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Especialidad en
Ingeniería Petrolera
TEMA
MÉTODOS GEOFÍSICOS EN LA EXPLORACIÓN
PETROLERA
Módulo 7
Ingeniería de Producción y
Productividad de pozos
MANUAL DEL INSTRUCTOR
Preparado por:
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 1
Ing. Fernando López Arriaga
Instituto Mexicano del Petróleo
D. R. por el autor: Ing. Fernando López Arriaga los derechos reservados.
No se permite la reproducción total o parcial del contenido de este libro, por cualquier medio óptico o electrónico, sin la autorización por escrito de su autor.
Hecho en México Printed in México
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 2
CONTENIDO
1. PROPÓSITO DEL MANUAL DEL INSTRUCTOR..............................................4
2. OBJETIVO DEL MANUAL DEL INSTRUCTOR.................................................4
3. RECOMENDACIONES GENERALES DE USO DEL MANUAL...........................4
4. INTRODUCCIÓN.........................................................................................5
5. MATERIA DE APOYO...................................................................................7
6. DESARROLLO DEL CURSO..........................................................................8
7. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO................................................................9
8. OBJETIVOS ESPECÍFICOS............................................................................9
9. CRITERIOS DE EVALUACIÓN.....................................................................13
10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...............................................................14
11. EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA, FORMATIVA Y FINAL...................................16
CARTA DESCRIPTIVA
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 3
1. PROPÓSITO DEL MANUAL DEL INSTRUCTOR
El presente manual tiene como propósito apoyar al instructor en la formación
del personal de Petróleos Mexicanos en la especialidad de Ingeniería Petrolera,
facilitándole desempeñar la función con profesionalismo; identificando los
recursos y técnicas didácticas como apoyos fundamentales para un adecuado
desarrollo de la profesión.
2. OBJETIVO DEL MANUAL DEL INSTRUCTOR
El objetivo del manual es apoyar al instructor en la impartición del curso
“INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS”, facilitándole las
herramientas, indicaciones, comentarios, recomendaciones, instrumentos de
evaluación, etc. para el mejor desempeño.
3. RECOMENDACIONES GENERALES DE USO DEL MANUAL
Antes de impartir el curso:
Lee completamente el manual del participante para adaptarte con el
contenido.
Familiarízate con las conclusiones del manual de participante y
considéralas como guía para que a los participantes se les facilite
preparar su evaluación final.
Lee y familiarízate con la bibliografía propuesta.
Busca en el diccionario las palabras que no entiendas.
Realiza los ejercicios contenidos en el manual para relacionarte con
ellos.
Lee completamente el manual del instructor y considera las sugerencias.
Revisa la guía de instrucción y realiza tu plan de sesión.
Revisa la relación de materiales que requieres para el curso y asegúrate
de contar con todos.
Adáptate a las evaluaciones y considéralas como guía del aprendizaje
que deberán lograr los participantes al término del curso.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 4
4. INTRODUCCIÓN
Actualmente, dado el proceso de modernización que vive el país, es una de las
preocupaciones de la Administración Pública la preparación de cuadros
laborales. En este sentido, la capacitación de futuros expertos en las
especialidades que PEMEX necesita, adquiere especial relevancia por el
significado que tiene como empresa pública paraestatal mexicana petrolera,
encargada de administrar la exploración, explotación y ventas de petróleo.
Por lo tanto, se ha venido dando mucho énfasis a la reconocida importancia
que es la integración y compenetración del personal con sus propias funciones
y con las demás a fin de transmitir, difundir y acrecentar el conocimiento que
apoye al cumplimiento de los objetivos organizacionales. Ya que el factor
humano es cimiento y motor de toda organización y su influencia es decisiva
en el desarrollo, evolución y futuro de la misma.
En el presente manual abordaremos temas que permitan generar un panorama
amplio y claro de la Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos,
especialidades que dentro de la organización son consideradas sustantivas, así
como te proporcionará elementos técnico-metodológicos para la impartición de
cursos con un nivel óptimo de eficiencia.
El curso es de suma importancia para quienes se integran al “Programa de la
Especialidad de Ingeniería Petrolera”, ya que le permitirá al participante
al término del curso contar con los conocimientos generales asociados a la
producción y la productividad de pozos interactuando con los profesionistas
involucrados en estas metodologías de importancia fundamental en la industria
petrolera, con el fin de responder a los requerimientos de la organización.
El beneficio para el participante será obtener los conocimientos, habilidades y
actitudes necesarias para continuar el proceso de formación que ofrece PEMEX
a través de este programa.
Tipo de curso. Presencial.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 5
Características del lugar de capacitación. Se recomienda que el curso sea
impartido en un aula con espacio suficiente para un mínimo de 20
participantes, equipo de cómputo adecuado para proyectar diapositivas, mesas
de trabajo y rotafolio. Es imprescindible contar con equipo de cómputo por
participante.
El curso se desarrolla en 80 horas distribuidas en trece lecciones, el manual
estructura cada una de ellas con un contenido específico, que integrados
permitirán llegar al objetivo planteado.
La estructura del manual del participante es la siguiente:
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS
1. Uso de correlaciones para obtener las propiedades de los fluidos a diferentes condiciones de flujo
2. Comportamiento de Afluencia (Gastos de producción)
3. Factor de daño y su relación con comportamiento de afluencia (Gastos de producción)
4. Curvas de declinación
5. Registros de producción
6. Fundamentos de flujo multifásico
7. Correlaciones y modelos mecanísticos para flujos vertical, horizontal e inclinado
8. Flujo a través de restricciones
9. Sistema Integral de Producción, Análisis nodal
10. Diseño de Aparejos de producción
11. Optimización de la producción en el sistema integral
12. Diseño de estimulaciones y fracturamientos
13. Aplicaciones con Software Técnico
Glosario de términos
Bibliografía
Al final de este manual, te presentamos la bibliografía que apoya cada uno
de los temas desarrollados, con el objeto de que la consultes si deseas
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 6
profundizar en alguno de ellos.
Te damos la más cordial bienvenida a esta experiencia de enseñanza.
¡Bienvenido!
Nombre del Diseñador del curso ___________________________
5. Material de apoyo
Se recomienda utilizar el rotafolio para explicar al participante aquellos
desarrollos matemáticos que lo requieran. También es necesario mostrar
imágenes por medio de diapositivas, de cómo se lleva a cabo la producción y
productividad de pozos y finalmente mostrar imágenes sobre las cuales el
participante pueda practicar lo aprendido.
Se sugiere que el instructor lleve impresos algunos ejercicios sobre
Comportamientos de Afluencia, Análisis Nodal y Diseño de Aparejos para que el
participante ejercite sus conocimientos.
Durante el capítulo trece se requiere de una computadora por alumno para
realizar los ejercicios en software especializado como son: Simulación de un
Pozo Fluyente, su Análisis Nodal y Análisis de Sensibilidad de las variables del
Sistema Integral de Producción.
Presentación con diapositivas
Uso de rotafolio
Evaluaciones impresas
Manual del participante
6. Desarrollo del curso
El curso está diseñado para que en 80 horas el participante obtenga los
conocimientos básicos relacionados con los temas de Ingeniería de Producción
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 7
y Productividad de Pozos, el instructor expondrá apoyado de la presentación
que se incluye, los temas antes mencionados, por lo que se sugiere que las
técnicas de enseñanza se enfoquen en aplicar la dinámica de contacto
aprendizaje.
El material base que se utilizará en el curso es: el manual del instructor, que
contiene la carta descriptiva, el manual del participante, las evaluaciones
diagnostica, final y ejercicios de los principios de Productividad de Pozos.
Se sugiere que el instructor se familiarice con el manual del participante y vea
la parte correspondiente a cada tema previo a la exposición, así determinará si
es necesario realizar actividades extras a las aquí propuestas para un mejor
aprendizaje por parte del participante.
El instructor expondrá los 13 temas de manera clara, y se contestará las
preguntas que los participantes lleguen a tener. Se sugiere que el instructor
aplique tareas y exposiciones a su consideración y dependiendo del avance y
los resultados que los participantes vayan teniendo.
En algunos temas se sugiere aplicar la técnica de diálogo-discusión para que
los participantes expresen sus conocimientos previos, y la clase se lleve a cabo
de manera dinámica enriqueciendo el valor de la presentación del instructor.
El instructor debe evaluar la participación del participante, puesto que es un
aspecto a considerar en la evaluación final con un valor del 10 %, por lo que
será necesario aplicar la técnica de preguntas dirigidas para realizar una
discusión de los temas.
En un apartado de este manual, te presentamos la bibliografía que apoya
cada uno de los temas desarrollados, con el objeto de que la consultes si
deseas profundizar en alguno de ellos.
Al final del manual se presenta una serie de evaluaciones y cuestionarios que
permitirán determinar el nivel de aprendizaje de los participantes, durante el
desarrollo del curso, te sugerimos apliques estos elementos de acuerdo al
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 8
apartado 12 de este manual donde vienen especificadas las instrucciones y al
apoyo del desarrollo especificado en la carta descriptiva. Asimismo se
presentan las claves de respuestas para los cuestionarios y las evaluaciones.
Los criterios de evaluación se presentan más adelante y están diseñados de
acuerdo al material que el instructor tiene para desarrollar el curso.
7. OBJETIVO GENERAL DEL CURSO
“Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
El participante, al término del curso, aplicará los fundamentos de flujo
multifásico en tuberías y las técnicas de diagnóstico y análisis de
Ingeniería de Producción, para el diseño de sistemas de transporte de
mezclas de hidrocarburos y la solución de sus problemas. Esto permitirá
determinar las condiciones operación del Sistema Integral de Producción
y tomar la mejor decisión para su optimización, a partir de las diferentes
herramientas y metodologías detalladas en el Manual del Participante.
8. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
“Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
De acuerdo al temario:
1. Uso de correlaciones para obtener las propiedades de los fluidos a diferentes condiciones de flujo
Objetivo específico:
El participante identificará la importancia del uso de correlaciones para la determinación de las propiedades de los fluidos manejados en las corrientes multifásicas y su comportamiento ante las variaciones de presión y temperatura.
2. Comportamiento de Afluencia (Gastos de producción)
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 9
Objetivo específico:
El participante reconocerá los diferentes tipos de empujes, presentes en los yacimientos petroleros, y correlacionará sus efectos con la capacidad de aporte de los intervalos productores hacia los pozos.
3. Factor de daño y su relación con comportamiento de afluencia (Gastos de producción)
Objetivo específico:
El participante identificará todos los mecanismos y tipos de daño que pueden presentarse en los pozos, y como cada uno de ellos afecta a la producción de hidrocarburos.
4. Curvas de declinación
Objetivo específico:
El participante reconocerá la importancia de las curvas de declinación para describir el comportamiento futuro de un yacimiento petrolero y descubrirá que su uso es un método que facilita el cálculo de la reserva de un pozo, un conjunto de pozos o inclusive todo un activo sin el empleo de ecuaciones o técnicas más sofisticadas.
5. Registros de producción
Objetivo específico:
El participante conocerá los métodos gráficos de los registros de producción y la metodología empleada para determinar las causales de baja productividad de los pozos; con la finalidad de tomar las decisiones correctivas para la optimización de la producción.
6. Fundamentos de flujo multifásico
Objetivo específico:
El participante analizará y comprenderá el comportamiento y los fenómenos del flujo simultáneo de dos o más fases distintas, en pozos, tuberías y equipos de proceso.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 10
7. Correlaciones y modelos mecanísticos para flujos vertical, horizontal e inclinado
Objetivo específico:
El participante analizará que los fenómenos de flujo multifásico pueden ser divididos en 4 categorías de estudio: flujo multifásico vertical, horizontal, inclinado y direccional. Esto con la finalidad de predecir las caídas de presión y el comportamiento de los fluidos en el sistema de interés.
8. Flujo a través de restricciones
Objetivo específico:
El participante conocerá el comportamiento de las corrientes multifásicas a través de válvulas y reconocerá la utilidad de emplear estranguladores tanto superficiales como de fondo de pozo, con el propósito de administrar la energía del yacimiento y el avance de los fluidos.
9. Sistema Integral de Producción, Análisis nodal
Objetivo específico:
El participante analizará el comportamiento general del Sistema Integral de Producción, a través de su caracterización en nodos de control y/o interés. Además reconocerá los esfuerzos dirigidos a mediano y largo plazo a maximizar el factor de recuperación y a corto plazo a acelerar la recuperación de reservas probadas.
10. Diseño de Aparejos de producción
Objetivo específico:
El participante identificará la guía práctica para diseñar aparejos de producción tomando en consideración los esfuerzos a los están sujetos durante la operación y el movimiento de los mismos y las condiciones que prevalecen en los pozos petroleros.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 11
11. Optimización de la producción en el sistema integral
Objetivo específico:
El participante reafirmará la metodología seguida para mantener los pozos operando, empleando las técnicas más actuales, en todas las etapas de producción.
12. Diseño de estimulaciones y fracturamientos
Objetivo específico:
El participante considerará los principios físicos y/o químicos que se presentan en los procesos de estimulación o fracturamiento para su correcto diseño y aplicación en campo.
13. Aplicaciones con Software Técnico
Objetivo específico:
El participante reconocerá las facilidades y limitaciones que presentan la mayoría de los Software técnicos especializados en la Ingeniería de producción y productividad de pozos.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 12
9. CRITERIOS DE EVALUACIÓN
1 Evaluación Diagnóstica Sin valor2 Evaluación Final 60 %3 Participación 10 %4 Cuestionarios 30 %
CALIFICACIÓN DEL FINAL 100%
Los criterios para la aprobación del curso son:
Calificación final mínima de 8
Asistencia mínima del 80 %
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 13
10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Contreras C. Marvin J. (2004). Evaluar y Diagnosticar las Condiciones de
Operación de la Estación de Tratamiento de Crudo BARED-10-Distrito
San Tome. Informe de Pasantías. Universidad Rafael Urdaneta, Maracaibo.
2. Arocha P. Otman A. (2004). Estudio Comparativo Técnico-Económico
entre Estación de Flujo Convencional y Estación de Flujo con Tecnología
Multifásica en el campo Caricari. Trabajo Especial de Grado. Universidad
Central de Venezuela, Caracas.
3. Busto Trina I. y Zamora M. Oswaldo N. (2002). Evaluación del Sistema de
Manejo de Fluidos en Superficie para el Área Mayor de Socororo. Trabajo
Especial de Grado. Universidad Central de Venezuela, Caracas.
4. Smith Vernon H. (2001). Oil and Gas Separators. Petroleum Engineering
Handbook. Chapter 12. Meriand Corp. Houston.
5. Rivero R. Engly N. (2000). Implantación de la Gerencia de la Seguridad
de los Procesos para la Estación de Flujo AREF-2 y las Estaciones de
Descarga ARED-4, BARED-4 Y BARED-8. Trabajo Especial de Grado.
Universidad Nacional Experimental "Antonio José de Sucre", Barquisimeto.
6. Woodruff John (1968). Crude Oil Tanks: Construction, Strapping,
Gauging and Maintenance. API Manual. The University of Texas at Austin,
Texas.
7. Wallace J. Frank and Others (1961). Well Testing. API Manual. Dallas, Texas.
8. LeFeber R. B. and Others (1974). Treating Oil Field Emulsions. API Manual.
Dallas, Texas.
9. Tesis de la Fundación La Salle
10. Tesis de la UNEXPO
11. Ing. Luis Escobar H. Medición De Crudo En Tanques. Problemas Y
Tratamiento De Espuma. Pérdidas Por Evaporación. Consultores
Esconpet, S.A
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 14
11. EVALUACIÓN DIAGNÓSTICA, FORMATIVA Y FINAL
La evaluación diagnóstica se aplicará al comienzo del curso para
determinar el nivel de conocimientos que posee el participante en
relación con el temario, el participante tendrá que contestar los 10
reactivos en un tiempo de 50 minutos, esta evaluación no será
considerada para la evaluación final.
Se aplicarán 4 cuestionarios, el primero al término del tema 3, consta de
15 reactivos y se aplicará en un tiempo de 60 minutos; el segundo al
término del tema 6, consta de 10 reactivos y se aplicará en un tiempo
de 30 minutos; el tercero al término del tema 9, consta de 10 reactivos y
se aplicará en un tiempo de 30 minutos; el cuarto al término del tema
12, consta de 5 reactivos y se aplicará en un tiempo de 20 minutos.
Estos cuestionarios serán considerados en la evaluación final con un
valor del 30 %.
Al término del curso se aplicará la evaluación final para ver el nivel de
conocimientos de todo el temario y el aprendizaje que logró el
participante considerando la evaluación diagnóstica. El participante
responderá la respuesta correcta de un total de 25 preguntas, en un
tiempo de 2 horas. Esta evaluación se considera el 60% de la calificación
de todo el curso.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 16
CURSO: ”Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
Evaluación diagnóstica
Calificación: ________________
Nombre del instructor:
Nombre del participante:
Lugar y fecha de aplicación:
La evaluación diagnóstica te permitirá identificar el nivel de conocimientos que
tienes sobre la temática del curso. No te preocupes por el resultado, ya que
sólo ayudará a identificar el nivel de dominio que tienes sobre los temas que se
desarrollarán en el curso.
Instrucciones: Escribe sobre las líneas las palabras que completen correctamente cada enunciado, el valor de cada reactivo es de 1 punto, el valor total es de 10 puntos. El tiempo para la resolución de esta evaluación es de 30 minutos.
1.- Cuando no se dispone de información experimental, se requiere determinar por analogía los datos PVT, de los fluidos mediante el uso de ______________
________________________.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 17
2.- Decir que un yacimiento de aceite tiene un empuje ___________________ nos pronostica un factor de recuperación de aproximadamente el 50%
3.- En un yacimiento de gas ________________________________________ el factor de recuperación es de tan solo del 50 al 60%
4.- Cuando en el estudio de un intervalo productor de un pozo se observa una diferencia entre las presiones fluyentes ideal y real mayor de lo esperado, se dice que el intervalo presenta un ______________________.
5.- El flujo a través de _________________________ afecta la producción del pozo debido al cambio de la geometría de flujo cerca del pozo.
6.- El empleo de _____________________________ de declinación de la producción acelera el cálculo.
7.- La medición de los ______________________ de producción en tanques emplean una cinta de medida directa con plomada.
8.- Herramienta llamada____________________________ cuya función es la de restringir el paso de los hidrocarburos a altas presiones con el objeto de controlar el gasto del pozo en las cantidades deseadas.
9.-Los siguientes elementos básicos: yacimiento, pozo, líneas de descarga, cabezal de recolección, separadores, equipos de proceso, instrumentos de medición y tanques de almacenamiento, constituyen e _____________ __________________________________________________
10.- El proceso de estimulación con el empleo del HCl, en formaciones de carbonatos crea un_________________________________ con el fin de incrementar la permeabilidad.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 18
RESPUESTAS
1.- Cuando no se dispone de información experimental, se requiere determinar por analogía los datos PVT, de los fluidos mediante el uso de CORRELACIONES EMPÍRICAS.
2.- Decir que un yacimiento de aceite tiene un empuje HIDRAULICO nos pronostica un factor de recuperación de aproximadamente el 50%
3.- En un yacimiento de gas CON EMPUJE ACTIVO DE AGUA el factor de recuperación es de tan solo del 50 al 60%
4.- Cuando en el estudio de un intervalo productor de un pozo se observa una diferencia entre las presiones fluyentes ideal y real mayor de lo esperado, se dice que el intervalo presenta un DAÑO
5.- El flujo a través de LOS DISPAROS afecta la producción del pozo debido al cambio de la geometría de flujo cerca del pozo.
6.- El empleo de CURVAS TIPO de declinación de la producción acelera el cálculo.
7.- La medición de los VOLÚMENES de producción en tanques emplean una cinta de medida directa con plomada.
8.- Herramienta llamada ESTRANGULADOR cuya función es la de restringir el paso de los hidrocarburos a altas presiones con el objeto de controlar el gasto del pozo en las cantidades deseadas.
9.-Los siguientes elementos básicos: yacimiento, pozo, líneas de descarga, cabezal de recolección, separadores, equipos de proceso, instrumentos de medición y tanques de almacenamiento, constituyen el SISTEMA INTEGRAL DE PRODUCCIÓN
10.- El proceso de estimulación con el empleo del HCl, en formaciones de carbonatos crea un CANAL CONDUCTIVO con el fin de incrementar la permeabilidad.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 19
CURSO: ”Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
CUESTIONARIO 1 (Temas 1,2 y 3)
Calificación: ________________
Nombre del instructor:
Nombre del participante:
Lugar y fecha de aplicación:
Instrucciones: Lee y responde brevemente a las siguientes preguntas. El valor de cada reactivo es de 0.66, el valor total de la evaluación es de 10 puntos. Deberá de reunir el 80% de aciertos para una evaluación positiva. El tiempo para la resolución de esta evaluación es de 30 minutos.
1. ¿Qué es el Factor de Daño? ¿Cuáles son los métodos empleados
para su cálculo?
2. ¿Cuáles son las correlaciones PVT más usadas para la predicción
de las propiedades de los fluidos?
3. Defina ¿qué es el factor de volumen de un líquido?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 20
4. ¿Cuáles son las diferentes geometrías de flujo de fluidos del
yacimiento hacia el pozo?
5. ¿Qué es la Relación Gas Aceite? ¿Qué condiciones afectan este
parámetro?
6. ¿Cómo se pueden clasificar los yacimientos de hidrocarburos en
función de los fluidos producidos?
7. Explique en qué consistió el experimento de Darcy y describe la
ecuación.
8. ¿Cómo se clasifican las principales causas que originan Daño?
9. ¿Cuáles son los periodos de flujo que se pueden presentar en un
yacimiento?
10. ¿Cuáles son las partes principales de flujo que constituyen
un Sistema Integral de Producción?
11. ¿Cuál es el periodo de Flujo Estacionario? ¿Bajo qué
condiciones se presenta en un yacimiento?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 21
12. Dentro de un Diagrama de Fases ¿Cuál es la Curva de
Burbujeo o de Ebullición?
13. ¿Qué es el encogimiento?
14. Defina ¿qué es un proceso de Liberación de Gas Diferencial?
15. ¿Cuál es la Región de Dos Fases?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 22
CLAVE DE RSPUESTA DEL CUESTIONARIO 1
1. El factor de daño es una medida cuantitativa empleada para
evaluar el comportamiento de un pozo, relativa a la producción
ideal de un pozo a partir de una formación completamente abierta
y sin restricciones. La magnitud del daño indica la necesidad de
estimular un pozo, o bien establecer un programa de
reacondicionamiento del pozo.
El valor del factor de daño, usualmente se calcula a partir del
análisis de datos de pruebas de incremento o decremento de
presión.
2. Standing, Vázquez-Beggs, Oistein-Glaso, Lasater.
3. Es la relación entre el volumen de un líquido medido a condiciones
de yacimiento, con respecto la medición de dicho volumen de
líquido en el tanque de almacenamiento a condiciones estándar,
después de pasar por los separadores.
4. Flujo cilíndrico / radial, Flujo convergente, Flujo lineal, Flujo
elíptico, Flujo hemisférico y Flujo esférico
5. Es el volumen de gas producido por volumen de aceite producido,
medidos ambos volúmenes a condiciones estándar. Las
condiciones de separación como presión, temperatura y etapas,
afectan el valor de dicha relación.
6. Se pueden clasificar en: Aceite Negro o de Bajo Encogimiento,
Aceite Volátil o de Alto Encogimiento, Gas y Condensado o Gas
Retrógrado, Gas Húmedo y Gas Seco.
7. Llenó de arena un recipiente e hizo fluir agua a través del
empacamiento hasta saturarlo completamente. A partir de esto,
Darcy encontró que la velocidad de un fluido a través de un medio
poroso es proporcional al gradiente de presión e inversamente
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 23
proporcional a la viscosidad. De esta forma, Darcy llegó a
establecer la siguiente expresión:v=Cte .dPdx
8. Físicas, Químicas y Biológicas.
9. Flujo Estacionario, Flujo Transitorio y Flujo Pseudoestacionario.
10. Flujo en el yacimiento, Flujo en el pozo (a través de tuberías
verticales o inclinadas), Flujo en el estrangulador y Flujo en la línea
de descarga.
11. Es el periodo de flujo en el cual el gasto másico a lo largo del
yacimiento es igual al gasto másico que sale del yacimiento. Este
tipo de flujo ocurre cuando un yacimiento está produciendo con un
fuerte empuje de agua, de tal forma que cada barril de aceite
producido es reemplazado por un barril de agua en el yacimiento.
12. Es el lugar geométrico (curva) de los puntos, presión-
temperatura, para los que se forma la primera burbuja de gas, al
pasar de la fase líquida a la región de dos fases.
13. Es la disminución de volumen que experimenta una fase
líquida por efecto de la liberación del gas disuelto y por su
contracción térmica.
14. Es el proceso de remoción de la fase gaseosa, de un sistema
de hidrocarburos, a medida que se forman condiciones de
burbujeo. Por lo tanto, durante un proceso diferencial la
composición del sistema varía continuamente.
15. Es la región comprendida entre las curvas de burbujeo y
rocío. En esta región coexisten, en equilibrio las fases líquida y
gaseosa.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 24
CURSO: ”Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
CUESTIONARIO 2 (Temas 4, 5 Y 6)
Calificación: ________________
Nombre del instructor:
Nombre del participante:
Lugar y fecha de aplicación:
Instrucciones: Lee y responde brevemente a las siguientes preguntas. El valor de cada reactivo es de 1 punto, el valor total de la evaluación es de 10 puntos. Deberá de reunir el 80% de aciertos para una evaluación positiva. El tiempo para la resolución de esta evaluación es de 30 minutos.
1. ¿Cuáles son los registros de producción más usados?
2. ¿Cuáles son los tres tipos de declinación dentro de la declinación
en estado pseudo-estacionario?
3. ¿De qué gradientes de presión está compuesta la ecuación
general de flujo multifásico?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 25
4. Mencione los Patrones de Flujo presentes en tuberías verticales.
5. ¿Qué es un Registro de Producción?
6. ¿Cuáles son los patrones de flujo presentes en tuberías
horizontales?
7. ¿Qué es Colgamiento? ¿De qué factores depende?
8. ¿Qué es Resbalamiento? ¿En qué condición se resbala el gas y qué
condición se resbala el líquido?
9. ¿Para qué se usan los Registros de Producción?
10. ¿Qué es la Rugosidad? ¿De qué depende el valor de esta?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 26
Clave de Respuestas: Cuestionario 2
1. Medidores de flujo, medidores de densidad, medidores de cortes
de agua y medidores de temperatura.
2. Declinación Exponencial, Declinación Hiperbólica y Declinación
Armónica.
3. Gradiente de Presión por efectos de Elevación, Gradiente de
Presión por efectos de Fricción y Gradiente de Presión por efectos
de Aceleración.
4. Monofásico, Burbuja, Bache, Anular y Niebla.
5. Son aquellos registros que se toman después de que se han
cementado las tuberías de revestimiento, permitiendo conocer con
más detalle el comportamiento de los pozos y de las formaciones.
6. Flujo Estratificado, Flujo Ondulado, Flujo Anular, Flujo Enchufe,
Flujo Bache, Flujo Burbuja y Flujo Niebla.
7. Es la relación entre el volumen de líquido existente en una sección
de tubería, a las condiciones de flujo, y el volumen de la sección
aludida. Esta relación de volúmenes depende de la cantidad y de
la velocidad a la que líquido y gas que fluyen simultáneamente en
la tubería.
8. Es el fenómeno natural del flujo a mayor velocidad de una de las
dos fases. Cuando el flujo es ascendente o descendente, actúa la
segregación gravitacional ocasionando que el líquido viaje a
menor velocidad que el gas para el primer caso, y a mayor
velocidad para el segundo.
9. Son frecuentemente usados para evaluar y diagnosticar: Baja
productividad, Canalizaciones de gas o de agua, Excesiva
producción de gas o de agua, Flujo preferencial (gas o agua) a
través de capas de alta permeabilidad, Zonas ladronas,
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 27
Conificaciones de gas o de agua, Evaluación de trabajos de
Terminación y Reparación, Diagnóstico de Pozos Inyectores.
10. La rugosidad de una tubería es una característica de su
superficie, constituida por pliegues o crestas unidad, formando
una superficie homogéneamente distribuida. Depende del tipo de
materia que se emplee en su construcción, su tiempo y propósito
de uso.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 28
CURSO: ”Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
CUESTIONARIO 3 (Temas 7,8 y 9)
Calificación: ________________
Nombre del instructor:
Nombre del participante:
Lugar y fecha de aplicación:
Instrucciones: Lee y responde brevemente a las siguientes preguntas. El valor de cada reactivo es de 1 punto, el valor total de la evaluación es de 10 puntos. Deberá de reunir el 80% de aciertos para una evaluación positiva. El tiempo para la resolución de esta evaluación es de 30 minutos.
1. ¿Qué es un Sistema Integral de Producción?
2. ¿Cuáles son las principales razones para instalar un estrangulador
superficial en un pozo?
3. Mencione los componentes básicos de un Sistema Integral de
Producción.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 29
4. ¿Mediante qué métodos se puede realizar el análisis del
comportamiento de flujo multifásico y las predicciones de caídas
de presión?
5. Defina el fenómeno de Flujo Crítico. ¿Qué condición de caída
presión se requiere?
6. ¿Cuáles son áreas de flujo son en un Sistema Integral de
Producción?
7. ¿Cuál es el beneficio de generar un Flujo Crítico?
8. ¿Cuál es la técnica de Análisis Nodal? ¿En qué pozos se pueden
aplicar?
9. ¿Qué es un estrangulador?
10. Defina ¿qué es un yacimiento?
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Clave de Respuesta: Cuestionario 3
1. Un Sistema Integral de Producción es un conjunto de elementos
que transporta los fluidos del yacimiento hacia la superficie, los
separa en aceite, gas y agua, y finalmente los envía a
instalaciones para su almacenamiento y/o comercialización.
2. Conservar la energía del yacimiento, asegurando una declinación
más lenta de su presión, Mantener una producción razonable,
Proteger el equipo superficial, Mantener suficiente contrapresión
para prevenir entrada de arena, Prevenir conificación de gas,
Prevenir conificación de agua y Obtener el gasto de producción
deseado.
3. Yacimiento, Pozo, Tubería de descarga, Estrangulador,
Separadores y equipo de procesamiento y Tanque de
almacenamiento
4. Mediante las gráficas de gradiente de presión, que se construyen
basándose en experimentos de flujo, y por medio de las
correlaciones empíricas de flujo multifásico.
5. Es el flujo que ocurre cuando un gas o una mezcla de gas-líquido
fluyen a través de un estrangulador y el fluido es acelerado de tal
manera que alcanza la velocidad del sonido en el interior del
estrangulador. En términos generales esta condición se alcanza
cuando la presión de entrada al estrangulador es
aproximadamente el doble de la presión de salida.
6. Flujo del yacimiento al pozo, Flujo en tuberías y Flujo en
estranguladores.
7. Cuando se tiene flujo crítico (supersónico) en el estrangulador, las
perturbaciones de presión corriente abajo del estrangulador no
afectan a los componentes que están corriente arriba.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 31
8. El Análisis Nodal involucra en sus cálculos a todos los elementos
del sistema, permite determinar el efecto de su variación en la
capacidad de transporte y tener una imagen de conjunto del
comportamiento del pozo. El Análisis Nodal se puede aplicar a
pozos fluyentes, inyectores o productores ya sea fluyentes o con
algún sistema artificial de producción.
9. Es un aditamento que se instala en los pozos productores, con el
fin de establecer una restricción al flujo de fluidos. Es decir,
permite obtener un gasto deseado, además de prevenir la
conificación de agua, producción de arena y sobre todo, ofrecer
seguridad a las instalaciones superficiales.
10. Se entiende por yacimiento, la porción de una trampa
geológica que contiene hidrocarburos, la que se comporta como
un sistema intercomunicado hidráulicamente. Los hidrocarburos
que ocupan los poros o huecos de la roca almacén, se encuentran
a alta presión y temperatura, debido a la profundidad que se
encuentra la zona productora.
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CURSO: ”Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
CUESTIONARIO 4 (Temas 10, 11 y 12)
Calificación: ________________
Nombre del instructor:
Nombre del participante:
Lugar y fecha de aplicación:
Instrucciones: Lee y responde brevemente a las siguientes preguntas. El valor de cada reactivo es de 2 puntos, el valor total de la evaluación es de 10 puntos. Deberá de reunir el 80% de aciertos para una evaluación positiva. El tiempo para la resolución de esta evaluación es de 30 minutos.
1. ¿Cómo se puede usar la técnica de Análisis Nodal para la
optimización de pozos?
2. De acuerdo a la función que realizan ¿cómo se pueden clasificar los aparejos de producción?
3. ¿Cuáles son los objetivos principales de una acidificación?
4. ¿Cuáles son las principales diferencias entre la acidificación de
areniscas y de carbonatos?
5. ¿Qué es el fracturamiento ácido?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 33
Clave de Respuestas: Cuestionario 4
1. La aplicación de la técnica nodal permite identificar los elementos
que limitan la capacidad de flujo del sistema. Se emplea para
diagnosticar la variación del gasto de producción al realizar alguna
de las modificaciones siguientes: Presión de separación, Eliminar o
sustituir válvulas o conexiones inapropiadas, Colocar separadores
a boca del pozo, Cambiar diámetro de la T.P., Cambiar diámetro de
la L.D. o construir una adicional, Instalar un sistema artificial de
producción, etc.
2. Sencillo, Sencillo Selectivo, de Bombeo Neumático, de Bombeo Electro-Centrífugo, de Sarta de Velocidad y de Bombeo Mecánico.
3. Remover el daño y disminuirlo por el proceso mismo de acidificación.
4. En las areniscas la superficie de reacción es lenta y el frente del
ácido es relativamente uniforme y se mueve a través del medio
poroso. En los carbonatos la superficie de reacción es alta, así que
la transferencia de masa limita el gasto de reacción, permitiendo
patrones de disolución no uniformes.
5. El fracturamiento ácido es una técnica de estimulación, en la que
el ácido se inyecta a una presión por arriba de la presión de
fractura de la formación, así que un fracturamiento hidráulico es
creado; generalmente, se emplea un fluido viscoso por delante del
ácido, para iniciar la fractura, entonces se inyecta unos de tantos
fluidos como son: ácido plano, ácido tipo gel, ácido espumante o
una emulsión que contiene ácido.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 34
CURSO: ”Ingeniería de Producción y Productividad de Pozos”
Evaluación final
Calificación: ________________
Nombre del instructor:
Nombre del participante:
Lugar y fecha de aplicación:
Instrucciones: Lee y responde brevemente a las siguientes preguntas.
El valor de cada reactivo es de 0.25 puntos, el valor total de la evaluación es de 10 puntos. Deberá de reunir el 80% de aciertos para una evaluación positiva. El tiempo para la resolución de esta evaluación es de 60 minutos.
1. ¿Cómo considera el uso de las correlaciones para obtener las propiedades
de los fluidos: buena, mala, ó regular y por qué?
2. ¿Piensa que el uso de las correlaciones sustituya a los estudios de
laboratorio?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 35
3. Liste por lo menos tres factores que influyan en el comportamiento de los
gastos de producción.
4. Mencione el elemento que más afecta a alcanzar los factores de
recuperación en los diferentes tipos de empuje.
5. Señale al menos dos aspectos que contribuyan a tener daño en la
formación.
6. ¿Qué ventajas considera tenga el uso de las curvas de declinación, sí se
emplean para un pozo ó todos los que llegan a una batería?
7. Además de los registros por pozo, de los gastos de producción de aceite y
gas, ¿qué otros son útiles?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 36
8. En un flujo multifásico, ¿qué parámetros influyen para reducir los flujos
turbulentos?
9. ¿Cómo es que afectan a la medición los flujos en bache?
10. ¿Fenómeno físico que afecta principalmente al colgamiento de los flujos
de producción?
11. ¿Cuál es la diferencia de usar Correlaciones de Flujo Multifásico de los
diferentes grupos existentes?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 37
12. ¿Cuáles son las componentes o gradientes de presión que se consideran
despreciables para los cálculos de caídas de presión total, tanto para flujo
multifásico vertical como para horizontal? Justifique su respuesta.
13. ¿Para qué son útiles los estranguladores en la cabeza del pozo?
14. Mencione algunas ventajas de los estranguladores de fondo.
15. En un análisis Nodal ¿Cómo se Determina el gasto óptimo de producción?
16. ¿Cómo se grafican los IPR de un pozo en un análisis nodal?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 38
17. ¿En un análisis Nodal es común determinar los valores de gasto y presión
hasta la batería de separadores?
18. ¿Qué parámetros se calculan en el diseño de un aparejo de producción?
19. De acuerdo a la función que realizan ¿cómo se pueden clasificar los
aparejos de producción?
20. Para mantener operando el mayor número de pozos ¿qué pasos se
requieren para logar la optimización de la producción en el sistema?
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 39
21. ¿Cuál es la diferencia entre una estimulación y un fracturamiento?
22. ¿De qué depende la eficiencia de un tratamiento de estimulación?
23. ¿Cuál es el beneficio de generar un Flujo Crítico a través de un
estrangulador?
24. El uso de simuladores numéricos además de reducir los tiempos de
estudio, ¿qué tan certeros son en sus resultados?
25. En el proceso de fracturamiento hidráulico ¿qué se emplea para mantener abierta la fractura y por qué?
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Clave de Respuestas (sujetas al criterio del Instructor):
1. Es importante recordar que, al usar correlaciones PVT solamente se obtienen aproximaciones de los valores de las propiedades de los fluidos calculadas. Se recomienda usar la correlación empírica cuyo desarrollo manejó fluidos semejantes a los que se intentan caracterizar. Siempre es deseable contar con los estudios y mediciones de laboratorio que ajusten los resultados obtenidos mediante estas correlaciones PVT.
2. No, debido a que un estudio de laboratorio certificado caracteriza al fluido tratado con mediciones directas. Las correlaciones están diseñadas a partir de fluidos particulares para su desarrollo de estudio.
3. A nivel yacimiento: permeabilidades relativas, saturaciones de fluidos, daño, presencia de depositaciones y/o incrustaciones, IP, etc.A nivel tuberías: diámetros, rugosidad, coeficientes de transferencia de calor, etc.De las propiedades del fluido: RGA, Rs, Factor de Volumen, Pb, viscosidad, etc.
4. El Daño (la pregunta es muy abierta).
5. Altas producciones que acarren finos, inyección de aguas incompatibles con el agua congénita, invasión de filtrados de operaciones de perforación o terminación, reparaciones o terminaciones, etc.
6. La caracterización individual de la declinación de cada pozo puede inferir el periodo de flujo en que este se encuentra y la consecuente evidencia del radio drenado. El uso de la información conjunta de varios pozos puede subestimar o sobrestimar las declinaciones de algunos pozos, ya que cada pozo tiene un potencial diferente.
7. Todos los que aporten un monitoreo confiable de las condiciones de producción que imperan en los pozos. Por ejemplo: los registros de temperatura pueden identificar canalizaciones indeseables y que generen condiciones de depositación y/o incrustación.
8. La velocidad del flujo y la viscosidad del fluido principalmente. La temperatura es otro factor importante para la variación del régimen de flujo, ya que la magnitud de la viscosidad principalmente depende de la temperatura.
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 42
9. El cambio súbito de las propiedades del flujo que pasa por el medidor, causan una incertidumbre en la medición.
10.El colgamiento principalmente está en función del volumen transportado de cada fase. El resbalamiento también juega un papel importante en el valor del colgamiento.
11.Las correlaciones de Grupo III ofrecen una mejor aproximación de las caídas de presión del flujo multifásico que las de los Grupos I y II, al ser modelos más robustos y que manejan un mayor número de variables asociadas a las corrientes multifásicas. Al ser modelos más robustos, requieren de un esfuerzo computacional o de cálculo mayor, que aumentará el tiempo de cálculo y aportación de resultados. Entonces se concluye que modelos sencillos aportan resultados rápidos y de mayor incertidumbre que los modelos más complejos. Siempre se recomienda usar la correlación que para su desarrollo usó fluidos y condiciones semejantes a las que se requieran simular y que todas las simulaciones realizadas se ajusten a parámetros medidos en campo.
12.Para el cálculo de caídas de presión totales, se desprecian los gradientes de presión por efectos de aceleración en el flujo vertical y de elevación en el flujo horizontal. Esto no significa que estas componentes no existan, simplemente su magnitud es muy pequeña en comparación a las otras componentes y prescindir de ellas no genera una incertidumbre significativa en el cálculo total de gradiente de presión.
13.Para administrar la energía del pozo, alcanzar el gasto deseado de conformidad a la capacidad de manejo en superficie o a los programas de explotación, proteger las instalaciones superficiales, evitar conificaciones de agua y/o gas, etc.
14.Obtener el patrón de flujo idóneo, proteger el aparejo de producción y sus accesorios, administrar la energía del yacimiento, etc.
15.Dependiendo del nodo solución, a partir de la intersección de las curvas correspondientes de capacidad de transporte o de presión requerida y la curva de afluencia o de presión disponible. Es recomendable encontrar el equilibrio entre las caídas ocasionas por grandes caudales (fricción) y por bajos gastos (colgamiento).
16.Posteriormente a la adquisición del dato de la presión en fondo a pozo cerrado y de la determinación del potencial máximo del pozo (qmax), se pueden proponer presiones de fondo fluyendo a las cuales se calcularán
INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN Y PRODUCTIVIDAD DE POZOS 43
sus gastos correspondientes. Los pares de puntos calculados darán origen a la curva del comportamiento de afluencia.
17.Lo más recomendable es tener el estudio integral de todo el Sistema Integral de Producción con la finalidad de realizar la sensibilidad de todos sus componentes y determinar el mejor escenario de producción. Cuando se tiene un flujo crítico o sónico, producto de la instalación de un estrangulador, las variaciones en la Presión de Separación no afectarán a las condiciones productivas del pozo. Además, todo dependerá del Nodo Solución que se busque.
18.Mediante Análisis Nodal se puede determinar el o los diámetros de TP que presenten la menor caída de presión a través de ella.
19.Sencillo, Sencillo Selectivo, de Bombeo Neumático, de Bombeo Electro-Centrífugo, de Sarta de Velocidad y de Bombeo Mecánico.
20.La aplicación de la técnica nodal permite identificar los elementos que limitan la capacidad de flujo del sistema. Se emplea para diagnosticar la variación del gasto de producción al realizar alguna de las modificaciones siguientes: Presión de separación, Eliminar o sustituir válvulas o conexiones inapropiadas, Colocar separadores a boca del pozo, Cambiar diámetro de la T.P., Cambiar diámetro de la L.D. o construir una adicional, Instalar un sistema artificial de producción, etc.
21.La diferencia entre estos dos tipos de estimulación recae en el gasto y presión de inyección. Las estimulaciones matriciales se caracterizan por gastos y presiones de inyección por debajo de la presión de fractura de la roca, mientras que los fracturamientos hidráulicos utilizan gastos y presiones de inyección superiores a la presión de fractura de la roca.
22.Depende principalmente de la caracterización y remoción del daño que restringe la producción.
23.Cuando se tiene flujo crítico (supersónico) en el estrangulador, las perturbaciones de presión corriente abajo del estrangulador no afectan a los componentes que están corriente arriba.
24.Los simuladores numéricos aportan, entre otros parámetros, aproximaciones de las caídas de presión en el sistema, debido a que en su proceso de cálculo se hace uso de correlaciones y modelos empíricos-experimentales de los fenómenos de transporte. Es importante hacer el ajuste de estos modelos con datos medidos en campo, que asignen
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factores de ajuste y corrección a los resultados obtenidos mediante cálculo.
25.Se emplea un agente apuntalante, que es colocado dentro de la fractura para prevenir el cierre cuando la presión de inyección es retirada .
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12. CARTA DESCRIPTIVA
La carta Descriptiva es un apoyo para el instructor, en ella encontrará
sugerencias sobre los recursos y técnicas didácticas así como apoyos
fundamentales para un adecuado desarrollo del curso y alcanzar los objetivos
planteados.
El instructor deberá optimizar los tiempos sugeridos para abordar cada
subtema, a fin de que en el plan de sesión programe las actividades que
deben ser incluidas en el proceso capacitador durante el inicio, desarrollo y
cierre, tales como: Bienvenida, aplicación de dinámicas, evaluaciones,
ejercicios, tiempos de descanso, comida, etc.
El instructor que imparta el curso ajustará los tiempos programados de
acuerdo con los contenidos y a las características propias del grupo en el que
le corresponda impartir el curso.
En el anexo 1, encontrará el desarrollo de este documento.
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