El documento presenta la resolución de tres ejercicios relacionados con el levantamiento artificial por gas en pozos petroleros. El primer ejercicio calcula la tasa de gas que pasa a través de un orificio. El segundo calcula la temperatura dinámica en una válvula. El tercer y más extenso ejercicio presenta el procedimiento completo para diseñar una instalación de levantamiento artificial por gas continuo con válvulas operadas por presión de gas, incluyendo el espaciamiento de mandriles y la selección y calibración de

1. Ejercicios Gas Lift
Resolución de Ejercicios

2. Resolución de Ejercicios
Ejercicio: Determine la tasa de gas que pasa a través de un orificio de 3 1/64”
cuando la Pg= 1000 Lpca, Pp = 800 Lpca, Tv= 160 °F y γg = 0.7

3. Resolución de Ejercicios

4. Resolución de Ejercicios
De la gráfica tenemos que:
Qgas = 40 Mpcd
Qgas graf = Qgas*FC
FC = 1,133
Qgas = 40 / 1,133 = 35,3 Mpcd
Rta/ La tasa de gas que pasa a través de un orificio de 3 1/64” equivale a 35.3 Mpcd

5. Resolución de Ejercicios
Ejercicio:
Determine la temperatura dinámica en una válvula instalada a 5000 pies en un pozo de 7000 pies
de profundidad que produce 640 bpd con una tubería de 2-7/8”,
Nota: Asuma Ggeot = 15°F/Mpies y una Tsup = 95°F

6. Resolución de Ejercicios

7. Resolución de Ejercicios
De la figura:
GradDINAMICO= 1.10 °F/100ft
La temperatura dinamica viene dada por:
Td = Tsup + GradDINAMICO * Profundidad
Td = 95 °F + (1.10 °F/100ft) * 5000 ft
Td = 95 °F + 55 °F
Td = 150 °F
Rta/ La temperatura dinámica de la válvula instalada a 5000 pies es de 150 °F

8. Resolución de Ejercicios
Ejercicio
Diseñe una instalación de Levantamiento Artificial por Gas para flujo continuo con válvulas
operadas por presión de gas (operadas por casing) para el siguiente pozo (Tsup=60°F):
Prof.yac.=10000 ft %BSW =50 Pko =1500 psi Gfm = 0.45 psi/pie
Dpack=9960 ft RGLform= 245 pcn/bn ΔPk =50 psi qdescarga = 200 bpd
O.D tub.= 3 ½” Pwh = 100 psi ΔPs =50 psi Mandril = MMA
Tyac.=236 °F qdiseño= 975 bpd ΔPvos =30 psi Fabric.= Camco
Pws = 3000 psi γginy =0.7 Dvmín.= 500 ft RGLtotal = 1300 pcn/bn
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE LAG CONTINUO.
El procedimiento se presentará en dos etapas: 1.- Espaciamiento de mandriles
2.- Selección y calibración de válvulas.
Es necesario establecer para cuantos bpd se va a realizar el diseño, y esto está en función de la Curva de
Comportamiento o Rendimiento y la disponibilidad de gas de levantamiento para el pozo en particular.

9. Resolución de Ejercicios
1.- Trazar la línea RGLTOTAL= 1300 pcn/bn
2.- Trazar la línea Dpack-60= 9900 ft
3.- Fije la presión de diseño de la instalación, también conocida como la presión de arranque (Pko), esta presión
es la máxima presión del gas disponible en el cabezal del pozo antes de arrancar la instalación (Dato de Campo):
Pko = 1500 psi (Dato dado)
4.- Determine la profundidad de la válvula superior o tope, Dv1:
• Con el valor de la Pko determine el gradiente de gas correspondiente a dicha presión: Gg@Pko.
• Utilizando la grafica del peso de gas en la columna de fluidos se tiene que: Gravedad Especifica del Gas =0,7
y Pko = 1500 psi

10. Resolución de Ejercicios
 Gradiente de Gas @ Pko = 40 psi/1000 ft
Dv1 = (1500 psi – 100 psi – 50 psi) / (0,45 psi/ft – 0,04 psi/ft) = 3293 ft
5.- Fije la presión de apertura en superficie de la válvula 1 (Pvos1), sustrayéndole un diferencial de presión a la Pko
Pvos1 = Pko - ∆Pk => Pvos1 = 1500 psi – 50 psi => Pvos1 = 1450 psi
• Determine el Gradiente de Gas correspondiente a dicha presión Gg@Pvos1 (grafica arriba):
Gg @ Pvos1 = 0,039 psi/ft

11. Resolución de Ejercicios
Presion@Dpack-60 = Pvos1 + Gg * (Dpack-60) = 1450 psi + 0,039 psi/ft * 9900 ft = 1836 psi
6.- Dibuje la curva de gradiente de gas con Pvos1 desde superficie, la curva de gradiente dinámico del fluido en
el pozo para las condiciones de producción esperadas:
Dv1 = 3293 ft
• Determine y registre la presión del gas en el anular (Pg) y del fluido del pozo (Pp) a nivel de la válvula Dv1.
•La Pp1 es necesario leerla del gráfico mientras que para obtener la Pg1 es mejor usar la ecuación:
Pg1 = Pvos1 + (Gg@Pvos1) * Dv1  Pg1 = 1450 psi + 0,039 psi/ft * 3293 ft  Pg1 = 1578 lpc

12. Resolución de Ejercicios
• Fije las presiones de apertura del resto de las válvulas en superficie:
Pvos2 = Pvos1 - ∆Pvos  Pvos2 = 1450 – 30 lpc = 1420 psi
Pvos3 = Pvos2 - ∆Pvos  Pvos3 = 1420 – 30 lpc = 1390 psi
Pvos4 = Pvos3 - ∆Pvos  Pvos4 = 1390 – 30 lpc = 1360 psi
• Determine el Gradiente de Gas correspondiente a dichas presiones “Gg@Pvosi” (gráficamente):
Gg @ Pvos2 = 0,038 psi /ft  P @9900 = Pvos2 + Gg2 * 9900 psi = 1420 + 0,038 * 9900 = 1796 psi
Gg @ Pvos3 = 0,037 psi /ft  P @9900 = Pvos3 + Gg3 * 9900 psi = 1390 + 0.037 * 9900 =1756 psi
Gg @ Pvos4 = 0,036 psi /ft  P @9900 = Pvos4 + Gg4 * 9900 psi = 1360 + 0.036 * 9900 = 1716 psi

13. Resolución de Ejercicios

14. Resolución de Ejercicios
7.- Determine la profundidad del resto de las Válvulas. Para Dv2, trace una recta a partir de Pp1 con gradiente
igual a Gfm y extiéndala hasta cortar la curva de gradiente de gas correspondiente a Pvos2 (Pvos1- ∆Ps ) y repita
el procedimiento con el resto de las válvulas hasta alcanzar la profundidad del empaque menos 60 pies,
obsérvese que para la válvula 3 se debe extender la recta de Gfm hasta Pvos3 y así sucesivamente:
Dv1 = 3293 ft
Dv2 = 6000 ft
Dv3 = 8200 ft
Dv4 = 9900 ft

15. Resolución de Ejercicios
8.- Determine y registre la presión del gas en el anular y del fluido del pozo a nivel de cada mandril espaciado
Pp1 = 430 lpc  Pg1 = Pvos1 + (Gg@ Pvos1) . Dv1 = 1450 + 0.039 * 3293 = 1578 psi
Pp2 = 700 lpc  Pg2 = Pvos2 + (Gg@ Pvos2) . Dv2 = 1420 + 0.038 * 6000 = 1648 psi
Pp3 = 1020 lpc  Pg3 = Pvos3 + (Gg@ Pvos3) . Dv3 = 1390 + 0.037 * 8200 = 1693 psi
Pp4 = 1300 lpc  Pg4 = Pvos4 + (Gg@ Pvos4) . Dv4 = 1360 + 0.036 * 9900 = 1716 psi

16. Resolución de Ejercicios
8.- Selección y Calibración de válvulas
Qgas (Mpcnd) = (RGLt - RGLf) * ql(diseno) / 1000
A continuación se detalla paso a paso la selección y calibración de válvulas:
Pf1 = 3520 psi
Pf2 = 2540 psi
Pf3 = 1850 psi
Pf4 = 1250 psi
A partir de la válvula número 3 empieza a producir
el pozo.

17. Resolución de Ejercicios
• Calcule a cada profundidad Dvi la RGL correspondiente al gradiente mínimo utilizando la tasa de producción
de descarga mas la del yacimiento según la Pf (ql=qdesc+qyac).
a = 25,53 c1 = 0,795 c3 = 0,832
b = 81,10 c2 = 0,816
Rgl grad min 1 = 494 pcn /bn
Rgl grad min 2 = 988 pcn /bn
Rgl grad min 3 = 1547 pcn /bn

18. Resolución de Ejercicios
• Calcule los requerimientos de gas para cada válvula. Para las válvulas de descarga se utiliza la siguiente
formula:
Qiny= (RGLgrad.min. x ql) / 1000
Qiny1 = (494 x 1175) / 1000 = 580 Mpcn
Qiny2 = (988 x 1175) / 1000 = 1160 Mpcn
Qiny3 = (1547 x 1175) / 1000 = 1817 Mpcn
Qiny operadora= ((RGLtotal - RGLform) x ql diseño) / 1000
Qiny operadora= ((1300 - 245) x 975) / 1000  Qiny operadora = 1028 Mpcn

19. Resolución de Ejercicios
• Para cada válvula determine con Thornhill-Craver el diámetro del orificio
Entrar con Ppi, Pgi y Qinyi y leer el diámetro en 64avos de pulgada
Seleccione de la tabla del fabricante el asiento inmediato superior al orificio calculado en el paso anterior.
Aplicar la ecuación para hallar la presión del N2 en el fuelle a la profundidad de cada válvula:
Pb = Pg.(1-R) + Pp.R
Conocido el asiento lea el valor de la relación de áreas R de las tablas o manuales del fabricante y proceda a
calibrar todas las válvulas con las ecuaciones correspondientes. Registre en una tabla el tamaño del asiento, R,
Pb, Ct, Pb@60, Pg y Pvo en superficie, este último valor debe ir disminuyendo desde la primera hasta la última
válvula. Dado que la válvula operadora no tiene que cerrar, se ha hecho muy común el uso de un orificio en el
mandril operador, otros ingenieros recomiendan utilizar válvulas con menor calibración para evitar el cierre de la
misma por las fluctuaciones de presión en el sistema.

20. Resolución de Ejercicios

21. Resolución de Ejercicios
• Finalmente halle la presión de N2 a la cual cargara las válvulas en el taller:
Pb@60°F = Pb. Ct
Donde: Ct = 1/{1 + 0.00215*(Tv – 60)}
Con: Tvi(°F) = T(°F)fondo – Gt*(Proftotal-Profvalvulai)