Los pozos de flujo bajo son menos eficientes que los pozos de flujo alto porque el costo de mantenimiento de dichos pozos para las compañías petroleras no es comparable con las ganancias que el cliente recibe de estos pozos.
El cese de tales pozos no es rentable, ya que conducirá a la pérdida de ganancias recibidas de los pozos de alto flujo.
Los principales desafíos en la operación del fondo de pozos de bajo flujo están relacionados con:
- Eficiencia energética.
- Periodo de mantenimiento.
- Autonomía de funcionamiento de los equipos.
- Rediseño de pérdidas de pozos.
- Personal altamente calificado.
Actualmente, el método de producción estándar que utiliza ESP tiene varias desventajas cuando se opera en pozos de bajo flujo en comparación con la tecnología ЕР01.
1. Los ESP tienen una baja eficiencia cuando trabajan en pozos con un caudal de hasta 180 bpd. Esto se debe a que los ESP de "baja eficiencia" de hasta 180 bpd tienen un rendimiento bajo, lo que genera altos costos de energía.
Los gráficos siguientes muestran que es posible comparar la eficiencia de EP01 en comparación con ESP en parámetros tales como eficiencia y ROP.
2. El funcionamiento de los ESP de "alta eficiencia" (caudal nominal de la bomba de 370 bpd) en el modo "Arranque-Parada" conduce al hecho de que no se alcanza todo el potencial del pozo. Esto se debe a un cambio constante del nivel dinámico, su disminución durante el funcionamiento del ESP, aumento - cuando la bomba está apagada y el proceso de acumulación tiene lugar, conduce al punto en que el caudal medio diario es menor que si la unidad funciona en modo constante en modo dinámico mínimo. El gráfico siguiente muestra cómo EP01 alcanza el potencial de pozo completo.
3. Las unidades EP01 están desarrolladas para minimizar el consumo de energía por barril de petróleo producido. El motor EP01 consume la cantidad mínima de energía eléctrica necesaria para elevar el líquido mediante un software especializado. La base de la operación del software es que un algoritmo único analiza la carga del motor en cada ciclo de operación y decide si es necesario aumentar o disminuir la potencia del motor o disminuir la corriente de operación del motor. A continuación se muestra un gráfico que ilustra cómo funciona el algoritmo cuando el pozo está en funcionamiento. El gráfico muestra que la corriente del motor aumenta a medida que disminuye la presión en la entrada de la bomba.
También a continuación se muestra una comparación en la producción de EP01 y ESP operando en modo "Arranque-Parada".
Se proporciona una extensión de tiempo entre revisiones porque las unidades EP01 operan en modo constante en comparación con los ESP, que operan en el modo "start-stop" (modo más efectivo de operación del ESP), no hay acumulación de arena y otras impurezas mecánicas en las partes de trabajo de la bomba que pueden provocar el atasco de la bomba. La siguiente figura ilustra un tubo guía ESP obstruido por impurezas mecánicas causadas por el modo de Arranque/Parada.
Asimismo, la toma de la bomba de la unidad EP01 se ubica en la parte superior de la bomba, lo que hace que se lleve a cabo la separación de sólidos. En consecuencia, las partículas de gran tamaño que pueden dañar los elementos de trabajo de la bomba no llegan a la entrada de la bomba. El bajo caudal en comparación con el ESP mejora la separación de sólidos.
Este modo regula automáticamente el número de ciclos de la unidad para garantizar el funcionamiento ininterrumpido del equipo sin la participación del personal de servicio.
El principio de funcionamiento del algoritmo se muestra en el siguiente diagrama
2. Optimización del trabajo mediante el algoritmo "Regulador de corriente".
Este algoritmo ajusta la potencia del motor para asegurar un funcionamiento ininterrumpido del equipo cuando cambia la presión de admisión o cuando ocurre una situación inesperada. Con este algoritmo, la unidad funciona sin detenerse y no requiere supervisión por parte del personal de servicio.
El siguiente gráfico muestra el cambio automático de la característica de corriente del motor cuando cambia la fuerza sobre el vástago del motor, evitando averías y consecuentemente reduciendo la vida útil de la unidad.
Además de lo anterior, el software se complementa con un medidor de flujo electrónico.
En este momento, la optimización del funcionamiento del equipo se lleva a cabo de acuerdo con el algoritmo (minería de clústeres):
1. Recibe datos del dispositivo de medición externo
2. Se hacen correcciones en la operación del equipo
3. En 24 horas, recibe datos sobre el caudal.
4. Se toma una decisión sobre los siguientes cambios en el funcionamiento o el funcionamiento continuo en este modo
El caudalímetro proporcionará datos en tiempo real sobre el caudal de la planta y hará ajustes al equipo sin esperar los datos de un dispositivo de medición externo y ahorrará hasta dos días de puesta en marcha y optimización del equipo.
La producción con tecnología EP01 reduce las pérdidas de conversión porque los pozos de alto rendimiento se operan con ESP, y luego de que el caudal cae por debajo de 240 bpd, la petrolera decide continuar operando con ESP en modo "Arranque-Parada" o pasar a producción usando una unidad de bombeo con varilla de bombeo. Sin embargo, cambiar a SRP conlleva mucho trabajo para reemplazar el equipo de boca de pozo y preparar el área para instalar la unidad de bombeo. La petrolera pierde al menos un día para preparar la boca del pozo para instalar la unidad de bombeo.
La petrolera pierde al menos un día para preparar la boca de pozo y personal adicional.
La instalación de ЕР01 no requiere equipo especial ni trabajo para la preparación de la boca del pozo después de operar el pozo con ESP. Un equipo ESP similar es apropiado para la instalación y operación.
No se requiere personal altamente calificado y un largo proceso de capacitación para trabajar con el equipo ya que:
- El algoritmo de autoadaptación y el regulador de corriente requieren configuraciones mínimas para arrancar y ajustar durante el mantenimiento del equipo, reduciendo así los requisitos de calificación del personal operativo.
- El sistema de instalación de equipos se simplifica—no es necesario un funcionamiento responsable y lento del llenado de aceite del motor y del hidrocompensador. El motor ya viene lleno de aceite y no requiere trabajo adicional; lo único que se requiere es conectar el motor y la bomba atornillando siete conexiones roscadas, 6 de las cuales son espárragos de la conexión de brida similar a ESP y conectar el cable de alimentación en la cabeza del motor. Todo el proceso de instalación no lleva más de 10 minutos. Las operaciones a realizar para la instalación de EP01 se detallan a continuación:
- Comisionamiento simplificado de equipos mediante:
- HMI intuitivo.
- No es necesario realizar cálculos complejos y cambiar muchas configuraciones para iniciar el equipo. Para iniciar EP01, basta con configurar los parámetros del pozo como temperatura, profundidad de descenso de la bomba, presión objetivo en la entrada de la bomba, seleccionar en el menú el tipo de motor y bomba que tiene, longitud y sección de cable, parámetros del transformador, configurar la deserción, que ya está calculada por el software y se muestra en la pantalla del controlador. Se necesitan 5 minutos incluso para que el personal no calificado se ponga en funcionamiento.
Puede obtener más información sobre la instalación siguiendo este enlace
