Resumen de Optimization of electrical submersible pump artificial lift system for extraheavy oils through an analysis of bottom dilution scheme

Carlos Andrés Díaz Prada, Flaminio Guarín Arenas, Javier Enrique González Barbosa, César Augusto García Chinchilla, Esperanza de Jesús Cotes León, Carolina Rodríguez Walteros

• español

  En este estudio se presenta el análisis de las variables que tienen mayor incidencia en los requerimientos de energía para un sistema de levantamiento artificial aplicado a crudos extrapesados considerando un análisis de incertidumbre de su comportamiento mediante la sensibilidad de las mismas en el modelamiento de flujo vertical implementado para un pozo del Campo Chichimene. Las variables seleccionadas son la viscosidad y la densidad del fluido, el diferencial de presión requerido en el sistema de levantamiento artificial, la profundidad del pozo, los caudales de fluidos producidos y el porcentaje de dilución.

  El crudo producido en este campo tiene una densidad de 7,8 °API, y el pozo analizado presenta un corte de agua cercano al 10% y produce un total de 2400 BPD. Para este caudal se definieron porcentajes de dilución con nafta hasta en 20% en volumen y se determinó la variación en la energía requerida por el sistema de levantamiento para los distintos escenarios planteados por las variables de análisis.

  Para esas condiciones se obtuvo una variación de la energía requerida del 20% para un caudal de fluido incremental de 50 BFPD, lo cual se estableció a partir de la capacidad de aporte del pozo y la presión requerida en fondo para una presión de cabeza entre 100 psi y 400 psi.

  La dilución en fondo establece una variación en el requerimiento de energía del sistema de levantamiento artificial de hasta 25% para un porcentaje de diluyente del 15%, considerando que la relación entre los volúmenes producidos y los arreglos del sistema permiten manejar una eficiencia energética del 40%.

• English

  This study presents the analysis of the variables that have the greatest impact on energy requirements for an artificial lift system applied to extra heavy crude oils, considering an uncertainty behavior analysis through their sensitivity in the vertical flow modeling implemented for a Chichimene Field well. The selected variables are the viscosity and fluid density, the required artificial lift system pressure differential, well depth, the flow rate of produced fluids and the dilution percentage.

  The oil produced in this field has a density of 7,8 °API, and the well studied features a water cut of about 10% and produces a total of 2400 BOD. For this flow naphtha dilution rates were defined using up to 20% by volume. The ranges of energy required for the lifting system for different scenarios raised by the analysis variables were also determined.

  For these conditions a variation of the energy required 20% for a fluid flow incremental of 50 BFOD was obtained, as established from the flow capacity of the well and the pressure required for sustaining a pressure head of 100 psi and 400 psi. Bottom dilution scheme establishes a change in artificial lift system energy requirement, of up to 25% for a 15% of diluter, whereas the relationship between the volumes produced and the system arrays gives an energy efficiency of 40%.