Sin título de diapositivaREDA Hotline 550 ESP’s
Historia de desarrollo de la Tecnología SAGD y Resultados de su Aplicación
Olegario Rivas – Ingeniero Principal
Especificaciones del producto.
Resultados de la aplicación.
Estimado de Reservas Mundiales
9 -13 Trillones Bbls
El reto futuro es el la producción del crudo pesado pues el 90% de la producción actual proviene del crudo convencional.
Extra pesado
1 billón
10 billones
100 billones
>1 trillones
Faja de
Crudo Pesado
Bombeo Mecánico
Levantamiento por Gas – Método de elección antes del 2001 en Canadá
BES – Método de elección después del 2001 en Canadá
Limitaciones de Bombeo Mecánico
Requiere instalaciones de superficie costosas. (Ej. separadores y bombas de transferencias muy grandes)
Beneficios de la BES.
Permite controlar la tasa de producción independientemente del reservorio.
Presiones de operación menores que con Levantamiento por Gas .
Permite transportar toda la producción a la planta desde la macolla de producción.
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Relación Petróleo / Vapor (SOR)
Baja Presión > Mejor calidad de vapor.
Tratamiento de agua.
Tratamiento de líquido total reducido.
Retos geológicos pueden mitigarse.
Para maximizar producción SAGD
Problemas de Alta Temperatura en Equipos BES Convencionales
Endurecimiento y pérdida de flexibilidad en las bolsas y elastómeros de los sellos.
Pérdida de aislamiento en cable de potencia y bobinados de motores.
Falla de conector de FCE a motor por deterioro de elastómeros de la FCE.
Expansiones térmicas de diferentes materiales.
Fallo de cojinetes axiales y radiales.
Pérdida de viscosidad del aceite del motor.
1.bin
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Alto contenido de Gas (Vapor en la succión)
Pérdida de rendimiento de la bomba con el aumento del GVF
Posible bloqueo por gas (vapor) de la bomba.
Integridad de la completación y del pozo (producción de arena)
Desgaste en las etapas de la bomba.
Desgaste por abrasión en los cojinetes de ejes.
Falla en los sellos de los ejes.
Acumulación de sólidos.
Vibración de ejes.
Producción intermitente por presencia de baches de gas.
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Desarrollo de Hotline BES en Canadá.
Mar-1996: Canadá inicia el desarrollo de Hotline BES
May-1996: Canadá instala el primer sistema Hotline BES en un pozo de alta temperatura. Capacidad hasta 350 °F (180 °C)
Programa de Investigación & Desarrollo de Hotline 550 BES
Oct-2000: El Segmento AL lanza un proyecto para “Protectores de Vida Util Extendida” en SRC (una versión de Hotline 550 Protector Avanzado)
Sep-2002: Canadá lanza un proyecto para Hotline MLE & Cable en LPC.
Sep-2002: Canadá lanza un proyecto para Motor Hotline 550 en BPC.
Abr-2003: Primer Sistema Hotline 550 BES. Capacidad hasta 425 °F (218 °C)
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Bomba HT.
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Bombas Hotline 550
Tecnología para eliminar problemas de tolerancia y/o dilatación térmica de los diferentes componentes.
Ambos AGH (Manejador de Gas Avanzado) y Poseidon están disponibles para aplicaciones de alta temperatura.
AGH hasta 45% gas libre
Poseidon hasta 75% gas libre
Succiones especiales para minimizar la entrada de gas en pozos horizontales.
Selección especial de componentes para aplicaciones de alta temperatura y abrasivas.
Arandelas de empuje de alta temperatura entre etapas.
Uso de cojinetes radiales en ARZ o SiC
Uso de cojinetes auto-lubricados.
Posibilidad de reparación y re-utilización.
Nuevo diseño de cabeza resistente a la abrasión que incluye:
Camisa para proteger de la arena al sello mecánico.
Doble cojinete cerámico radial sin guía que reduce los esfuerzos mecánicos, aumenta la resistencia a la abrasión y la estabilidad.
Elevación del sello mecánico del eje.
Agujeros de drenaje para evitar la acumulación de arena y/o sólidos en la cabeza del protector.
Eje de protectores pre-ajustados (tandem)
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Motor Hotline 550
Sistema de aislamiento avanzado hasta 550 °F (288 °C) temperatura interna del motor.
Estator 100% acero.
Cojinetes ARZ adicional en la base del motor.
Filtro de aceite especial.
Aceite dieléctrico especial de alta temperatura.
Elastómeros de alta temperatura (hasta 550 ºF (288 °C) operación continua).
Conexión de alta temperatura para FCE nuevo.
21.4 hp/rotor máximo para mantener la temperatura interna del motor <= 550 ºF (288 °C).
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Sistema de sellado triple redundante.
Sello Metálico Activado por Resorte.
Materiales y procesos de manufactura patentados.
Empalme de Cable.
Empalme hecho en taller.
Cable
Aislamiento de HT.
Máxima temperatura de fondo 425 ºF (218 ºC).
Caudales idénticos a las aplicaciones convencionales.
Asentamiento en posición horizontal.
Perfil de elevación de temperatura de 60 ºF/hr (15 ºC/hr) para la instalación de los sistemas.
Mínima temperatura de exposición para los materiales de –40 ºF (-40 ºC).
Producción de arena hasta 1%.
Ensamblado del sistema en el pozo.
Control vía un VSD para lograr las condiciones dinámicas de producción y para permitir flexibilidad de producción.
Re-utilización de componentes clave que facilitan múltiples instalaciones.
Diseñado para un tiempo medio de vida útil (MTBF) de un año bajo condiciones de operación continua.
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Hotline 550
Pruebas de Ingeniería.
Pruebas a alta temperatura para definir máximo rango de temperatura interna de bobinado en operación continua.
Pruebas de presión del motor y protector a un gradiente de temperatura de 150 ºF (65 ºC) / hora.
Pruebas de Calificación Ambiental.
100-horas de pruebas de rendimiento de motor y protector 100 HP & 455 ºF (235 ºC) BHT.
100-horas de pruebas de rendimiento de motor y protector 150 HP & 425 ºF (218 ºC) BHT.
Pruebas operacionales de ciclo térmico de 100 HP de 455 ºF (235 ºC) a 370 ºF (188 ºC) y 455 ºF (235 ºC) nuevamente.
Prueba operacional de ciclo térmico de 150 HP de 425 ºF (218 ºF) a 175 ºF (79 ºC) y 425 ºF (218 ºC) nuevamente.
100-horas de pruebas de factor de seguridad de 100 HP & 500 ºF (260 ºC) BHT 75 ºF (24 ºC) por encima de la BHT requerida.
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Hotline BES (Hasta 356 ºF / 260 ºC BHT)
Instalado en 28 pozos.
9 unidades actualmente funcionando.
Hotline Promedio de vida útil > 480 días
>55 años de tiempo de funcionamiento acumulado.
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Hotline 550 BES (Hasta 425 ºF / 218 ºC BHT)
Instalados en 67 pozos SAGD.
62 unidades actualmente funcionando.
Hotline 550 promedio de vida útil > 240 días.
>75 años de tiempo de operación acumulado.
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Steam Assisted Gravity Drainage with Electric Submersible Pumping Systems
(Drenaje Gravitacional Asistido por Vapor con Sistemas de Bombeo Electrosumergible).
Presentado en la Sociedad de Ingenieros de Petróleo (SPE) en el año 2005 – Sección de la Costa del Golfo, Ronda de Trabajo de Bombeo Electrosumergible celebrada en Houston, Texas del 27 al 29 de Abril del 2005.
Autores
Sandeep Solanki & Brad Karpuk – EnCana Oil & Gas Partnership, Calgary, Alberta Canada
Robert Bowman – Schlumberger Canada Ltd., Calgary, Alberta Canada
David Rowatt - Schlumberger Bartlesville Product Center, Bartlesville, OK USA
Reconocimientos.
Medalla de Plata en el Concurso “Hecho por Schlumberger” del año 2004, bajo la denominación “Sistemas Hotline 550 para la Producción de Crudo Pesado”.
Finalista del Concurso “Nuevos Horizontes en el Mundo del Petróleo ”del año 2005, en el área de Tecnologías de Producción.
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