Apresentao do PowerPoint
Anlise Nodal
1- Esquema Reservatrio
1.1- Fluxo de leo
1.2- Cabea do poo
1.3- rvore de Natal
1.4- Separador
1.5- Bombas e Compressores
1.6- Pipelines offshore
1-Introduo Um poo nunca realmente atinge o seu potencial de
fluxo absoluto, porque a fim de que ele flua, PWF deve exceder a
contrapresso que o fluido exerce sobre a de formao que se move
atravs do sistema de produo. Esta contrapresso ou a presso do fundo
do poo apresenta os seguintes componentes: Presso hidrosttica do
fluido na colunaPresso de frico causada pela circulao da produo de
fluido atravs da tubagem, da cabea do poo e a dos equipamentos de
superfcie Perdas cinticos ou potenciais, devido a restries de
dimetro, cotovelos ou mudanas de altitude.1.1- Perdas de presso
possvel no sistema completo.
Fig 12- Anlise de Sistemas NODALA abordagem de anlise de
sistemas, muitas vezes chamado de Anlise NODAL foi aplicada por
muitos anos para analisar o desempenho de sistemas compostos de
componentes que interagem:Circuitos eltricos, Redes de gasodutos
complexos,Sistemas de bombeamento centrfugas So todos analisados
utilizando este mtodo. Sua aplicao para sistemas de poo produtores
foi proposto pela primeira vez por Gilbert "em 1954 e discutido por
Nind em 1964 e em 1978 Brown.2.1- ProcedimentoO procedimento
consiste em selecionar um ponto de diviso ou n no poo e dividindo o
sistema nesse ponto. Todos os componentes a montante do n
compreendem a seo de entrada, enquanto que a seco de sada
constitudo por todos os componentes a jusante do n. A relao entre a
taxa de fluxo de queda de presso e deve estar disponvel para cada
componente do sistema.O procedimento consiste em selecionar um
ponto de diviso ou n do poo e dividindo o sistema neste momento. Os
locais dos ns mais utilizados so mostrados na figura 1.
Fig. 2A taxa de fluxo atravs do sistema pode ser determinada uma
vez que os seguintes requisitos foram atendidos:
-Fluxo para o n igual ao fluxo para fora do n.
-Apenas uma presso pode existir em um n.
2.1- Procedimento2.1- Procedimento2.1- ProcedimentoA queda ou
perda de presso, p, em qualquer componente varia com a taxa de
fluxo, q.
Portanto, um grfico da presso no n versus taxa de fluxo produzir
duas curvas, a interseco de que ir dar as condies que satisfaam os
requisitos I e 2, dadas anteriormente. O efeito de uma alterao em
qualquer um dos componentes podem ser analisados recalculando a
presso em funo da taxa de fluxo de n usando as novas caractersticas
do componente alterado.2.1- ProcedimentoSe a alterao foi feita em
um componente upstream, a curva de sada permanecer inalterada.
No entanto, se qualquer curva for alterada, o cruzamento ser
deslocado e vai existir uma nova presso e capacidade de fluxo no
n.
As curvas tambm mudam se qualquer das presses fixas alterada, o
que pode ocorrer com a depleo ou uma mudana nas condies de separao.
2.1- Procedimento
Determinao da capacidade de fluxoFig. 3
Fig. 42.1- ProcedimentoO processo pode ainda ser ilustrado
considerando o sistema de produo de simples mostrado na fig. 3 e
selecionando a cabea de poo como o n.2.1- ProcedimentoO efeito
sobre a capacidade de fluxo ao alterar o tamanho do tubo ilustrado
na fig. 5, e o efeito de uma mudana no tamanho flowline mostrado na
Fig. 6.
Fig.5Fig 6O efeito de aumentar o tamanho do tubo, enquanto o
tubos no muito grande, dar uma maior presso no n da cabea do poo
para uma dada taxa de fluxo, porque a queda de presso na tubagem
ser diminuda. Isto desloca a curva de fluxo ascendente e a
interseco para a direita. Uma linha de fluxo maior ir reduzir a
queda de presso na linha de fluxo, mudando o escoamento para baixo
e a interseco para a direita. O efeito de uma alterao de qualquer
componente do sistema pode ser isolado desta maneira. O efeito de
diminuio da presso do reservatrio ou alterando a presso do
separador pode ser determinada.
2.1- ProcedimentoUm procedimento de anlise mais utilizado com
frequncia selecionar o n entre o reservatrio e o sistema de
tubulao. Este rotulado como ponto 6 na Fig. 4, e a presso do n pwf
. Selecionando o n neste momento divide essencialmente o poo em um
componente dominado reservatrio e um componente de sistema de
tubulao dominado a entrada e sada expresses para o sistema simples
ser ento:2.1- ProcedimentoPsep+ pflowline + ptubing = Pwf Entrada
(inflow) para o nSada do n (Outflow): 2.1- ProcedimentoO efeito de
uma alterao no tamanho do tubo em todo o sistema de capacidade de
produo quando p wf a presso do n est ilustrado na fig. 7.
Fig 7Um sistema produtor pode ser otimizado, selecionando o
combinao de caractersticas de componentes que vai dar a taxa mxima
de produo pelo menor custo.Embora a queda de presso global
disponvel para um sistema, PR - PSEP pode ser fixado em um
determinado momento, a capacidade de produo do sistema depende de
onde ocorrer a quedas de presso.Se ocorrer uma queda de muita
presso em um componente ou o mdulo, pode ser insuficiente queda de
presso remanescente para o desempenho eficiente de outros mdulos.
2.1- ProcedimentoA Fig. 8 ilustra um sistema em que o tubo muito
pequeno. Mesmo que os reservatrios possam ser capaz de produzir uma
grande quantidade de fluido, se a queda de presso ocorre no tubo, o
desempenho do poo prejudicado. Para este tipo de completao de poo ,
bvio que a melhoria da performance do reservatrio por estimulao
seria um desperdcio de esforo, a menos tubos maiores fossem
instalados.
2.1- ProcedimentoFig.8 Um caso em que o desempenho do poo
controlado pela o fluxo mostrado na fig. 9. Neste caso, a queda de
presso em excesso pode ser causada por dano ou a formao de
perfuraes inadequadas. bvio que o grfico que de melhor do
desempenho do sistema de tubulao ou sada ou a colocao do poo em
elevao artificial seria intil a menos que o desempenho ingresso
tambm fossem melhorados.
2.1- Procedimento
Fig.9Um aumento na taxa de produo conseguido aumentando o
tamanho da tubagem est ilustrado na fig. 1-7. No entanto, se o tubo
for demasiado grande, a velocidade do fluido que se move para cima
o tubo pode ser muito baixa para elevar eficazmente os lquidos para
a superfcie.Isto pode ser causado por um tubo grande ou baixas
taxas de produo. A velocidade do fluido, a taxa de produo dividida
pela rea do tubo. Um exemplo qualitatio de seleccionar o tamanho
ptimo de tubo para poo que est a produzir gs e lquidos mostrada nas
fig. 10 e 11.
2.1- Procedimento2.1- Procedimento
Fig.10Fig.11Como o tamanho tubagem aumentada, a reduo as perdas
por atrito, o que resulta em um pwf inferior e, por conseguinte, um
maior fluxo. No entanto, como o tamanho da tubagem ainda maior, o
poo comea a ser carregado com o lquido e torna-se o fluxo
intermitente ou instvel. A medida que o nvel do lquido no poo
aumenta o poo poder morrer. Figo. 11 ilustra isso graficamente.2.1-
ProcedimentoQuando a produo de lquidos juntamente com o gs atinge a
fase em que no flui mais naturalmente, normalmente coloca-se em
elevao artificial.um exemplo ptimo de determinao da taxa de injeco
de gs para um poo de elevao a gs est ilustrado na fig. 12 e 13.
2.1- Procedimento
Fig.12Fig.13o objetivo de injeco de gs para dentro do tubo o de
diminuir a densidade da mistura do fluxo de gs-lquido e, por
conseguinte, diminuir a presso de fluxo necessria do fundo do poo.
No entanto, como a taxa de gs aumentada, a velocidade do fluido e,
por conseguinte, as perdas por atrito, tambm aumentam. Um ponto ser
eventualmente ser alcanado de tal forma que as perdas por atrito
aumentar mais do que a diminuio da densidade ou perdas hidrosttica
com um aumento da taxa de gs. Isto pode ser determinado usando
anlise NODAL como ilustrado na fig. 12.2.1- ProcedimentoO grfico de
taxa de produo lquida contra taxa de injeo de gs pode ser construdo
atravs da leitura das interseces de as curvas de entrada e sada
para vrios taxas de injeco mostrado na Fig. 13. Este mtodo tambm
pode ser utilizado para atribuir a injeco de gs disponveis entre
vrios poos em um campo produtor de gs lift. Nos ltimos anos, tem-se
verificado que um inadequado nmero de perfuraes que pode ser muito
prejudicial para o desempenho de alguns poos. Se fluxo de presso do
fundo do poo selecionado como a presso do n, a entrada pode ser
dividido em queda de presso atravs da rocha e queda de presso
atravs das perfuraes. As expresses de fluxo de entrada e de sada,
ento, consiste em:
2.1- Procedimento2.1- Procedimento
Uma vez que a queda de presso uma funo de nmero de perfurao
abertas, assim como a taxa de produo, uma curva de fluxo densidade
diferentes que existem para cada perfurao. Isto est ilustrado na
Fig qualitativamente. 14. medida que o nmero de perfuraes est
aumentado, um ponto eventualmente ser alcanado de tal forma que a
queda de presso na perfurao insignificante, e, por conseguinte, um
aumento adicional na densidade de perfurao seria intil. Um grfico
da taxa de produo, resultante de vrios densidade de perfurao, isto
, o ponto de interseco das vrias curvas de influxo2.1-
Procedimento2.1- Procedimento
Fig.14
Fig.152.1- ProcedimentoUm procedimento sugerido para aplicao
Anlise NODAL dada como se segue:
-1. Determinar qual os componentes do sistema podem ser
alterados. Mudanas so limitados em alguns casos, por decises
anteriores. Por exemplo, uma vez que um determinado tamanho de furo
perfurado, o tamanho do revestimento e, por conseguinte, a tubagem
o tamanho limitado. - 2. Selecione um componente a ser otimizado.-
3. Seleccione a localizao onde que melhor realar o efeito da variao
da componente seleccionado. Este no crtica porque o mesmo resultado
global ser previsto, independentemente da localizao do n.-4.
Desenvolver expresses para a entrada e sada.
-5. Obter dados necessrios para calcular a queda de presso em
funo da taxa para todos os componentes. Isso pode exigir mais dados
do que est disponvel, o que pode exigir a realizao da anlise sobre
possveis intervalos de condies.
- 6. Determinar o efeito de mudar as caractersticas do
componente selecionado por conspirar contra o influxo sada e lendo
o cruzamento. - 7. Repita o procedimento para cada componente que a
ser otimizado.
2.1- Procedimento2.2- APLICAES A abordagem de anlise de sistemas
nodais pode ser usado para analisar muitas produtoras problemas
petrleo e gs natural. O procedimento pode ser aplicado tanto para
escoamento e elevao artificial de poos.Se o efeito do mtodo de
elevao artificial na presso pode ser expressa como uma funo da taxa
de fluxo. O procedimento tambm pode ser aplicado para a anlise de
desempenho de injeco poo por modificao apropriada das expresses de
entrada e de sada. Uma lista parcial de uma possvel aplicaes dada
como se segue:
1. Seleo do tamanho do tubo. 2. Seleo do Tamanho flowline. 3.
Design das embalagens Gravel. 4. Dimensionamento Superfcie choke 5.
Dimensionamento da vlvula de segurana subsuperfcie. 6. Analisando
um sistema existente para fluxo anormal fluxo nas restries.
2.2- APLICAES 7. Elevadores Artificial. 8. Avaliao estimulao do
poo. 9. Determinao do efeito de compactao sobre o desempenho do poo
de gs. 10. Analise dos efeitos de perfurao de densidade. 11.
Prevendo o efeito da depleo na produo de capacidade. 12. Alocao de
gs de injeo entre os poos de gs lift.2.2- APLICAES Exemplo de
problema 1: Como determinar o presso de fluxo do fundo de um poo
Dado: Profundidade = 8.000 ps Tubing = 2 in. PR 3000 psi PVH = 200
psi G/O = 200 scf / bbl g= 0,65 q = 400 bpd (todo o leo) Encontre
Pwr
soluo:
O mtodo para determinar a profundidade equivalente ser ser dada
neste exemplo, o mesmo procedimento geral.
Procedimento passo a passo deve ser feita referncia figura.
C.88. (1) Escolha de uma profundidade equivalente presso tubagem de
200 psig procedendo verticalmente para baixo a partir de 200 psig
em profundidade zero at que intersecta a 200 scf / bbl gs-leo linha
proporo 2.000 ps (2)Adicionar a profundidade equivalente de 2000 ps
para o poo profundidade de 8.000 ps, dando uma profundidade grfico
de 10.000 ps
(3) No cruzamento da linha de profundidade 10.000 ps e a linha
de GOR/bbl 200 SCF, leia-se a presso de 2700. psig.
3- Efeitos das variveis sobre o fluxo
A taxa de escoamento superficial funo da presso fundo do poo ,
por sua vez, influncia a seleco oa tamanho de tubulao.
