Batería de Separación

8/10/2019 Batera de Separacin

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En los tanques de produccin se produce laprimera recoleccin y el primer procesamiento de

separacin. Este primer paso en la manipulacin,previo al envo a la refinera o a un sistema deprocesamiento de gas, se da en una batera detanques o batera colectora localizada cerca del

cabezal del pozo, o en un lugar donde es tratadala produccin de varios pozos a la vez.

Una batera tipo cuenta con: colector para la

entrada de pozos, separador de gas,calentadores, tanques de produccin general (160m3) y de control (40 m3), bombas, caudalmetros,separadores de lquidos, etc.


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En este primer juego de tanques y separadores, el petrleo crudo,el agua y el gas natural fluyen y son separados.

Una Batera de Separacin es una instalacin donde existe; uncabezal de recoleccin donde confluyen los fluidos para efectuar laseparacin y medicin de las fases lquido y gas; adems de

almacenar y bombear el lquido separado.

El objetivo de una batera de separacin y estabilizacin de gas esrecibir una corriente multifase de hidrocarburos y producir trescorrientes de proceso:

Una de gas (compuesta por C1-C3 ms gases incondensables),Una de lquidos condensados de gas (normalmente C3-C6+)Una corriente de agua.


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La batera de separacin de hidrocarburos es elproceso que consiste en la separacin de la fasegas-liquido de la mezcla de hidrocarburosprovenientes de los pozos productores de unmismo yacimiento, con el propsito de transportary distribuir de manera eficiente hacia lasinstalaciones de refinacin ms cercana para suprocesamiento (Complejos Procesadores de Gas yComplejos de

Refinacin).

A los cabezales de las Bateras fluye la produccinde pozos de manera independiente; as como delas corrientes provenientes de cabezales alejados;

tanto la produccin de cada pozo como de cadacorriente se separan y miden a diferentespresiones y temperaturas.


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Unidad Estabilizadora


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Una batera en su forma ms sencilla estaraconformada por tanques de almacenamiento.

Este tipo de instalacin corresponde a los casos enque contiene gas en proporcin tan pequea que no

requiere separacin y donde la configuracin delterreno permite al crudo descender por gravedad alo largo del oleoducto, hasta el punto de utilizacin.


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Las instalaciones de proceso de produccin

primaria, en el pas como son las bateras deseparacin, se disean y construyen para manejarla capacidad mxima esperada de los campospetroleros. Se definen tres tipos de bateras deseparacin de hidrocarburos de acuerdo a

su presin de operacin

Alta presin AP 56-90 Km/cm.Presin intermedia IP 35-55 Km/cmBaja presin BP 2-34 Km/cm


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A pesar de que el fundamento fsico del proceso esrelativamente simple, el diseo y operacin de estasplantas plantea un reto tcnico-econmicoimportante.

Para asegurar el desempeo adecuado del procesoes necesario establecer la relacin ptima entre elvolumen de condensados y el volumen de gas quese puede recuperar


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SEPARADORES

Separador

Es un recipiente utilizado en el campo para remover las corrienteslquidas del pozo, y de los componentes gaseosos, a esta separacin sele conoce tambin como estabilizacin del aceite crudo.

Los separadores son dispositivos mecnicos construidos en forma detanques cilndricos metlicos, provistos en su interior de losaditamentos necesarios para que la mezcla de aceite crudo , gas, agua

y slidos en suspensin que les entra, sufra choques, expansiones,cambio de direccin y de velocidad sbita.


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Descripcin De Un Separador

En esta parte se trata de describir las partes de un

separador y los diferentes tipos mencionadosbrevemente las caractersticas de operacin de los dedos y tres fases, en sus formas horizontal y vertical.

Como ya se haba mencionado un separador es elequipo utilizado para separar corrientes de aceite ygas que provienen directamente de los pozos; lasrelaciones gas-aceite de las corrientes disminuyen enocasiones, debido a las cabezadas de lquido querepentinamente se presentan, siendo estas masfrecuentes cuando los pozos producen por mediosartificiales, como es el bombeo neumtico.


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Descripcin Y Clasificacin Del Equipo De Separacin

Los equipos de separacin como su nombre lo indica,

se utilizan en la industria petrolera para separarmezcla de lquido y gas, las mezclas de lquido y gasse presentan en los campos petroleros principalmentepor las siguientes causas:


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Por lo general los pozos producen lquido y gas

mezclados en un solo flujo.

Hay lneas en las que solamente se maneja lquido gas; pero debido a los cambios de presin, ytemperatura que se producen a travs de su

transporte, hay vaporizacin de lquido ocondensacin de gas, dando lugar al flujo de dosfases.

En ocasiones el flujo de gas arrastra lquidos de loscompresores y equipos de proceso en cantidadesapreciables.


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Las razones principales por las que es importante

efectuar una separacin adecuada lquido y gas son:

En campos de gas y aceite, donde no se cuenta conel equipo de separacin adecuado y adems se

quema el gas, una cantidad considerable de aceiteligero que arrastra el flujo de gas tambin se quema,ocasionando grandes prdidas, sobre todo s seconsidera que el aceite ligero es el de ms alto valor

comercial.


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Aunque el gas se transporte a una cierta distancia

para tratarlo, es conveniente eliminar la mayorcantidad de lquido, ya que ste ocasiona problemas,tales como corrosin y abrasin del equipo detransporte, aumento en las cadas de presin ydisminucin en la capacidad de transporte de las

lneas.

Como se menciona, el flujo de gas arrastra

frecuentemente lquidos de proceso, como el glicol,los cuales se deben recuperar ya que tienen un valorcomercial considerable.


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En la industria petrolera, entre los equipos deseparacin que se utilizan con mayor frecuencia,

estn los siguientes separadores, son equiposutilizados para separar las corrientes de aceite ygas que provienen directamente de los pozos.

Separadores a baja temperatura, estos dispositivosse utilizan para la separacin de gas y condensados,a baja temperatura mediante una expansin, estndiseados para manejar y unir los hidratos (cuerpo

qumico compuesto de agua y xido metlico ocido), que se pueden formar al disminuir latemperatura del flujo.


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Tipos de separadores.

Horizontales verticales y esfricos.

Separadores horizontales

El fluido entra al separador y choca con el deflector internocausando la separacin, a esto se le llama la separacin inicial dellquido y vapor, la fuerza de gravedad causa que el lquido sevaya hacia el fondo y el gas vaya hacia el domo del recipiente. La

recoleccin del lquido en el fondo provee un tiempo de retencindel cual ayuda a que los gases y lquidos encuentren el equilibrioa una presin


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Las aplicaciones para los separadores horizontales de

gas y petrleo incluyen lo siguiente:

Separacin liquido/liquido en instalaciones conseparador trifsico para obtener una separacinagua-petrleo ms eficiente.Separacin del crudo espumante donde la mayor

rea de contacto gas-lquido del recipiente horizontalpermitir y/o causar un rompimiento ms rpido dela espuma y una separacin gas-lquido mseficiente.Instalaciones donde limitaciones de altura indican eluso de un recipiente horizontal debido a su forma.Fluido de pozo con una alta relacin gas-petrleo(RGP).


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Fluido de pozo con una alta relacin gas-petrleo(RGP).Pozos con tasa de flujo relativamente constante y con

poco o ningn cabeceo o surgencia de lquido.Donde unidades porttiles son requeridas tanto parauso de prueba como produccin.Donde unidades mltiples pueden ser apiladas para

conservar espacio de planta.Aguas arriba de otro equipo de proceso en campo queno funciona apropiadamente con lquido entrampadoen el gas.Aguas debajo de otro equipo de produccin quepermite o causa condensacin de lquido ocoalescencia.Donde la economa favorece al separador horizontal.

Ventajas:


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Ventajas:

1.-Es fcil mantenerlos limpios, por lo que se recomiendan paramanejar flujos de pozos con alto contenido de lodo, arena ocualquier material slido.

2.-El control de nivel de lquido no es crtico, puesto que se puedeemplear un flotador vertical, logrando que el control de nivel seams sensible a los cambios.3.-Debido a que el nivel de lquido se puede mover en formamoderada, son muy recomendables para flujos de pozos que

producen por bombeo neumtico, con el fin de manejar bachesimprevistos de lquido que entren al separador.4.-Hay menor tendencia de revaporizacin de lquidos.

Desventajas:

1.-Son ms costosos que los horizontales.2.-Son ms difciles de instalar que los horizontales.3.-Se necesita un dimetro mayor que el de los horizontales paramanejar la misma cantidad de gas.

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http://4.bp.blogspot.com/_OA9RzCDeQNU/TJq5Weq60tI/AAAAAAAAABk/7QMdj3U4nWg/s1600/Dibujo.bmp


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Separador horizontal bifsico
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Separadores verticales

Tiene la mismadescripcin que elseparador horizontal,pero este se utilizacuando en la produccinde hidrocarburos lquidoshay una cantidad mayorde gas que de aceite.
http://www.google.com.mx/imgres?sa=X&biw=1600&bih=781&tbm=isch&tbnid=AWsW0-8JRFm96M:&imgrefurl=http://www.tigeroil.com.mx/chincometros.html&docid=de0wKSft5ZOGuM&imgurl=http://www.tigeroil.com.mx/images/chincometro_02.jpg&w=934&h=500&ei=j2tyUvbsL4TgsASjl4H4AQ&zoom=1&ved=1t:3588,r:42,s:0,i:212&iact=rc&page=2&tbnh=164&tbnw=307&start=29&ndsp=28&tx=164&ty=86


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Las aplicaciones para los separadores verticales de gasy petrleo incluyen lo siguiente:

Fluidos del pozo que tienen una alta relacin gas-lquido.

Fluidos del pozo que contienen cantidades apreciablesde arena, lodo, y slidos similares finamente divididos.

Instalaciones con limitaciones de espacio horizontal

pero con pocas o ninguna limitacin de altura, talescomo plataformas de produccin costa-fuera.


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Fluidos del pozo donde el volumen puede variarampliamente e instantneamente, tales como pozos de

levantamiento por gas intermitente (intermitent gas lift).

Aguas debajo de otro equipo de produccin quepermite o causa condensacin de lquido ocoalescencia.

Aguas arriba de otro equipo de proceso en campo queno funciona apropiadamente con lquido entrampado enel gas.

Donde la economa favorece al separador vertical.


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Ventajas:

1.-Tienen mayor capacidad para manejar gas que los verticales.2.-Son ms econmicos que los verticales.

3.-Son ms fciles de instalar que los verticales.4.-Son muy adecuados para manejar aceite con alto contenido deespuma. Para esto, donde queda la interfase gas-lquido, se instalanplacas rompedoras de espuma.

Desventajas:

1.- No son adecuados para manejar flujos de pozos que contienenmateriales slidos como arena o lodo, pues es difcil limpiar estetipo de separadores.2.- El control de nivel de lquido es ms crtico que en los separadores verticales.


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Separadores esfricos

Recipiente cilndrico o esfrico que se utiliza para separar

petrleo, gas y agua del flujo total de fluido producido por unpozo.Estos operan de la misma manera, pero no se utilizan mucho, yaque su capacidad para el lquido est limitada y su diseo yfabricacin son muy difciles para un campo de separacin de

aceite.El dimetro de estos separadores se basa principalmente en eltiempo de retencin, en donde las tres fases de separacineficientemente, normalmente este varia de 3 segundos a 30minutos dependiendo de la composicin del fluido y del trabajode laboratorio, pero si se cuenta con esta informacin, el tiempode retencin del aceite y el agua sugerido para su diseo es de 10minutos. La fraccin del agua, obtenida por el asentamiento degravedad se le llama agua libre.


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La figura muestra un esquema de unseparador esfrico. El chorro de fluidoentra por un punto dado y es llevado haciael extremo opuesto en donde se divide endos chorros que hacen ngulo de 180; coneste mtodo se busca distribuir la corrientea travs de toda la circunferencia delseparador para mejorar la separacin defases; as ocurre la separacin inicial delquido y de gas, el lquido se va al fondo y

el gas se va hacia arriba. En la partesuperior del separador hay una seccinextractora de humedad por la cual tieneque pasar el gas antes de buscar la lnea desalida. En este separador el volumenocupado por la seccin de acumulacin de

lquidos debe ser pequeo comparada conel volumen del separador a fin de quepueda manejar una cantidad alta de gas yste pueda salir bien seco. El baflehorizontal con orificios se usa para separarlas zonas de gas y de lquido.
http://www.google.com.mx/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=iVKRzAfGm3yFJM&tbnid=Fb5615GxDSry8M:&ved=&url=http://instructivoseparador.blogspot.com/p/funcionamiento-de-un-separador.html&ei=8m1yUpvRB4HL2QWvmIDIAw&psig=AFQjCNEqgkMO2ZsFhwyznCMW1--T-c8qCg&ust=1383316896090780


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La siguiente es una lista de las aplicaciones para los separadores esfricosde petrleo y gas.

Fluidos del pozo con altas relaciones gas-petrleo, tasas de flujoconstante, si cabezos ni baches.

Instalaciones donde existe limitaciones de altura y espacio horizontal.

Aguas debajo de unidades de procesos, tales como deshidratadores deglicol y endulzadores de gas, para depurar y recuperar los fluidos de

procesos tales como la amina y el glicol.

Instalaciones donde la economa favorece los separadores esfricos.

Instalaciones que requieren un separador pequeo dondeun hombre pueda transportar un separador esfrico a la localizacin e

instalarlo.

Depurador para combustible y gas de proceso para uso de planta y ocampo.

V j


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Ventajas:

1.- Ms baratos que los horizontales o verticales.2.- Ms compactos que los horizontales o losverticales, por lo que se usan en plataformas costaafuera.3.- Son ms fciles de limpiar que los separadoresverticales.

4.- Los diferentes tamaos disponibles los hacen eltipo ms econmico para instalaciones individuales depozos de alta presin.

Desventajas:

1.- Tienen un espacio de separacin muy limitado.


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Eliminadores

Estos dispositivos se utilizan para eliminar loslquidos de una corriente de gas a alta presin, seutilizan generalmente en los sistemas de separacin

a baja temperatura, algunos eliminadores soloseparan agua de las corrientes de gas y se lesconoce con el nombre de separadorescoalescedores.


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Depuradores (Rectificadores)

Son dispositivos que se utilizan para separar corrientes conmuy altas relaciones gas-lquido (RGA), se aplican tambinpara separar gotas muy pequeas de lquido suspendidas encorrientes de gas, ya que estas no son eliminadas

generalmente por un separador ordinario; dentro de este tipoespecfico de separadores estn los depuradores de polvo y losfiltros.

Que eliminan adems de las gotas pequeas de lquidos, el

polvo arrastrado por la corriente de gas, es muy recomendableinstalar depuradores antes de la compresora, con el fin deprotegerlas de los daos que pueden causar las impurezasarrastradas por el gas.


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