MXPA05006439A - Sistema y metodo de prediccion y tratamiento de estancamientos que son formados en la linea de flujo o tuberia de un pozo de perforacion. - Google Patents

Sistema y metodo de prediccion y tratamiento de estancamientos que son formados en la linea de flujo o tuberia de un pozo de perforacion.

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MXPA05006439A
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Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema y a un metodo para la prediccion y tratamiento de todas las clases de estancamientos que son formados en un sistema de linea de flujo (20) o tuberia de pozo de perforacion que transporta un fluido de fases multiples hacia un proceso corriente abajo que incluye un separador o captador del estancamiento en dicha entrada de proceso. El sistema comprende un detector (1) del estancamiento localizado corriente abajo del punto para el inicio del estancamiento y corriente arriba del proceso y una unidad de computadora (4) que integra el sistema de linea de flujo y el proceso corriente abajo que incluye el software que determina el tipo del estancamiento, su volumen y predice su tiempo de llegada dentro del proceso corriente abajo. La unidad de computadora procesa todos sus datos de entrada para obtener una regulacion optima del proceso de modo que las alteraciones del proceso debidas a los estancamientos de entrada sean reducidas a un minimo a traves del proceso.

Description

SISTEMA Y METODO DE PREDICCION Y TRATAMIENTO DE ESTANCAMIENTOS QUE SON FORMADOS EN LA LINEA DE FLUJO O TUBERIA DE UN POZO DE PERFORACION Descripción de la Invención La presente invención se refiere a un método y a un sistema para la predicción y trabamiento de estancamientos hidrodinámicos e inducidos por el terreno, que son transportados en una línea de flujo de fases múltiples. El método y el sistema de acuerdo con la presente invención pueden ser adaptados a cualquier sistema de producción, por ejemplo el sistema de líneas de flujo o la tubería del pozo de perforación, el transporte de un fluido de fases múltiples hacia un proceso corriente abajo incluyendo un separador (de dos o de tres fases) o a un captador de estancamientos en la entrada, en el cual existe una regulación tanto de la presión como del (de los) nivel (es) del líquido. El fluido de fases múltiples normalmente consiste de una mezcla de una fase aceitosa (o un condensado) , gas y agua. Un sistema de producción típico en donde la presente invención podría ser implementada incluye el transporte de fases múltiples desde los pozos de las plataformas, desde los pozos submarinos hacia un separador submarino, desde una matriz de producción submarina hacia una plataforma mar adentro incluyendo una tubería vertical, entre las plataformas mar REF: 164733 adentro, desde un sistema de producción submarina hacia una instalación de proceso en tierra o entre las instalaciones de proceso en tierra. Dependiendo de las propiedades del fluido, las características de la línea de flujo y las velocidades superficiales de las diferentes fases de fluido, un sistema de producción de fases múltiples podría ocasionar lo que se conoce como un flujo con estancamiento, experimentado como un flujo de masa y presión fluctuantes en la salida del sistema de producción. Además, si estos estancamientos son "grandes" comparado con el diseño del equipo corriente abajo, las fluctuaciones podrían propagarse hacia el proceso y alcanzar un nivel insostenible para los operadores. Como una consecuencia, y como una precaución para evitar una desconexión del proceso, existen numerosos ejemplos en donde las líneas de producción de fases múltiples han sido estranguladas debido a la entrada de estancamientos . Los estancamientos son iniciados normalmente de dos maneras que son fundamentalmente diferentes. Los estancamientos inducidos por el terreno son provocados por efectos de gravedad cuando las diferencias de la velocidad, y por consiguiente la fricción interfacial, entre las fases de fluido separadas, son demasiado pequeñas para permitir que el (los) fluido (s) más ligero (s) contrarresten el efecto de la gravedad sobre el (los) fluido (s) más pesado (s) en las inclinaciones hacia arriba. Los estancamientos hidrodinámicos (identificados en el medio ambiente del régimen de flujo como una función del ángulo de la tubería y las velocidades del fluido superficial para un fluido dado) , son formados por ondas que crecen sobre la superficie del líquido hasta una altura suficiente para llenar completamente la tubería. A causa de las diferencias en las velocidades de las diversas fases del fluido corriente arriba y corriente abajo de este estancamiento hidrodinámico, puede ocurrir una acumulación del líquido y por consiguiente un crecimiento del estancamiento dinámico. Los estancamientos hidrodinámicos también son afectados por el perfil de elevación de la línea de flujo, puesto que su formación y crecimiento depende de los ángulos de la tubería. Nótese, sin embargo, que una manera obvia de probar la distinción entre los estancamientos inducidos por el terreno e hidrodinámicos es que los estancamientos hidrodinámicos podrían ser formados en líneas de flujo 100 % horizontales (algunas veces aún en una inclinación hacia abajo) , mientras que los estancamientos inducidos por el terreno necesitan algo de inclinación hacia arriba. La formación de un estancamiento por definición es un fenómeno transitorio, y las condiciones en estado permanente son difíciles de lograr en un sistema de línea de flujo con un estancamiento. En tal sistema, el líquido de hidrocarburos (alternativamente agua o una mezcla de agua/hidrocarburos) se acumula a lo largo del sistema de producción y los estancamientos en algún punto alcanzarán la salida de la línea de flujo. Entre estos estancamientos, existirán períodos en donde cantidades pequeñas de líquido saldrán del sistema y el proceso recibirá más o menos una fase de gas única, también descritos como estancamientos gaseosos. Para superar las alteraciones del proceso debidas a la formación de un estancamiento (inducido por el terreno o hidrodinámico) , se han utilizado tradicionalmente tres métodos en sistemas de transporte de fases múltiples: reducir la velocidad de flujo y por medio de esto los volúmenes del estancamiento dentro de los límites del proceso corriente abajo, por el cierre gradual del estrangulador de entrada o seleccionando un diámetro más pequeño de la línea de flujo en la fase de diseño prolongar el tiempo de arranque o el tiempo de la curva de transición hacia arriba cuando se cambian las velocidades de flujo incrementar si es posible las dimensiones del proceso corriente abajo (es decir, el captador del estancamiento, alternativamente el separador de la 1/a. etapa) . Estos métodos "tradicionales" ya sea reducirán la producción de los sistemas de la línea de flujo en cuestión o incrementarán los costos y dimensiones del proceso corriente abajo. Adicionalmente, aún si son tomados en cuenta, los estancamientos podrían ser de crecimiento más grande que lo esperado o podrían ocurrir en momentos desafortunados cuando se compara con las capacidades de procesos reales. En consecuencia, las fluctuaciones de presión y flujo podrían conducir a paradas del proceso, lo cual podría tener impactos financieros significativos. Puesto que cada productor de petróleo y gas quiere optimizar las condiciones operativas de sus plantas de proceso, han existido varios intentos de encontrar soluciones mejoradas para superar las alteraciones de proceso provocadas por la formación de estancamientos en el sistema de producción corriente arriba. La patente US No. 5544672 describe un sistema para mitigar el flujo con estancamiento. El mismo detecta la entrada de estancamientos corriente arriba del separador y efectúa un cálculo aproximado de sus volúmenes respectivos . Estos volúmenes del estancamiento son comparados después de esto con la capacidad de manejo del líquido del separador. Si el volumen estimado de los estancamientos de entrada excede la capacidad de manejo del estancamiento líquido del separador, una válvula de mariposa localizada corriente arriba del separador es cerrada de manera gradual. Esta solución tiene la ventaja de que es simple y podría ser utilizada para los estancamientos tanto hidrodinámicos como los inducidos por el terreno, puesto que está localizada corriente abajo del punto en donde los estancamientos son generados. Sin embargo, el sistema involucra algunas desventajas principales: puesto que la velocidad de flujo está siendo reducida gradualmente, esto tiene un impacto negativo sobre la producción y por lo tanto en el campo económico . No hace uso de la capacidad de manejo de un estancamiento en el proceso corriente abajo. No describe como los estancamientos gaseosos son identificados y tratados. Como consecuencia, las fluctuaciones de la presión en el separador debidas a los estancamientos del gas de entrada deberán ser resueltos por la inflamación del gas . El sistema no separa los estancamientos de agua de los estancamientos de los líquidos de hidrocarburos (HC) (por sus siglas en inglés) que podrían ocasionar alteraciones de proceso corriente abajo de un separador de tres fases. El mismo prolonga el tiempo de arranque después de la parada del sistema, puesto que la producción está siendo cerrada gradualmente cada vez que un estancamiento líquido está presente. La solicitud de patente internacional WO 01/34940 describe un (mini-) separador pequeño localizado en la parte superior de la tubería vertical justo corriente arriba del separador de la 1/a. etapa. Los estancamientos son ya sea suprimidos por el modo del controlador de flujo volumétrico o del controlador del flujo líquido dependiendo de las características del estancamiento. La regulación es lograda por dos válvulas de accionamiento rápido sobre las corrientes de salida del líquido y del gas corriente abajo del mini-separador, con base en los datos de la presión y el nivel del líquido del mini-separador así como las mediciones de la velocidad de flujo de sus corrientes de salida. Además, la solicitud de Patente Internacional WO 02/46577 describe un sistema de control de realimentación a base de un modelo para la estabilización del flujo con estancamiento en líneas de flujo de fases múltiples y tuberías verticales . El sistema consiste de una válvula de accionamiento rápido, única, localizada en la salida del sistema de transporte, es decir corriente arriba del separador. La abertura de esta válvula es ajustada por una señal de control de salida única desde el controlador de realimentación que utiliza la verificación continua de la presión corriente arriba del punto en donde los estancamientos son generados como el parámetro de entrada principal . Este sistema de control es especialmente adecuado para los estancamientos inducidos por el terreno puesto que cualquier acumulación de líquido es detectada por el incremento de la presión corriente arriba del estancamiento (debido a la presión estática a través de la columna de líquido) . Sin embargo, el sistema no muestra el mismo funcionamiento para los estancamientos que son de naturaleza hidrodinámica puesto que estos estancamientos podrían ser formados en línea de flujo perfectamente horizontales, sin proporcionar una acumulación de la presión corriente arriba del estancamiento. Brevemente, para los dos últimos sistemas de control de un estancamiento, el equipo de accionamiento rápido localizado a la salida del sistema de transporte, en combinación con el tipo de respuesta rápida de los circuitos cerrados de control, son utilizados para suprimir el desarrollo de estancamientos, contrarrestando inmediatamente las fuerzas que contribuyen al crecimiento del estancamiento. Sin embargo, estas soluciones también involucran varias desventajas: - En cuanto al sistema de reducción de estancamientos, los mismos no hacen uso de la capacidad de manejo de estancamientos en el proceso corriente abajo. El sistema de control descrito en WO 02/46577 no se provee para estancamientos hidrodinámicos, aunque el sistema descrito en WO 01/34940 maneja estancamientos que son inducidos de manera natural por el terreno, mucho mejor que los estancamientos hidrodinámicos . Los mismos normalmente no son auto-reguladores para cualquier intervalo operativo en el sistema de transporte, y los sistemas requieren la entrada manual de un operador o deben ser desactivados durante algunos de los escenarios de producción normal . Ambas requieren válvul (s) de accionamiento rápido en combinación con un tiempo rápido de respuesta de los circuitos cerrados de control. Los mismos generalizan sobre los sistema de las líneas de flujo incluyendo los tubos verticales (es decir los conductos o tuberías de ascenso) en la salida del sistema de transporte. El sistema descrito en WO 01/34940 requiere equipo colocado en la parte superior y podría ser costoso, especialmente en el caso del peso que es un asunto de interés . Hablando en forma general, ninguno de los sistemas existentes integra totalmente el sistema de transporte y el proceso corriente abajo. Por consiguiente, los mismos no cubren el intervalo completo de estancamientos de entrada que incluyen los estancamientos hidrodinámicos así como los estancamientos de agua y gas. Finalmente, su aplicación está limitada a un intervalo operativo estrecho y los mismos requieren una entrada manual o desactivación en algún intervalo de tiempo. En vista de las desventajas mencionadas anteriormente, los inventores han encontrado que existe una necesidad de un método y sistema más eficiente para la predicción y tratamiento de los estancamientos . La presente invención describe un método y un sistema aplicable con relación a un proceso corriente abajo en el cual las desventajas de los sistemas iniciales han sido eliminadas. La idea básica es integrar totalmente el sistema de producción y el proceso corriente abajo. Las ventajas principales de la invención son que utiliza el proceso corriente abajo completo para el tratamiento del estancamiento y que se aplica a cualquier clase de estancamiento presente normalmente en un sistema de líneas de flujo de fases múltiples independientemente del tipo o naturaleza del estancamiento. El mismo también cubrirá cualquier intervalo operativo si el mismo es diseñado apropiadamente. De acuerdo con la presente invención, este objetivo es efectuado en un método de la clase anterior, en que dicho método comprende las siguientes etapas : detectar el estancamiento corriente abajo del punto para el inicio del estancamiento y corriente arriba del proceso por medio de un detector del estancamiento, determinar y medir todas las características principales del estancamiento por medio de una unidad de computadora que recibe todas las señales del detector. La unidad de computadora recibe las señales de todos los instrumentos necesarios para la regulación de la presión y de los niveles del líquido desde cualquier separador o captador del estancamiento en los trenes de líquido del proceso corriente abajo completo. La unidad de computadora determina la naturaleza de cada estancamiento de entrada y predice su tiempo de llegada al separador o captador del estancamiento y el volumen correspondiente y compara el mismo con la capacidad de manejo de un estancamiento real del proceso. La unidad de computadora procesa todos sus datos de entrada para encontrar una regulación óptima del proceso corriente abajo de modo que las alteraciones del proceso debidas a los estancamientos de entrada sean reducidas a un mínimo de principio a fin del proceso completo. La regulación del proceso es lograda por medio de ajustes de reducción gradual o por el ajuste de la velocidad de los compresores o bombas conectados a cada separador. Además, de acuerdo con la presente invención, este objetivo es efectuado en un sistema de la clase anterior porque el sistema comprende un detector 1 del estancamiento localizado corriente abajo del punto para el inicio del estancamiento y corriente arriba de la entrada del proceso incluyendo instrumentos destinados a determinar y medir las características del estancamiento principal de cada estancamiento de entrada, una unidad de computadora integrada en el sistema de línea de flujo y el proceso corriente abajo que incluye el software el cual determina el tipo de estancamiento, su volumen y predice su tiempo de llegada dentro del proceso corriente bajo. La presente invención será descrita con detalle adicional en las siguientes figuras, en donde: La figura 1 muestra un diagrama de proceso de la presente invención en su forma más simple implementada en un sistema de producción mar adentro que envía la producción hacia un proceso en tierra que incluye un captador 8 del estancamiento de dos fases, vertical, en la entrada del proceso. Se observa además que la presión 3 del captador del estancamiento es controlada por el ajuste de una válvula de salida del gas 6. Correspondientemente, su nivel de líquido 9 es controlado por el ajuste de una válvula de salida del líquido 7. Una simple descripción de la invención es como sigue: la distancia 2 entre el detector 1 del estancamiento y el proceso ha sido optimizada con respecto al proceso y sus parámetros para la regulación. Cuando el detector 1 del estancamiento detecta un estancamiento de líquido, la unidad de computadora 4 determina su naturaleza y calcula su tiempo de llegada y volumen. Basado en esta información y el nivel de líquido 9 de la corriente en un captador 8 del estancamiento, la unidad de computadora inmediatamente proporciona una señal a la válvula de líquido 7 para empezar el drenaje del líquido del captador 8 del estancamiento, previo a la llegada del estancamiento. Cuando el estancamiento de líquido finalmente llega al captador del estancamiento, el nivel de líquido ya habrá sido ajustado hasta cerca de la alarma baja, y la válvula de salida del líquido 7 estará cerca de la posición totalmente abierta. Además, cuando la parte posterior del estancamiento es detectada, la válvula de liquido 7 se empieza a cerrar antes de que la parte posterior del estancamiento sea detectada, la válvula de líquido 7 se empieza a cerrar antes que la parte posterior del estancamiento se introduzca al separador. Correspondientemente, cuando un estancamiento de gas es detectado, se toman medidas para reducir la presión 3 del captador del estancamiento por la abertura de la válvula de salida 6 del gas. Por consiguiente, las fuerzas que contribuyen a que el estancamiento crezca serán contrarrestadas y al mismo tiempo el proceso tendrá cuidado de la entrada del estancamiento. Por consiguiente, la invención optimiza la capacidad de manejo del estancamiento del proceso, y el operador observará perturbaciones reducidas en el proceso. Dependiendo de cual opción sea utilizada para la determinación de las velocidades de fluido, un medidor de fases múltiples o transmisor de flujo 5 está incluido corriente arriba del estrangulador 19 colocado en el lado superior. La figura 2 muestra un diagrama de proceso simplificado de la presente invención implementado en un sistema de producción mar adentro que incluye una tubería vertical 13, que envía la producción hacia un separador de tres fases 8 horizontal, sin incluir el tren de líquido de hidrocarburos corriente abajo del separador. Como en la figura 1, la distancia 2 entre el detector 1 del estancamiento y el proceso ha sido optimizada con respecto al proceso y sus parámetros para la regulación. Una. localización alternativa 10 del detector del estancamiento como parte de la tubería vertical también está indicada para desarrollos en aguas profundas. En este ejemplo se observa que la presión 3 del separador es regulada por el ajuste de la velocidad 14 del compresor de gas. Además, el nivel 9 del líquido de hidrocarburos es regulado por el control de la velocidad de la bomba 15 corriente abajo. La regulación del nivel de agua 11 es lograda por medio de una válvula de salida 12. Básicamente, la regulación del sistema es efectuada de manera muy semejante al ejemplo dado en la figura 1, pero en lugar de usar válvulas de salida para la regulación de la presión 3 y el nivel de líquido 9, la unidad de computadora 4 proporciona la entrada a los controles de velocidad del compresor de gas 14 y la bomba de aceite 15, respectivamente. En este sistema de producción, los estancamientos de agua son detectados a causa de que los mismos son más densos que los estancamientos de condensado/petróleo además de tener un contenido inferior de gas . Dependiendo de cual opción sea utilizada para la determinación de las velocidades de fluido, un medidor de fases múltiples o transmisor de flujo 5 está incluido corriente abajo del estrangulador 19 del lado superior. La figura 3 muestra un diagrama de proceso simplificado de la presente invención implementado en un sistema de producción mar adentro que incluye una tubería vertical 13 y un separador 8 de tres fases, horizontal, en la entrada de proceso. Opuesto a las primeras dos figuras, el tren de líquido corriente abajo está incluido, y el mismo incluye un segundo separador 21 además del primero 8. Se observa que la unidad de computadora 4 es utilizada para la regulación de la presión y/o el nivel de líquido en el tren de líquido de hidrocarburos completo y por consiguiente el proceso completo toma parte en el tratamiento del estancamiento. Las presiones 3 y 16 del separador son ambas reguladas por medio de válvulas sobre las salidas 6 y 17 del gas. Los niveles 9 y 18 del líquido son controlados por medio de una válvula sobre la salida 7 del líquido del primer separador 8 y la bomba 15 sobre la salida de líquido del segundo separador 9. La regulación del nivel de agua 11 es lograda por medio de una válvula de salida 12. En cuanto a las otras dos figuras, la distancia 2 entre el detector 1 del estancamiento y el proceso ha sido optimizada con respecto al proceso y sus parámetros para la regulación. Dependiendo de cual opción sea utilizada para la determinación de las velocidades de fluido, un medidor de fases múltiples o transmisor de flujo 5 está incluido corriente arriba del estrangulador 19 del lado superior. Es importante que la unidad de computadora 4 también incluya la regulación de la presión normal (tradicional) y del nivel de cada unidad separadora en el proceso en el caso de que los niveles de la presión o el (los) líquido pasen sus niveles de alarma, acercándose a sus niveles de desconexión. Durante tales circunstancias, podría existir una necesidad de desactivar la regulación. Cuando se utiliza la presente invención, los estancamientos de entrada (de naturaleza hidrodinámica o inducidos por el terreno) son detectados en una etapa inicial por la instrumentación 1 destinada para definir las características del estancamiento. Aunque por ejemplo, WO 02/46577 basa su control sobre las mediciones de la presión y la temperatura corriente arriba del punto en donde los estancamientos son generados (para suprimir la formación del estancamiento si cualquier acumulación de presión es registrada) , es esencial para la presente invención que la instrumentación sea localizada corriente abajo del punto de la formación del estancamiento, puesto que su intención es describir las características del estancamiento. La manera más simple de definir las características del estancamiento es por el uso de un densitómetro como se describe en la Patente US No. 5544672, pero la instrumentación podría ser extendida fácilmente para una información más sofisticada. La información en la línea de la densidad de la mezcla del fluido es utilizada para la determinación de: - el frente del estancamiento de líquido la parte posterior del estancamiento de líquido la naturaleza del estancamiento: Una densidad muy elevada proporciona una indicación de un estancamiento de agua. - Una densidad elevada proporciona indicación de un estancamiento de líquido de HC. Una densidad baja proporciona indicación de un estancamiento de gas . Además de un densitómetro, la instrumentación básica de acuerdo con la presente invención incluye el registro de la presión diferencial (dP) (por sus siglas en inglés) entre el detector del estancamiento y la llegada al proceso como una precaución si los estancamientos pudieran ser formados corriente abajo del detector del estancamiento. Incluyendo una instrumentación más compleja, se optimizará adicionalmente el detector, siempre que el sistema de producción permanezca dentro de los parámetros adecuados. En particular, la información adicional sobre la parte retirada del agua en la línea en combinación con la fracción vacía o la contención local, así como las velocidades de fluido de las diferentes fases podrían ser una entrada valiosa para la unidad de computadora 4, y también lo es un medidor de fases múltiples 5 en la salida de la línea de flujo. La localización 2 del detector del estancamiento debe ser suficiente para que el proceso corriente abajo responda adecuadamente previo a la llegada del estancamiento. Por consiguiente, esta localización 2 necesita ser optimizada para cada nueva implementación, puesto que de ella depende mucho el sistema de producción actual. Se cree que una localización óptima estará dentro del intervalo de 3 km desde la entrada de proceso, proporcionando a la unidad de computadora suficiente tiempo para que reaccione durante la entrada de los estancamientos . Una excepción aplica con respecto a los sistemas de condensado, con grandes cantidades de gas, que envían la producción hacia una instalación en tierra en donde el volumen de los captadores del estancamiento algunas veces es muy significativo. Nótese también que para desarrollos en aguas profundas extremas,, la localización óptima podría estar en algún lugar dentro de la propia tubería vertical como se observa en la figura 2 por 10 y no necesariamente en la línea de flujo submarina o en el fondo de la tubería vertical. De manera breve, el principio básico del presente detector de estancamientos es muy semejante a uno descrito en la Patente US No. 5544672. Las mejoras principales son como sigue: Para optimizar el funcionamiento de la unidad de computadora, la localización del detector de estancamientos debe ser adaptada a las capacidades de manejo del estancamiento del proceso corriente abajo.
El detector debe hacer la distinción entre los estancamientos del líquido de hidrocarburos y los estancamientos de agua. Por lo tanto, además del densitómetro, el detector del estancamiento incluye una medición de uno de los siguientes parámetros: la fracción vacía del gas, la fracción retirada de agua o la retención del líquido local . El detector del estancamiento envía sus señales a la unidad de computadora 4, la cual constituye el componente principal de la presente invención. La misma colecta toda la información de entrada desde el detector del estancamiento así como los parámetros de proceso principales del tren de líquido corriente abajo. Su propósito total es calcular (para cada estancamiento de entrada) : a) el tiempo estimado de llegada para el estancamiento de entrada b) el volumen del estancamiento c) la naturaleza del estancamiento (es decir, estancamiento de agua, estancamiento de líquido de hidrocarburos o estancamiento de gas) y después de esto optimizar la regulación del proceso corriente abajo. La unidad de computadora, que incluye preferentemente un simulador termohidráulico transitorio sobre la línea, incluye tres opciones para definir la(s) velocidad(es) del fluido y por medio de esto el tiempo estimado de llegada del estancamiento. En primer lugar, la misma podría ser estimada por la entrada manual, pero entonces algunos escenarios operativos podrían requerir la desactivación del sistema y por medio de esto el uso de los métodos tradicionales (es decir manuales) para el control del estancamiento. La segunda alternativa es calcular la(s) velocidad (es) de fluido por el uso del simulador de flujo termohidráulico, en donde el medidor de fases múltiples en la salida 5 de la línea de flujo mejorará el funcionamiento de los cálculos de la computadora. Finalmente, las velocidades de las diferentes fases de fluido podrían ser determinadas con base en las mediciones ultrasónicas en la línea, localizadas en algún lugar entre el detector del estancamiento y la llegada al proceso. La predicción de volúmenes de estancamiento confiables es obtenida a través de un módulo integral . Basado en la información del frente del estancamiento, la parte posterior del estancamiento, la densidad de la mezcla, las velocidades del fluido definidas anteriormente y una de las siguientes: la fracción retirada de agua, la fracción vacía del gas o la retención local, la unidad de computadora proporcionará estimados exactos de los tiempos de llegada del estancamiento y sus volúmenes correspondientes. Como todas las características del estancamiento han sido descritas, las señales de salida de la unidad de computadora serán optimizadas y ajustadas para reducir las alteraciones del proceso en el tren de líquido de HC corriente abajo hasta un mínimo. La presente invención describe una solución para el tratamiento del estancamiento que tiene un número de ventajas comparado con las soluciones ya conocidas : Puesto que las características principales del estancamiento de todos los estancamientos de entrada son conocidas antes que los mismos se introduzcan al equipo corriente abajo, es fácil tomar medidas correctivas para reducir las fluctuaciones y perturbaciones en el proceso completo . Lo mismo aplica para cualquier tipo de estancamiento independientemente de que si es de naturaleza hidrodinámica o inducido por el terreno y sin importar si es un estancamiento de líquido, agua o de gas. El mismo enlaza el sistema de transporte y el proceso corriente abajo y por esto hace uso de toda la capacidad de manejo del estancamiento en el proceso corriente abajo completo . - El mismo aplica a cualquier sistema de producción de transporte de fases múltiples, sin importar si es un pozo o si es una instalación submarina, en la parte superior o en tierra. Básicamente, una unidad de computadora única es suficiente para controlar una instalación de producción que recibe el flujo del estancamiento de entrada desde diferentes fuentes. El mismo acortará el tiempo de arranque después de una parada o de las variaciones de la velocidad de flujo. No existe necesidad de válvulas de accionamiento rápido. - Si es diseñado apropiadamente se reducirá el riesgo de paradas del proceso debido al flujo con estancamiento. 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 de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un sistema de predicción y tratamiento de todas las clases de estancamientos que son formados en un sistema de línea de flujo o tubería de pozo de perforación que transporta un fluido de fases múltiples hacia un proceso corriente abajo que incluye al menos un separador o captador del estancamiento en la entrada del proceso, caracterizado porque comprende: un detector del es ancamiento destinado para detectar cualquier estancamiento de entrada que esté localizado entre el punto del inicio del estancamiento y la entrada de proceso, una unidad de computadora conectada al detector y ya sea un medidor de flujo de fases múltiples o un medidor de la velocidad del fluido localizado corriente arriba de un estrangulador de entrada en el sistema de la línea de flujo, y en donde la unidad incluye un software que está basado en señales desde el detector del estancamiento en combinación con las señales desde ya sea el medidor de flujo o el medidor de la velocidad del fluido, determina la naturaleza del estancamiento y estima su volumen y su tiempo de llegada al proceso. instrumentos conectados a la unidad de computadora que verifican continuamente los niveles de presión y de líquido en el separador o captador del estancamiento, al menos un dispositivo conectado al separado o captador del estancamiento que recibe las señales desde la unidad de computadora para regular el nivel de la presión y/o el liquido en el separador o captador del estancamiento de modo que las alteraciones del proceso debidas a la entrada de los estancamientos sean reducidas a un mínimo a través del proceso.
  2. 2. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los instrumentos comprenden al menos un transmisor del nivel del líquido y/o al menos un transmisor de la presión montado al separador o captador del estancamiento.
  3. 3. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo comprende al menos una válvula y/o al menos un compresor y/o al menos una bomba.
  4. 4. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector del estancamiento comprende instrumentos en la línea de flujo para medir la presión del flujo, la densidad de la mezcla de fluido y al menos la fracción vacía del gas o la fracción retirada de agua o la retención local .
  5. 5. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia desde el detector del estancamiento hasta el equipo de proceso corriente abajo es para cada nueva implementación optimizada con respecto a las capacidades de tratamiento del estancamiento del proceso y a los parámetros de ajuste de todos los dispositivos reguladores que son controlados por la unidad de computadora.
  6. 6. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la localización óptima del detector podría ser ya sea a alguna distancia de la línea de flujo corriente arriba del proceso o dentro de la tubería vertical .
  7. 7. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de computadora incluye tres opciones para definir las velocidades de fluido; por entrada manual, por registro sobre la línea utilizando un medidor de la velocidad de fluido fijado o incluyendo un simulador transitorio sobre la línea en combinación con un medidor de fases múltiples en la salida de la línea de flujo.
  8. 8. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de computadora integra el sistema de la línea de flujo y el proceso corriente abajo ajustando los dispositivos de regulación del nivel de la presión y del líquido con base en la llegada de la información del estancamiento .
  9. 9. Un sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de computadora comprende funciones de sobrecontrol que sobrecontrolan o suprimen la regulación del control del estancamiento del proceso corriente abajo si los niveles de desconexión de los separadores son aproximados .
  10. 10. Un método de predicción y tratamiento de todas las clases de estancamientos que son formados en un sistema de línea de flujo o tubería de pozo de perforación que transporta un fluido de fases múltiples hacia un proceso corriente abajo que incluye al menos un separador o captador de estancamiento en la entrada del proceso, caracterizado porque comprende las siguientes etapas : el estancamiento es detectado entre el punto para el inicio del estancamiento en la línea de flujo y la entrada de proceso por medio de un detector del estancamiento, - la naturaleza del estancamiento es determinada por medio de una unidad de computadora que recibe continuamente señales desde el detector del estancamiento en combinación con ya sea un medidor de la velocidad del fluido o un medidor de flujo de fases múltiples localizado corriente arriba de un estrangulador de entrada en el proceso, el volumen del estancamiento y su tiempo de llegada al proceso son estimados por la unidad de computadora, las presiones y los niveles de líquido en el separador o captador del estancamiento son verificados por la unidad de computadora por medio de instrumentos montados al separador o captador del estancamiento, la unidad de computadora proporciona señales al menos a un dispositivo conectado al separador o captador del estancamiento para regular la presión y/o el nivel de líquido en el separador o captador del estancamiento de modo que las alteraciones del proceso debidas a los estancamientos de entrada sean reducidas a un mínimo a través del proceso .
  11. 11. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el detector del estancamiento registra continuamente la presión del fluido, la densidad de la mezcla del fluido y al menos una fracción vacía del gas o de la fracción retirada de agua o la retención local .
  12. 12. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la presión y/o los niveles de líquido son regulados por medio de al menos una válvula y/o al menos un compresor y/o al menos una bomba conectada al separador o captador del estancamiento.
  13. 13. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la regulación de la presión es lograda por el ajuste de la abertura del estrangulador de al menos una válvula de salida del gas o por el ajuste de la velocidad de un compresor corriente abajo.
  14. 14. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la regulación del nivel del líquido es lograda por el ajuste de la abertura del estrangulador de al menos una válvula de salida del líquido o por el ajuste de la velocidad de una bomba corriente abajo.
  15. 15. Un método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la velocidad de flujo en la línea de flujo es ajustada por medio del estrangulador de entrada.
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