3. Flujo Multifasico-Presentacion.pdf

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FLUJO MULTIFÁSICO EN

Luis F. Bonilla


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PERDIDAS POSIBLES EN EL

SISTEMA

sep + fl + choke + tbg + sssv +∆Prst = Pwf


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LEYES BÁSICAS A APLICAR

• Principio de continuidad

•

• Ecuación general de energía


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PRINCIPIO DE CONTINUIDAD

• La cantidad de masa que pasa por unsistema de conducción de fluido es

entradas de fluido.


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PRINCIPIO DE CONTINUIDAD


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ECUACIÓN DE BERNOUILLE


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ECUACIÓN DE BERNOUILLE


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ECUACIÓN GENERAL DE ENERGIA


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ECUACIÓN GENERAL DE ENERGIA


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ECUACION DE BALANCE DE

ENERGÍA

cc

s

cc gmgZ

gmvV pU W q

gmgZ

gmvV pU 2

2

2222

1

2

1111

2´´´

2´ +++=+++++

dLg

vdv

d g

v f

g

g

dL

dp

ccc

ρ+

ρ+θρ=

2

2

sin

acc f el dL

dp

dL

dp

dL

dp

dL

dp

+

+

=


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FLUJO MULTIFASICO –HOLD UP

TuberíadeelementodelVolumenTuberíadeelementounenlíquidodeVolumen= L H


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FLUJO MULTIFASICO


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COMPONENTES DE LA PERDIDA DE PRESION EN EL

TUBING


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GRADIENTE TOTAL

acc f el dL

dpdLdp

dLdp

dLdp

+

+

=

Porcentaje del Total de ∆PComponentePozos de Aceite Pozos de Gas

Elevación 70 – 90 20 – 50

Fricción 10 – 30 30 – 60

Aceleración 0 – 10 0 –10


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FLUJO MULTIFASICO

Holdup de Líquido sin deslizamiento

g L

L L

qq

q

+=λ

g L

g

Lgqq

q

+=−= λ λ 1


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FLUJO MULTIFASICO

Densidad de líquido

+=

wo

oo

qq

q f

+=

Densidad de la mezcla

wwoo

gg L Ls H H ρ ρ ρ +=

gg L Ln λ λ ρ ρ +=


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FLUJO MULTIFASICO

Velocidad superficial de gas

Velocidad real de gas A

qv

g

sg =

gqv =

Velocidad superficial de líquido

Velocidad real de líquido

g

A

qv LsL =

L

L L

AH

qv =


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FLUJO MULTIFASICO

Viscosidad de líquido

Viscosidad de la mezcla

wwoo L f f µ +=

gg L Ln λµ+λµ=µ

Tensión superficial

g L H g

H Ls µ×µ=µ

gg L Ls H H µ×µ=µ

wwoo L f f σ σ σ +=


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PROPIEDADES PVTSe calculan por medio de correlaciones:

• Factor de compresibilidad del gas

• Gas en solución o gas disuelto

• Factor volumétrico de formación del gas• Factor volumétrico de formación del aceite

• Factor volumétrico de formación del agua

• Compresibilidad isotérmica• Viscosidad del Aceite

• Viscosidad del Agua

• Viscosidad del Gas

• Tensión interfacial gas-aceite

• Tensión interfacial gas-agua

• Temperatura


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FLUJO MULTIFASICOPATRONES DE FLUJO

• Han sido investigados por muchosautores y dependen de:

– Tubería vertical

– Tubería horizontal

– Tubería inclinada


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CALCULO DE GRADIENTES DE

PRESIÓN FLUJO MULTIFASICOSe calculan por medio de correlaciones

empíricas desarrolladas por diferentesautores. Algunos han trabajado solo flujo

vertical, otros horizontal, otros inclinados.

Ellos difieren en la forma de determinar:

• Patrón de flujo

• Hold Up

• Factor de fricción


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CORRELACIONES PARA DETERMINAR

GRADIENTES DE PRESIÓN EN FLUJOMULTIFASICO

Se pueden clasificar de la siguiente manera:• Empíricas

a. No consideran deslizamiento ni atrones de flu o

b. Sí consideran deslizamiento pero no patrones deflujo

c. Sí consideran deslizamiento y patrones de flujo

• Mecanísticas


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PRINCIPALES AUTORES


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PRINCIPALES AUTORES

Modelos mecanísticos:•

•Hasan and Kabir.


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PRINCIPALES AUTORES

Flujo vertical:

• Poetman y Carpenter

• Hagedorn y Brown

• uns y os

• Orkiszewski

• Aziz, Govier y Fogarasi

• Chierici, Ciucci y Sclocchi

• Beggs y Brill

• MONA-Asheim

• Hasan y Kabir (Modelo mecanístico)


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PRINCIPALES AUTORES

Flujo horizontal:

• Eaton y otros

• u er y otros• Beggs y Brill

• Flanigan

• MONA - Asheim


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GOVIER


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PATRONES DE FLUJO SEGUN GOVIER

GOVIER


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PATRONES DE FLUJO

(BEGGS & BRILL)


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CURVAS DE GRADIENTE


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CURVAS DE GRADIENTE


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CURVAS

DE GRADIENTE

POZOS DE GAS SECO


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POZOS DE GAS SECO

(Eq. De Katz)( )

( )

5.0225

1

200000

−

−=

s

M g

wh

s

ing

eTZHf

pe psDq

γ

= . g

( )

2

71.3log2

−

=

D

f M

ε

TPR (T bi P f


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TPR (Tubing Performance

Relation)

se mantienen constantes todos las demas parámetros tales como presión en cabeza,

relacion gas-líquido, diámetro del tubo y

cuando se considera que el extremo inferior del tubing está frente a las perforaciones.

TPR (T bi P f


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TPR (Tubing Performance

Relation)

FLUJO NATURAL


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FLUJO NATURAL

REQUERIMIENTOS DE BOMBA PARA UN POZO


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REQUERIMIENTOS DE BOMBA PARA UN POZO

EFECTO DE LA THP


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EFECTO DE LA THP

EFECTO DE LA GLR


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EFECTO DE LA GLR

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EFECTO DEL CAMBIO DE LA IPR


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LA WPR (Wellhead Pressure Relation)Curva de PWH vs. q

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