Sistemas de software innovadores utilizados en conjunto con los sistemas de levantamiento artificial

Sistemas de software innovadores utilizados en conjunto con los sistemas de levantamiento artificial
Empezaremos con una breve descripción acerca de estos mecanismos de empuje del petróleo a la superficie que pueden ser naturales o artificiales.
Se sabe que el petróleo puede ser extraído como consecuencia del empuje por la presión natural interna existente en el yacimiento (métodos naturales) o por métodos artificiales que requieren de la implementación de herramientas cada vez más sofisticadas y por supuesto del ingenio y conocimiento del recurso humano.
La surgencia natural del petróleo al exterior del yacimiento ocurre principalmente cuando:

1) La presión del agua que se encuentra por debajo del hidrocarburo es bastante significativa y por lo tanto obliga al petróleo a salir a la superficie.

2) La presión del gas libre que cubre al petróleo se transmite a éste y provoca su ascenso.

3) Cuando no hay presencia de gas libre y tampoco hay presión del agua suficiente o es prácticamente nula; a medida que se perfora el pozo la presión del yacimiento disminuye. El gas disuelto en el petróleo se libera y se expande haciendo emerger al petróleo. Es la causa de surgencia natural menos efectiva.

Entre los métodos artificiales destacan:
1) La inyección a presión de agua, gas o vapor.

2) Bombeo mecánico: se emplean bombas aspirantes de profundidad, accionadas por gatos de bombeo. El bombeo se realiza simultáneamente en una serie de pozos vecinos, conectando sus gatos de bombeo mediante largas varillas de acero, a un excéntrico que se hace girar en una estación central.

3)Bombo hidráulico: se inyecta petróleo a presión que regresa a la superficie bombeado; y bombeo centrífugo, con bombas centrífugas de varias etapas, ubicadas cerca del fondo del pozo y accionadas por motores eléctricos que son controlados desde la superficie.

Ahora bien vamos a enfocarnos en aquellas herramientas de software novedosas que están utilizándose actualmente en las industrias petroleras para obtener una mayor eficiencia y una alta producción en combinación con los mecanismos (equipos de levantamiento artificial) de empuje del crudo del yacimiento. El principal objetivo: optimización de la producción de petróleo con el más mínimo daño al yacimiento, al medio ambiente, menor tiempo y costos reducidos en la medida que es posible ya que sabemos que la tecnología acarrea altos costos de equipos y mantenimiento de éstos .
Aunque la tecnología computacional y de simulación de yacimientos no ha sido estudiada por nosotros; es necesario que estemos familiarizados con éstas ya que proporcionan mucha información de los yacimientos que están siendo explotados; haciéndonos los cálculos simplificados y obteniendo resultados más precisos. De esta manera estas herramientas del software se aplican en combinación con los distintos métodos de levantamiento artificial como el caso del bombeo mecánico y de ésta manera se logra el objetivo perseguido: la maximización de la producción y la protección del yacimiento de los daños a los que se pueda ser expuesto.
Entre las diversas herramientas de software empleadas actualmente en conjunto con los sistemas de levantamiento artificial tenemos:

_ El programa diagnóstico XDIAG: presenta una tecnología bastante avanzada que trabaja con la ecuación de onda y es ideal para sistemas con bombeo mecánico. Permite, entre otras cosas; analizar centenares de pozos en períodos de 24 horas, calcular un estimado bastante bueno de la producción tomando los datos de la curva de IPR y además es compatible para trabajar con toda clase de bombas . Su principal ventaja es que maximiza la vida útil de la bomba.

_ RODDIAG: es considerado como el mejor programa en análisis y diagnóstico para sistemas donde se aplica bombeo mecánico. Es fácil de manejar y permite calcular y obtener una serie de datos imprescindibles tanto de la bomba como del fluido en el sistema de empuje por bombeo mecánico (llenado de la bomba, recorrido del fluido, carga y nivel del fluido, presión de entrada a la bomba, etc.).

_ RODSTAR: es especial para pozos desviados. Este programa es ideal para tratar y optimizar el potencial de cada pozo con levantamiento artificial en bombeo mecánico. Calcula automáticamente velocidad de bombeo, tamaño de pistón y diseño óptimo de la sarta de varillas.
En combinación con la curva de influjo del pozo IPR; permite una predicción exacta de la producción de fluidos.

Hay dos versiones de RODSTAR: una para pozos desviados y otra para pozos desviados que constituyen la mejor alternativa predictiva del mercado.
_ QROD: es el programa más usado y es gratuito. Se utiliza en el bombeo mecánico y permite un trabajo más fácil y simplificado ya que elimina la necesidad de ingresar demasiados detalles.

_XTOOLS: s un complemento para los programas RODSTAR, XDIAG y RODDIAG que permite el cálculo de diversos parámetros.

_Software PCP (PC-PUMP): Es un software que permite estudiar y evaluar pozos en los que se ha implementado levantamiento artificial con PCP. Es considerado el mejor para modelar altas producciones con costos mínimos.

_ ESP (bomba electrosumergible)
SubPUMP: maximiza el sistema en el pozo y minimiza el costo de producción por cada barril. Es el único programa independiente para diseño y análisis de sistemas ESP y el más eficaz.

_ WINGLUE: Permite monitorear pozos con levantamiento artificial en Gas-Lift. Cuenta con herramientas de diseño, análisis, optimización y simulación de pozos y entrenamiento de personal con tecnología avanzada.

_ Pipesoft-2™ es un simulador de flujo y transferencia de calor ideal para pozos y líneas de tubería. El programa optimiza la producción. Para ello se basa en las soluciones de las leyes de flujo de fluidos, evaluando el comportamiento dentro del pozo, las líneas y los sistemas de producción e inyección.

­_PVTLIB™: Petróleo negro/propiedades composicionales: es un programa que trabaja con gran precisión para determinar las propiedades físicas del gas, aceite y agua utilizando dos ecuaciones de estado Redlich-Kwong-Soave (RKS) y Peng-Robinson (PR) que dan bastante exactitud en el cálculo de reservas y en el cálculo de la producción cuando existe fluido multifásico en el yacimiento. Éstas permiten obtener un análisis composicional completo del fluido. PVTLIB enlaza más de 140 correlaciones PVT para gas, condensado, aceite y agua.

_Análisis de Balance de Materia: OilWat™/GasWat™: Es de fácil manejo y provee una simulación exacta de yacimiento sin necesidad de una data extensa de entrada. Con OilWat/GasWat se puede realizar análisis completos de balance de materia, con mayor compresión del desempeño del yacimiento y su potencial al revisar las curvas de declinación obtenidas.

_ VolOil™/VolGas™: Cálculos rápidos y estimaciones de reservas y depletamiento
Provee métodos estandarizados para el cálculo de reservas y depletamientos que permiten la creación de hojas de balance, factores de recobro, datos para cálculos volumétricos, etc.

Hay otras herramientas de software en el mercado pero sin duda ésta son las más reconocidas y utilizadas en el área de yacimientos y producción de petróleo. Los simuladores permiten actualmente modelar de una forma más real la amplia variedad de yacimientos que existen en todo el mundo. En consecuencia la aplicación de la simulación numérica de yacimientos se ha convertido en una necesidad de vital importancia dentro de la práctica de la ingeniería de yacimientos. La aplicación de los programas computacionales actuales permiten entre otros aspectos la planificación de escenarios de desarrollo, el monitoreo de yacimientos, análisis e interpretación de los perfiles de producción y estimación de reservas y lo más importante el análisis y predicción de resultados, es decir; si las operaciones de explotación y desarrollo del yacimiento merecen el riesgo y si son económicamente rentables.