Decision making by using a computer algorithm to analyze hydrocarbon production systems

Abstract

This paper shows an algorithm that allows to automate the procedures of nodal analysis and flow optimization in a hydrocarbon production system. The procedure of nodal analysis is highly useful in flow wells, intermittent wells or in wells with artificial production systems. The nodal analysis evaluates a production system divided into two basic components: flow through vertical piping or production piping, and flow through horizontal piping or discharge line. For the prediction of each component's behavior, the pressure drop in each component is obtained. In order to obtain the pressure drops, nodes in different important points within the production system must be assigned; therefore, production expenses can vary and, by using a suitable calculation method, the pressure drop between two nodes is calculated. Then, a node is selected and the pressure drops are added to or subtracted from the initial pressure point or departure node, until obtaining the solution node. The results obtained when using the algorithm have allowed to update both procedures, obtaining advantages such as improvement in response time, among others. This analysis is a crucial point when making decisions related to production costs in any oil company.Keywords: Decision Making, Nodal Analysis, Hydrocarbon Production System, Computer Algorithm.Toma de decisiones mediante el uso de un algoritmo para analizar los sistemas de producción de hidrocarburos ResumenEste artículo presenta un algoritmo que permite automatizar los procedimientos de análisis nodal y optimización del flujo en un sistema de producción de hidrocarburos. El procedimiento de análisis nodal tiene gran utilidad en pozos fluyentes, intermitentes o con sistemas artificiales de producción. El análisis nodal, evalúa un sistema de producción dividido en dos componentes básicos, a saber: el flujo a través de tubería vertical o de producción y el flujo a través de la tubería horizontal o línea de descarga. Para la predicción del comportamiento en cada uno de los componentes, se obtiene la caída de presión en cada uno de ellos. Para la obtención de las caídas de presión, se deben de asignar nodos en diversos puntos importantes dentro del sistema de producción por lo tanto, se varían los gastos de producción y empleando un método de cálculo adecuado, se calcula la caída de presión entre dos nodos. Después, se selecciona un nodo y las caídas de presión son adicionadas o sustraídas al punto de presión inicial o nodo de partida, hasta alcanzar el nodo de solución. Los resultados obtenidos al utilizar el algoritmo han permitido actualizar ambos procedimiento obteniendo ventajas como mejoras en los tiempos de respuesta. Este análisis es crucial para tomar decisiones relacionadas con los costos de producción en cualquier compañía petrolífera.