Que es un controlador intermitente de bombeo neumatico?
No todo pozo de bombeo neumatico produce lo suficiente para justificar la inyeccion continua. Un pozo que hace solo una pequena cantidad de liquido rinde mejor elevado en rafagas, y el dispositivo que maneja esas rafagas es el controlador intermitente. Se ubica en la superficie y lleva una valvula motora en la linea de inyeccion, abriendola por un temporizador o una consigna de presion de revestimiento para liberar un bache de gas de alta presion que dispara una columna de liquido acumulado a la superficie, y luego cerrandola para dejar que el pozo se acumule de nuevo. El bombeo neumatico intermitente es un ritmo de acumular, elevar y reconstruir, y el intermitente es lo que fija ese ritmo.
Controlador intermitente de bombeo neumatico en una línea: Un controlador intermitente de bombeo neumatico es un dispositivo de superficie que abre una valvula motora en la linea de inyeccion - disparado por un temporizador o una consigna de presion de revestimiento - para inyectar un bache de gas que eleva una columna de liquido acumulada a la superficie, y luego la cierra para dejar que el pozo se acumule de nuevo. Se usa en pozos de baja tasa, y el SCADA afina la frecuencia del ciclo para maximizar la produccion sin desperdiciar gas.
Por que los pozos de baja tasa usan elevacion intermitente
El bombeo neumatico continuo funciona bien cuando un pozo hace suficiente fluido para sostener una columna aligerada y estable todo el camino a la superficie. Un pozo de baja productividad no puede hacer eso - simplemente no entrega liquido lo bastante rapido para mantener una columna continua en movimiento, e inyectar gas de forma continua en tal pozo mayormente sopla gas por la tuberia sin cargar mucho liquido. Por debajo de cierta tasa, la inyeccion continua es ineficiente y derrochadora. La elevacion intermitente existe exactamente para estos pozos, ajustando el metodo de elevacion a un yacimiento que produce despacio.
El enfoque intermitente convierte la lentitud del pozo en una ventaja al dejar que el liquido se acumule. Con la inyeccion apagada, se permite al pozo alimentar fluido a la tuberia a lo largo de un periodo de tiempo, construyendo una columna de liquido por encima de la valvula operadora. Solo una vez que se ha acumulado un bache que vale la pena, el intermitente abre la valvula de inyeccion y golpea esa columna con una rafaga de gas. El gas llega por debajo del liquido y empuja todo el bache por la tuberia y hacia afuera en la superficie en una sola elevacion, en lugar de intentar cargar una delgada corriente continua.
El ciclo entonces se repite - inyectar, elevar el bache, cerrar, dejar reconstruir el liquido, inyectar de nuevo - que es por lo que la elevacion intermitente a veces se llama elevacion por bache. Cada ciclo produce un lote discreto de liquido en lugar de un flujo estable. Esta naturaleza de lote es el rasgo definitorio del metodo y la razon por la que la sincronizacion de los ciclos importa tanto: acierte el ritmo de acumulacion e inyeccion y el pozo produce eficientemente con gas modesto, equivoquelo y o desperdicia gas elevando demasiado pronto o pierde produccion esperando demasiado.
La valvula motora, el temporizador y el disparo por presion de revestimiento
El actuador fisico de la elevacion intermitente es una valvula motora en la linea de inyeccion de superficie - una valvula de encendido y apagado operada por energia que el controlador puede abrir y cerrar por comando. Cuando el intermitente llama a inyeccion, senala la valvula motora abierta, y el gas de alta presion almacenado en el anular de revestimiento se precipita a traves de la valvula operadora hacia la tuberia para elevar el bache acumulado. Cuando el intermitente cierra la valvula motora, la inyeccion se detiene y el anular empieza a represurizarse mientras el pozo reconstruye su columna de liquido. La valvula motora es la compuerta; el intermitente decide cuando abrirla.
Como decide el intermitente es donde difieren las dos filosofias principales de control. Un intermitente de ciclo de tiempo corre puramente por reloj: el operador fija un tiempo encendido y un tiempo apagado, y el controlador abre y cierra la valvula motora en ese horario fijo sin importar las condiciones del pozo. Es simple y predecible, y funciona cuando el comportamiento del pozo es consistente, pero no se adapta si la tasa de acumulacion cambia. El reloj, no el pozo, gobierna el ciclo.
Un intermitente controlado por presion de revestimiento es mas inteligente al respecto, usando la presion del gas de inyeccion en el anular como disparo. Como la presion de revestimiento se acumula mientras la valvula esta cerrada y el gas se acumula, alcanzar una consigna de presion indica que hay suficiente gas almacenado para elevar el bache, asi que el controlador abre la valvula; cuando la presion de revestimiento cae a una consigna menor despues de que el bache se ha elevado, la cierra de nuevo. Esto liga el ciclo al estado real del pozo en lugar de a un reloj fijo, adaptando la sincronizacion conforme las condiciones cambian. Muchos controladores combinan ambos, usando la presion para disparar dentro de limites de seguridad basados en tiempo.
Afinar la frecuencia del ciclo con SCADA
El bombeo neumatico intermitente vive o muere segun la afinacion de su ciclo, y esa afinacion es un problema de optimizacion continua bien adaptado al SCADA. Cicle con demasiada frecuencia y dispara la valvula de inyeccion antes de que se haya acumulado suficiente liquido, gastando gas para elevar un bache corto y mayormente de gas - gas de inyeccion desperdiciado para poca produccion. Cicle con muy poca frecuencia y el liquido se amontona, la columna creciente carga el pozo y ralentiza su aflujo, y se pierde produccion en un pozo que efectivamente se esta reteniendo. El optimo se ubica en medio, y se desplaza conforme el pozo cambia.
Hallar y sostener ese optimo es donde una plataforma SCADA de nube como Merobix contribuye, al graficar las senales que revelan cada ciclo: la presion de revestimiento subiendo y bajando en dientes de sierra, la presion de tuberia con picos conforme pasa cada bache, la tasa de gas de inyeccion, y el liquido producido por ciclo. Ver esos ciclos dispuestos a lo largo del tiempo permite a un ingeniero juzgar si los baches llegan llenos o delgados, si el gas por barril esta subiendo, y si el pozo se acumula mas rapido o mas lento de lo que la sincronizacion actual supone. La visibilidad remota convierte la afinacion del ciclo de un ajuste ocasional en el pozo en una decision continua y basada en datos.
Como estos pozos son tipicamente de baja tasa, remotos y numerosos, el apalancamiento de una buena afinacion remota es grande. Pequenos cambios al tiempo encendido, al tiempo apagado o a las consignas de presion de revestimiento a lo largo de muchos pozos se suman, y poder ver el comportamiento de ciclo de cada pozo desde un tablero significa que los ajustes pueden recortarse a la tasa de acumulacion real del pozo en lugar de dejarse en un valor por omision. Alarmar sobre ciclos faltantes o degradados - un pozo que deja de hacer baches, o uno cuyo gas por barril salta - atrapa un intermitente que se ha desafinado o un pozo que ha cambiado, manteniendo todo el campo de pozos intermitentes produciendo eficientemente sin un camion en cada localizacion.
Preguntas frecuentes
Cuando se usa el bombeo neumatico intermitente en lugar del continuo?
La elevacion intermitente se usa en pozos de baja productividad que no hacen suficiente liquido para sostener una columna aligerada continua. Inyectar de forma continua en tal pozo mayormente sopla gas por la tuberia sin cargar mucho liquido, asi que en su lugar se permite al pozo acumular un bache de fluido que luego se eleva en una rafaga. Ajustar la elevacion en lotes a un yacimiento que produce despacio es mas eficiente que la inyeccion continua para estos pozos.
Cual es la diferencia entre un intermitente de ciclo de tiempo y uno de presion de revestimiento?
Un intermitente de ciclo de tiempo abre y cierra la valvula motora de inyeccion en un horario de reloj fijo fijado por el operador, sin importar las condiciones del pozo. Un intermitente de presion de revestimiento se dispara con la presion del gas de inyeccion en el anular, abriendo cuando la presion indica que hay suficiente gas almacenado para elevar un bache y cerrando cuando cae despues de la elevacion. El enfoque basado en presion se adapta al estado real del pozo, mientras que el de ciclo de tiempo es mas simple pero fijo.
Como ayuda el SCADA a afinar un pozo de bombeo neumatico intermitente?
El SCADA grafica la presion de revestimiento, la presion de tuberia, la tasa de gas de inyeccion y la produccion por ciclo, permitiendo a un ingeniero ver si cada ciclo esta elevando un bache lleno o disparando demasiado pronto y desperdiciando gas. Esa visibilidad apoya ajustar el tiempo encendido, el tiempo apagado o las consignas de presion de revestimiento a la tasa de acumulacion real del pozo. Alarmar sobre ciclos faltantes o degradados tambien marca un intermitente que se ha desafinado, para que el pozo siga produciendo eficientemente sin una visita al sitio.
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