1. ¿Qué problemas presentan los pozos de gas convencionales y los pozos de gas de esquisto en sus etapas de producción intermedias y finales?
Mediante extensas visitas de campo e investigaciones en yacimientos de petróleo y gas nacionales, Chongqing Weiyun (Wingoil) observó que los pozos de gas convencionales y de gas de esquisto en sus etapas de producción intermedias y avanzadas suelen enfrentar desafíos como baja presión en la boca del pozo, presencia de líquidos y disminución de la producción. Por ello, tras varios años de investigación y desarrollo, nuestra empresa diseñó un sistema de bombeo multifásico especializado para este tipo de pozos. Hasta la fecha, el equipo se ha aplicado con éxito en numerosos grupos de pozos de gas y petróleo, contribuyendo a incrementar la producción de gas.
2. CASO Y SOLUCIÓN
Ubicación del caso: distrito de Yongchuan en la ciudad de Chongqing.
Usuario final: Planta de producción y transporte de gas de Yongchuan, perteneciente a la mina de gas de Chongqing.
Pozo n.º: Plataforma Huang
2.1 ANTECEDENTES del pozo de gas de esquisto de la plataforma Huang:
La plataforma Huang es una de las principales zonas de producción de gas de esquisto al oeste de la región de Chongqing. La plataforma cuenta con cuatro pozos, entre ellos Huang, que entraron en producción sucesivamente entre octubre y noviembre de 2020. Tras más de un año de producción, cada pozo comenzó a presentar dificultades para transportar líquido. Se emplearon con frecuencia medidas como la deshidratación del gas mediante la igualación de la presión entre la tubería de revestimiento y la de producción, y el drenaje con espuma, pero estas solo permitieron mantener la producción a corto plazo. Posteriormente, los pozos se vieron obligados a cerrarse para recuperar la presión necesaria, ya que esta aumentaba hasta igualar la presión de salida. En consecuencia, la tasa de producción de gas y la capacidad de transporte de líquido de todos los pozos de la plataforma se vieron gravemente limitadas.
En agosto de 2022, la mina de gas de Chongqing organizó reuniones in situ con las unidades pertinentes, entre ellas Chongqing WeiYun Technology Development Co., Ltd. y el Instituto de Topografía y Diseño, para realizar análisis especializados y un debate exhaustivo. Se decidió adoptar el sistema de bombeo multifásico para pozos de petróleo y gas con tecnología de producción y transporte de gas y fluido mixtos, y se formuló un plan de implementación.
2.2 Parámetros de diseño de la bomba multifásica
El modelo y los parámetros diseñados para Bomba multifásicap
| Modelo de sistema de bombeo multifásico | H500 / 140 | ||
| Parámetros principales de la bomba | Rango de regulación del caudal | % | 25 100 ~ |
| Modo de caudal regulado | Ajuste de frecuencia variable | ||
| Temperatura de succión del compresor | ℃ | 25 40-℃ | |
| Presión mínima de entrada | MPa (G) | 0.15 (presión de diseño) | |
| máx. Presión de salida | MPa (G) | 6.3 | |
| Estación hidráulica inteligente | Fuente de alimentación | Motor | |
| Potencia/velocidad continua | 75kW / 1480rpm | ||
| Frecuencia nominal | 50Hz | ||
| Grado de aislamiento | F | ||
| Nivel de protección | IP54 | ||
| Grado a prueba de explosiones | Ex dⅡBT4 | ||
| Presión de salida hidráulica | MPa (G) | 20 | |
| Tasa de flujo | L / min | 340 | |
| Modo de enfriamiento | Refrigeración por aire obligatoria | ||
| Ubicación de montaje | El sistema de bombeo multifásico se puede instalar directamente en la cabeza del pozo para manipular, impulsar y transportar mezclas de componentes gaseosos, líquidos y pequeñas cantidades de sólidos finos. | ||
2.3 Instalación y entrega del sistema de bombeo multifásico
2.4 Montaje in situ del sistema de bombeo multifásico
La compañía petrolera realiza una revisión de procesos en el sitio.
Monitorización por PC de bombas multifásicas en funcionamiento
Monitorización móvil de bombas multifásicas en funcionamiento
2.5 Operación de prueba
Gráfico de la curva de presión en la cabeza del pozo (presión de entrada).
Después de 5 fases desde la preparación, la operación de prueba de equipos, la operación de cada uno de los 4 pozos, 4 pozos simultáneamente hasta la operación formal de producción desde el 12 de octubre de 2022, la producción de gas aumentó y sus datos son los que se muestran a continuación.
Informe de aumento de producción
| Métrico | Antes de la operación del equipo | Después de la operación del equipo | Cambio/Observación |
| Producción diaria promedio | 50,000 – 60,000 m³/día | 60,000 – 80,000 m³/día | Aumento de 10,000 a 20,000 m³/día |
| Presión en la cabeza del pozo | Disminuyó entre 0.3 y 0.8 MPa | Aumento del diferencial de presión |
Una vez que el equipo del sistema de bombeo multifásico reciba energía estable, se espera que reduzca aún más la presión en la cabeza del pozo, mejore la capacidad de transporte de líquidos e incremente la producción.
Conclusión: Operar al 45% de potencia ha logrado aumentar y estabilizar la producción, y un nuevo incremento de potencia puede elevar la producción nuevamente.
2.6 Características de la bomba multifásica:
- Movimiento lineal
- No necesita lubricación
- No se necesitan separadores en la cabeza del pozo.
- Conexión en serie y en paralelo de varias etapas
- Conexión directa con el cabezal del pozo
- Funcionamiento a baja velocidad y baja vibración
2.7 Análisis de la aplicación del bombeo multifásico en sitios
Especificaciones técnicas de nuestros equipos: La hoja de ruta técnica de nuestro equipo se centra en una bomba de émbolo de refuerzo caracterizada por: (1) gran diámetro, (2) carrera larga y (3) baja frecuencia.
Esta bomba ofrece una alta fuerza de succión, lo que le permite manejar, impulsar y transportar el 100% del medio, ya sea en estado líquido, gaseoso o mixto. Esta capacidad fundamental proporciona ventajas técnicas únicas en los siguientes escenarios de aplicación:
1. Transporte de fase mixta en un solo pozo: En muchos pozos de gas o petróleo, especialmente aquellos sin separadores trifásicos instalados, la energía del yacimiento disminuye, lo que reduce la presión en la boca del pozo. Esto dificulta el transporte a larga distancia. Nuestra bomba satisface la necesidad de bombeo directo y transporte de fases mixtas (petróleo, gas y agua) en la boca del pozo, eliminando la necesidad de una separación previa.
2. Mayor capacidad de transporte de líquidos para la estabilización de la producción: Cuando aumenta la producción de agua en pozos de petróleo o gas y la energía del yacimiento es insuficiente para transportar eficazmente los líquidos a la superficie, se acumula una columna de líquido en el pozo, lo que restringe la producción y provoca su declive. Esta bomba mejora la capacidad de transporte de líquidos, lo que ayuda a mitigar la acumulación de líquido y, por lo tanto, a mantener una producción estable.
3. Inyección de presión entre pozos en plataformas de producción: En plataformas con múltiples pozos, las diferencias de presión significativas entre ellos pueden provocar que algunos pozos de menor presión se vean limitados o cesen su producción. La succión de alto desplazamiento de esta bomba puede equilibrar temporalmente las presiones entre varios pozos conectados en paralelo. Esta acción libera la presión en el fondo del pozo en los pozos de menor presión, logrando así los objetivos de mejora de la producción y drenaje.