los resultados se dividi en 2 partes fundamentales, anlisis de videos y de presiones.

Se analizaron los siguientes aspectos:

SPara los tapones de lquido, se determin la velocidad del frente y cola; as como su longitud y velocidad promedio.

SPara las burbujas de gas se determin su velocidad promedio y su longitud.

Estas determinaciones se realizaron para los 2 puntos de filmacin (seccin de prueba y salida del riser), de manera que se pudo observar como la inyeccin de gas afect el comportamiento de los baches.

En las secciones de filmacin, se colocaron 2 marcas en la tubera, separadas una de otra a una distancia de 1 m. Para determinar la velocidad de los componentes del bache (frente y cola del tapn y burbuja), se comput el tiempo en que cada uno de estos componentes pasaba por las marcas descritas. La Figura 5, ejemplifica este procedimiento.

Anlisis de videos

Seccin Tcnica

Tabla 3. Velocidades superficiales en la seccin de prueba

0.380

Experimento QL(L/s)QG

(L/s)vSL

(m/s) vSG (m/s)

2 1.78 15.00 3.1993 1.78 10.00 0.380 2.1334 1.78 5.00 0.380 1.0665 1.78 1.67 0.380 0.355

1111


De acuerdo a la figura anterior, t es el tiempo 0en que el frente del tapn de lquido entra en la regin de filmacin; mientras que t , es el 2 tiempo en el cual sale. t es el tiempo que le llev al frente del tapn recorrer la distancia de 1 m; por lo que la velocidad del frente del tapn v se puede obtener como:SF

D

02

11ttt

vSF-

=

D= 1

De forma anloga, se determinaron las velocidades del resto de los componentes de los baches. La Tabla 4, presenta el valor de las velocidades calculadas en cada experimento.

Tabla 4. Velocidades (m/s), de los componentes de los baches.

En la tabla anterior, los subndices indican:

SF: frente del tapnST: cola del tapnS: velocidad promedio del tapnBF: frente de la burbuja

Mientras que los subndices (P) y (S):

(P): la velocidad corresponde al punto de filmacin 1 (seccin de prueba)

(S): la velocidad corresponde al punto de filmacin 2 (antes de entrar al separador).

Q /Q : Relacin entre el gas inyectado en la base del Gi Griser y el gas suministrado en el punto de entrada de los fluidos. Se incluye, para cada exper imento, como parmetro de comparacin.

Figura 5. Determinacin de la velocidad de los componentes del bache.

121212


Seccin Tcnica

Una vez conocida la velocidad promedio de los tapones y las burbujas, es posible determinar las longitudes correspondientes, las cuales se presentan en la Tabla 5.

Tabla 5. Longitudes promedio (m), de tapones y burbujas

En la serie de experimentos, se consideran como casos especiales aquellos en que el flujo bache se presenta sin alteraciones externas (Q = 0), ya Gique su anlisis y comparacin con el resto de los experimentos, puede evidenciar aspectos claves del efecto de la inyeccin de gas. La revisin de estos casos, permiti determinar que los tapones de lquido, disminuyen su velocidad al pasar a travs del riser. Este hecho, atribuido a la fuerza de gravedad, se hace evidente al comparar las velocidades promedio en la seccin de prueba y en la entrada del separador. En la Figura 6, se aprecia como la diferencia de velocidades, se hace mayor a medida que aumenta el flujo de gas. En esta figura, se graficaron las velocidades contra el valor correspondiente de relacin gas-lquido (RGL), ya que para los experimentos graficados, el valor de este parmetro es el mismo en todo el circuito experimental, (ya que Q = 0). GiUn comportamiento similar presentan el resto de las velocidades (v , v , v , v , v y v ).SF(P) ST(P) BF(P) SF(S) ST(S) BF(S)

Figura 6. Disminucin de la velocidad de los tapones al pasar por el riser.

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cuerpo de los tapones viajando en la seccin de prueba es bastante homogneo, pero al salir del riser presentan bolsas de gas distribuidas uniformemente en el tapn. Estas bolsas incrementan su tamao a medida que aumenta el flujo de gas en el circuito experimental, hasta que finalmente a partir de cierto valor de RGL, el tamao de las bolsas es tan grande, que se convierten en burbujas que fragmentan la

Figura 7. Disminucin de la longitud de las burbujas al pasar por el riser.

Figura 8. Aumento en la longitud de los tapones al pasar por el riser.

longitud del tapn hacindolo ms pequeo. Este proceso se representa en la Figura 9.

En los experimentos con inyeccin de gas (Q 0), Gila RGL es diferente en la seccin de prueba y en el tramo base del riser separador. Por lo que en el anlisis de las velocidades y longitudes, se graficaron estas variables contra el cociente Q Q . /G Gi

La Figura 7, presenta la comparacin de las longitudes de las burbujas, para los experimentos sin inyeccin de gas en el riser. P u e d e o b s e r v a r s e u n comportamiento muy parecido al mostrado en las grficas de velocidad, es decir, en este caso las burbujas se hacen ms cortas al pasar por el riser. Adems, la diferencia de longitudes, se hace ms grande a medida que el flujo de gas en el circuito de prueba aumenta.

La longitud de los tapones de l q u i d o , p r e s e n t a u n comportamiento diferente al de las burbujas y al de las velocidades. Para esta variable, la relacin de longitudes se invierte, es decir, los tapones se hacen ms grandes al pasar por el riser. La Figura 8 muestra este cambio, notndose tambin, que existe cierto valor de RGL para el cual se alcanza la longitud mxima y a partir del cual, el tamao de los tapones empieza a disminuir. Este valor mximo, apenas se insina en las graficas de velocidad y en la de longitud de la burbuja, pero en la Figura 8 se muestra de forma ms clara. Otra caracterstica que distingue a esta grfica es que el tamao del tapn en la seccin de prueba L , se mantiene casi sin S (P )variacin.

La revisin de los videos, permiti identificar que el

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Seccin Tcnica

Figura 9

La Figura 10, presenta la variacin de la velocidad de los tapones para el experimento 2. En sta, cmo en el caso de la Figura 6, se observa como la velocidad de los tapones a la salida del riser es menor que en la seccin de prueba. Sin embargo, se observa tambin, que la diferencia en las velocidades, se va reduciendo a medida que se incrementa la cantidad de gas inyectado. Las velocidades del resto de los experimentos permitieron establecer que, en los rangos experimentales manejados en este trabajo,

/para valores de Q Q > 1, la relacin de velocidades Gi Gse invierte, es decir, los tapones de lquido aumenta de velocidad al pasar por el riser, infirindose que la prdida de velocidad por efecto de la gravedad, es menor a la adicionada por la inyeccin de gas. La Figura 11 muestra el cambio descrito.

Otro elemento notable en la revisin de las velocidades de los tapones, es que la inyeccin de gas afecta a este parmetro aguas arriba del punto de inyeccin. Es decir, la inyeccin en la base del riser aumenta la velocidad de los tapones en la seccin de prueba. El incremento depende de la cantidad de gas inyectado, pero tambin de la RGL en la seccin de prueba. En la Figura 10 (correspondiente al

3 3experimento 2, donde la RGL es de 8.4 m /m ), se registr un incremento mximo de la velocidad del orden del 10 %, al pasar de 6.49 m/s para Q /Q = 0; a Gi Gun valor de 7.16 m/s para Q /Q = 0.69. En contraste, Gi Gen la Figura 12, correspondiente al experimento 5,

3 3con una RGL = 0.94 m /m , la velocidad de los tapones en la seccin de prueba aument solo 1.5 % al cambiar la relacin Q /Q de 0 a 6.18.Gi G

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La velocidad de las burbujas t iene un comportamiento similar al descrito para la velocidad de los tapones. La Figura 13 presenta la grfica correspondiente al experimento 4, en la cual se observa el punto en que la velocidad a la salida del riser supera la velocidad en la seccin de prueba.

Las longitudes de los tapones y burbujas, se comportan de una forma muy parecida a la descrita para los experimentos con Q = 0. Esto es: para valores bajos Gide RGL en la seccin de prueba, L > L . La S(P) S(S)

diferencia disminuye a medida que la relacin Q /Q Gi Gaumenta. Al aumentar la RGL, se alcanza un valor en el que L supera a L . La longitud del tapn a la S(S) S(P)salida del riser sigue aumentando por efecto del gas inyectado, lo que provoca aireacin de los tapones (aparicin de bolsas de gas en el cuerpo de los tapones). Para valores ms grandes de RGL y Q /Q , Gi Glas bolsas se convierten en burbujas de ms de 1 m de longitud, rompiendo los tapones en otros ms pequeos, tal como se describi en la Figura 9.

Figura 10. Velocidad promedio de los tapones. Experimento 2.

Figura 11. Velocidad promedio de los tapones. Experimento 4.

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Seccin Tcnica

Figura 12. Velocidad promedio de los tapones. Experimento 5. La velocidad en la seccin de prueba v , solo aumenta 1.5 %.S(P)

Figura 13. Velocidad promedio de las burbujas. Experimento 4. Para Q /Q > 1, Gi Gla velocidad a la salida del riser supera a la de la seccin de prueba.

171717


Anlisis del comportamiento de las presiones en la base del riser

La Figura 14, presenta la informacin de presin completa registrada durante una fase del desarrollo del experimento 1. Esta figura se tomar como base para describir el proceso de anlisis de esta informacin:

La Figura 14 est dividida en 4 regiones, las cuales se describen a continuacin:

I Por el circuito experimental fluyen el gasto Q y Q L Gbajo condiciones estabilizadas, (No hay inyeccin de gas en el riser). Las variaciones en las 3 seales de presin son despreciables.

II Se inicia la inyeccin de gas al Q predefinido. Las Gi3 seales de presin, exhiben un periodo transitorio de variacin, debido al cambio de condiciones del sistema. Al final de este periodo, las variaciones empiezan a hacerse ms homogneas o casi-peridicas.

III Los gastos y presiones en la entrada de la seccin de prueba y en la base del riser son constantes. Las variaciones de las seales de presin no son peridicas, pero se considera esta regin de flujo como estabilizada.

IV Se suspende la inyeccin de gas en el riser. La presin vuelve a exhibir un periodo transitorio equivalente a la regin II. (Finalmente, al trmino de este periodo sigue uno ms, equivalente a la regin I).

Figura 14. Presiones registradas en una fase del experimento 1. (Q = 0 1.78 L/s, Q = 300 L/min, Q = 3.8 L/s).L G Gi

La seal de los 3 transductores de presin es muy similar, por lo que se consider de especial inters para los objetivos de este trabajo, centrar el anlisis en la seal del transductor 1 (instalado en la base del riser). Adicionalmente, se discriminaron las regiones I, II y IV, en las cuales se tienen efectos transitorios

debidos a los cambios en las condiciones de operacin del sistema de flujo. Enfocando el anlisis, a la regin de flujo considerado en condiciones de operacin estabilizadas. Con estas premisas, la regin de anlisis correspondiente a la figura anterior, se presenta en la Figura 15.

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Seccin Tcnica

Figura 15. Presin en base del riser, periodo estabilizado. Exper. 1. (Q = 1.78 LL/s, Q = 300 L/min, Q = 3.8 L/s)G Gi

Las curvas que describen las presiones estabilizadas respecto al tiempo, no reflejan un fenmeno peridico, sin embargo, tampoco corresponden completamente a un fenmeno estocstico, en el sentido de que son sucesiones continuas de cimas y valles, cuya forma general se mantiene, pero con alturas (H) y longitudes ( ) variables. Esta idea se representa mediante la comparacin de las Figuras 16 y 17.

l

Figura 16. Comparacin de un proceso peridico y uno estocstico.

191919


Figura 17. Forma tpica de la curva de presin estabilizada para el experimento 4c.

Para investigar el efecto de la inyeccin de gas en la base del r i se r , se se lecc ionaron 4 sucesiones consecutivas de crestas y valles, representativas o p r o m e d i o d e l a r e g i n estabilizada, como las mostradas en la figura anterior. En cada experimento, se determin el valor mximo y mnimo promedio de la presin, y el tiempo promedio ( ) transcurrido entre dos cimas o valles consecutivos. La Tabla 6 presenta los resultados obtenidos.

l

Tabla 6. Presiones en la base del riser.

202020 Seccin Tcnica


D

Dl

DlD

l

p indica la diferencia entre los promedios de presin mxima y mnima. (Es el equivalente a la altura H que se muestra en la figura 6.21).

La Figura 18 presenta los resultados de la serie de experimentos 2. En dicha figura se observa como a medida que se aumenta la inyeccin de gas en el riser, p disminuye, al mismo tiempo que aumenta ligeramente. Las curvas de presin que presentan mayor contraste son l a s co r re spond ien te s a lo s experimentos 2a y 2e, ya que la primera de ellas presenta la p mayor y el menor tiempo ; mientras que la ltima presenta la menor p y el mayor . Estas curvas se presentan en la Figura 19. Tal como lo muestra las figuras 6.23 y 6.24, se realizaron las comparaciones para cada serie de experimentos. Las Figuras 20 y 21 presentan las correspondientes al experimento 5.

Figura 18. Cambio de p y vs gas inyectado en el riser. Experimento 2.Dl

Figura 19. Comparacin de la presin en la base del riser. Experimentos 2a y 2e.

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Figura 20. Cambio de Dp y l respecto a la cantidad de gas inyectado en el riser. Experimento 5.

Figura 21. Comparacin de la presin en la base del riser. Experimentos 5a y 5fe.

Del anlisis de las presiones se concluye que la inyeccin de gas en la base del riser modifica los valores de Dp y l. El cambio en la forma de la curva es funcin de la relacin de gastos Q /Q . Gi G

La Figura 22, presenta la comparacin de los experimento con Q = 0. En ella se puede observar, Gicomo vara Dp respecto a la cantidad de gas fluyendo en la seccin de prueba.



Figura 22. Variacin de Dp para los experimentos sin inyeccin de gas en el riser

Por otra parte, la Figura 23 resulta ms til para observar la variacin de los mismos experimentos presentados en la figura anterior.

En general, se observ que al aumentar la inyeccin de gas en el riser, Dp disminuye y l aumenta. Esto se traduce en una atenuacin del bacheo; sin embargo, se observ que existe cierto valor lmite de Q por arriba del cual los Giefectos de la inyeccin se revierten, volviendo a incrementarse el valor de Dp, mientras que l disminuye.

Figura 23. Variacin de l para los experimentos sin inyeccin de gas en el riser.

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Conclusiones y recomendaciones

1) Se presentan por primera vez una serie de datos e x p e r i m e n t a l e s d e b a c h e o n o r m a l (hidrodinmico), con longitudes de bache mayores a la altura del riser.

2) Se identific, que la relacin gas/lquido (RGL), fluyendo en un sistema de recoleccin, es uno de los principales parmetros que controla el bacheo normal, desarrollndose variaciones de presin (Dp) ms grandes y frecuencias de bacheo mayores a medida que la RGL aumenta.

3) Se demostr experimentalmente que la inyeccin de gas en la base del riser es un medio efectivo para atenuar el bacheo normal. Su efecto, provoca una disminucin en la variacin de la presin en el sistema, adems de disminuir tambin la frecuencia de bacheo.

4) Se especula, con base en la informacin de los experimentos, que el cambio de velocidad de los baches a la salida del riser, responde a un balance entre la disminucin por efectos de la gravedad, al pasar de flujo horizontal a vertical y del aumento provocado por la adicin de cantidad de

movimiento debido a la inyeccin de gas en la base del riser.

5) Se concluye, que el volumen de gas inyectado en la base del riser presenta un valor mximo, por debajo del cual provoca un efecto de atenuacin en el bacheo; mientras que para gastos mayores a dicho valor, el efecto se revierte, hacindolo ms intenso.

1) Aplicar tcnicas estadsticas a la base de datos de resultados de los experimentos para definir distribuciones tpicas y dems parmetros que ayuden a la interpretacin de los resultados.

2) Extender el modelo de Guzmn y Fairuzov [2007], para su aplicacin a sistemas con inyeccin de gas. Validar el modelo resultante con los resultados de este trabajo.

3) Realizar experimentacin con mezclas aceite-gas y con aceite-gas-agua. Comparar los resultados con los presentados en este trabajo.

Recomendaciones

Nomenclatura

D Dimetro vs Velocidad superficial

F Frecuencia vm Velocidad de la mezcla

Hr Altura del riser vs Velocidad superficial

LB Longitud de la burbuja vS Velocidad del tapn

Lf Longitud de la pelcula vSB Velocidad del frente de la burbuja

LS Longitud del tapn vSF Velocidad del frente del tapn

Lu Longitud del bache b ngulo de inclinacin

p Presin D Incremento

Q Gasto volumtrico l Long. de las seales de presin

RGL Relacin gas -lquido

t Tiempo Subndices

tt Tiempo de trnsito

T Temperatura L Lquido

G Gas Gi Gas de inyeccin

Bibliografa

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12. Yocum, B.T. Offshore Riser Slug Flow Avoidance: Mathematical Models for Design and Optimization. 2nd Annual European Meeting of the SPE of AIME. London, England. April, 1973.

En el ao de 1996, recibi el ttulo de Ingeniero Petrolero por la Universidad Nacional Autnoma de Mxico, institucin en la cual obtuvo tambin los ttulos de Especialista en Sistemas Artificiales de Produccin Petrolera (agosto, 2006) y Maestro en Ingeniera Petrolera (febrero, 2009).

Su experiencia profesional dio inicio en el ao de 1994, colaborando como becario en el laboratorio de anlisis PVT del Instituto Mexicano del Petrleo. De enero a julio de 1996, labor en la Gerencia de Proyectos Geotermoelctricos de la Comisin Federal de Electricidad, donde colabor en la caracterizacin del yacimiento Geotrmico de los Humeros Puebla.

En julio de 1996, se integra a Pemex Exploracin y Produccin en labores de operacin de pozos e instalaciones costa afuera. Desde noviembre de 1996 desarrolla trabajos de diseo, anlisis y optimizacin de pozos productores, inyectores y de sistemas artificiales de produccin.

Ha presentado trabajos tcnicos en congresos nacionales y jornadas tcnicas locales.

Es miembro de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C., y del Colegio de Ingenieros Petroleros de Mxico.

Currculum vitae

Ing. Jorge Vzquez Morn

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Ing. Horacio A. Ortega Benavides Abraham Prez CortsAgustn Moreno RosasAnglica Ledezma ArellanoAzael Gmez Ortz Daniel H. Ramrez PinedaGenaro Muoz GarcaIsmael E. Martnez RamrezJos Luis Vzquez RosMiguel Gerardo VzquezRubn Aguilar HernndezVctor Hugo Prez Reyes

Recientemente los anlisis probabilsticos se han convertido en una herramienta comn para la elaboracin de planes de explotacin. Estos anlisis producto de la simulacin estocstica a travs de la combinacin de variables de decisiones con variables de incertidumbre, permiten cuantificar los indicadores claves de desempeo (VPN, EI, VPI, otros) en trminos de probabilidad de ocurrencia. Los modelos integrados subsuelo superficie son utilizados como plataforma de simulacin analtica para evaluar las estrategias de explotacin. Estos consideran la integracin dinmica de tres modelos matemticos: Balance de materia (Yacimiento), comportamiento de afluencia (Pozos), arreglos y condiciones superficiales (Redes y condiciones de separacin). La combinacin de estos modelos con simuladores estocsticos y modelos matemticos de evaluacin econmica se convierten en una herramienta de mayor sustento tcnico para la toma de decisiones. A inicios de 2008 Pemex incorpor este nuevo flujo de trabajo (subsuelo superficie-simulacin estocstica) para el anlisis y elaboracin de planes de explotacin. El Activo Integral Muspac lo implement para evaluar diferentes escenarios de explotacin del Campo Teotleco a travs de un FEL - Visualizacin.

Alineado con las polticas de implementacin de mejores prcticas internacionales y en respuesta a exigencias de la actual demanda del mercado

Antecedentes y objetivos

Metodologa Front-End Loading (FEL)

petrolero, Pemex, ha venido desarrollando los planes de explotacin de los diferentes activos a travs de la metodologa FEL, la cual contempla la evaluacin de mltiples escenarios con anlisis de riesgos e incertidumbre, a travs de 3 etapas: Visualizacin, conceptualizacin y definicin. La visualizacin contempla la generacin de mltiples escenarios (factibles y posibles), deteccin y caracterizacin de incertidumbres, construccin o actualizacin de la plataforma de evaluacin integral volumtrica y econmica disponible (FISAM), seleccin de los escenarios que retan al caso base y plan preliminar de mitigacin de las incertidumbres de mayor impacto. E n c o n c e p t u a l i z a c i n l o s e s c e n a r i o s preseleccionados en la etapa de visualizacin son evaluados con mayor detalle, se considera el uso de modelos mas complejos y se recaracterizan las incertidumbres de acuerdo a la disponibilidad de informacin. En esta etapa se obtienen perfiles de produccin y costos mas precisos, que dan como resultado la seleccin del escenario ptimo y desarrollo de la ingeniera conceptual. Por ltimo, en la etapa de definicin, el escenario ptimo es sustentado tcnicamente con el uso de simuladores numricos acoplados al anlisis estocstico, conservando la visin integral subsuelo-superficie; se realizan ajustes de costos clase II y se desarrolla la ingeniera bsica del escenario seleccionado. El presente documento tcnico muestra los resultados de implementar la metodologa FEL en su etapa de visualizacin al Campo Teotleco, mediante el empleo de modelos integrados subsuelo superficie con simulacin estocstica, lo que cuantifica la promesa




de valor del campo, as como el riesgo asociado en trminos de VPN y probabilidad de ocurrencia.

El Campo Teotleco se ubica en la cuenca Mesozoica de Chiapas Tabasco, Mxico, en rocas Cretcicas depositadas por ambiente de Talud. El Cretcico Medio e Inferior (KM y KI) est constituido principalmente por dolomas meso-microcristalinas con porosidades del 3 al 8% y el Superior (KS) de calizas arcillosas y calcarenitas de 5 al 12% de porosidad. Es un yacimiento naturalmente fracturado integrado por los Bloques I y II de 10 y 8.4 km de rea respectivamente. Derivado de mltiples problemas mecnicos en la perforacin del pozo descubridor (Teotleco-1) y con objetivo inicial el Jursico Superior Kimmeridgiano (JSK), solo fue posible atravesar el KS y parte del KM (actualmente en produccin). Su cercana con los campos Cactus y Nspero (Anlogos), infieren la existencia de 100 hasta 180 metros de espesor neto de KM, en comparacin con los 56

Desarrollo del tema

Modelo geolgico

metros actualmente expuestos; y de 150 a 250 metros de KI, esta ltima, con una alta probabilidad de estar impregnada de hidrocarburos. El volumen original de aceite en sitio (OOIP) fue determinado por el mtodo volumtrico, tenindose un valor estimado de 30.08 MM STB para la formacin KS y de 206.2 MM STB para las formaciones KM-KI respectivamente.

El Campo Teotleco dispone de una muestra de fluidos representativa de las formaciones del Cretcico Medio e Inferior (KM y KI), tomada a condiciones iniciales de produccin de mayo 2008 y a 5,700 metros de profundidad del pozo Teotleco-1. Su finalidad consisti en determinar la composicin, conducta de la fase y las propiedades del fluido, a travs de un anlisis PVT, el cual incluye: Separacin Flash, Expansin a Masa Constante (CCE), Agotamiento a Volumen Constante (CVD) y Prueba de Separacin. Los resultados experimentales del estudio se muestran en la Figura 1.

Anlisis de yacimiento con balance de materiaCaracterizacin del fluido

Figura 1. Propiedades PVT.

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Ajuste de los datos PVT (laboratorio y medidos)

Se seleccionaron los experimentos requeridos por el simulador analtico (Balance de Materia) para la caracterizacin de propiedades PVT: Relacin Gas - Aceite (GOR), factor volumtrico del aceite (bo), viscosidad del aceite (o) y factor volumtrico del gas (bg). Posteriormente, fueron ingresados a un software comercial que permiti realizar un ajuste mediante

correlaciones matemticas a las propiedades PVT a ser utilizadas en el modelo de balance de materia para el yacimiento KM-KI. Para el caso de la presin de saturacin (Pb), solubilidad del gas (Rs) y (bo), la correlacin que mejor se ajust a los datos

4experimentales fue la de Lasater . Para el caso de o, la correlacin mas representativa fue la de Beggs et

4al . Las Figuras 2,3, 4 y 5 muestran grficamente el ajuste obtenido a cada experimento.

Figura 2. Relacin gas - aceite ajustada a datos experimentales, PVT pozo Teotleco 1.

Figura 3. Factor volumtrico de aceite ajustado a datos experimentales, PVT pozo Teotleco1.

Figura 4. Viscosidad de aceite ajustada a los datos experimentales, PVT pozo Teotleco 1.

Figura 5. Factor volumtrico del gas ajustado a datos experimentales, PVT pozo Teotleco 1.



Para la formacin KS se utiliz el mismo modelo de fluidos definido para la formacin KM-KI (yacimiento vecino), ya que la formacin aun no dispone de una muestra de fluido representativa del yacimiento.

Un modelo para representar el soporte energtico esperado por la accin de un acufero fue incorporado al modelo de balance de materia. La existencia de la presencia de un soporte energtico por un acufero fue diagnosticada durante la prueba de presin-

Influencia del acufero

produccin realizada al pozo Teotleco-1 al inicio de su produccin, en abril 2008. En esta prueba se observ en la grfica de diagnstico la presencia de un borde de presin constante al final del ltimo periodo del trasciente de presin durante el cierre (build up), tpico del comportamiento de asistencia energtica, en este caso por la presencia de la accin de un acufero activo, Figura 6. Cabe sealar que los campos vecinos (Cactus y Nspero), muestran un comportamiento de presin influenciado claramente por la presencia de un acufero activo de grandes proporciones.

Figura 6. Curva de diagnstico, Build up, Pozo Teotleco-1.

Basados en estos resultados, se incorpora un modelo analtico de acufero utilizando las correlaciones de

4Hurst- Van Everdingen Modificado . La geometra del acufero fue definida de tipo radial, siguiendo como patrn de forma la estructura del yacimiento. Los parmetros del acufero como ngulo y espesor neto fueron referidos en base a la estructura y se consideran variables de incertidumbre. La permeabilidad promedio del acufero fue asumida igual a la permeabilidad promedio de la formacin (sistema matriz-fractura); sin embargo, en algunos casos el valor requerido para ajustar el histrico de presiones en el periodo inicial de produccin puede ser ms bajo, lo que se traduce en una prdida de transmisibilidad causado posiblemente por la

complejidad del modelo geolgico (fallas no detectadas, cambios de facies, etc.), por lo cual se considera a este factor como uno de los parmetro de mayor incertidumbre.

La presencia de gas en solucin y la entrada de agua por la accin de un acufero, requiere de modelos de curvas de permeabilidades relativas para predecir el movimiento de fases en el yacimiento. Usualmente, las permeabilidades relativas son obtenidas de pruebas de desplazamiento en muestras de ncleos, sin embargo, el campo Teotleco an no dispone de muestras de ncleos de formacin para tal fin. Por otro lado, una de las principales dificultades cuando se

Datos para la prediccin de la permeabilidad relativa

292929


realiza un pronstico de produccin es encontrar un juego de curvas de permeabilidades relativas que determinen una GOR y WCT similar al observado durante la historia de produccin; debido a su juventud, el campo Teotleco an no dispone de un historial de produccin bien definido, que permita estimar curvas de permeabilidades relativas en base a su histrico de produccin; sin embargo, este sets de curvas puede ser estimadas en base a una combinacin del historial de produccin reflejado en campos vecinos con datos PVT. Tomando en consideracin la vecindad prxima del campo Cactus, la analoga en el tipo de fluido y la presencia de un acufero activo, se utiliz el historial de produccin de este campo junto con datos PVT para determinar un sets de curvas de permeabilidades relativas para el sistema agua-desplazando-aceite por el mtodo de ajuste histrico del corte de agua regulando los parmetros en los modelos de

1permeabilidad relativa tipo Corey . Con datos histricos de produccin y datos PVT, el flujo

1fraccional de agua (Fw) , es calculado para cada tiempo a travs de la ecuacin:

(1)

Estos valores son graficados contra la Sw calculada para cada punto de la historia de produccin.

2Combinando la ecuacin de influjo y la de flujo 4fraccional , se tiene que:

(2)

La relacin Kro/Krw es determinada haciendo uso de 1la funcin Corey :

(3)

Donde:

Krx: Permeabilidad relativa de la fase x.Ex: Representa el End Point para la fase x.nx: Exponente Corey.Sx: Saturacin de la fase x.Srx: Saturacin residual de la fase.Smax x: Saturacin mxima de la fase.

Mediante un proceso de regresin se determinan el end point y el valor del exponente Corey que mejor reproduce el flujo fraccional observado. Esta aproximacin asegura una transicin adecuada entre la historia y la prediccin para el WCT y el GOR. El comportamiento de la GOR es modelado a travs del flujo fraccional de gas (Fg), el ajuste de este parmetro es determinado siguiendo un proceso similar al descrito anteriormente. Los resultados obtenidos del ajuste de curvas de permeabilidades relativas se muestran en las Figuras 7 y 8 respectivamente:

Figura 7. Kro/Krw Vs. Sw Figura 8. Kro/Krg vs. Sg.



Modelo de pozos

Comportamiento de la tubera vertical y VLP's

Se dise un modelo tomando como referencia la informacin disponible del pozo Teotleco-1 (diseo mecnico, registros de desviacin, pruebas de presin Build-Up, datos de produccin, anlisis PVT y registros dinmicos de presin realizados al inicio de su produccin). Se utiliz un software comercial de

TManlisis nodal (PROSPER ) para determinar el comportamiento de afluencia del pozo. Los resultados fueron cotejados con los obtenidos en campo durante la prueba de produccin. Posteriormente, se generaron tablas hidrulicas (Vertical Lift Performance o VLP`s) para diferentes situaciones y poder ser utilizadas en la etapa de prediccin. El diseo del pozo Teotleco-1 fue utilizado para todos los pozos de geometra tipo bajo ngulo. Adicionalmente se construyeron los modelos de pozos de alto ngulo y multilaterales. Cada uno de ellos utilizado en los diferentes escenarios que as lo requeran.

Se ajustaron los ltimos registros de presin de fondo fluyente en condiciones de flujo estacionario mediante el uso de correlaciones para cadas de presin, determinndose que el mejor ajuste

encontrado para este tipo de pozo y fluido lo reflejo la correlacin Petroleum Experts 3. A esta correlacin se le realiz un ajuste automtico sobre el parmetro de friccin y el componente de gravedad. Idealmente los multiplicadores utilizados deben ser iguales a 1, indicando que la correlacin se ajusta perfectamente a los datos medidos, sin embargo, en este caso para obtener un mejor ajuste, fue necesario utilizar un rango de 0.90 a 1.10 como lmite inferior y superior. Los valores de ajuste para la gravedad y la cada de presin por friccin fueron de 0.99 y 0.95 respectivamente. La Figura 9 muestra el ajuste obtenido con la correlacin Petroleum Esperts 3.

Para predecir el potencial del pozo Teotleco-1 se utilizaron las mediciones realizadas en tanque y registros de presin de fondo fluyente. El clculo de las curva de IPR fue realizado utilizando la correlacin de Vogel. El campo se encuentra por arriba del punto de burbuja y maneja un bajo corte de agua. La prueba de restauracin de presin (Build Up) reflej que el pozo no se encuentra daado, por lo que se asumi un dao igual a cero. La Figura 10 se muestra el ajuste obtenido para la IPR/VLP del pozo Teotleco-1

Comportamiento de la curva IPR

Figura 9. Ajuste de presin de fondo fluyendo, pozo Teotleco-1

Figura 10. Ajuste de IPR y VLP, pozo Teotleco1.

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Modelo de la red de tuberas

TMHaciendo uso de un software comercial (GAP ), se construy una red que permitiera conectar las lneas superficiales con los pozos y los yacimientos KS y KM-KI, representados a travs de los modelos de balance de materia. La red incluye todos los segmentos de tuberas propuestos en el diseo para el Campo Teotleco, desde los cabezales de produccin hasta el punto final en la batera de separacin. Dimetros internos, elevacin y el coeficiente de transferencia de calor fueron establecidos dentro del modelo. Se utiliz la correlacin de Beggs and Brill para predecir las cada de presin en las lneas de superficie.

La integracin del modelo incluye la interaccin de TM TMlos programas MBAL y PROSPER . El primero es

utilizado para modelar el comportamiento del

yacimiento a travs de balance de materia y el segundo para modelar el comportamiento de afluencia de los pozos (IPR). El manejo de la red es

TMrealizado desde GAP . El modelo integrado subsuelo-superficie (IAM) permite predecir de forma simultnea el comportamiento futuro de presin-produccin de cada yacimiento y de todos los pozos conectados al sistema. El modelo de lneas superficiales almacena la informacin del modelo de pozos y determina la interseccin de las curvas IPR y VLP. Las tablas VLP fueron generadas para calcular la presin de fondo fluyente variando el gasto de aceite (Qo), presin en cabeza (Pwh), relacin gas aceite (GOR) y corte de agua (WCT). El modelo utiliza las tablas VLPs para determinar la presin de fondo fluyente por pozo para una serie de condiciones dadas, paralelamente, una curva IPR estn siendo calculadas para cada pozo a medida que cambia la

Figura 11. Escenarios evaluados para el campo Teotleco

Escenario: Descripcin: E-0 Sin inversin estratgica ni operacional.E-1 Solo inversin operacional.

E-2 (Caso Base) Caso Base de la cartera de proyectos. E-3 Inyeccin de gas de formacin. E-4 Inyeccin de CO2.

E-5 Arreglo de 2 localizaciones existentes con inyeccin de gas.

E-6 Inyeccin de N2 y construccin de batera en Teotleco. E-7 Inyeccin de N2

E-8 Arreglo de 1 Macropera con inyeccin de gas. E-9 Inyeccin de agua.

E-10 Control de frente de agua.

E-11 Control de frente de agua con inyeccinde CO2.

E-12 Control de frente de agua con inyeccin de gas.

E-13 Arreglo de 3 localizaciones y pozos multilaterales.

E-14 Arreglo de 3 localizaciones, pozos multilaterales e inyeccin de gas. E-15 Arreglo de 4 localizaciones.



presin del yacimiento. El modelo utiliza la IPR calculada en cada pozo y las tablas VLP's para determinar la interseccin IPR-VLP y con ello el gasto de produccin por pozo para cada paso de tiempo.

El MIA resuelve la red en cada nodo. Los nodos comienzan en el cabezal del pozo, incluye los estranguladores, inicio y fin de cada segmento de lnea superficial, separadores y punto de entrega final. La solucin de la red esta enlazada con la solucin de la interseccin IPR-VLP del pozo. La presin de yacimiento es calculada por el modelo de balance de materia que esta conectado con el pozo.

La metodologa FEL contempla la elaboracin de la matriz de decisiones por disciplina, a travs de la cual fueron generados los escenarios factibles a evaluar para el desarrollo del campo Teotleco. Se establecieron 15 escenarios factibles y posibles, tomando en consideracin la interaccin de todas las organizaciones que habilitan el proceso de explotacin: Geologa, Yacimientos, Pozos, Instalaciones, Ambiente y SIPAC. Se tom en consideracin la incorporacin de pozos multilaterales como mejora tecnolgica, inyeccin de fluidos convencionales (agua, gas) y no convencionales (N ,CO ), arreglo de localizaciones 2 2para minimizar el impacto ambiental, y diferentes

Escenarios FEL-V Teotleco

arreglos a nivel de superficie, desde ampliacin de instalaciones existentes como el desarrollo de una nueva. El periodo de evaluacin considerado para evaluar cada escenario fue de 15 aos (2008-2022). La Figura 11 muestra un resumen de los 15 escenarios generados para el campo Teotleco:

Para cada escenario, se elabor un modelo integrado subsuelo-superficie; cada uno definido para una diferente estrategia de explotacin del campo. Las diferencias ms importantes estn atribuidas al objetivo geolgico establecido (KS y/o KM-KI), los diferentes procesos de recuperacin (primaria, secundaria o mejorada) y al nmero y tipo de pozos a perforar (productores/inyectores).

Se elabor el modelo subsuelo superficie correspondiente al Caso Base planteado por el Activo. Posteriormente, se construyeron los modelos adicionales para evaluar e identificar los escenarios que retan al Caso Base y finalmente seleccionar los que generen mayor rentabilidad al negocio. El Caso Base considera un esquema de explotacin primaria en un horizonte de evaluacin de 15 aos (2008-2022), que incluye la perforacin de 20 pozos de geometra bajo ngulo con objetivo geolgico KM-KI y 5 reparaciones mayores en KS. La Figura 12 muestra el modelo subsuelo superficie generado para el Caso Base y la Figura 13 muestra un modelo representativo de los escenarios generados para el campo Teotleco (escenario 8).

Figura 12. Modelo integrado subsuelo-superficie, Caso Base

Figura 13. Escenario 8 propuesto para el Campo Teotleco

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proyecto, precios del crudo y gas, paridad cambiaria, tasa de descuento, etc. Los ingresos son calculados mediante la multiplicacin de los perfiles de produccin probabilsticos generados en cada iteracin por el rango de precios de aceite y gas establecidos.

Los egresos estn divididos en inversin y costos. Los primeros toman la informacin sobre la actividad fsica de perforacin y reparacin de pozos por ao, as como la de instalaciones de superficie y la multiplican por las distribuciones probabilsticas y ecuaciones de precios para dichas actividades. En cuanto a los costos se utiliza una distribucin probabilstica de costos por barril multiplicada por la produccin probabilstica obtenida del modelo de pronstico de produccin. Los indicadores econmicos tales como Flujo de Caja, Valor Presente Neto (VPN), Valor Presente de la Inversin (VPI), Eficiencia de Inversin (EI), Relacin Beneficio-Costo (RBC), Periodo de Recuperacin de la Inversin (PR), Costo del Barril (CB), etc., son calculados de manera automtica utilizando la informacin de las premisas, ingresos y egresos econmicos.

El anlisis de incertidumbre fue dividido en dos niveles: Interno y Externo. El nivel interno incluye la definicin de variables a nivel subsuelo: porosidad, espesor neto, saturacin de agua, compresibilidad de roca; variables relacionadas con el sistema de acufero: Relacin de radios, radio del yacimiento, permeabilidad del acufero; volumen original de aceite en sitio (OOIP) y parmetros relacionados con las curvas de permeabilidad relativas (Exponente Corey). Para la compresibilidad de la roca (Cr), se utiliz un valor medio de 2E-6 1/psi, con una desviacin estndar de 2.3e-7 1/psi, el cual se corresponde con las caractersticas observadas en los campos vecinos para yacimientos naturalmente fracturados. La permeabilidad promedio del acufero (media) fue asumida igual a la permeabilidad promedio de la formacin (sistema matriz-fractura), y se considera como uno de los parmetros de mayor incertidumbre. La variacin del Exponente Corey en las curvas de permeabilidades relativas, determina el grado de movilidad del fluido en el sistema de roca, pudindose presentar un sistema de curvas que representen a una roca altamente influenciada por un

Dimensionamiento de las instalaciones de superficie

Modelo de evaluacin econmica

Otra de las partes que conforman al FISAM, lo representa el modelo requerido para dimensionar las instalaciones de superficie, el cual se construy utilizando hojas de clculo y est configurado para poder hacer evaluaciones totales o por yacimiento. Est dividido en los siguientes componentes:

1) Lneas, cabezales y oleogasoductos.2) Sistemas artificiales.3) Bateras. 4) Plantas de Inyeccin:

El objetivo de este modelo es realizar de manera integrada y automtica el estimado de la cantidad y capacidad requerida de facilidades de produccin para cada uno de los pronsticos probabilsticas de produccin de cada iteracin.

El modelo de infraestructura determina los requerimientos adicionales para cada iteracin tomando en cuenta la capacidad instalada. Este modelo se alimenta de la informacin sobre la cantidad de pozos y el perfil total de produccin generado de cada escenario, identifica el nivel mximo de produccin as como el ao a que corresponde, lo compara con la capacidad actual y determina la cantidad y capacidad requerida adicional si esta es mayor a la existente. La informacin generada por este modelo es enviado al rengln de egresos del modelo econmico para el estimado de los costos correspondientes y el clculo de los indicadores econmicos.

El modelo para evaluacin econmica es el ltimo componente del FISAM y est conformado bsicamente por cuatro elementos:

La finalidad de este modelo, es la de calcular los indicadores econmicos de manera integrada y automatizada, utilizando la informacin generada por los otros modelos y las premisas econmicas establecidas por Pemex en cuanto al horizonte del

1) Premisas econmicas.2) Ingresos.3) Egresos.4) Indicadores econmicos.

Anlisis estocstico

Caracterizacin de variables de incertidumbre



sistema de fracturas o por el contrario, influenciada en su mayora por un sistema matricial, o quizs por un sistema hbrido (matriz-fractura). Su variacin estocstica ser un factor determinante en la obtencin de los perfiles de produccin probabilsticos en la etapa de prediccin. El volumen original de aceite en sitio (OOIP) solo fue determinado por el mtodo volumtrico. Por la condicin prematura del campo, no fue posible estimar el OOIP por el mtodo de balance de materia, por lo cual, el grado de incertidumbre que se tiene

sobre el conocimiento de su valor real es an mayor. El segundo nivel (Externo), lo conforman las variables inherentes al modelo econmico: Precios de aceite y gas, precio de gas para BN, factor de costos clase V; costos de perforacin (pozos de alto ngulo y multilaterales), reparaciones mayores (workovers), construccin de macroperas, cabezales de descargas, bateras de separacin, estacin de compresin, y costos de recuperadora de vapor. La Figura 14 muestra un resumen de las variables de incertidumbres caracterizadas a ser utilizadas para la simulacin estocstica.

Figura 14. Variables de incertidumbres ingresadas al modelo de simulacin estocstica.

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Solucin y procedimientos

Integracin del modelo integral y el modelo estocstico (FISAM)

El proceso de simulacin utilizando FISAM, es realizado de forma iterativa y secuencial. Cada iteracin realizada se corresponde con un ciclo de simulacin (2008-2022). Cada ciclo simulado genera un perfil de produccin que junto con sus indicadores econmicos representan una posible solucin del escenario evaluado (solucin determinstica). La variabilidad de soluciones para un mismo escenario (solucin estocstica) est afectada por los valores aleatorios asignados por cada distribucin probabilstica a las variables de incertidumbres declaradas dentro del sistema. Este proceso se hace secuencial y repetitivo hasta cumplir con el nmero

TMde iteraciones establecidas. DMS (Decision Management System), es la herramienta encargada de

integrar el FISAM, modelo integrado subsuelo-superficie creado con la interaccin de los programas

TM TM TMMBAL , PROSPER y GAP con un modelo matemtico responsable del clculo de la infraestructura de superficie requerida y de la

TMevaluacin econmica. Adicionalmente, DMS controla la asignacin de valores a cada variable de incertidumbre mediante una regla de muestreo definida (Latin-Hypercube). El mtodo de Latin Hypercube divide cada distribucin probabilstica en intervalos de igual magnitud. Para cada iteracin,

TMDMS toma un valor aleatorio de un intervalo en cada distribucin y lo asigna a cada variable de incertidumbre. El flujo de trabajo del FISAM (Figura 15) se inicia con la asignacin aleatoria de un valor dado para cada parmetro declarado como incertidumbre dentro del modelo subsuelo superficie; seguidamente, se inicia la primera iteracin del proceso con la activacin del modulo de prediccin

TMdesde GAP . El mtodo consiste en resolver la red

Figura 15. Flujo de trabajo del FISAM.



conformada por el sistema yacimiento-pozo-superficie para cada cambio de presin detectado en el sistema como consecuencia de la extraccin de fluidos desde el yacimiento hasta el separador, para cada paso de tiempo. Los cambios de presin estn influenciados por la extraccin de fluidos, la accin del acufero como mecanismo energtico, la inyeccin de fluidos en el yacimiento (segn el escenario evaluado), y por la variacin de los parmetros de incertidumbres definidos en el yacimiento. El perfil de produccin generado es enviado al modelo de clculo de infraestructura requerida. Este modelo toma la capacidad calculada por tipo de equipo y la enva al modelo econmico para el clculo de las inversiones. El modelo econmico recibe los valores aleatorios de costos generados y toma el pronstico de produccin para finalmente calcular los ingresos financieros basado en las premisas definidas y en la variacin de sus incertidumbres y determinar as los indicadores econmicos y sus rangos de variabilidad (Riesgo) para el escenario evaluado, cerrndose el ciclo y dando inicio a una nueva iteracin. El objetivo buscado es poder simular de manera integral y estocstica los

escenarios visualizados, asignando distribuciones probabilsticas a los parmetros con incertidumbre para determinar la rentabilidad del negocio y el rango de variacin que puede existir sobre este.

Una vez realizadas las simulaciones estocsticas de los 15 escenarios de explotacin de Teotleco con el modelo FISAM, se grficaron los resultados de pronsticos de produccin P50 de todos los escenarios para el periodo 2008-2024, los cuales se muestran en la grfica de la Figura 16. El VPN P50 de cada escenario se grafic en la frontera eficiente (Figura 17), el eje X muestra el riesgo o desviacin estndar del VPN, el eje Y el valor del VPN y el eje Z valor del VPI. Se puede observar comparando el escenario base con el resto de los escenarios, que existen escenarios de planes de explotacin que ofrecen igual VPN con menor riesgo o menor desviacin estndar (escenarios 14 y 15), como tambin escenarios con mayor VPN con riesgo similar (escenario 5) y escenarios de VPN superior (escenarios 3, 4 y 5).

Discusin e interpretacin de los resultados

Figura 16. Pronsticos de produccin P50 escenarios Teotleco.

Figura 17. Frontera eficiente de los escenarios de Teotleco.

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Figura 18. Frontera eficiente del mejor escenario del Campo Teotleco E-3.

Despus de haber realizado la evaluacin cuantitativa, se procedi a evaluar el riesgo cualitativo de cada uno de los escenarios que mejores rendimientos ofrecan al proyecto, dando como resultado la grfica de frontera eficiente de la Figura 18, en la cual se puede observar que despus de una evaluacin cuantitativa y cualitativa, el mejor escenario es el E-3.

La Figura 19 muestra la tabla resumen de los resultados de los escenarios evaluados indicando VPN percentil 50 y el riesgo asociado o desviacin estndar. A travs del uso de diagrama de tornados se identificaron las variables de incertidumbres de mayor impacto de cada escenario. La Figura 20 muestra el diagrama de tornado del escenario 5, donde la variable de mayor impacto es el precio del aceite/gas y volumen original (OOIP) del yacimiento KM/MI, comportamiento similar a los escenarios evaluados.

Figura 19. VPN P50 y desviacin estndar. Figura 20. Diagrama de Tornado Escenario 5.

Seccin Tcnica383838


Referencias

S. Cullick, David Heath, Keshav Narayanan, Jay April, James Kelly: Optimizing Multiple-Field Scheduling and Production Strategy with Reduced Risk, paper SPE 84239 presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Denver, Colorado, U.S.A, 5-8, October 2003.

Dake L.P.: Fundamentals of Reservoir Engineering, Revised Edition, Elsevier, Amsterdam (1998) 137.

Landmark Graphics Corporation, Decision Space DMS 2003.19.1 Technical Manual (2007).

Conclusiones

Nomenclatura

El uso de modelos integrados subsuelo superficie, con simuladores estocsticos, permiten obtener pronsticos de produccin probabilsticos considerando no slo las condiciones de yacimientos, si no tambin la productividad de pozos y condiciones de superficie.

Se evaluaron 15 escenarios factibles y posibles para la explotacin del campo Teotleco con el modelo FISAM, considerando incorporacin de tecnologa para el desarrollo del campo (pozos multilaterales), diferentes fluidos de inyeccin, arreglos de localizaciones para minimizar el impacto ambiental, e instalaciones nuevas y existentes.

A travs de la implementacin de la metodologa FEL y uso del modelo FISAM, se identificaron escenarios de mayor valor al caso base del campo Teotleco.

Los escenarios a evaluar en la etapa de Conceptualizacin son los escenarios 3 y 5 de inyeccin de gas, escenario 4 de inyeccin de gas+CO2 y escenario 2 que representa al Caso Base.

Los escenarios de inyeccin de gas ofrecen una promesa de valor de VPNP50 de 6 MMM$ adicional al caso base.

Se identificaron las incertidumbres de mayor impacto para el Campo Teotleco y estn asociadas al volumen original (OOIP), y precios del aceite y gas.

MM STB= Millones de barriles a condiciones de tanque

m= metros

g = factor de volumen del gas de formacin, ft3/scf

BN= bombeo neumtico (gas lift)o = factor de volumen del aceite, RB/STBCr = compresibilidad de la roca, 1/psiaFg = flujo fraccional de gasFw = flujo fraccional de aguaGOR = Relacin Gas - Aceite, scf/STBMIA= modelo integral de activoKrg = permeabilidad relativa del gas,

adimensionalKro = permeabilidad relativa del aceite,

adimensionalKrw = permeabilidad relativa del agua,

adimensionalOOIP= Volumen original de aceite en sitio, MM

STBPb= presin de burbuja, psia.Qo= gasto de aceite, bbl/daRs= relacin de solubilidad del gas, scf/STB Sg = saturacin del gas, fraccin de volumenSw = saturacin del agua, fraccin de

volumenWCT = corte de agua, fraccinMBD = miles de barriles por daVPN = valor presente netoEI = eficiencia de la inversinVPI = Valor presente de la inversinVLP = tablas hidrulicas o vert ical l i f t

performanceICDs = indicadores claves de desempeo

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MBAL Technical Manual, ver 9.3, Petroleum Experts, 2007.

Romeo Solis, Santiago Rojas, Guillermo Bernal Ramrez, Luigi Saputelli, and Keshav Narayanan: Risk, Uncertainty and Optimization for Offshore Gas Asset Planning in Litoral Tabasco, paper SPE 90177 presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition held in Houston, Texas, U.S.A., 2629 September 2004.

T. Bui, M. Bandal, N. Hutamin, A. Gajraj: Material Balance Analysis in Complex Mature Reservoirs-Experience in Samarang Field, Malaysia, paper SPE 101138 presented at the 2006 SPE Asia Pacific Oil &

Gas Conference and Exhibition held in Adelaide, Australia, 11-13 September 2006.

Los autores agradecen a Pemex y a los Ingenieros Filiberto Anaya Lpez y Mario Romero Olmos, por su permiso para presentar este trabajo, y un especial agradecimiento al Equipo FEL - Teotleco: Fabiola Czwienzek Belisario, Javier Barreto Prez, Javier Salve Gonzlez, Halliburton. Tambin damos las gracias al Ing. Jos Luis Arellano por el soporte tcnico brindado durante el desarrollo de la etapa V y C del proyecto.

Agradecimientos

Curriculum vitae

Ing. Horacio Andrs Ortega Benavides

Present artculos como:

Ingeniero Petrolero egresado de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico.Incursion en la Industria Petrolera Privada como Ingeniero de Campo en el rea de Produccin.

Labor en la Cd. de Mxico, en el IMP en el rea de Sistemas Artificiales de Produccin en el proyecto de Sistemas Combinados para el Activo Ku-Malob-Zaap.

Ingres a PEP en el ao 2002, como Ingeniero de Yacimientos en el Activo Integral Muspac.

Desde 2003 se ha desempeado como Ingeniero de Productividad de Pozos y Sistemas Artificiales, en 2004 y 2005 particip en los Proyectos Sistema Integral de Productividad (SIP) y de Desarrollo de Campos del mismo Activo como especialista del rea.

En 2006 se integra al Proyecto Integral FEL Cactus-Sitio Grande (FEL-PICSG), como lder del rea de Productividad y Sistemas Artificiales de Produccin, en donde se ha desempeado hasta esta fecha.

Desde agosto del 2008 es Profesor de la materia de Produccin I en la Universidad Olmeca en Villahermosa, Tabasco.

Estudio de Radiotrazado para el Campo Giraldas en AIPM en 2002, y Modelo Integral de Explotacin con Simulacin Estocstica para el campo Teotleco, en AIPM en 2008.

Pertenece a la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico (AIPM) y al Colegio de Ingenieros Petroleros de Mxico (CIPM).

Seccin Tcnica404040


Proyecto Integral Ku-Maloob-Zaap: Manejando la incertidumbre y el riesgo para asegurar el xito y la

rentabilidadIng. J. Javier Hinojosa PueblaIng. Hctor S. Salgado Castro


Los campos del Activo Ku-Maloob-Zaap, de la Regin Marina de PEP, se encuentran ubicados en aguas territoriales del Golfo de Mxico. Se localizan a una distancia de 105 Km, a l NW de Cd. de l Carmen, Campeche, Figura 1.

El Campo Ku fue descubierto en 1980 por el Pozo Ha-1, e inici su produccin en marzo de 1981.

El Activo Integral Ku-M

octubre09

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