Automatizacion de Pozos y Macollas de Produccion
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Automatizacion de Pozos y Macollas de Produccion
ESPECIFICACIÓN DE INGENIERÍA
PDVSA N° TíTULO
APROB. Norma Vivas FECHA AGO.12 APROB. Abel Márquez FECHA AGO.12
Índice
1 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 ALCANCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3 REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.1 Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
3.2 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) . . . . . . . . . . . . . . . 6
3.3 International Electrotechnical Commission (IEC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4 DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.1 Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.2 Automatización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.3 Balancín . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.4 Cabezal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.5 Casing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.6 Celda de Carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.7 Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.8 Diluente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.9 Gas de Levantamiento (Gas Lift) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.10 Highway Addressable Remote Transducer (HART®) . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.11 Instrumento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.12 Línea de Producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.13 Macolla (Cluster) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.14 Macolla Subacuática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.15 Macolla de Superficie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.16 Modbus® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.17 Múltiple de Levantamiento con Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.18 Perforación Direccional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.19 Plantillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.20 Pozo de Superficie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.21 Pozo Subacuático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.22 Presión de Fondo Fluyente (PWF, Pressure of Well Flowing) . . . . . . . . . . 8
4.23 Sarta de Varillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
4.24 Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.25 Supervisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.26 Temperatura de Fondo Fluyente (TWF, Temperature of Well Flowing) . . 9
4.27 Tubo de Educción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.28 Tubo Venturi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.29 Variador de Frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.30 Yacimiento de Hidrocarburo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
5 ABREVIATURAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
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6 REQUERIMIENTOS GENERALES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
6.1 Técnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
6.2 De Instalación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.3 Protección Física . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.4 Interfaz Gráfica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
7 ARQUITECTURA PARA AUTOMATIZACIÓN
DE POZOS / MACOLLAS DE PRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
8 AUTOMATIZACION POZOS DE FLUJO NATURAL . . . . . . . . . . . . 19
8.1 Arquitectura Particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
8.2 Variables de Medición y Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
8.3 Arreglo e Instalación Particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8.4 Tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
9 AUTOMATIZACIÓN DE POZOS POR LEVANTAMIENTO
DE GAS (GAS LIFT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.2 Automatización de Pozos por Levantamiento de Gas a Nivel
del Múltiple (MLAG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.3 Automatización Pozo por Levantamiento de Gas a Nivel
de Cabezal de Pozo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
10 AUTOMATIZACIÓN POZOS POR BOMBEO MECÁNICO
CONVENCIONAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
10.1 Arquitectura Particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
10.2 Variables de Medición y Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
10.3 Tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
11 AUTOMATIZACIÓN POZOS BOMBEO MECANICO
DE CARRERA LARGA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
11.1 Arquitectura Particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
11.2 Variables de Medición y Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
11.3 Tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
12 AUTOMATIZACION POZOS
CON BOMBA ELECTROSUMERGIBLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
12.1 Arquitectura Particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
12.2 Variables de Medición y Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
12.3 Tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
13 AUTOMATIZACION POZOS
CON BOMBA CAVIDAD PROGRESIVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
13.1 Arquitectura Particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
13.2 Variables de Medición y Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
13.3 Tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
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1 OBJETIVO
Establecer los requerimientos técnicos mínimos que se deben cumplir en los
Sistemas para la Automatización de Pozos y Macollas Superficiales de
producción en PDVSA, filiales y empresas mixtas.
2 ALCANCE
Esta norma establece las especificaciones y los requisitos que se deben cumplir
en PDVSA, filiales y empresas mixtas para la automatización de los pozos de
producción de crudo y gas, tanto en pozos individuales como en macollas,
tomando en consideración las tecnologías actuales de producción, las
condiciones mínimas de disponibilidad, seguridad, funcionalidad, operabilidad,
confiabilidad, mantenibilidad y protección física de las instalaciones.
Esta norma cubre los componentes físicos (hardware), los programas,
configuraciones, cálculos y procesamiento (software) de los sistemas instalados
localmente en los pozos, así como los requerimientos y elementos operacionales
a ser configurados para la base de datos e interfaz humano--máquina del sistema
de supervisión SCADA.
Este documento no cubre los sistemas para la automatización de pozos y
macollas subacuáticas de producción.
Este documento no cubre el proceso de fabricación o manufactura de los equipos,
dispositivos, ni otros accesorios del sistema de automatización de los pozos y
macollas de producción.
3 REFERENCIAS
Las siguientes normas y códigos contienen disposiciones que al ser citadas,
constituyen requisitos de esta Norma PDVSA. Para aquellas normas referidas sin
año de publicación será utilizada la última versión publicada.
4 DEFINICIONES
4.1 Arquitectura
Es la forma de construcción/conformación de una infraestructura, en este caso de
automatización.
4.2 Automatización
Es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para
controlar maquinarias y/o procesos industriales sustituyendo a operadores
humanos.
4.3 Balancín
Es la unidad de superficie encargada de impartir el movimiento reciprocante
(ascendente y descendente) a la bomba de pistón ubicada a una cierta
profundidad en el subsuelo.
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4.4 Cabezal
Es el conjunto de válvulas ubicadas en la superficie, que conectan el espacio
anular, la tubería de producción y tubería de inyección de un pozo con el exterior.
4.5 Casing
Es la estructura o revestimiento que cubre las paredes desnuda del hoyo del pozo
y sirve para evitar su colapso.
4.7 Control
Es el conjunto de acciones que se toman sobre un proceso, con o sin intervención
del hombre, para lograr que dicho proceso opere dentro de un rango deseado.
4.8 Diluente
Es un líquido de viscosidad tal, que se utiliza para disminuir la viscosidad de otro
más viscoso.
4.11 Instrumento
Es el dispositivo que mide o manipula variables de un proceso.
4.16 Modbus ®
Es el protocolo de comunicaciones (estándar de facto) situado en el nivel 7 del
modelo OSI, basado en la arquitectura maestro/esclavo.
4.19 Plantillas
Es el formato o estructura estandarizada para representar o mostrar ciertos tipos
de datos. Ejemplo de plantillas son: carátulas de controlador, formato de reporte,
formato de solicitud de información, entre otros.
4.25 Supervisión
Es la observación y registro regular de actividades
5 ABREVIATURAS
BMC: Bombeo Mecánico Convencional.
BCP: Bomba de Cavidad Progresiva.
BES: Bomba Electro--sumergible.
E/S: Entrada / Salidas
IHM: Siglas de Interfaz Humano -- Máquina.
LAG: Levantamiento artificial por gas. Ver definición de “Gas Lift” punto 4.9.
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6 REQUERIMIENTOS GENERALES
La instrumentación debe cumplir con la norma técnica PDVSA K--300.
6.1 Técnicos
6.1.1 Controlador de Proceso
a. Adicionalmente a lo establecido en la norma técnica PDVSA K--360, las
características funcionales y técnicas mínimas que debe tener el Controlador son:
1. Adquisición de las señales de las variables del proceso indicadas en las
respectivas tablas, de acuerdo al tipo de pozo.
2. Lazos de control abiertos y cerrados tanto analógicos como discretos.
3. Supervisión de señal de retorno de respuesta a acción de control, tanto de
señal de tipo analógico como discreta.
4. Ejecutar aplicaciones de control, caracterización de señal, cálculos y
totalizaciones de flujo, almacenamiento de datos, rampa de arranque de
pozo, detección de fugas, diagnóstico de instrumentación, control de
acceso, aplicaciones especializadas, entre otros.
5. Configuración remota (cuando aplique).
6. Adquisición de data asociada a los parámetros de calibración, configuración
y diagnóstico de la instrumentación de campo (sensores y elementos finales
de control).
7. La herramienta de programación deberá cumplir con la norma IEC 61131--3.
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b. En los casos de múltiples de levantamiento artificial por gas (gas lift), macollas de
producción y otras aplicaciones que lo justifiquen, para las señales y funciones de
vigilancia y protección física se utilizará un controlador independiente del
controlador de proceso.
6.2 De Instalación
6.2.1 En el diseño de la instalación de la infraestructura de automatización de pozos se
debe considerar los requerimientos de desmantelamiento de la infraestructura y
despeje del área alrededor del pozo, para poder instalar la cabria y los equipos
asociados, para la realización del mantenimiento al pozo.
6.2.2 En caso de requerir erección de infraestructura permanente, tales como caseta,
gabinetes o soportes, se debe tomar en cuenta el distanciamiento y protección
requerida para permitir las labores seguras y eficientes de mantenimiento y
servicios al pozo. Se recomienda una distancia mínima de separación de 30 m con
respecto al pozo.
6.2.3 Se recomienda tomar en consideración el diseño de canalizaciones eléctricas y
métodos de instalación que faciliten la conexión y desconexión de los
instrumentos, en caso de ser requeridos.
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6.2.4 Las canalizaciones eléctricas deben ser subterráneas y robustas para soportar el
peso de los camiones y equipos usados para el mantenimiento de los pozos (ver
la norma PDVSA N--201).
6.2.5 Las conexiones eléctricas se deben realizar en regletas de conexiones ubicadas
dentro de cajas bien identificadas, robustas e instaladas a nivel del terreno o
paredes de la fosa del pozo.
6.2.6 Se deben usar métodos de anclaje de los cables para evitar su extracción y hurto.
6.2.7 Se deben usar soldaduras en lugar de pernos y tornillos para la sujeción e
instalación de los equipos y gabinetes para dificultar su extracción y hurto.
6.2.8 Se debe minimizar el uso de cables, tanto para la transmisión de señales como
para la alimentación eléctrica de los equipos, mediante el uso de instrumentación
inalámbrica y alimentación eléctrica por batería interna cuando sea posible. La
reducción del uso de cables y requerimientos de alimentación eléctrica externa
reduce no solamente los componentes susceptibles a hurtos, sino que también
minimiza los puntos de falla y costo de la instalación.
6.2.9 El cableado eléctrico de la instrumentación instalada sobre las tuberías o cabezal
del pozo, se debe realizar mediante cables flexibles y sellos apropiados
requeridos por la clasificación eléctrica de área en el pozo (ver norma técnica
PDVSA N--202).
6.2.10 Los gabinetes de control de pozos o macollas en tierra, en los casos que se usen,
se deben instalar a una distancia de separación mínima del pozo y deben estar
debidamente protegidos con pilotes o barreras para evitar su daño por colisión de
vehículo.
6.2.11 Se debe tener en cuenta el drenaje apropiado del terreno y evitar acumulación de
agua en el terreno donde se ubican los gabinetes de control.
Normas PDVSA
IHM
SCADA
CONTROL
K--360 y sección 6
CONTROLADOR CONTROLADOR CONTROL SIST. Controlador
de Proceso
de este documento
SEGURIDAD SIS LEVANTAMIENTO
FÍSICA
SCADA
CONTROL
Controlador
de Proceso
K--360 y sección 6
de este documento
K--301
K--302
K--304
Sensores o elementos finales
de control en superficie K--307
(Sobre Arbolito del Pozo) K--332
K--333
K--336
K--350
K--362
K--363
K--360
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8.1.2 Por ser un sistema con pocas variables de medición, se recomienda el uso de un
solo controlador con las funciones de protección física incluidas dentro del
controlador de proceso.
8.2.2 Para la automatización de pozos de flujo natural se deben consider las variables
de medición y control indicadas en la Tabla 1.
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8.4 Tecnología
Debido a la ausencia de energía eléctrica en la mayoría de los pozos de
producción por flujo natural, la primera opción es el uso de instrumentación de tipo
inalámbrica con batería interna.
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Normas PDVSA
IHM K--309
Enlace radial,
fibra o cable
con SCADA
SCADA
CONTROL
K--360 y sección 6
CONTROLADOR CONTROLADOR Controlador
de Proceso
de este documento
PCP SIS
Enlace cableado o
inalámbrico
(Nota 1) (Nota 1)
(Nota 2) (Nota 2)
K--301
Red control (según PDVSA K--362) K--302
K--304
K--307
K--332
Sensores o elementos finales de K--333
control en superficie
K--336
Sensores o elementos
En múltiple finales de control en K--350
NOTA 1: Para las E/S aplica lo
ilustrado para el Controlador
superficie K--362
Principal y PDVSA K--362 K--363
K--360
En cada pozo
NOTA 2: Los controladores pueden ser
independientes o ser parte del Controlador de
Proceso, dependiendo del requerimiento de
la instalación Sensoresde
Fondo
FC
FI PI TI
PC > FT
FCV
UT
PT
PT TT
TE PCV POZO
CAÑÓN A
PT
TT
CAÑÓN B
POZO
PT
NOTA: No en todos los casos existe la válvula
reguladora de presión (PCV), pero se
mantiene el esquema de redundancia de
medición de presión y temperatura en cada
cañón para el cálculo de flujo hacia cada pozo FCV
FT
FC
TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Opcional,
Presión de fondo determinado por la
-- --
fluyente Gerencia de
yacimientos
Opcional,
Variables de Temperatura de fondo determinado por la
-- --
Subsuelo fluyente Gerencia de
yacimientos
Opcional,
Perfil de presión y determinado por la
-- --
temperatura Gerencia de
yacimientos
9.2.3 Tecnología
En caso de ausencia de fluido neumático para impulsar las válvulas de control, es
necesario el uso de actuador eléctrico para acción modulante.
Normas PDVSA
SCADA
CONTROL
Controlador
NOTA: funciones de PCP se de Proceso K--360
deben incorporar dentro del
controlador de proceso
K--301
K--302
K--304
Sensores o elementos finales de K--307
control en superficie K--332
Sensores o
elementos finales de
K--333
control en superficie K--336
K--350
K--362
K--363
K--360
Sensoresde
Fondo
FC
PT TT FT
FCV
PT
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TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Presión de gas al
-- -- Requerimiento mínimo
pozo
Temperatura de gas
-- -- Requerimiento mínimo
al pozo
Flujo de gas al pozo -- -- Requerimiento mínimo
Presión de la línea
-- -- Requerimiento mínimo
de producción
Temperatura de la
-- -- Requerimiento mínimo
línea de producción
Posición válvula
-- -- Requerimiento mínimo
Variables de control flujo al pozo
Superficie Volumen total
-- -- diario de gas al Requerimiento mínimo
pozo
-- Flujo de gas al pozo -- Requerimiento mínimo
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
sistema
Alarma de intruso -- -- Requerimiento mínimo
Alarma de gas
-- -- Requerimiento mínimo
tóxico
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
electricidad
Opcional, determinado
Presión de fondo
-- -- por la Gerencia de
fluyente
yacimientos
Opcional, determinado
Variables de Temperatura de
-- -- por la Gerencia de
Subsuelo fondo fluyente
yacimientos
Opcional, determinado
Perfil de presión y
-- -- por la Gerencia de
de temperatura
yacimientos
9.3.3 Tecnología
Normas PDVSA
SCADA
CONTROL
Controlador
VDF de Proceso NOTA: funciones de PCP se
deben incorporar dentro del K--360
controlador de proceso
K--301
K--302
K--304
Sensores o elementos finales de K--307
control en superficie K--332
Sensores o
elementos finales de
K--333
control en superficie K--336
K--350
K--362
K--363
K--360
Sensoresde
Fondo
Posición
ZT
Temperatura tubing
Carga
Tx torque
Interruptor flujo
Presión tubing
XT
XT
FS TT PT
T fondo fluyente TT
P fondo fluyente PT
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Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma
Nodalb Proceso
posición y
Net--DAS CPM f(Hz) carga
setpoint % + Control de VDF
-- Velocidad
% Llenado Net--DAS
(Dynasim/Net--DAS)
10.3 Tecnología
Uso de Dynasim como tecnología de optimización de producción y uso de
instrumentación inalámbrica.
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Normas PDVSA
SCADA
CONTROL
K--301
K--302
K--304
Sensores o elementos finales de K--307
control en superficie K--332
Sensores o
elementos finales de
K--333
control en superficie K--336
K--350
K--362
K--363
K--360
Sensoresde
Fondo
11.2.2 Para la automatización de pozos por bombeo mecánico de carrera larga, se deben
consideran las variables de medición y control indicadas en la Tabla 5.
TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Presión de la línea
-- -- Requerimiento mínimo
de producción
Temperatura de la
-- -- Requerimiento mínimo
línea de producción
Presión de casing -- -- Requerimiento mínimo
Presión de cabezal -- -- Requerimiento mínimo
Golpe por minuto
-- -- Requerimiento mínimo
(spm)
Posición de
-- -- Requerimiento mínimo
recorrido
Carga de la sarta -- -- Requerimiento mínimo
Encendido/apagado
-- -- Requerimiento mínimo
Variables de de bombeo
Superficie Corriente de motor -- -- Requerimiento mínimo
Potencia de motor -- -- Requerimiento mínimo
-- Ajuste de velocidad -- Requerimiento mínimo
-- -- Carta dinagráfica Requerimiento mínimo
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
sistema
Alarma de intruso -- -- Requerimiento mínimo
Alarma por gas
-- -- Requerimiento mínimo
tóxico
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
electricidad AC
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
electricidad DC
Opcional, determinado
Presión de fondo
-- -- por la Gerencia de
fluyente
Variables de yacimientos
Subsuelo Opcional, determinado
Temperatura de
-- -- por la Gerencia de
fondo fluyente
yacimientos
11.3 Tecnología
Uso de Dynasim como tecnología de optimización de producción y uso de
instrumentación inalámbrica.
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Normas PDVSA
SCADA
IHM K--309
(Nota 3)
Enlace radial,
fibra o cable
con SCADA
CONTROL
K--360 y sección 6
CONTROLADOR CONTROL SIST. Controlador
de Proceso
de este documento
SIS LEVANTAMIENTO
(Nota 1) (Nota 1)
(Nota 2)
K--301
K--302
NOTA 1: Para las E/S aplica lo ilustrado para K--304
el Controlador Principal y PDVSA K--362. K--307
K--332
NOTA 2: Control por VDF, arranque directo u
otra tecnología. Sensores o elementos finales de K--333
control en superficie
K--336
NOTA 3: Dependerá del tipo de control que se Sensores o
elementos finales de K--350
ejerza sobre el sistema de levantamiento.
control en superficie K--362
K--363
K--360
Sensoresde
Fondo
TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Presión de la línea
-- -- Requerimiento mínimo
de producción
Temperatura de la
-- -- Requerimiento mínimo
línea de producción
Presión de casing -- -- Requerimiento mínimo
Voltaje de motor -- -- Requerimiento mínimo
Corriente de motor -- -- Requerimiento mínimo
Frecuencia de salida -- -- Requerimiento mínimo
Temperatura de
-- -- Requerimiento mínimo
arrollado de motor
Torque de motor -- -- Requerimiento mínimo
Torque de bomba -- -- Requerimiento mínimo
Velocidad de la Velocidad de la
-- Requerimiento mínimo
bomba bomba
Estatus del variador
(arrancado, parado,
-- -- Requerimiento mínimo
back spin, entre
otros)
Variables de
Superficie Historial de falla del
-- -- Requerimiento mínimo
VFD
Fallas actuales del
-- -- Requerimiento mínimo
VFD
Relación de poleas
en caja de velocidad -- -- Requerimiento mínimo
(VFD)
Encendido/apagado Encendido/apagado -- Requerimiento mínimo
Reposición de causa
-- -- Requerimiento mínimo
de paro
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
sistema
Alarma de intruso -- -- Requerimiento mínimo
Alarma por gas
-- -- Requerimiento mínimo
tóxico
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
electricidad AC
Alarma por falla de
-- -- Requerimiento mínimo
electricidad DC
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TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Presión de succión
-- -- Requerimiento mínimo
de la bomba
Presión de descarga
-- -- Requerimiento mínimo
de la bomba
Temperatura de
-- -- Requerimiento mínimo
succión de la bomba
Temperatura de
Variables de descarga de la -- -- Requerimiento mínimo
Subsuelo bomba
Vibración de bomba -- -- Opcional
Opcional, determinado
Presión de fondo
-- -- por la Gerencia de
fluyente
yacimientos
Opcional, determinado
Temperatura de
-- -- por la Gerencia de
fondo fluyente
yacimientos
12.3 Tecnología
Considerar el uso de instrumentación inalámbrica.
RED DE CAMPO
K--360 y sección 6
IHM CONTROL DE Controlador
LOGGER de Proceso
de este documento
BOMBEO
(LOCAL)
(Nota 2) (Nota 3)
K--301
red de control (según
PDVSA K--362) K--302
NOTA 1: Para las E/S aplica lo ilustrado para K--304
el Controlador Principal y PDVSA K--362. K--307
K--332
NOTA 2: VDF, Arrancador Directo, Sensores o elementos finales de
Estrella--Delta. K--333
control en superficie
K--336
NOTA 3: El logger puede estar en el Sensores o
elementos finales de K--350
controlador de proceso o un equipo externo,
siempre y cuando la interfaz lo soporte. INTERFAZ
control en superficie K--362
K--363
K--360
Sensoresde
Fondo
13.3 Tecnología
Considerar el uso de Variador de frecuencia (VDF) para regular la velocidad de
la bomba.
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a. Pozos de producción.
b. Subestación eléctrica.
c. Válvula multipuertos o múltiples de producción.
d. Bombas multifásicas.
e. Sistema de prueba de pozo.
f. Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS) (ver norma PDVSA K--363).
g. Servicios auxiliares:
1. Inyección de químicos.
2. Inyección de diluentes y solventes.
3. Inyección de vapor.
4. Aire de instrumentos.
h. Sistema de protección física.
14.4 Las macollas deben ser monitoreadas y operadas de forma local y/o remota por
los operadores desde sala de control y/o en sitio. Las funciones de control de lazo
cerrado se deben realizar en controladores ubicados en la respectiva macolla. La
interrupción o falla de la comunicación entre la macolla y el SCADA no debe
interrumpir la continuidad operacional de los lazos de control locales. El control
remoto del operador desde la sala de control puede detener y arrancar el equipo
(VDF, Arrancador, entre otros) y ajustar los puntos de ajuste de los controladores.
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14.6 En el cabezal de cada pozo debe existir una indicación local de la presión y la
temperatura de la superficie, y las variables de fondo de cada pozo se mostrarán
localmente en la macolla, en el equipo o panel dedicado para esa función. En caso
de existir un Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS), la señal de presión de
la línea de producción se debe enviar vía cableado a dicho SIS, usando un
instrumento dedicado.
RED DE CAMPO
IHM
(Nota 2) K--360 y
Sistema SUb Estación Bombas Ruebas Sistema Servicios Controlador sección 6 de
Controlador SIS Otros
Protección (donde aplique) Eléctrica Multifásicas Pozos Levantamiento Auxiliares de Proceso este documento
Física
K--301
red de control (según
PDVSA K--362) K--302
NOTA 1: Para las E/S aplica lo ilustrado para K--304
Sensores o elementos finales de
el Controlador Principal y PDVSA K--362. control en superficie K--307
K--332
NOTA 2: VDF, Arrancador Directo,
Estrella--Delta. K--333
(Nota 3) K--336
NOTA 3: El logger puede estar en el Sensores o
LOGGER O elementos finales de K--350
controlador de proceso o un equipo externo, INTERFAZ
siempre y cuando la interfaz lo soporte. control en superficie K--362
K--363
NOTA 3: a Excepción del SIS los
controladores pueden ser independientes o K--360
ser parte del Controlador de Proceso,
dependiendo delrequerimiento de la
instalación. Sensoresde
Fondo
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TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Totalización de
Flujo multifásico -- flujo de cada Las tres fases
fase
Alineación de pozo Alineación de pozo -- Requerimiento mínimo
Tabla de
-- -- selección del --
pozo
Arena -- -- Opcional
Si se usa separador
-- Nivel en separador --
de prueba tradicional
Si se usa separador
Presión -- --
Variables del de prueba tradicional
S
Sistema de Si se usa separador
p p
prueba de pozos Temperatura -- --
de prueba tradicional
Si se usa separador
Corte de agua -- --
de prueba tradicional
Si se usa separador
Flujo de gas -- --
de prueba tradicional
Conteo de Si se usa separador
-- Vaciado
vaciado o golpe de prueba tradicional
Opción alterna al
control de vaciado o
Flujo de líquido -- -- golpe cuando se usa
separador de prueba
tradicional
Según
Según requerimientos
requerimientos
derivados del análisis -- --
derivados del
de riesgo
análisis de riesgo
Según requerimientos
Variables del Detección de
-- -- derivados del análisis
Sistema incendio
de riesgo
Instrumentado de
Según requerimientos
Seguridad Detección de gas
-- -- derivados del análisis
combustible
de riesgo
Según requerimientos
Detección de gas
-- -- derivados del análisis
tóxico
de riesgo
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TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Flujo de Flujo de
química/solvente/ química/solvente/ -- --
diluente diluente
Presión de Presión de
química/solvente/ química/solvente/ -- --
diluente diluente
Nivel del tanque de
almacenamiento -- -- --
dequímica
Arranque/parada de Arranque/parada de
-- --
bomba química bomba química
Variables de los Flujo de vapor -- -- --
Servicios Presión de vapor Presión de vapor -- --
Auxiliares Temperatura de
Temperatura de vapor -- --
vapor
Calidad de vapor -- -- --
Otras variables Otras variables según
según requerimiento requerimiento del
-- --
del sistema de sistema de generación
generación de vapor de vapor
Presión de aire de Presión de aire de
-- --
instrumentos instrumentos
Arranque/parada del Arranque/parada
compresor de aire del compresor de aire -- --
de instrumentos de instrumentos
Según la norma
técnica PDVSA
K--350, requerimientos
Detección de intruso -- -- del análisis de riegos,
estudio de protección
física e informe de
protección física
Según requerimientos
Detección de
Variables del del análisis de riego,
intruso por
Sistema de Video -- estudio de protección
patrones de
Protección Física física e informe de
video
protección física
Según requerimientos
del análisis de riego,
-- Acceso -- estudio de protección
física e informe de
protección física
Ocurrencia de
-- Alarma por hurto --
hurto
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TIPO DE
MEDICIÓN CONTROL CÁLCULO OBSERVACIÓN
VARIABLE
Alimentación AC -- -- --
Variables
Alimentación DC -- -- --
Generales de la
Macolla Protección catódica Si estudios indican la
-- --
(corriente y voltaje) necesidad
14.9 Tecnología
a. Considerar el uso de instrumentación y equipo con tecnología inalámbrica.
b. Considerar el uso de medidor de flujo multifásico.
c. Considerar el uso de medidor de corte de agua.
d. Considerar el uso de medidor de arena.
e. Considerar el uso de aplicaciones para optimización de producción y bombeo.
15 APLICACIONES AVANZADAS
Existen algunas aplicaciones para optimizar tanto las operaciones como la
producción. La decisión del uso de estas aplicaciones será de acuerdo a las
evaluaciones técnico--económicas de cada caso en particular. Ejemplo de
aplicaciones son:
a. Control de producción On--Off.
b. Dynasim.
c. Cable calentador.
d. Control de inyección de gas.
e. Inyección de vapor en forma continua.
f. Control inteligente de pozo.
g. Otros.
16/Jul/2012