Medición Pozos de Petróleo y Gas - · PDF filePresencia de Arena en Pozos La arena suele estar asociada a la producción, tanto . en pozos de gas de surgencia natural como en pozos

JornadasJornadas de de InstalacionesInstalaciones enenSuperficieSuperficie -- AgostoAgosto 20042004

MediciMedicióónn de Arena en de Arena en PozosPozos de de PetrPetróóleoleo y Gasy Gas

IngIng. Eduardo F. Susic. Eduardo F. SusicPetrogreen S.A.Petrogreen S.A.

PresentaciónPresentación

Presencia de arena en pozos productoresPresencia de arena en pozos productores

Tecnología de Detección Acústica PasivaTecnología de Detección Acústica Pasiva

Especificaciones del sistemaEspecificaciones del sistema

AplicacionesAplicaciones

ConclusionesConclusiones

Presencia de Arena en Pozos

La arena suele estar asociada a la producción, tanto La arena suele estar asociada a la producción, tanto en pozos de gas de surgencia natural como en pozos en pozos de gas de surgencia natural como en pozos en recuperación secundariaen recuperación secundariaSi bien se sabe cuándo en un pozo se está Si bien se sabe cuándo en un pozo se está produciendo arena, es difícil conocer en qué produciendo arena, es difícil conocer en qué momento y cuánta arena se está produciendomomento y cuánta arena se está produciendoEs importante, por lo tanto, poder determinar la Es importante, por lo tanto, poder determinar la producción en tiempo real y de manera cuantitativaproducción en tiempo real y de manera cuantitativa







Tecnología de Detección Acústica Pasiva

Un sensor Un sensor acacúústicostico inteligenteinteligente detectadetecta la la energíaenergía de de laslas partpartíículasculas de arena de arena cuandocuando impactanimpactan contra el contra el interior de la pared de la interior de la pared de la tuberíatubería. . El sensor opera con El sensor opera con tecnologíatecnología DSP, DSP, Digital Signal Digital Signal ProcessingProcessing, , queque procesaprocesa todotodo loslos datosdatos en el en el mismomismosensor en forma digital sensor en forma digital parapara lograrlograr la la óptimaóptima relaciónrelaciónseseññalal a a ruidoruido..El sensor El sensor midemide la la producciproduccióónn de arena en de arena en tiempotiemporeal y real y transmitetransmite laslas seseññalesales a a unauna computadoracomputadora..La La computadoracomputadora correcorre un software un software especialmenteespecialmentedesarrolladodesarrollado, , queque transformatransforma loslos datosdatos en en brutobruto en en registrosregistros fácilmentefácilmente visualizablesvisualizables

EspectroEspectro de de Frecuencia Frecuencia

Respuesta al espectro a partir de medios diferentes

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Frecuencia

Porc

enta

je %

Arena /partícula

Gas /líquido

MecánicoAgua / líquido

Monitor de partículas DSP sistema completo

Monitor de partículas DSP Instalación del sensor

Sensor en un Sensor en un áreaáreapeligrosapeligrosa

SistemaSistema de de computadorcomputador/SCADA en /SCADA en un un áreaárea segurasegura

Monitor de partículas DSP Instalación del sensor

FFáácilcil de de instalarinstalar

No hay No hay queque hacerhacercortescortesNo hay No hay queque soldarsoldarSe Se sujetasujeta con con unaunagrampa grampa a la a la tuberia tuberia PreferiblementePreferiblementeaguasaguas abajoabajo de un de un codocodo de 90° de 90°







Monitor de partículas DSP Especificaciones del sensor

Sensor Sensor electrónicoelectrónico, , intelegenteintelegente, , acústicoacústico pasivopasivoAprobaciónAprobación intrínsicamenteintrínsicamente segurasegura: : EExEEx iaia IIB T5IIB T5CubiertaCubierta segúnsegún IP 56 / 67, en IP 56 / 67, en aceroacero inxidableinxidable AISI 316AISI 316TemperaturaTemperatura de de operaciónoperación: : --4040ooC a 225C a 225ooC (C (--4040ooF a 437F a 437ooF) F) TamaTamaññoo de de partpartíículacula de arenade arena: 25 : 25 micronesmicrones ((petróleopetróleo) ) ––15 15 micronesmicrones (gas)(gas)ConsumoConsumo de de energenergííaa: 0,8 Watts: 0,8 Watts porpor detectordetectorMáximaMáxima distanciadistancia del del sistemasistema de de cómputocómputo: 2000 metros : 2000 metros TransmisiTransmisióónn de la de la seseññalal: par : par trenzadotrenzadoIncertidumbreIncertidumbre:: < 5 %< 5 %RepetibilidadRepetibilidad: 1%: 1%

Monitor de partículas DSP Especificaciones del sensor - SensibilidadMínimaMínima cantidadcantidad de arena de arena queque se se puedepuede detectardetectar::

2 m/s2 m/s 0.083 g/s0.083 g/s5 m/s5 m/s 0.031 g/s0.031 g/s

10 m/s10 m/s 0.011 g/s0.011 g/s15 m/s15 m/s 0.005 g/s0.005 g/s20 m/s20 m/s 0.001 g/s0.001 g/s

RangoRango de de tamañostamaños de de partpartíículasculas::GasGas 15 µm 15 µm hastahasta 1500 µm / 1 PPM1500 µm / 1 PPMPetróleoPetróleo/Gas/Gas 25 µm 25 µm hastahasta 1500 µm / 1 PPM1500 µm / 1 PPM((tamatamaññoo minimominimo detectabledetectable: 9 µm en : 9 µm en líquidolíquido))

A mayor A mayor velocidadvelocidad, mayor , mayor sensibilidadsensibilidad

Monitor de partículas DSP Calibración

¿¿CómoCómo se se logralogra unauna buenabuena calibracicalibracióónn??

•• CalibraciCalibracióónn en en laboratoriolaboratorio, , previoprevio a la a la entregaentrega•• AjusteAjuste parapara laslas condicionescondiciones de de flujoflujo, en base a , en base a

informacióninformación provistaprovista porpor el el usuariousuario•• CalibraciCalibracióónn de campo con de campo con inyectorinyector de arenade arena

TodoTodo loslos sensoressensores estánestán calibradoscalibrados con la con la mismamismarepuestarepuesta queque elel sensorsensor maestro maestro existenteexistente en en fábricafábricaEstoEsto permitepermite utilizarutilizar laslas tablatabla de de proyecciónproyección queque se se desarrollarondesarrollaron en en laboratoriolaboratorio en base a en base a datosdatosempíricosempíricos

Monitor de partículas DSP

PRESENTACION DE LA INFORMACIÓN

En En modomodo lector, lector, mostrandomostrando señalesseñalescadacada segundosegundo



EN MODO INFORMÁTICOEN MODO INFORMÁTICO



EN MODO INFORMÁTICOEN MODO INFORMÁTICO

CONVERSIÓN DE DATOSCONVERSIÓN DE DATOS







Monitor de partículas DSP Aplicaciones

MonitoreoMonitoreo de arena en la de arena en la corrientecorrienteMejoraMejora en la en la producciproduccióónn de de petróleopetróleo y gasy gasPruebasPruebas de de pozo pozo PerforaciPerforacióónn infrabalanceadainfrabalanceada, , detectandodetectando el el retornoretorno de de ssóólidoslidosOperacionesOperaciones de de lavadolavado y y limpiezalimpieza de de pozospozos

Monitor de partículas DSP Aplicaciones

DetecciónDetección en forma en forma precisaprecisa y y seguraseguraMediciónMedición en en tiempotiempo real, real, cualitativacualitativa y y cuantitativacuantitativaPermitePermite optimizaroptimizar el el índiceíndice de de producciónproducciónPermitePermite establecerestablecer alarmasalarmas en la en la deteccióndetecciónde arenade arenaSistemaSistema ideal ideal parapara marcarmarcar tendenciastendenciasIndependienteIndependiente del del flujoflujo







Monitor de partículas DSPSistemaSistema no no intrusivointrusivoInstalaciInstalacióónn rápidarápida y y económicaeconómica, , fácilfácil de de transladartransladarNo No requiererequiere perforacionesperforaciones nini soldadurassoldadurasMínimasMínimas modificacionesmodificaciones parapara optimizaroptimizar la la sensibiidadsensibiidadConstrucciónConstrucción robustarobusta, , pensadapensada en el en el servicioservicio de campo de campo AusenciaAusencia de de piezaspiezas móvilesmóviles, sin , sin mantenimientomantenimientoMedición Medición en en tiempotiempo realrealOperaciónOperación independienteindependiente del del rrééggimenimen de de flujoflujoProcesamientoProcesamiento inteligenteinteligente parapara unauna mejoradamejorada relaciónrelaciónseñalseñal a a ruidoruidoAmplioAmplio rangorango operativooperativo de de temperaturastemperaturas ((--40°C a 225°C)40°C a 225°C)IntrínsecamenteIntrínsecamente seguroseguro ((EExEEx iaia IIB T3IIB T3--5)5)ComunicaciComunicacióónn digital digital entreentre el campo y la el campo y la computadora computadora Software de Software de fácilfácil utilizaciónutilización, , basadosbasados en en WindowsWindowsMRMR

ExcelenteExcelente relaciónrelación costocosto -- beneficiobeneficio

JornadasJornadas de de InstalacionesInstalaciones enenSuperficieSuperficie -- AgostoAgosto 20042004

MuchasMuchas GraciasGracias

IngIng. Eduardo F. Susic. Eduardo F. SusicPetrogreen S.A.Petrogreen S.A.

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