Automatizacion PCP
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Automatización y Control de PCPumps en Yacimiento Cerro Dragón por Marcelo Hirschfeldt – Pan American Energy Juan José Segurado – Pan American Energy Mauricio Antoniolli – Weatherford Argentina Instituto Argentino del Petróleo y del Gas Jornadas de Producción. Comodoro Rivadavia, Agosto 2005 Argentina
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Automatización y Control de PCPumps en Yacimiento Cerro Dragón
por Marcelo Hirschfeldt – Pan American EnergyJuan José Segurado – Pan American EnergyMauricio Antoniolli – Weatherford Argentina
Instituto Argentino del Petróleo y del GasJornadas de Producción. Comodoro Rivadavia, Agosto 2005
Argentina
Agenda
! Introducción al Yacimiento
! El sistema PCP en Cerro Dragón
! ¿ Por que automatizar ?
! Descripción del sistema de automatización
! Monitoreo
! Control
! Case Studies" Optimización de la producción " Protección del equipamiento
! ConclusionesIAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Introducción al Yacimiento
" Patagonia Argentina
" Cuenca del Golfo San Jorge
" Chubut y Norte de Santa Cruz
"1900 Km al Sur de Buenos Aires
" 90 Km de Comodoro Rivadavia
Ubicación
Buenos Aires
Comodoro Rivadavia
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Introducción al Yacimiento
Información General
Comodoro Rivadavia
"Adquisición Area: 1958 (Amoco)"Superficie: 3,480 Km2"Productor Petróleo & Gas: 2,193"Inyectores: 411"Producción Seca: 13,754 m3/d"Producción Fluído :123,031 m3/d"Producción Gas: 7.04 MM m3/d"Inyección Agua: 109,277 m3/d
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Introducción al Yacimiento
Sistemas de Extracción
68 km
87 km
Otros5% (101)
ESP16% (342)
PCP1% (27)
BME78% (1718)
Otros: considera Plunger & gas Lift, productores de gas de baja y alta presión
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
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PCPumps en Cerro Dragón
Cabezales Directos y Angulares
Casing 5 1/2”
Tubing 2 7/8”
1” Grado D y HS
Bombas Tubulares Single Lobe
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Por qué automatizar ?
PCP es un Sistema de Extracción nuevo para Pan American Energy
Abance de los proyectos de Waterflooding necesita de un mayor control
Adquirir experiencia y Know-how
Optimización de la Producción
Protección del Equipamiento
Forma parte de la estrategia de desarrollo de PAE
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Descripción del Sistema de Automatización
Transmisor de presión y temperatura de fondo
RTU & VSDTransmisor de presión
superficie (línea de conducción y casing)
Monitoreo
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Descripción del Sistema de Automatización
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"
"
"
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"
"
"
RTU + VSD RTU + VSD + DH sensor
N° de pozos 28 10
Presión de linea
Parámetros electricos
Alarmas
Torque
RPM
Presión de succión
EquipamientoC
ontr
olM
onit
oreo
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Monitoreo – Pantalla SCADA
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Monitoreo – Pantalla SCADA
Torque
Presión de Admisión Bomba
Velocidad
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Control de presión de fondo
Transductor de Presión y Temperatura
Variador de Velocidad con Control de
Torque y Lazo PID
Ajuste RPM
Señal PWM (P+T)
Set Point de Presión de Fondo
Señal 4-20 mA
Compara Valor Medido con Set Point
(Nivel sobre la Bomba Deseado)
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Optimización de la Producción
Speed vs Down Hole Pressure
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PM)
Down Hole Pressure (psi) Speed (RPM)
Con Lazo de Control Sin Lazo de Control
Parada
150 psi – Set Point de Presión de Fondo
Parada
* Profundidad Bomba 892 mts. Pozo# Las Flores
Velocidad vs Presion de succión
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Optimización de la Producción
Without control
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Spee
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PM)
Down Hole Pressure (psi) Speed (RPM)
36 hs
Pozo # Las Flores* Profundidad Bomba 892 mts.
Sin control
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Optimización de la Producción
With control
0
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100
150
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Spee
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PM)
Down Hole Pressure (psi) Speed (RPM)
90 min
Pozo # Las Flores* Profundidad Bomba 892 mts.
Con control
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Optimización de la Producción
Comparison - Control vs No Control
0
50
100
150
200
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300
350
400
450-7
3 0 73 146
219
292
365
438
511
584
657
730
803
876
949
1022
1095
1168
1241
1314
1387
1460
1533
1606
1679
1752
1825
1898
1971
2044
Time (minutes)
Spee
d (R
PM)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
Pres
ure
(PSI
)
Down Hole Pressure with control Speed Without controlDoen Hole Pression- Without control Speed With control
36 hs
90 min
Comparación – Con Control/Sin Control
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Protección del equipamiento
Fluid above the pump (Sensor vs Acoustic Level)
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
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900
1000
1100
Sensor Acoustic level Pozo # C.Tortuga
160 mts
* Profundidad Bomba 940 mts.
Fluido sobre la bomba (sensor vs nivel acústico)
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Protección del equipamiento
Torque Control
80
100
120
140
160
180
200
9:57
10:1
0
10:2
3
10:3
6
10:4
9
11:0
2
11:1
5
11:2
8
11:4
1
11:5
4
12:0
7
12:2
0
12:3
3
12:4
6
12:5
9
13:1
2
13:2
5
13:3
8
13:5
1
14:0
4
14:1
7
14:3
0
14:4
3
14:5
6
15:0
9
15:2
2
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5
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1
16:1
4
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Time
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PM)
40
60
80
100
Torq
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)
PRS TORQUE
Modo Torque Constante
Límite Torque: 80 % (900 lb.ft)
* Sin sensor de presión de fondo
Incremento de Torque
Modo Velocidad Constante
Control de torque
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
Conclusiones
! Mayor conocimiento del sistema
! Mejor respuesta al comportamiento del reservorio (proyectos de waterflooding)
! Optimización de la Producción
! Protección del Equipamiento
! Equipamiento caro (sensores y cable) lo que limita su utilización
IAPG – Jornadas de Producción Comodoro Rivadavia. Agosto 2005
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