Gas Lift de flujo continuo

GAS LIFT

Gas lift es un método de levantamiento artificial que utiliza una fuente externa de gas de alta presión para complementar la formación de gas para levantar los fluidos del pozo. El principio de elevación de gas es que el gas inyectado en el tubo reduce la densidad de los fluidos en el tubo, y las burbujas tienen una acción de "lavado" en los líquidos. Ambos factores actúan para reducir la presión de fondo de pozo que fluye (BHP) en la parte inferior de la tubería. Hay dos tipos básicos de elevación de gas en uso hoy en día-continuas y de flujo intermitente.

Gas lift de flujo continuo

La gran mayoría de los pozos de extracción de gas se produce por flujo continuo, que es muy similar al flujo natural.  La figura1 muestra un esquema de un sistema de lavado de gases. En gas lift de flujo continuo, el gas de formación se complementa con el gas de alta presión adicional desde una fuente externa. El gas se inyecta continuamente en el conducto de producción a una profundidad máxima que depende de la presión de los gases de inyección y la profundidad del pozo. El gas de inyección se mezcla con el fluido del pozo producido y disminuye la densidad y, posteriormente, el gradiente de presión de flujo de la mezcla desde el punto de inyección de gas a la superficie. La disminución del gradiente de presión que fluye reduce la presión de fondo que fluye por debajo de la presión de fondo estático creando de ese modo un diferencial de presión que permite que el fluido fluya en el pozo. La figura 2 ilustra este principio.[pic 1][pic 2]

Figura 1                                                                Figura 2

Gas lift de flujo continuo se recomienda para alto volumen y alta presión de fondo estática en la que los principales problemas de bombeo podrían ocurrir con otros métodos de levantamiento artificial. Es una excelente aplicación para formaciones en alta mar que tienen una fuerte waterdrive, o en los embalses de inyección de agua con buenos indicadores de rendimiento y altas relaciones gas / petróleo. Cuando el gas de alta presión está disponible sin compresión o cuando el coste del gas es baja, la elevación de gas es especialmente atractiva. Gas lift de flujo continuo complementa el gas producido con la inyección de gas adicional para bajar la presión de admisión a la tubería, lo que resulta en una menor presión de la formación también.

Un suministro fiable y adecuado de gas de elevación de alta presión de buena calidad es obligatoria. Este suministro es necesario durante toda la vida de la producción de bien si la elevación de gas se ha de mantener con eficacia. En muchos campos, el gas producido disminuye a medida que aumenta el corte de agua, lo que requiere alguna fuente externa de gas. La presión por muelle de gas normalmente se fija durante la fase inicial del diseño de las instalaciones. Idealmente, el sistema debe estar diseñado para levantar desde justo por encima de la zona de producción. Los pozos pueden producir de forma errática o no en absoluto cuando se detiene el suministro de elevación o presión fluctúa radicalmente. La mala calidad del gas va a perjudicar o incluso detener la producción si contiene sustancias corrosivas o líquidos excesivos que pueden cortar las válvulas o rellenar los puntos bajos en las líneas de suministro. El requisito básico para el gas se deben cumplir, o la elevación de gas no es un método viable de elevación.

Gas lift de flujo continuo impone una relativamente alta contrapresión en el depósito en comparación con los métodos de bombeo; Por lo tanto, las tasas de producción se reducen. Además, la eficiencia energética no es bueno en comparación con algunos métodos de levantamiento artificial, y la baja eficiencia aumenta significativamente tanto el costo de capital inicial para la compresión y la energía de funcionamiento costes.

Ventajas

Gas lift  tiene las siguientes ventajas.

• Gas lift es el mejor método de levantamiento artificial para el manejo de arena o materiales sólidos. Muchos pozos producen un poco de arena, incluso si se ha instalado el control de arena. La arena producida causa pocos problemas mecánicos en el sistema de lavado de gases; mientras que solo un poco de arena hace estragos con otros métodos de bombeo, excepto la bomba de cavidad progresiva (PCP).
• En pozos desviados se pueden levantar fácilmente con gas lift. Esto es especialmente importante para los pozos de la plataforma en alta mar que por lo general se perforan direccionalmente.
• Gas lift permite el uso simultáneo de equipos de telefonía fija, y tales equipos de fondo es fácil y económicamente con servicio. Esta característica permite reparaciones de rutina a través de la tubería.
• El diseño normal de lavado de gas abandona el tubo completamente abierta. Esto permite el uso de encuestas de BHP, que suena arena y achique, registros de producción, corte, parafina, etc.
• GORs de alta formación son muy útiles para los sistemas de extracción de gas, pero impiden otros sistemas de levantamiento artificial. El gas producido significa que se requiere menos gas de inyección; mientras que, en todos los demás métodos de bombeo, bombeo de gas reduce la eficiencia de bombeo volumétrico drásticamente.
• Gas lift es flexible. Una amplia gama de volúmenes y profundidades de elevación se puede lograr con esencialmente el mismo equipo también. En algunos casos, el cambio a flujo anular también se puede lograr fácilmente para manejar volúmenes muy altos.
• Un sistema de elevación central de gas se puede utilizar fácilmente para dar servicio a muchos pozos u operar un campo entero. La centralización por lo general reduce el coste total de capital y permite así un control más fácil y pruebas.
• Un sistema de elevación de gas no es molesto; que tiene un perfil bajo. El equipo así superficie es el mismo que para hacer fluir los pozos, excepto para la medición de los gases de inyección. El bajo perfil suele ser una ventaja en entornos urbanos.
• Reparación y mantenimiento de equipos de subsuelo sus gastos normalmente son bajos. El equipo se retiró fácilmente y reparado o reemplazado. Además, reacondicionamientos mayores de pozos ocurren con poca frecuencia.
• La instalación de elevación de gas es compatible con válvulas de seguridad subterráneas y otros equipos de superficie. El uso de una válvula de seguridad de fondo controlado con superficie con un cuarto-in. línea de control permite un fácil cierre de del pozo.
• Gas lift puede realizarse bastante bien, incluso cuando sólo se dispone de datos pobres cuando se realiza el diseño. Esto es bueno porque el diseño del espacio por lo general se debe hacer antes de que el pozo se ha completado y probado.

Desventajas

Gas lift tiene las siguientes desventajas.

• Relativamente alta contrapresión puede limitar seriamente la producción en la elevación de gas continuo. Este problema se hace más significativa con el aumento y la disminución de profundidades BHPs estáticas. Por lo tanto, un pozo de 10.000 pies con una BHP estática de 1.000 psi y un pI de 1,0 bpd / psi sería difícil de levantar con el sistema de elevación de gas de flujo continuo estándar. Sin embargo, hay regímenes especiales disponibles para tales pozos.
• Gas lift es relativamente ineficiente, resultando a menudo en grandes inversiones de capital y los altos costos de energía operativa. Los compresores son relativamente caros y con frecuencia requieren largos plazos de entrega. El compresor ocupa espacio y peso cuando se utiliza en plataformas marinas. Además, el costo de los sistemas de distribución en tierra puede ser significativo. El aumento del uso de gas también puede aumentar el tamaño de la línea de flujo y separadores necesarios.
• Se necesita adecuado suministro de gas durante toda la vida del proyecto. Si el campo se queda sin gas, o si el gas se vuelve demasiado caro, puede ser necesario cambiar a otro método de levantamiento artificial. Además, debe haber suficiente gas para facilitar los arranques.
• Operación y mantenimiento de compresores pueden ser costosos. Se requieren operadores cualificados y una buena mecánica del compresor para un funcionamiento fiable. el tiempo de inactividad del compresor debe ser mínima (<3%).
• Hay una mayor dificultad al levantar baja gravedad (menos de 15 ° API) de crudo debido a la mayor fricción, digitación de gas y líquido de reserva. El efecto de enfriamiento de expansión de gas puede agravar aún más este problema. Además, el efecto de enfriamiento agravará cualquier problema de parafina.
• Se requieren buenos datos para hacer un buen diseño. Si no está disponible, las operaciones pueden tener que continuar con un diseño deficiente incapaz de producir el bien a la capacidad.

Problemas operacionales de gas-lift potenciales que deben ser resueltos incluyen:

• Problemas de congelación y de hidratos de gas en las líneas de inyección
• La inyección de gas corrosivo
• Problemas graves de parafina
• Fluctuaciones en la presión de succión y descarga
• Problemas de telefonía fija

Otros problemas que se deben resolver son:

• Cambiando las condiciones del pozo
• Especialmente disminución de BHP y el índice de productividad (IP)
• Elevación de grandes volúmenes desde profundidad
• La interferencia de la válvula (multipointing)

Además, la elevación de gas dual es difícil de operar y con frecuencia se traduce en una pobre eficiencia de ascensor. Las emulsiones se forman en el tubo, que puede ser acelerada cuando el gas entra en oposición a la tubería de flujo, también deben ser resueltos.

Elevación de gas de flujo intermitente

Como su nombre indica, el flujo intermitente es el desplazamiento periódico del líquido de la tubería por la inyección de gas a alta presión. La acción es similar a la observada cuando se dispara una bala de una pistola. (Ver Fig. 2). El lingote líquido que se ha acumulado en el tubo representa la bala. Cuando se aprieta el gatillo (válvula de elevación de gas se abre), el gas de inyección a alta presión entra en la cámara (tubo) y se expande rápidamente. Esta acción fuerza la babosa líquido (sombreada en la Fig. 2) de la tubería de la misma manera que el gas en expansión obliga a la bala de la pistola. La desventaja de elevación de gas de flujo intermitente es el "on / off" necesidad de gas de alta presión, que presenta un problema de gas de manipulación en la superficie y causa creciente de la presión de fondo de pozo que fluye que no puede ser tolerada en muchos pozos de producción de arena. Debido a la producción intermitente del pozo, la elevación de gas de flujo intermitente no es capaz de producir en una tasa tan alta como la elevación de gas de flujo continuo. Flujo intermitente no debe ser considerado a menos que la presión de fondo de flujo es baja, y el pozo es de elevación de gas de la válvula de fondo.

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