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Estaciones de Flujo. EquiposTanques almacenamiento de crudoLnea
a patio de TanquesSeparadores generalesSeparadores de pruebaLneas
de alimentacin de fluidos bifsicosMltiples de produccinSalidas
gasSalidas gas a plantaSalidas gas a plantaDepurador7Etapas de
ProduccinFlujo en el yacimiento. Esta fase se refiere a la difcil y
complicada trayectoria que sigue el petrleo dentro del yacimiento a
miles de metros de profundidad a travs de los microcanales de roca
porosa y permeable hasta llegar al fondo del pozo. Gracias a la
presin o energa natural que existe en el yacimiento. Produccin en
el pozoUna vez que el petrleo llega al fondo del pozo, contina su
recorrido por la tubera vertical de produccin hasta alcanzar la
superficie. A medida que el petrleo asciende (bien sea por medios
naturales o por mtodos de levantamiento artificial) la presin
disminuye y ocurre la liberacin del gas originalmente disuelto en
el crudo.Recoleccin de crudo. Despus que el petrleo de cada uno de
los pozos del yacimiento ha alcanzado la superficie, se recolecta
mediante un sistema de lneas de flujo que van desde el cabezal de
los pozos hasta las estaciones de flujo.2Etapas de
ProduccinSeparacin del gas. En las estaciones de flujo de petrleo y
el gas producidos por los pozos entran a los separadores donde se
completa la separacin del gas que an quedaba mezclado con el
petrleo. Al salir por los separadores, el petrleo y el gas siguen
rutas diferentes para cumplir con los distintos usos y aplicaciones
establecidasAlmacenamiento de crudo. Los diferentes tipos de
petrleo que llegan a las estaciones de flujo son bombeados a travs
de las tuberas hasta los patios de tanques, donde finalmente se
recolecta y almacena toda la produccin de petrleo de un rea
determinada, para ser tratada, eliminando el agua, colocndolo bajo
especificaciones comerciales.Transporte de oleoductosEl crudo
limpio (sin agua y desalado) almacenado en los patios de tanques es
enviado a travs de los oleoductos a las refineras del pas y a los
terminales de embarque para su exportacin a los mercados de
ultramarEmbarque a exportacinEl petrleo que llega a los terminales
de embarque es cargado a la flota tanquera para su envo a los
distintos mercados del mundo.3Estaciones de Flujo.
DefinicinInstalacin compuesta por tanques, bombas y tuberas donde
se recolecta la produccin de varios pozos para enviarla
posteriormente a otros sitios segn las operaciones que se
realicen.
Lnea de Flujo: Tubera utilizada Para conducir Uno o ms fluidos
entre diferentes instalaciones o pozos dentro de Campos petroleros
y de gas.
Se llama lnea de flujo al espacio de reservorio recorrido por el
fluido contenido cuando se pone a producir un pozo. Las lneas de
flujo pueden ser mapeadas para generar un diagrama que muestre como
se desplazan los fluidos.
Estaciones de Flujo. FuncionesRecolectar la produccin de los
diferentes pozos de una determinada rea.
Separar la fase liquida y gaseosa del liquido multifasico
proveniente de los pozos productores.
Medir la produccin de petrleo, agua y gas de cada pozo
productor.
Proporcionar un sitio para el almacenamiento temporal de
petrleo.
Bombear el petrleo a patio de tanques.Estaciones de Flujo.
Componentes BsicosCabezal (Mltiple) o can de produccin.Lneas de
flujo.Separador de produccin General.Separador de Prueba.Depurador
de gasCalentadores o calderas (para crudos pesados).Bombas de
crudo.Bombas Inyeccin de qumica.Equipos auxiliares (instrumentos de
medicin, vlvulas, etc).
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EQUIPO TPO DE PRODUCCIN EN SUPERFICIE
Manifolf para produccin y pruebas de pozo, con vlvulas de 3 vas
controlado por programadores de prueba, automticos, neumticos o
elctricosEQUIPO TPO DE PRODUCCIN EN SUPERFICIE
DISPOSAL: DISPONIBLE SALABLE: VENDIBLEMDULO DE RESERVORIO Y
SEPARACIN DE FLUIDOSGAS, PETROLEO , AGUA Y SLIDOS MDULOS DE
PROCESAMIENTO DE DE PETRLEO CRUDO
DEWATERING: DESHIDRATACINDISPOSAL: DISPONIBLE SALABLE:
VENDIBLEMDULO DE RESERVORIO Y SEPARACIN DE FLUIDOSGAS, AGUA Y
SLIDOS CONDENSADO MDULOS DE PROCESAMIENTO DE DE GAS NATURAL
Estaciones de Flujo. Ubicacin
Estaciones de Flujo. UbicacinEstaciones de Flujo. Ubicacin
Estaciones de Flujo. Procesos Recoleccin de fluidos (mezcla de
crudo, agua y gas).
Separacin liquido gas
Almacenamiento temporal de crudo en tanques.
Calentamiento (para crudos pesados).
Distribucin de fluidosEstaciones de Flujo. Proceso de Recoleccin
de Fluidos Desde el cabezal de cada pozo arranca la tubera de flujo
que, tendida de los diferentes pozos, llega a una determinada
estacin de recoleccin, diseada para recibir la produccin de cierto
nmero de pozos de un rea determinada, recibida en un cabezal
(mltiple) o can de produccin.
Las tuberas que salen de los pozos son diseadas para transportar
fluidos generalmente bifsicos, es decir mezcla de lquidos
(petrleo-agua) y gas, en diferentes dimetros, series y rangos de
trabajo, y seleccionadas al potencial de produccin, caractersticas
del crudo y presiones de flujo del sistema.Estaciones de Flujo.
Proceso de Recoleccin de Fluidos Mltiple de recoleccinEn la estacin
de flujo y de recoleccin, el mltiple de produccin representa un
sistema de recibo al cual llega el flujo ducto de cada uno de los
pozos productores asignados a esa estacin.
El mltiple facilita el manejo de la produccin total de los pozos
que ha de pasar por los separadores como tambin el aislamiento de
pozos para pruebas individuales de produccin (cuantificar su
produccin diaria).
Por medio de las interconexiones del sistema y la disposicin
apropiada de vlvulas, se facilita la distribucin, el manejo y el
control del flujo de los pozos.
Estaciones de Flujo. Proceso de Recoleccin de Fluidos Mltiple de
Recoleccin
Lnea de PruebaLnea de GeneralCompuesto de Lneas y Vlvulas.
Lnea General: Tubo de mayor dimetro (8 -10 in) en el cual se
recolecta la produccin de los pozos que llega a la E.F; Cuando
existen dos etapas de separacin se considera la presin de trabajo
(alta (100 200 psia) y baja (0-110psia)).
Lnea de prueba: Menor dimetro (2 6 in) usada para aislar la
produccin de un pozo y medir su produccin individual.Estaciones de
Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos Una vez recolectado el
petrleo, este se somete a un proceso dentro de un recipiente
denominado Separador, en el cual el gas y el liquido (petrleo y
agua) se separan a determinada presin.
El gas sale por la parte superior del separador y mientras que
el liquido va por la parte inferior del mismo.
El flujo del pozo consiste preponderantemente de petrleo, al
cual est asociado un cierto volumen de gas: (RGP), que se mide en
m3 de gas por m3 de petrleo producido o en pies cbicos de gas por
barril de petrleo producido, a condiciones estipuladas en la
superficie. Adems, el flujo de petrleo y gas puede mostrar la
presencia de agua y de sedimentos procedentes del yacimiento
productor.
Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
SeparadoresPara realizar la separacin del gas del petrleo se
emplean separadores del tipo vertical y horizontal, cuya capacidad
para manejar ciertos volmenes diarios de crudo y de gas, a
determinadas presiones y etapas de separacin.
Los separadores se fabrican de acero, cuyas caractersticas
corresponden a las normas establecidas para funcionar en etapas
especficas de alta, mediana o baja presin. En la separacin de gas y
petrleo es muy importante considerar la expansin que se produce
cuando el gas se desprende del petrleo y la funcin que desempea la
presin. Adems, en el interior del separador, a travs de diseos
apropiados, debe procurarse el mayor despojo de petrleo del gas, de
manera que el gas salga lo ms limpio posible y se logre la mayor
cantidad posible de petrleo.
Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
Requerimientos de un SeparadorLa energa que posee el fluido al
entrar al recipiente debe ser controlada. Las tasas de flujo de las
fases lquida y gaseosa deben estar comprendidas dentro de ciertos
lmites, que sern definidos a medida que se analice el diseo. Esto
hace posible que inicialmente la separacin se efecte gracias a las
fuerzas gravitacionales, las cuales actan sobre esos fluidos, y que
se establezca un equilibrio entre las fases lquido-vapor. La
turbulencia que ocurre en la seccin ocupada por el gas debe ser
minimizada. La acumulacin de espuma y partculas slidas
contaminantes ha de ser controlada.Las fases lquida y gaseosa no se
deben poner en contacto una vez separadas..Las salidas de los
fluidos necesitan estar provistas de controles de presin y/o
nivel.Las regiones del separador donde se pueden acumular slidos
deben, en lo posible, tener las previsiones para la remocin de esos
slidos. El separador requiere vlvulas de alivio, con el fin de
evitar presiones excesivas, debido a diferentes causas, por
ejemplo: lneas obstaculizadas. El separador debe estar dotado de
manmetros, termmetros, controles de nivel, visibles; para hacer, en
lo posible, revisiones visuales.Es conveniente que todo recipiente
tenga una boca de visitas, para facilitar la inspeccin y
mantenimientoEstaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
Requerimientos de un Separador
Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
Requerimientos de un SeparadorBoquilla de entradaBoquilla de
salidaBoca de VisitaVlvula de AlivioSalida de liquidoMedidor de
flujo
Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
Requerimientos de un SeparadorEstaciones de Flujo. Proceso de
Separacin de Fluidos Clasificacin de los SeparadoresSegn su
funcin:
Separadores de Produccin General, recibe los fluidos
provenientes de la lnea del mltiple de produccin general.
Separador de Prueba, recibe la produccin de un solo pozo con el
objeto de ser medida.
Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
Clasificacin de los SeparadoresSegn su configuracin:
Esfricos y Cilndricos ( Pueden ser vertical u
Horizontal).SeparadorCaractersticasVerticalMayor espacio para la
liberacin del gas en la parte superior.Normalmente empleados cuando
la relacin gas o vaporlquido es alta y/o cuando se esperan grandes
variaciones en el flujo de vapor/gas.Puede manejar mayor volumen de
crudo, produciendo menos espuma.Puede manejar grandes cantidades de
arenas.Facilidad en remocin de slidos acumulados en el
fondo.Requieren de mucho espacio vertical para su instalacin
SeparadorHorizontalCaractersticas
Normalmente empleados cuando la relacin gas vaporlquido es
baja.Requieren de poco espacio vertical para su
instalacin.Requieren menor dimetro, que un separador vertical, para
una capacidad dada de gas.Manejan grandes cantidades de lquido,
fuertes variaciones en la entrada de lquido, Difcil remocin de
slidos acumulados (Necesidad de inclinar el recipiente aadir
internos como tuberas de lavado).Mayor rea para dispersin de espuma
y crudos emulsionados.
Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos
Clasificacin de los SeparadoresEstaciones de Flujo. Proceso de
Separacin de Fluidos Clasificacin de los SeparadoresDepuradores de
Gas
Luego que se genera la separacin principal, la lnea de gas
resultantes que sale, pasa a otro tipo de separador llamado
depurador de gas, el cual tiene como funcin bsica la de remover
pequeas cantidades de lquidos de esta mezcla predominantemente
gaseosa.
Los depuradores de gas son bsicamente un separador de
gas-lquido, que solo manejan los volmenes de liquido contenidos en
el gas procesado en su sistema (poco liquido).
Los depuradores estn diseados para trabajar a un volumen y
presin constante de tal manera que el gas sea ms seco, para evitar
el envo de liquido a las plantas compresoras. Aguas abajo de los
depuradores se puede efectuar la medicin del gas total manejado en
la instalacin.Estaciones de Flujo. Principios de Separacin de
Fluidos Momentum (Cantidad de Movimiento)Fluidos con diferentes
densidades tienen diferentes momentum. Si una corriente de dos
fases se cambia bruscamente de direccin, el fuerte momentum o la
gran velocidad adquirida por las fases, no permiten que la
partculas de la fase pesada se muevan tan rpidamente como las de la
fase liviana, este fenmeno provoca la separacin. Fuerza de
gravedadLas gotas de lquido se separan de la fase gaseosa, cuando
la fuerza gravitacional que acta sobre las gotas de lquido es mayor
que la fuerza de arrastre del fluido de gas sobre la gota. Estas
fuerzas definen la velocidad terminal, la cual matemticamente se
presenta usando la ecuacin siguiente (Perry, 5ta. Ed.) :
CoalescenciaLas gotas muy pequeas no pueden ser separadas por
gravedad. Estas gotas se unen, por medio del fenmeno de
coalescencia, para formar gotas mayores, las cuales se acercan lo
suficientemente como para superar las tensiones superficiales
individuales y poder de esta forma separarse por gravedad.
Cantidad de Movimiento (Momentum)Tambien se le llama momento
lineal, o simplemente, momentoDa una medida de la dificultad de
llevar un objeto que se mueve hasta el reposo
DEFLECTOR (Momentun)DEMISTER (Coalescencia)COMPONENTES INTERNOS
DE UN DEPURADOREntradaDescargaSeparacin Por CoalescenciaSeparacin
Por GravedadSeparacin Por AsentamientoSeparacin PrimariaEstaciones
de Flujo. Fases de Separacin de Fluidos Estaciones de Flujo.
Problemas Operacionales en SeparadoresCrudos Espumosos: la espuma
es causada por las impurezas y el agua presente en el crudo que no
se ha removido antes que la corriente llegue al separador.
Dificultad el nivel de liquido.Es obstculo para obtener
velocidades optimas de gas y liquido por el volumen que
ocupa.Posibilidad que tanto el gas como el liquido salgan del
separador con espuma.
Arena: Causa:Taponamiento de dispositivos internos.Erosin, corte
de vlvulas y lneas.Acumulacin de arena en el fondoEstaciones de
Flujo. Problemas Operacionales en SeparadoresEmulsiones: suele ser
un problema en separadores trifasicos. Cuando existe tendencia a la
formacin de emulsiones, el tiempo de asentamiento requerido para
obtener la separacin aceptable agua crudo pueden ser apreciables,
muchas veces mayor para la separacin gas-liquido. Algunas veces se
remueve el agua-crudo sin separar y luego someterlos a
deshidratacin o inyectar qumica (demusificantes).
Escapes de gas en el liquido:Debido a:Bajo nivel de
Liquido.Efecto vrtice.Falla en controles de nivel.MLTIPLE DE
PRODUCCINLNEA DE SALIDA DEL GASSEPARADORES GENERALESSEPARADOR DE
PRUEBAGAS HACIA PLANTADEPURADOR DE GASEstaciones de Flujo. Procesos
(resumen) ESTACIONES DE FLUJO
Una estacin de flujo la podemos definir como un conjunto de
equipos interrelacionados para recibir, medir, almacenar
temporalmente y bombear los fluidos provenientes de los pozos
ubicados en sus alrededores.
En una estacin de flujo la recoleccin de la produccin de crudo
multifasico (crudo, liquido, gas asociado, agua y sedimentos), que
se encuentran en varios yacimientos, es transportada mediante la
conexin de lneas de flujo desde los pozos productores hasta los
cabezales de produccin o mltiples instalados en la estacin, estos
mltiples poseen dos cabezales uno llamado cabezal de produccin
donde converge el crudo a una presin promedio de 70 Psi.
Estaciones de Flujo.
Este cabezal de produccin esta conectado a un separador general
(de alta o baja presin) en donde ocurre la separacin de gas
liquido, l lquido que se extrae y que sale por el fondo del
separador es enviado hacia los tanques de almacenamiento temporal
donde se lleva a cabo la separacin de agua y crudo.
Dependiendo del nivel de los tanques se produce automticamente
el arranque de un grupo de bombas reciprocantes colocadas en
paralelo, desde donde es succionado y enviado l lquido el cual
eleva la presin del crudo permitindole llegar al sistema de
recoleccin de crudos (lneas de bombeo) correspondiente y de all
seguir hacia los patios de tanque en superficie.Estaciones de
Flujo. Estaciones de Flujo. Por otra parte el gas que sale por el
tope de los separadores y va al depurador, donde deja los residuos
de crudo que pudo haber quedado en la separacin, despus de que el
gas es obligado a pasar por un filtro Demister (Desnebulizador), el
gas limpio el cual debe de estar lo suficientemente libre de
lquidos es enviado por las tuberas a los sistemas de recoleccin de
gas, y luego hacia las plantas compresora o miniplantas.
El gas luego de ser comprimido es utilizado para incrementar
presin en los yacimientos, as como tambin es utilizado para el
levantamiento artificial de (crudo) o gas lift. Parte de este mismo
gas a alta presin es enviado a refineras y plantas elctricas para
ser usado como materia prima o combustible, as tambin para uso
industrial y domestico.
Estaciones de Flujo. El segundo cabezal es exclusivo para la
ejecucin de pruebas de pozos el cual esta conectado a un separador
de prueba; aqu se produce la separacin de crudo gas, adems de
llevar el conteo de crudo y gas por da, en donde son medidos por
instrumentos especiales que permiten cuantificar el volumen de
liquido que se maneja durante un periodo preestablecido.
