MX2009000295A - Sistema y metodo para descargar agua desde pozos de gas. - Google Patents

Sistema y metodo para descargar agua desde pozos de gas.

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Abstract

Un sistema, aparato y método son útiles para levantar agua en un pozo productor de petróleo a través de la aplicación de un diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas del pozo y la presión del anillo del pozo. El aparato comprende un módulo colocado en el pozo productor de gas para recolección por el agua de condensación que se ha levantado como vapor de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo, y uno o más módulos de levantamiento para aplicar el diferencial de presión para levantar el agua recolectada dentro del pozo.

Description

SISTEMA Y METODO PARA DESCARGAR AGUA DESDE POZOS DE GAS Campo de la Invención La presente invención se refiere a la descarga de agua desde pozos de gas, y de manera más particular a esta descarga de agua que se logra con poca o ninguna necesidad de adición de energía (tal como bombeo) . Antecedentes de la Invención El agua está presente en la mayoría de los pozos que producen gas desde una formación subterránea; estos pozos también se conocen comúnmente como pozos de gas. En las etapas tempranas de producción, la presión de gas en el conducto o tubería de producción de gas que se deposita en el pozo es suficientemente grande para levantar agua que entra al conducto de producción de gas. En la parte superior del pozo, definido comúnmente por una boca de pozo, salen gas y vapor de agua y neblina del conducto de producción de gas donde el contenido de agua se separa fácilmente del gas. Conforme continúa con el paso del tiempo la producción del pozo, cae la presión del gas al punto donde el agua en el mismo no puede ser levantada por más tiempo por el flujo de gas producido. Esto da por resultado la acumulación de agua en el fondo del pozo, o de manera más particular, en el fondo del conducto de producción de gas, creciendo algunas veces a una altura de varios miles de metros desde el fondo. En estas situaciones, Ref . :199315 se detiene la producción del pozo y el único remedio es la extracción (descarga) de agua. Esto se logra convencionalmente por medio del bombeo de agua fuera del pozo, que frecuentemente es prohibitivamente costoso. En varias de las últimas décadas, se han contemplado varios métodos diferentes de descarga de agua para evitar el bombeo de agua. Los métodos más comúnmente usados son: a) Reducción del diámetro del conducto de producción de gas en el pozo para incrementar la velocidad de flujo del gas y por lo tanto levantar la neblina de agua hasta el final de la parte superior del pozo. Este método reduce de manera natural la velocidad de producción de gas y falla tan pronto como la presión de gas cae normalmente por abajo de un limite crítico . b) Uso de agentes tensioactivos como detergentes (por ejemplo, jabón) para reducir la densidad de agua por la creación de espuma, que es más fácil de levantar por el flujo de gas. Estos métodos usan material consumible y por lo tanto son operacionalmente costosos. c) Uso de levantamiento por émbolo, que se basa en el cierre de la parte superior del pozo para dejar que se acumule la presión de gas hasta un nivel que hace posible el levantamiento del agua, seguido por la abertura súbita del pozo para permitir el egreso de la mezcla resultante de alta presión de gas y agua. En este caso se necesita un cilindro sólido, a fin de empujar hacia arriba la columna de agua. Este cilindro, llamado un "émbolo" se mueve hacia arriba y hacia abajo en el pozo con cada abertura y cierre del pozo, respectivamente. Debido a que este método trabaja intermitentemente requiere paros frecuentes del pozo, que da por resultado producción global reducida. Por lo tanto, existe la necesidad de una solución de descarga de agua que esté libre de las limitaciones mencionadas anteriormente, asi como otras limitaciones y problemas que existen en las presentes soluciones. Breve Descripción de la Invención En un aspecto, la presente invención proporciona un aparato para levantar agua en un pozo de producción de gas, que comprende un módulo colocado en el pozo de producción de gas para recolección por agua de condensación que se ha levantado como vapor o neblina de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo, y uno o más módulos de levantamiento para aplicar un diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para levantar el agua recolectada dentro del pozo . En modalidades particulares del método inventivo, el módulo de recolección de agua se coloca alrededor del conducto de producción de gas dentro del pozo. De manera más particular, se puede forrar el pozo con una sarta de forro que define la presión del pozo y el módulo de recolección de agua se puede colocar entre el conducto de producción de gas y el forro dentro del pozo. En modalidades particulares, donde el módulo de recolección de agua se coloca por debajo de un segmento superior del pozo. El segmento superior del pozo puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 914.4 metros (3000 pies) de largo . En modalidades particulares, el módulo de recolección de agua comprende una cámara de recolección colocada alrededor del conducto de producción de gas para recolectar agua, y un embudo colector colocado en el conducto de producción de gas para recolectar el agua condensada del gas producido y dirigir el agua condensada a la cámara de recolección. Se puede colocar en la cámara de recolección un conducto de transporte que tiene un primer extremo del mismo. La cámara de recolección puede estar equipada con un primer montaje de válvula operado por flotación operable al alcanzar el agua en la cámara de recolección un nivel suficiente para abrir el primer extremo del conducto de transporte para establecer comunicación para fluidos entre el conducto de transporte y la cámara de recolección. El conducto de transporte puede estar equipado con una válvula unidireccional para impedir que el conducto de transporte regrese a la cámara de recolección.
En estas modalidades, un primer módulo de levantamiento de presión diferencial comprende una cámara de acumulación colocada alrededor del conducto de producción de gas para recibir agua del conducto de transporte, y un segundo montaje de válvula accionado por flotador. El segundo montaje de válvula es operable al alcanzar el agua en la cámara de acumulación un nivel suficiente para la abertura de un orificio en el conducto de producción de gas para presurizar la cámara de acumulación, y para cerrar un orificio en la cámara de acumulación para aislar la cámara de acumulación del pozo. De esta manera, la cámara de acumulación expone a la presión del pozo hasta que se accione el segundo montaje de válvula en el cual la cámara de acumulación se expone a la presión del gas producido. Estas modalidades pueden comprender adicionalmente uno o más módulos adicionales de levantamiento de presión diferencial similares al primer módulo de levantamiento, cada módulo de levantamiento que está interconectado por un conducto de transporte adicional que conecta por fluidos las cámaras de acumulación de los respectivos módulos de levantamiento . En modalidades particulares, el aparato inventivo comprende adicionalmente una bomba colocada en una ubicación superficial adyacente al pozo para mejorar el diferencial entre la presión del gas del conducto de producción de gas y la presión del pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento o subida del agua recolectada dentro del pozo. Por consiguiente, en modalidades particulares mencionadas en la presente, la bomba puede ser una bomba de succión colocada en una ubicación superficial adyacente al pozo para reducir selectivamente la presión del pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento o subida del agua recolectada dentro del pozo. De manera similar, se puede colocar un montaje de válvula de control de flujo en una ubicación superficial adyacente al pozo para restringir de manera selectiva el flujo del gas producido del conducto de producción de gas para incrementar la presión en el mismo y para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento o subida del agua recolectada dentro del pozo. En otro aspecto, la presente invención proporciona un método para levantar agua en un pozo de producción de gas, que comprende los pasos de recolectar por agua de condensación que se ha levantado como vapor o neblina de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo, y aplicar un diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para levantar el agua recolectada dentro del pozo. En modalidades particulares del método inventivo, el paso de recolectar agua comprende colocar un embudo colector en el conducto de producción de gas para recolectar el agua condensada del gas producido y dirigir el agua condensada a una cámara de recolección, por lo que el agua recolectada se presuriza por el gas producido. El método puede comprender además el paso de colocar un primer extremo de un conducto de transporte en la cámara de recolección, y exponer un segundo extremo del conducto de transporte a la presión del pozo. De esta manera, se empuja el agua en la cámara de recolección por la presión diferencial para fluir desde la cámara de recolección al conducto de transporte. En estas modalidades, el método inventivo puede comprender además el paso de acumular el agua que fluye en el conducto de transporte en una cámara de acumulación. El segundo extremo del conducto de transporte se puede exponer a la presión del pozo mediante un orificio en la cámara de acumulación. Por consiguiente, la cámara de acumulación se puede cargar para levantar adicionalmente el agua recolectada en el pozo, por los pasos adicionales de cerrar el pozo en la cámara de acumulación, y presurizar la cámara de acumulación con el gas producido, con los pasos de cierre y presurización que se presentan ambos al alcanzar el agua en la cámara de acumulación un nivel suficiente. En un aspecto adicional, la presente invención proporciona un sistema para levantar agua en un pozo de producción de gas, que comprende un módulo colocado en el pozo de producción de gas para recolectar por agua de condensación que se ha levantado como vapor o neblina de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo. Se coloca una pluralidad de módulos de levantamiento en el pozo de producción de gas por arriba del módulo de recolección de agua para aplicar un diferencial entre la presión de gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para levantar el agua recolectada dentro del pozo . Breve Descripción de las Figuras De modo que se puedan entender en detalle las características y ventajas de la presente invención, citadas anteriormente, por referencia a las modalidades de la misma que son ilustrativas en las figuras anexas se proporciona una descripción más particular de la invención, resumida de forma breve anteriormente. Sin embargo, se va a señalar que las figuras anexas ilustran sólo modalidades típicas de esta invención y por lo tanto no se van a considerar limitantes de su alcance, que la invención puede admitir otras modalidades igualmente efectivas. La Figura 1 es una representación seccional de un sistema para levantar agua en un pozo de producción de gas de acuerdo a la presente invención. La Figura 2 es una representación seccional detallada de un módulo de recolección de agua de acuerdo a la presente invención. La Figura 3 es una representación seccional del módulo de recolección de agua de la Figura 2 conectado mediante un conducto de transporte a un primer módulo de levantamiento de acuerdo a la presente invención. Las Figuras 4A-4B son representaciones seccionales detalladas del módulo .de levantamiento de la Figura 3, que muestra un montaje de válvula accionado por flotador del módulo de levantamiento en posiciones normal y accionada, respectivas . La Figura 5 muestra una representación detallada de la región superior de un pozo equipado con una bomba de succión para mejorar el potencial de levantamiento o subida de agua de acuerdo a un aspecto de la presente invención. Descripción Detallada de la Invención La Figura 1 ilustra una modalidad de la presente invención en la forma de un sistema 100 para levantar agua en un pozo W de producción de gas que está forrada por una sarta CS de forro, que penetra una formación F de gas subterránea. El sistema 100 comprende un módulo 200 colocado en el pozo W de producción de gas para recolección por agua de condensación que se ha levantado como neblina o vapor de agua con el gas producido en un conducto 110 de producción de gas colocado en la sarta CS de forro del pozo W. Se emplea una pluralidad de módulos 400, 500 de levantamiento (sólo se muestran dos por claridad en la Figura 1) para aplicar un diferencial entre la presión del gas en la tubería o conducto 110 de producción de gas y la presión del pozo W (es decir, la presión dentro de la sarta CS de forro) para levantar el agua recolectada dentro del pozo W. El sistema inventivo (así como el aparato incluido y el método que se implementa de este modo) se beneficia del hecho que una gran porción del agua que existe en el fondo del pozo, particularmente en el fondo del conducto 110 de producción de gas, es realmente el resultado de la condensación de vapor de agua y la consolidación de neblina de agua en la forma de gotas más grandes en el segmento superior del conducto 110 (por ejemplo, el segmento superior de 914.4 metros (3000 pies)), donde se reduce bastante la temperatura, y hay un flujo hacia abajo del agua condensada. Otros métodos permiten el retorno del agua anteriormente levantada a elevaciones inferiores del pozo, perdiendo de este modo toda la energía potencial valiosa que se ha puesto en el agua por la operación de levantamiento de gas que se distribuyó primero a las elevaciones superiores del pozo. En consecuencia, la mayoría de la energía usada por los medios convencionales para el levantamiento de agua está compensando de manera efectiva la pérdida de la energía potencial experimentada por la porción del agua que fluyó al fondo del pozo como resultado de la condensación y consolidación. La presente invención mitiga la necesidad de esta compensación al conservar la energía potencial en el vapor/neblina levantada de agua, y al enfriar muy pocas partes de movimiento que no usan energía, que operan de manera automática, y que se espera que requieran mantenimiento poco frecuente. La Figura 2 es una representación seccional detallada del módulo 200 de recolección de agua mostrado como un aparato en general cilindrico colocado entre el conducto 110 de producción de gas y el forro CS dentro del pozo W. El módulo 200 de recolección de .agua se puede colocar por debajo de un segmento superior del pozo, tal como por ejemplo, un segmento superior que es de aproximadamente 914.4 metros (3000 pies) de largo, a fin de capturar una porción sustancial del vapor/neblina de agua que puede evaporarse y fluir hacia abajo a través del pozo. Un empaquetador P se puede colocar en el forro CS por debajo del módulo 200, de una manera que es bien conocida, para aislar el anillo WA superior de pozo de los segmentos inferiores del pozo. El módulo 200 de recolección de agua comprende un alojamiento o cámara 210 cilindrica de recolección, preferentemente de una construcción adecuada de acero inoxidable, colocada alrededor del conducto 110 de producción de gas para recolectar agua. La cámara 210 de recolección se cierra por las respectivas tapas 230, 232 superior e inferior.
Se coloca un embudo colector 220 en el conducto 110 de producción de gas, que define un segmento abierto en el conducto para recolectar agua condensada del gas producido en elevaciones relativamente altas, y dirigir el agua condensada a la cámara 210 de recolección. Se apreciará por aquellos expertos en la técnica que debido al flujo hacia arriba del gas en el conducto 110 de producción de gas, el agua retornada se dirige al embudo 220 en lugar de a la porción de conducto que da hacia arriba en el segmento abierto (unido a la porción inferior 221 del embudo 220) . Debido a que la cámara 210 de recolección tiene canales abiertos en el conducto de producción de gas (a través de los pozos 222 en el embudo 220) , la presión interna de la cámara 210 es la misma como la presión de gas dentro del conducto 110 de producción de gas en la elevación del módulo 200 de recolección. Una primera tubería o conducto 310 de transporte se extiende hacia abajo en la cámara 210 de recolección a través de un orificio sellado en la tapa superior 230, tal que un primer extremo inferior 312 del mismo se coloca en la región inferior de la cámara 210 de recolección. El segundo extremo superior del conducto 310 de transporte se extiende por arriba del módulo 200 de recolección, para un propósito que se describirá más adelante. La cámara 210 de recolección está equipada adicionalmente con un primer montaje 240 de válvula accionado por flotador operable al alcanzar el agua en la cámara de recolección un nivel suficiente. El montaje 240 de válvula está equipado con una palanca 242 de válvula montada sobre pivote y un cuerpo 244 de flotador que se restringe al movimiento de vaivén (de forma sustancial) verticalmente dentro de la cámara 210 adyacente al conducto 110 de producción de gas . Conforme se levanta el nivel de agua en la cámara 210 de recolección, levanta el cuerpo 244 de flotador que a su vez hace llegar la palanca 242 de válvula para abrir el montaje 240 de válvula, abriendo de este modo el primer extremo inferior 312 del conducto 310 de transporte para establecer comunicación para fluidos entre el conducto 310 de transporte y la cámara 210 de recolección. Eso da por resultado el transporte de agua desde la cámara 210 de recolección hacia arriba a través del conducto 310 de transporte y hacia fuera de la cámara 210. Este proceso de transporte de agua se automatiza al emplear presión diferencial que existe entre el anillo WA de pozo y el conducto 110 de producción de gas, y de manera más particular al exponer la porción superior del conducto de transporte al extremo inferior del anillo de pozo (como se describe más adelante) y al exponer la cámara 210 de recolección a la mayor presión del conducto 110 de producción de gas (mediante los pozos 222 de embudo) . De esta manera, si el conducto 110 de producción de gas a la elevación del módulo de recolección tiene una presión de 14.06 kg/cm2 (200 libras/pulg2) y la abertura superior del conducto 310 de transporte se expone a presión atmosférica (es decir, el anillo de pozo a la presión atmosférica), entonces el agua se puede levantar hasta 121.9 metros (400 pies) o más por arriba del módulo 200 de recolección. Adicionalmente se apreciará que el montaje 240 de válvula accionado por flotador permite que sólo el agua y no el gas fluya en el conducto 310 de transporte, debido a que la válvula se abre sólo cuando hay suficiente agua acumulada en la cámara 210 de recolección para levantar el cuerpo 244 de flotador. Adicionalmente, el conducto 310 de transporte está equipado con una válvula unidireccional en o cerca de su primer extremo inferior 312 que impide que el agua regrese a al cámara 210 de recolección. La Figura 3 es una representación seccional del módulo 200 de recolección de agua conectado mediante el conducto 310 de transporte a un primer módulo 400 de levantamiento, en particular en el segundo extremo superior 314 del conducto 310 de transporte. La Figura 4A es una representación seccional adicional que muestra el primer módulo 400 de levantamiento en mayor detalle. El primer módulo 400 de levantamiento emplea presión diferencial para lograr, en cooperación con el módulo 200 de recolección, un levantamiento o subida del agua desde la cámara 210 de recolección. El primer módulo 400 de levantamiento comprende una cámara 410 de acumulación, preferentemente de una construcción adecuada de acero inoxidable, colocada alrededor del conducto 110 de producción de gas para recibir agua desde el conducto 310 de transporte. La cámara 410 de acumulación se cierra por las respectivas tapas 430, 432 superior e inferior . La cámara 410 de acumulación está equipada adicionalmente con un segundo montaje 440, 446, 448 de válvula accionado por flotador que es operable al alcanzar el agua en la cámara 410 de acumulación un nivel suficiente para abrir un orificio 112 (mostrado en la Figura 4B) en el conducto 110 de producción de gas para presurizar la cámara 410 de acumulación. El segundo montaje 440 de válvula es adicionalmente operable en el accionamiento por el nivel de agua en la cámara 410 de acumulación para cerrar un orificio 412 en el mismo para aislar la cámara 412 de acumulación del anillo A de pozo. De esta manera, la cámara 410 de acumulación se expone a la presión del pozo hasta que se accione el segundo montaje 440 de válvula, en el cual la cámara 410 de acumulación se expone a la presión del gas producido en la elevación del módulo 400 de levantamiento. Una segunda tubería o conducto 320 de transporte se extiende hacia abajo hasta la cámara 410 de acumulación a través de un orificio sellado en la tapa superior 430, tal que se coloca un primer extremo inferior 322 del mismo en la región inferior de la cámara 410 de acumulación. Este segundo conducto 320 de transporte, y otros conductos similares de transporte, facilitan el uso de módulos adicionales de levantamiento de presión diferencial (tal como el módulo 500 de la Figura 1) similares al primer módulo 400 de levantamiento, con cada módulo de levantamiento que está interconectado por un conducto de transporte adicional que conecta por fluidos las cámaras de acumulación de los módulos respectivos de levantamiento. Todos estos conductos de transporte están equipados con válvulas unidireccionales (tal como el conducto 310) que impiden el flujo inverso (es decir, hacia abajo) del agua a través de las mismas. De esta manera, en la operación, el agua levantada o subida (o empujada) fuera del módulo 200 de recolección de agua (que también se puede referir como un módulo "WC") entra a la cámara 410 del módulo 400 de levantamiento (que también se puede referir como un módulo/estación de empuje de agua o módulo/estación de "WSP"), que es un módulo intermedio de levantamiento (ver módulo 500 de levantamiento superior en la Figura 1) colocado por arriba del módulo 200 de recolección. La elevación del módulo 400 de levantamiento dentro del pozo W, con relación al módulo 200 de recolección, se limita por el potencial máximo de levantamiento que se puede lograr por el diferencial de presión disponible entre el anillo WA de pozo y la tubería de producción de gas en el nivel de la cámara 210 de módulo de recolección. Como se explica anteriormente, si el potencial máximo de levantamiento bajo condiciones representativas es aproximadamente 121.92 metros (400 pies), la cámara 410 de acumulación se debe colocar a lo largo del conducto 110 de producción de gas a una elevación de no más de aproximadamente 118.87 metros (390 pies) por arriba del módulo 210 de recolección. Si el módulo 400 de levantamiento es operable para recibir, acumular y levantar (es decir, empujar) agua hacia arriba de acuerdo a las siguientes etapas: 1) permitir que la presión en la segunda abertura superior 314 del primer conducto 310 de transporte que entra a su cámara 410 de acumulación desde abajo caiga a la presión del anillo WA de pozo al ajustar al posición vertical del cuerpo 444 de flotador, vástago 446 de válvula, y elemento 448 cónico de cierre de válvula, bajo niveles bajos de agua en la cámara 410, para abrir el orificio 412 que conecta por fluidos la cámara 410 al anillo WA de pozo (esto es la posición de la Figura 4A) ; 2) acumular el agua recibida en la cámara 410 hasta que el cuerpo 444 de flotador se eleve al punto donde empuja el vástago 446 de válvula y el elemento 448 cónico de cierre de válvula para cerrar el orificio 412 y abrir casi simultáneamente el orificio 112 (mediante la palanca 442 de válvula giratoria unida al vástago 446) que incrementa la presión interna de la cámara 410 de acumulación a aquélla del conducto 110 de producción de gas en la elevación del primer módulo 440 de levantamiento (por ejemplo, 12.65 kg/cm2 (180 lb/pulg2) a 914.4 - 118.87 metros = 798.57 metros (3000-390 = 2620 pies) ; 3) levantar (es decir, empujar) el agua en su cámara 410 de acumulación hacia arriba a un segundo conducto 320 de transporte que dirige el agua en otro módulo 500 de levantamiento localizado a una elevación superior ligeramente por abajo del potencial máximo en el cual se puede levantar el agua por la presión del gas producido en el conducto 110 en la elevación donde se coloca el primer módulo 400 de levantamiento; y 4) cerrar el orificio 412 en la cámara 410 y el orificio 112 en el conducto 110 de producción de gas conforme se reduce el nivel de agua en la cámara 410, y por consiguiente se bajan todos verticalmente, el cuerpo de flotador, el vástago 446 de válvula y el elemento 448 cónico de cierre de válvula. Por lo tanto, se apreciará que se pueden emplear varios módulos de levantamiento de presión diferencial para levantar agua de una manera por etapas desde el módulo 200 de recolección hasta el final de la parte superior del pozo W para eliminación final mediante un conducto 610 superficial que se extiende desde un empaquetador 620 superior de pozo, completamente por el diferencial de presión impulsado por gas y sin el uso de energía externa. Las distancias entre los módulos respectivos de levantamiento escalonado llegarán a ser progresivamente más pequeñas a mayores elevaciones, debido a que disminuye la presión de gas dentro del conducto 110 de producción de gas conforme se incrementa la elevación. Cuando la presión de producción de gas cae con el paso del tiempo, el módulo 200 de recolección y varios módulos 400, 500 de levantamiento, etc., no pueden tener suficiente presión diferencial disponible para elevar suficientemente el agua para alcanzar el siguiente módulo de levantamiento. Por esta razón, el sistema inventivo 100 puede comprender adicionalmente una bomba 600 de succión (mostrada en las Figuras 1 y 5) u otro dispositivo colocado en una ubicación superficial adyacente al pozo W para reducir selectivamente la presión del anillo WA de pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento del agua recolectada dentro del pozo. Esa bomba 600 igualmente será relativamente pequeña y barata, y por ejemplo se puede accionar con un panel solar cercano (no mostrado) . Adicionalmente, para reducir la mínimo el uso de energía y para aumentar al máximo la vida de la bomba, se puede activar la bomba 600 de forma automática usando un sensor que detecte la velocidad de emanación del agua, y opere automáticamente la bomba para incrementar la velocidad de descarga de agua cuando la velocidad de flujo de agua cae por debajo de un valor de umbral.
También se puede emplear un montaje 630 de válvula de control de flujo en la superficie, ya sea solo o en combinación con la bomba 600 de succión, para restringir selectivamente el flujo del gas producido desde el conducto 110 de producción de gas para incrementar la presión en el mismo y para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento o subida del agua recolectada dentro del pozo. Una desventaja de este montaje 630 de válvula, es sin embargo que reduce el flujo de gas producido. La presente invención, como se describe en la presente de acuerdo a modalidades particulares y aspectos de la misma, es útil para descargar agua concurrentemente con producción de gas desde un pozo de gas, y por lo tanto, diferente de los sistemas convencionales de levantamiento con émbolo, no requiere cortes periódicos del pozo. También diferente de los sistemas de levantamiento con émbolo, en los cuales el alto impacto y la alta fricción destruyen frecuentemente el émbolo y otros componentes que se ponen en contacto por el émbolo (empaquetador, conducto, etc.), las partes móviles en un sistema de acuerdo a la presente invención exhiben movimientos de bajo impacto y pequeños y se espera que operen sin incidentes durante varios años con mínimos requerimientos de mantenimiento. Se entenderá de la descripción anterior que se pueden hacer ¦ varias modificaciones y cambios en las modalidades preferidas y alternativas de la presente invención sin apartarse de su espíritu verdadero. Por ejemplo, es posible aplicar las ventajas de la presente invención en unión con sistemas conocidos de levantamiento con émbolo, si así se desea. Esto puede ser útil en ciertas situaciones donde sea significativa la acumulación de agua en el fondo del pozo. Sin embargo, se espera que el sistema inventivo (incluyendo su aparato empleado y métodos implementados ) sea útil para reducir el nivel de agua en la mayoría si no es que en todos los pozos de gas, y por lo tanto ayude en alcanzar una condición de estado estable en la cual el agua se descargue a una velocidad consistente. Esta descripción se propone para los propósitos sólo de ilustración y no se debe considerar en un sentido limitante. El alcance de esta invención se debe determinar sólo por el lenguaje de las reivindicaciones que siguen. El término "que comprende" dentro de las reivindicaciones se propone que significa "que incluye al menos" tal que el listado citado de elementos en una reivindicación sean un conjunto o grupo abierto. De manera similar, los términos "que contiene", "que tiene", y "que incluye" se entienden todos que significan un conjunto o grupo abierto de elementos. "Un", "una" y otros elementos singulares se propone que incluyan las formas plurales de los mismos a menos que se especifique de otro modo.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (26)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Aparato para levantar agua en un pozo, caracterizado porque comprende: un módulo colocado en el pozo para recolección por agua de condensación que sea levantado como vapor o neblina de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo; y uno o más módulos de levantamiento para aplicar un diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para levantar el agua recolectada dentro del pozo.
  2. 2. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de recolección de agua se coloca alrededor del conducto de producción de gas dentro del pozo .
  3. 3. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el pozo se forra con una sarta de forro que define la presión del pozo y el módulo de recolección de agua se coloca entre el conducto de producción de gas y el forro dentro del pozo.
  4. 4. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el módulo de recolección de agua se coloca por abajo de un segmento superior del pozo.
  5. 5. Aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el segmento superior del pozo es de aproximadamente 914 metros (3000 pies) de largo.
  6. 6. Aparato de conformidad con la reivindicación 2 , caracterizado porque el módulo de recolección de agua comprende una cámara de recolección colocada alrededor del conducto de producción de gas para recolectar agua; y un embudo colector colocado en el conducto de producción de gas para recolectar agua condensada de gas producido y dirigir el agua condensada a la cámara de recolección.
  7. 7. Aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el módulo de recolección de agua comprende además: un conducto de transporte que tiene un primer extremo del mismo colocado en la cámara de recolección; y en donde la cámara de recolección está equipada con un primer montaje de válvula accionado por flotador operable al alcanzar el agua en la cámara de recolección a un nivel suficiente para abrir el primer extremo del conducto de transporte para establecer comunicación de fluidos entre el conducto de transporte y la cámara de recolección.
  8. 8. Aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el conducto de transporte está equipado con una válvula unidireccional para impedir que el agua en el conducto de transporte retorne a la cámara de recolección.
  9. 9. Aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque un primer módulo de levantamiento de presión diferencial comprende: una cámara de acumulación colocada alrededor del conducto de producción de gas para recibir agua del conducto de transporte; y un segundo montaje de válvula accionado por flotador operable al alcanzar el agua en la cámara de acumulación a un nivel suficiente para abrir un orificio en el conducto de producción de gas para presurizar la cámara de acumulación, y para cerrar un orificio en la cámara de acumulación para aislar la cámara de acumulación del pozo; por lo que la cámara de acumulación se expone a la presión del pozo hasta que se accione el segundo montaje de válvula en lo cual se expone la cámara de acumulación a la presión del gas producido.
  10. 10. Aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende uno o más módulos de levantamiento de presión diferencial similares al primer módulo de levantamiento, cada módulo de levantamiento que se interconecte por un conducto de transporte adicional que conecta por fluidos las cámaras de acumulación de los respectivos módulos de levantamiento.
  11. 11. Aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una bomba colocada en una ubicación superficial adyacente al pozo para mejorar el diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento o subida del agua recolectada dentro del pozo.
  12. 12. Aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque además comprende una bomba colocada en una ubicación superficial adyacente al pozo para reducir la presión del pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento del agua recolectada dentro del pozo.
  13. 13. Método para levantar agua en un pozo productor de gas, caracterizado porque comprende los pasos de: recolectar por agua de condensación que se ha levantado como vapor o neblina de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo; y aplicar un diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para levantar el agua recolectada dentro del pozo.
  14. 14. Método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el paso de recolección de agua comprende colocar un embudo colector en el conducto de producción de gas para recolectar el agua condensada del gas producido y dirigir el agua condensada a una cámara de recolección, por lo que se presuriza el agua recolectada por el gas producido.
  15. 15. Método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende los pasos de: colocar un primer extremo de un conducto de transporte en la cámara de recolección; y exponer un segundo extremo del conducto de transporte a la presión del pozo; por lo que se empuja el agua en la cámara de recolección por la presión diferencial para fluir desde la cámara de recolección al conducto de transporte.
  16. 16. Método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende el paso de acumular el agua que fluye en el conducto de transporte en una cámara de acumulación .
  17. 17. Método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque: el segundo extremo del conducto de transporte se expone a la presión del pozo mediante un orificio en la cámara de acumulación; y que además comprende los pasos de cerrar el orificio en la cámara de acumulación, y presurizar la cámara de acumulación con el gas producido, los pasos de cierre y presurizacion que se presentan al alcanzar el agua en la cámara de acumulación un nivel suficiente; por lo que la cámara de acumulación se carga para levantar adicionalmente el agua recolectada en el pozo.
  18. 18. Sistema para levantar agua en un pozo productor de gas, caracterizado porque comprende: un módulo colocado en el pozo productor de gas para recolectar por agua de condensación que se ha levantado como vapor o neblina de agua con el gas producido en un conducto de producción de gas colocado en el pozo; y una pluralidad de módulos de levantamiento colocados en el pozo productor de gas por arriba del módulo de recolección de agua para aplicar un diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para levantar el agua recolectada dentro del pozo .
  19. 19. Sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el módulo de recolección de agua comprende : una cámara de recolección colocada por arriba del conducto de producción de gas para recolectar agua; y un embudo colector colocado en el conducto de producción de gas para recolectar el agua condensada de gas producido y dirigir el agua condensada a la cámara de recolección.
  20. 20. Sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el módulo de recolección de agua comprende además : un conducto de transporte que tiene un primer extremo del mismo colocado en la cámara de recolección; y en donde la cámara de recolección está equipada con un primer montaje de válvula accionado por flotador operable al alcanzar el agua en la cámara de recolección un nivel suficiente para abrir el primer extremo del conducto de transporte para establecer comunicación para fluidos entre el conducto de transporte y la cámara de recolección.
  21. 21. Sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque se coloca un primer módulo de levantamiento de presión diferencial por arriba de la cámara de recolección de agua y comprende: una cámara de acumulación colocada por arriba del conducto de producción de gas para recibir agua desde el conducto de transporte; y un segundo montaje de válvula accionado por flotador operable al alcanzar el agua en la cámara de acumulación un nivel suficiente para abrir un orificio en el conducto de producción de gas para presurizar la cámara de acumulación, y para cerrar un orificio en la cámara de acumulación para aislar la cámara de acumulación del pozo; por lo que la cámara de acumulación se expone a la presión del pozo hasta que el segundo montaje de válvula se accione en lo cual la cámara de acumulación se expone a la presión del gas producido.
  22. 22. Sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque cada módulo adicional de levantamiento de presión diferencial es similar al primer módulo de levantamiento, y cada uno de los módulos de levantamiento están interconectados por conductos de transporte respectivos, adicionales que conectan por fluidos las cámaras de acumulación de los módulos respectivos de levantamiento.
  23. 23. Sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque cada conducto de transporte está equipado con una válvula unidireccional para impedir que el agua en el conducto de transporte se regrese a su fuente.
  24. 24. Sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende una bomba colocada en una ubicación superficial adyacente al pozo para mejorar el diferencial entre la presión del gas en el conducto de producción de gas y la presión del pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento o subida del agua recolectada dentro del pozo.
  25. 25. Sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque además comprende una bomba colocada en una ubicación superficial adyacente al pozo para reducir selectivamente la presión del pozo para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento o subida del agua recolectada en el pozo.
  26. 26. Sistema de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque además comprende un montaje de válvula de control de flujo colocado en una ubicación superficial adyacente al pozo para restringir selectivamente el flujo del gas producido del conducto de producción de gas para incrementar la presión en el mismo y para ayudar a uno o más módulos de levantamiento en el levantamiento del agua recolectada dentro del pozo.
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