CARACTERÍSTICAS DE LOS PETRÓLEOS PESADOS
1. ¿Cuál es la clasificación de los petróleos pesados? Petróleos Pesados: Son aquellos cuya densidad está entre 1gr/cc (10 API) y 0.934gr/cc (20 API) y su viscosidad máxima es de 10000 cp. Petróleos Extra pesados: Son aquellos cuya gravedad específica es mayor a 1gr/cc (< a 10 API) y su viscosidad es menor o igual a 10000 cp. Bitúmenes: Son aquello aquelloss cuya cuya grave gravedad dad espec específi ífica ca es mayor mayor a 1gr/cc 1gr/cc (< a 10 API) y su viscosidad es mayor a 10000 cp. 2. ¿Cuáles ¿Cuáles son las las propied propiedades ades de los los petróle petróleos os pesados? pesados? Densidad, viscosidad, salinidad, calor específico, punto de flujo, contenido de azufre, contenido de metales y contenido de parafinas. 3. ¿Entre ¿Entre las característi características cas de los petróleos petróleos pesados pesados la densida densidad d y la viscosidad viscosidad a que factores están asociados? Densidad: Está asociada al tipo de moléculas del petróleo por lo tanto está relacionada a la viscosidad del petróleo y al tipo de productos obtenidos después de la refinación. Viscosidad: Está directamente ligada a la densidad, a la capacidad de fluir y a las facilidades de manejo del petróleo. La viscosidad es muy sensible a la temperatura. 4. ¿Qué puede puede provocar provocar la salini salinidad dad en los equipo equipos s operacional operacionales? es? La sal puede generar generar incrustac incrustaciones iones y abrasión abrasión de los equipos equipos y al mismo mismo tiempo tiempo es un factor factor limitante para la refinación del petróleo.
5. ¿Defina que es Corrosión y Abrasión? Corrosión: Proceso de reacciones químicas o electroquímicas que destruye al metal en donde haya contacto con fluidos que contienen sal producido por el arrastre y desgaste. Abrasión: Es el desgaste o destrucción que se produce en todos lados en especial en las tuberías. 6. ¿Cuá ¿Cuálles son son los prob roblemas emas que cau causa el cont conten eniido de azufre fre en las instalaciones petroleras? El azufre puede puede formar formar component componentes es altamente altamente tóxicos tóxicos como como el sulfito de hidrogeno. hidrogeno. Esta substanc substancia ia es muy peligrosa peligrosa en las instalacio instalaciones nes ya que penetra dentro del metal metal y lo debilita debilita llegando a ser como una galleta que bajo cualquier esfuerzo o golpe puede desquebrajarse en muchos pedazos. 7. ¿Qué ¿Qué es es punt punto o de flu flujo jo? ? Es la temperatura mínima a la cual el petróleo fluye a presión atmosférica. 8. ¿Hable ¿Hable acerc acerca a del contenido contenido de metal metales? es? Los metales metales más comunes comunes que se encuentran encuentran en el petróleo petróleo son el Níquel y el Vanadio Vanadio los cuales en el momento de la refinación del petróleo no son deseados porque pueden envenenar los catalizadores. catalizadores.
9. ¿Qué ¿Qué son son los los catal cataliza izado dores? res? Son substancias muy costosas que ayudan a acelerar las reacciones que ocurren sin intervenir en ellas. 10. ¿El contenido de parafinas a que parámetros parámetros se encuentra relacionado? Esta directamente relacionado a la gravedad específica, a la viscosidad, al punto de flujo y al tratamiento al cual puede ser sometido para su transporte. 11. ¿Qué es parafina? Es cual cualqu quie iera ra de las las subs substa tanc ncia iass blan blanca cas, s, inod inodor oras as,, insí insípi pida dass e iner inerte tess comp compue uest stas as de hidrocarburos saturados obtenidos del petróleo. 12. ¿Qué es calor calor específico? Es el calor que puede ceder un petróleo al ser quemado, este calor depende de la composición molecula molecularr del petróleo y del número de enlaces enlaces carbónicos carbónicos asociados asociados a las moléculas moléculas y se expresa en btu/libra. PROPIEDADES DEL AGUA Y DEL VAPOR 13. ¿Para un Proceso Térmico cuáles son los elementos básicos? Los elementos básicos son el agua y el vapor. Mediante el conocimiento de sus propiedades térmicas podemos entender los procesos que ocurren normalmente en el yacimiento. 14.¿Cuáles 14.¿Cuáles son los pun puntos tos import important antes es que nos indica indica el diagr diagrama ama Presi PresiónónTemperatura para cualquier componente simple? Temperatura crítica (705.47 (705.47 F), Presión crítica crítica (3206.2 lppca), lppca), Punto triple (32 F). 15. ¿Qué es el punto crítico crítico (presión crítica)? Es el lugar de mayor temperatura y de mayor presión a los cuales las dos fases vapor-liquido pueden existir en equilibrio. 16. ¿Qué es punto triple? Es aquel en el cual coexisten en equilibrio las tres fases sólida, líquida y vapor. 17. ¿Qué es el calor latente de vaporización? vaporización? Es la cantidad de calor que se requiere para pasar el agua desde su estado líquido al vapor a presión y temperatura constantes. 18. ¿A qué denominamos denominamos calidad de vapor? ¿Y cuándo sabemos que es de calidad calidad 100%? Calidad de vapor es el porcentaje de masa de agua que se encuentra en estado gaseoso y sabemos que es de calidad 100% cuando toda la masa de agua está en estado de vapor. 19. ¿Qué es entalpía? entalpía? Es la cantidad de calor que se requiere para pasar al agua desde su estado líquido al vapor y se expresa por unidades de masa.
20. ¿Qué es entropía? Es una magnitud física que multiplicada por la temperatura absoluta nos da una energía degradada es decir que no produce trabajo si no entra en contacto con un cuerpo mas frio.
21. ¿Qué relación encontramos en el diagrama Temperatura-Entalpía para el agua? Se encuentra la relación entre la presión, temperatura, entalpía y el estado físico del agua. 22. ¿Qué es calor latente? Es el calor que acumula el agua al pasar de su estado liquido al estado gaseoso y puede calcularse por la ecuación de Farouq Alí. 23. ¿Qué es calor sensible? Es el calor que acumula la fase líquida (agua) desde la temperatura base (32 F) hasta alcanzar la temperatura de saturación . 24. ¿Qué es la temperatura de saturación? Es la fase donde existen a una determinada presión y temperatura el líquido y el vapor.
25.
¿A qué se denomina calor total?
Se denomina a la suma del calor latente y el calor sensible.
26.
¿A qué se denomina volumen específico?
Es el volumen ocupado por una unidad de masa a una presión y temperatura dada. 27. ¿Qué son las tablas de vapor? Es el conjunto de propiedades térmicas del agua saturada, de vapor y vapor saturado de agua entre los cuales se encuentran la entalpia, entropía y el volumen especifico para un amplio rango de presión y temperatura. 28. ¿Para qué es importante las medidas de calidad de vapor? Esta medida es importante para el análisis y pronóstico de cualquier proyecto de inyección de vapor. La calidad de vapor es independiente de la presión y la temperatura por lo tanto puede ser medida directamente. 29. ¿Cuáles son los métodos más importantes para medir la calidad de vapor? Los más usados durante las operaciones de campo son el de concentración de sales y balance de calor. Concentración de Sales: A través de un resistivimetro se mide la resistividad del agua de alimentación y la resistividad de la fase liquida de salida del generador se va a una tabla que relaciona la resistividad con la concentración y se determina la concentración de iones para cada líquido. Balance de Calor: Se hace alrededor del generador asumiendo una eficiencia de operación del mismo.
30. ¿Qué tipos de líquidos se encuentran en la naturaleza? En la naturaleza existe como predominante el agua, existe el petróleo, el mercurio, el benceno, y así una infinidad de líquidos, existen los líquidos miscibles y los inmiscibles. PROPIEDADES DE LOS HIDROCARBUROS 31. ¿Cuáles son los componentes de los hidrocarburos líquidos? Parafinas, Iso-Parafinas, Naftenos, Aromáticos, resinas, Asfaltenos. 32. ¿Qué es capacidad calorífica? Es el calor que sede una substancia o elemento al ser calentado o quemado. 33. ¿Qué sucede con la Viscosidad y Conductividad Térmica (independiente de la presión) de los hidrocarburos líquidos? Disminuye al aumentar la temperatura 34. ¿Qué sucede con la densidad de los hidrocarburos líquidos? Disminuye con la temperatura 35. ¿Cómo se determina el calor específico de una substancia? El calor específico de una substancia es la capacidad calorífica a una temperatura y presión divida por la capacidad calorífica del agua a 1 atm y 32 F.
36.
¿La conductividad térmica en los gases como se presenta?
Maxwell presenta una ecuación en la cual la conductividad térmica de los hidrocarburos gaseosos es en función de la temperatura y peso molecular. A baja presión la conductividad de los gases aumenta linealmente con la temperatura. 37. ¿Cómo es la viscosidad de los gases? Al revés de los líquidos aumenta con la temperatura 38. ¿Qué son gases polares? Son aquellos que se enlazan en forma de 180 grados o se dirigen a los polos en estos hay mayor movimiento ya que es en línea recta. H2S, CO2. 39. ¿Qué son los gases no polares? Son aquellos que se enlazan a cualquier ángulo quiere decir menores a 180 grados por lo tanto hay menor movimiento ya que no se sabe a que ángulo va. O2, N2, CH2, C2H4, H2. PROPIEDADES DE LA ROCA 40. ¿Cuáles son las propiedades térmicas de la roca? Varían de acuerdo al tipo y características de la roca y son: •
Conductividad Térmica para una arena consolidada saturada y no saturada
•
Capacidad Calorífica
•
Otras Propiedades de expansión térmica
41. ¿Cómo calculamos la capacidad calorífica de la formación saturada? Debe ser calculada mediante la suma del calor de la roca y del fluido contenido por la misma. Despreciando la pequeña capacidad calorífica del gas.
42. ¿Qué reacciones calentadas?
pueden
ocurrir
cuando las
rocas
sedimentarias
son
Entre estas reacciones están la des absorción, la descomposición e inversión de la cristalización, la mayoría de estas reacciones son endotérmicas y necesitan de mayor cantidad de calor y son irreversibles con excepción de la inversión de la cristalización del cuarzo. 43.¿Qué sucede con las rocas que han sido calentadas a altas temperaturas y luego enfriadas? Presentan mayor porosidad y permeabilidad. 44. ¿Cuántos tipos de rocas existen? •
Ígneas
•
Metamórficas
•
Sedimentarias: Arenisca (arenas consolidadas), Lutita (arcillas consolidadas) y Caliza (solo esta no es consolidada por esto necesita carbonato de calcio + agua y se consolida).
45. ¿Qué es la porosidad? Es la relación que existe entre los espacios vacios que tiene la roca y el volumen total de la misma expresado en porcentajes. 46. ¿Qué es la permeabilidad? Es la propiedad que tiene la roca para dejar pasar los fluidos y su unidad de medida es el Darcy. 47. ¿Qué es la saturación? Es el volumen de fluido que se encuentran en los espacios vacios de la roca sobre el volumen total de espacios vacios que tiene la misma en el reservorio o yacimiento existen tres tipos de fluidos petróleo, gas y agua. 48. ¿Qué es la capilaridad?
Es la propiedad que tiene la roca para dejar subir los fluidos entre las paredes de los poros especialmente por los más pequeños. 49. ¿Qué es cierre y cuántos tipos hay? Es la distancia entre el tope y la base de la estructura o el contacto agua petróleo Cierre Estructural: Es la distancia entre el tope de la estructura y la base de la misma. Cierre Efectivo: Es la distancia entre el tope de la estructura y el contacto agua-petróleo o como máximo el cierre estructiral PROCESOS TÉRMICOS
50.
¿En qué nos ayuda la energía y el calor? Sobre los desplazamientos del fluido en el yacimiento.
Energía: La energía nos ayuda a incrementar la temperatura de los fluidos que se encuentran en los poros de la roca. Calor: El calor nos ayuda a reducir la viscosidad del petróleo, a reducir la tensión superficial, a vaporizar parcialmente el crudo y a minimizar las homogeneidades.
51. ¿Para la recuperación de petróleo pesado existen tres procesos térmicos más usados, cuáles son? •
Inyección Alterna de vapor
•
Inyección Continua de Vapor
•
Combustión In Situ
52. ¿Indique la clasificación de los procesos térmicos? FUENTE DE CALOR Externa: •
Inyección de vapor o de agua caliente
•
Procesos eléctricos
•
Explosiones nucleares
Interna: •
Combustión In Situ
•
Calor geotérmico
APLICACIÓN Formaciones: •
Inyección de vapor o de agua
•
Procesos eléctricos
•
Explosiones nucleares
•
Combustión in situ
•
Calor geotérmico
Vecindades del pozo: •
Inyección de vapor o de agua
•
Inyección de hidrocarburos calientes
•
Inyección de gases calientes
•
Calor de fondo
•
Combustión in situ limitada
Pozos: •
Inyección de vapor o de agua
•
Inyección de hidrocarburos calientes INYECCIÓN ALTERNA DE VAPOR
53. ¿Qué proporciona la inyección alterna de vapor? Proporciona un relajamiento de la energía interna que tiene la formación en las vecindades del pozo. 54. ¿Cuál es el fin primordial de la inyección alterna de vapor? Es aumentar la tasa de producción acelerando la recuperación del petróleo esto se hace mejorando la viscosidad del petróleo, limpiando el fondo del pozo y sus alrededores.
55. ¿Cómo se define la inyección alterna de vapor? Se define como aquel en el cual se inyecta vapor en la zona petrolífera del yacimiento con el objetivo de calentar la formación y el fluido contenido en la misma, que se encuentran en la vecindad del pozo. 56. ¿Cuál es el objetivo del tiempo de remojo? El objetivo es de permitir que el vapor se condense cediendo todo su calor latente y permitir que este calor se disperse en el yacimiento y sea adquirido por los fluidos del mismo. 57.¿Cómo inicia la producción de un pozo que se le ha aplicado la inyección alterna de vapor? Inicia con una tasa de producción alta, alta temperatura y alto porcentaje de agua que con el tiempo va disminuyendo.
58. ¿Cuál es el objetivo de la inyección de aditivos Surfactantes, Desemulsificantes juntos con el vapor? La inyección de estos aditivos es para aumentar la recuperación adicional de petróleo reduciendo las emulsiones, mejorando la distribución del vapor, disminuyendo la tensión superficial y eliminando las deposiciones en el yacimiento y en el pozo. La tasa inicial es de aproximadamente tres veces mayor que sin estos aditivos. 59.¿Cuáles son los criterios básicos para la selección de inyección alterna de vapor?
Petróleo in situ: 1200 BN/Acre-pie Presión del yacimiento: Menor a 1000 lppc (550 F) Viscosidad del petróleo: 4000cp Tasa de inyección: Entre 20 – 50 mmbtu/pie de arena de espesor por ciclo Espesor de arena: Mínimo 30 pies Tiempo de remojo: 3 a 7 días
60. ¿Cuáles son los mecanismos que ayudan al incremento de la producción?
Reducción de la viscosidad: Debido al aumento de la temperatura se reduce la viscosidad Limpieza de fondo de pozo : Remover un posible taponamiento en el pozo como parafinas u otros residuos del petróleo Gravedad
61. ¿La gravedad es importante bajo que condiciones? El yacimiento con un muy buen espesor de arena y una buena permeabilidad vertical. La compactación de las arenas del yacimiento por la propia disminución de la presión interna. 62. ¿Cuáles son las variables que afectan la inyección alterna de vapor? Presión de inyección: suficiente para reducir la viscosidad depende de presión del yacimiento, tasa de inyección del vapor movilidad del crudo más alla de la zona calentada. Cantidad de vapor Perdidas de calor: alrededor del pozo proporcional a la profundidad del yacimiento, en zonas adyacentes a la formación es proporcional al espesor. Tiempo de remojo: Corto altas tasas de producción pero reducción del petróleo
Saturación del agua: El agua también absorbe el calor y retrasa el éxito del proyecto
INYECCIÓN CONTINUA DE VAPOR
63.
¿Cuál es el fin primordial de la inyección continua de vapor?
Es aumentar la recuperación final de petróleo por el desplazamiento del mismo dentro del yacimiento. 64. ¿Cuáles son los mecanismos responsables del incremento de la recuperación del petróleo en la inyección continua de vapor?
Expansión térmica del petróleo: Aumento de la temperatura para aumentar el volumen de petróleo Reducción de la viscosidad del petróleo: Aumento de la temperatura para reducir la viscosidad Extracción del solvente: Destilación del petróleo en la zona más caliente, para que los vapores por su rápida movilidad se adelanten al frente de condensación y son condensados. Una vez líquido entran en el crudo y reducen la viscosidad. Desplazamiento por gas: Empuje del gas al petróleo Destilación por vapor: Obtener vapor de un líquido y posteriormente es condensado.
65. ¿De qué es dependiente la inyección continua de vapor? Depende de la presión y temperatura de inyección de vapor. 66. ¿De qué depende la presión de inyección? Depende de la presión del yacimiento y de la movilidad de los fluidos en la parte fría del mismo. 67. ¿Qué conseguimos a mayor presión (temperatura)? La existencia de una mayor zona de interface caliente entre la zona de vapor y la zona fría del yacimiento. 68. ¿Qué propiedades de la formación también influyen en el proceso de la inyección continua de vapor? •
Porosidad
•
Permeabilidad
•
Profundidad
•
Espesor
69. ¿Cuáles son los tres procesos de la inyección continua de vapor? El frente que pasa por el yacimiento es agua fría, el frente que pasa por el yacimiento es agua caliente y el frente de vapor.
70.
Describir las regiones del yacimiento en la inyección continua de vapor a partir del pozo inyector.
Zona de vapor: Mantiene la temperatura necesaria para la existencia de las condiciones de vapor saturado y se caracteriza por encontrarse fluyendo vapor, agua condensada y petróleo vaporizado. Frente de condensación: En esta zona se condensa y pasa totalmente del estado de vapor al estado líquido, es la zona más pequeña de todas. Zona caliente: Mantiene la temperatura entre la existente en la zona de vapor y la del yacimiento se caracteriza por ser aquella en la cual todo el vapor ha pasado al estado líquido y fluye agua caliente y petróleo. Zona fría: Mantiene la temperatura del yacimiento y por ella fluye petróleo y agua. Zona no alterada: Es aquella en la cual si bien se pueden sentir los efectos del aumento de la presión, sus condiciones de saturación y movilidad de los fluidos son los mismos que existían al inicio del proyecto. 71. Por qué están afectados los resultados de un proyecto de inyección? Tasa de inyección y Calidad de vapor 72. Variables que afectan a la inyección continua de vapor Temperatura y presión de inyección, Calidad del vapor inyectado y tasa de inyección, Saturación inicial, Características de os fluidos, Características de la formación
73. Qué sucede con la Presión – Temperatura A un > aumento de la P y T se requiere de mayor energía en el generador lo cual conlleva a mayores perdidas de calor en un tiempo determinado. 74. La presión y temperatura de inyección son inversamente proporcionales a que parámetros de la formación? A las permeabilidades existentes en la formación
75.
Cuál es la diferencia entre inyección alterna de vapor e inyección continua.
Que la inyección alterna de vapor se utiliza para aumentar la tasa de producción y por ende la tasa de recobro mientras que la inyección continua se utiliza para la producción total o final del yacimiento. 76. ¿Qué es presión capilar? Es la magnitud de la saturación de agua en un reservorio para una altura determinada y esta controlada por: •
La estructura porosa de la roca
•
La densidad de los fluidos
•
Las características de energía superficial
77. ¿Qué es desemulsificante? Molécula con carácter hidrofilico, lipofilico que ocasiona la ruptura de la película interfacial de la fase dispersa. 78. ¿Qué es surfactante? Son agentes tensoactivos que son compuestos orgánicos afifilicos. COMBUSTIÓN INSITU 79. Cuáles son los componentes necesarios para que haya una combustión? Combustible, Oxígeno y altas Temperaturas 80. La combustión en reversa tiene tres problemas para su desarrollo Ignición espontánea en las cercanías del pozo inyector El consumo de flujo de aire es el doble del proceso normal El combustible que se consume no es el coke remanente sino la parte intermedia entre el coke y los volátiles del petróleo que se va a producir. 81. Cuales son las ventajas que presenta la combustión húmeda sobre la seca Distribución más eficiente del calor Reducción del consumo de combustible Movimiento del frente de combustión a través del yacimiento más rápido 82. Para que un proceso térmico sea eficiente debe ser Debe ser capaz de aprovechar al máximo los efectos de aumento de temperatura, reducción de viscosidad y vaporización que ocurre en el yacimiento. 83. La ignición del petróleo puede ser Espontánea o Inducida
84.
El yacimiento en el cual se desarrolla un proyecto de combustión insitu se divide en 5 zonas.
Zona de aire y agua: Se encuentran el aire y agua que se inyectan Zona de combustión: Ocurren las reacciones mas altas temperaturas 800 y 1200 ºF Zona de vapor saturado: Vapor, agua, hidrocarburos vaporizados y gases Zona de desplazamiento de gas: Fluyendo petróleo agua y gases Zona virgen: Yacimiento en las mismas condiciones
85. La saturación residual puede ser utilizada como
•
Vaporizado o crakeado
•
Utilizado como combustible
•
Dejado como saturación residual detrás del frente de combustión
86. Cuáles son los mecanismos que ayudan al incremento de la recuperación del petróleo
•
•
Reducción de Viscosidad: Aumento de la temperatura para reducir la viscosidad Vaporización del petróleo: Los vapores del petróleo avanzan delante del frente de combustión se condensan y entran de nuevo al petróleo modificando las características físicas del petróleo
•
Generación de vapor: Se transforma al yacimiento en un generador de vapor
•
Desplazamiento por gases
87.
Cuáles son las variables que afectan los resultados de la combustión in
situ Tasa de inyección de fluido, Saturaciones iniciales, Características de los fluidos, Características de la formación y relación de tasa de aire – agua. 88. Cuáles son los criterios de selección para la implementación de un proceso térmico •
Profundidad: Menores profundidades menores perdidas de calor
•
•
Porosidad: Mayor porosidad menor cantidad de roca que calentar Petróleo In situ: Saturación residual independiente de la Saturación inicial, función de la saturación inicial
•
Saturación de agua: Afecta el resultado de un proyecto, limita el éxito del proyecto
•
Segregación: Canalización de fluidos menor eficiencia de barrido
•
Heterogeneidades: Lenticularidad y estratificación del yacimiento afectan
•
Espesor de arena: Menor espesor mayores pérdidas
•
Movilidad del Petróleo :Elevar temperatura
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL DE PETRÓLEOS PESADOS 89. Cuáles pueden ser las causas de la baja tasa de producción en un pozo. •
Presión (Energía) del yacimiento muy baja
•
Fluidos a producirse muy pesados o viscosos
90. Indique las clases de levantamiento artificial que existen
•
Levantamiento Artificial por Gas (LAG)
•
Bombeo Hidráulico
•
Bombeo de Subsuelo con Balancín
•
Bombeo de Subsuelo con Embolada Larga
•
Bombeo Electro Sumergible
•
Bombeo por Bombeo de tornillo
91. Que factores se deben considerar en la selección de un método de levantamiento artificial. Diámetro de la tubería, Profundidad de la producción, Relación Gas líquido de la producción, Producción de agua, Presión del separador, Longitud y diámetro de la tubería de superficie, Disponibilidad de energía en la superficie, Tipo de petróleo (Gravedad, Viscosidad, y T superficial), Completación de pozos, Capacidad de flujo de la formación y Problemas de producción (Escamas, Arena y Parafinas)
92.Todos los métodos de levantamiento están conformados por 4 elementos básicos cuales son.
Transformador de Energía, Transmisor de energía al fondo del pozo, Transformador de la energía en el fondo del pozo Tubería de flujo del fluido hasta la superficie LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS 93. En el levantamiento por gas de acuerdo a que se analiza el gas y depende de que? Debido a la gran diferencia de movilidad que existe entre el gas y el petróleo y se analiza dentro de las paredes de la tubería formando un anillo alrededor del petróleo. 94. Se aplica en pozos de: Producción intermedia y preferentemente un flujo continuo. 95. Cuáles son los componentes principales? •
Compresor de gas
•
Gas a presión
•
Válvulas de gas lift
•
Tubería de producción
96. Cual es el factor limitante? Viscosidad del petróleo
97. Cuales son los principales problemas de producción de petróleos pesados y mas viscosos o de mayor gravedad. Canalización de gas: Debido a la alta movilidad del gas este se canaliza dentro de la tubería a través del líquido dando como resultado el flujo de una parte de gas inyectado. Producción del pozo: La producción intermitente induce la canalización de gasdentro de la tubería de producción. Efecto Joule Thompson.- Cambio de temperatura del medio debido a la expansión de gas sin transferencia de calor. BOMBEO HIDRAULICO 98. Cuando se aplica el bombeo hidráulico.
Cuando la profundidad de producción no permite la aplicación del método por cabilla Donde las tasas de producción son mayores que las permitidas por el bombeo por cabilla. 99. Descripción del método Para pozos profundos mayores a 6000ft, petróleos pesados y extrapesados y tasa de producción máxima de 1500BN/D
100.
Cuáles son los principales componentes de este método?
Fluido hidráulico, Bomba de superficie, Bomba de subsuelo, Tuberías 101.
Cuáles son los problemas de este método?
Se requiere por lo menos dos tuberías simultáneas Mucho equipo en el fondo Si se presenta algún problema en el equipo habrá que sacar todas las tuberías Es afectado por la producción de arenas parafinas y deposición de escamas BOMBEO DE CABILLA CON EMBOLADA CORTA (BALANCIN) 102.
Describa el método
Capacidad de bombeo de 4000 cp Opera a 7.5 emboladas por minuto Tiene una bomba de 4 1/2 por 3 ¾ Longitud de carrera de 192 pulg 16 ft
103.
Este método está conformado por
Unidad de superficie (balancín, unidad hidráulica), cabillas, bomba de subsuelo y tubería. Balancín: unidad de movimiento, sistema de engranajes, motor Unidad hidráulica: tanque de fluido, motor, bomba hidráulica, cabillas, sistema de mangueras, émbolos y pistones.
104.
Limitaciones
Profundidad de las cabillas: por la elongación de las cabillas Flotación de las cabillas : Cabillas no desciendan de una forma rápida y adecuada cuando se tiene un fluido muy viscoso.
105.
Las fallas que ocurren en el sistema son
Daño de la bomba: Por la producción de sólidos suspendidos en el fluido Ruptura de la tubería: Pérdida de resistencia de la sarta de producción debido al roce con la sarta de cabillas Cabillas partidas: Se debe a la fatiga del metal, bomba de subsuelo atascado o corrosión de las cabillas.
BOMBEO DE CABILLA CON EMNBOLADA LARGA 106.
Descripción del método
Mismo principio que el de embolada corta pero en vez de balancín tiene tres ruedas y dan una longitud de carrera de 120 ft 1440pulg. BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE 107.
Descripción del método
Producción de fluidos de 100 hasta 90000 BFPD, profundidad hasta 12000ft, en tubería de revestimiento de hasta 4 ½ y tiene una eficiencia del 18-68%. 108.
Este método está conformado por:
Unidad de superficie ( cabezal, caja de venteo o unión, transformador, variador de frecuencia, transformador), motor, protector, bomba, separador de gas. 109.
Características mecánicas
Tamaño y peso de la tubería de revestimiento, diámetro y peso de la tubería de producción, profundidad de las perforaciones, posibles problemas existentes. 110.
Características de producción
Tasa de producción actual y deseada, fracción de agua producida, fracción de gas producido, presión estática del yacimiento. Presión fluyente, presión del cabezal, índice de productividad, Sistema de contrapeso. 111.
Características del fluido
Gravedad específica del agua, petróleo y gas, curva de viscosidad vs temperatura de agua, gas y petróleo. Temperatura mínima de flujo, contenido de parafinas, arena y escamas. Composición química del agua y gas, capacidad corrosiva del agua y gas, capacidad de emulsificación. Presión de burbujeo, factor volumétrico de agua y gas.
BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA
112.
Principales componentes
Motor eléctrico y cabezal rotacional Sarta de cabillas Bomba de subsuelo
113.
Principales Problemas
Desenrosque de las cabillas: cuando existe una interrupción de corriente el movimiento rotatorio es inverso Ruptura de las cabillas: Debido al exceso de torque que se aplica al arranque o parada Desgate del rotor: Por la presencia de diluente o arena
TRATAMIENTO DE PRODUCCIÓN DE LOS PETRÓLEOS PESADOS 114.
Como se clasifican los separadores
Verticales, horizontales y esféricos
115.
La separación del líquido y gas incluye los siguientes elementos
-Un recipiente en el cual encontramos: a) sección de separación primaria, b) zona de separación por gravedad, c) Removedor de gotas de neblina, d) salida de gas, e) Área de almacenamiento del líquido. -Capacidad de almacenamiento del líquido para permitir la separación del líquido y gas. -Equipo para el control de nivel del líquido para permitir la separación total del líquido y gas -Válvula de control de presión del tanque -Válvula de descarga y seguridad
116.
Las funciones de un separador de gas son
Eliminación del petróleo de la fase gaseosa Eliminación de la fase gaseosa de la fase gaseosa Separación inicial agua y petróleo Reducción del contenido de arena, barro, arcilla, etc. Eliminación de gases corrosivos como el óxido de carbono y el sulfito de hidrógeno.
117.
La tasa de liberación de gas desde el petróleo está en función de las características siguientes
Propiedades del petróleo (viscosidad, densidad, tensión superficial), Presión de trabajo de separador, temperatura de trabajo separador, Tasa de entrada fluido y forma del separador. 118.
Los principales métodos utilizados para las fases son
Diferencia de densidades, choque contra una pared del flujo, Cambios de dirección de flujo, cambios de velocidad del flujo y fuerzas centrífugas. 119.
Que son las espumas
Son partículas de gas rodeadas de una membrana líquida 120.
Cuáles son los tratamientos que se le dan alas espumas
-Asentamiento: Mediante el tiempo permite la separación. -Movimiento o agitación: La agitación hace que las burbujas cohalescan y formen burbujas de mayor tamaño y se separen. -Calor: Reduce la viscosidad y tensión superficial con lo que reduce el entrampamiento de gas -Diluente: Reduce la viscosidad y tensión superficial del petróleo -Químicos: Cualquier química que reduzca la tensión superficial entre el gas y el petróleo ayuda a la separación del gas.
121.
La espuma reduce la capacidad de que y debido a que
Reduce grandemente la capacidad de los separadores de gas y petróleo debido al aumento de retención para una separación y estabilización adecuada para obtener una calidad de petróleo deseada. 122.
Que es una emulsión
Es la unión de dos líquidos inmiscibles
123.
Cuáles son los tipos de emulsiones que existen
Normal: dispersión de agua en petróleo 124.
Inversa: dispersión de petróleo en agua
Para la formación de emulsiones deben existir tres condiciones básicas
Dos líquidos inmiscibles, suficiente agitación para dispersar un líquido, agente emulsificante.
125.
La emulsión de que puntos de producción puede llegar a formarse
Bombas de subsuelo, a través de líneas de flujo, Bombas que transfieren el petróleo a superficie, Cambios de presión a través de reductores, válvulas. 126.
Cuál es la forma más rápida de prevenir una emulsión
Eliminando uno de los fluidos o eliminar los puntos de agitación 127.
Qué son agentes emulsificantes
Son químicos tensoactivos que disminuyen la tensión superficial entre el agua y el petróleo 128. La formación de emulsiones también se presenta por malas prácticas de campo cuales son Producción de agua por mala cementación, mal control en la inyección de agua, excesiva turbulencia, sobrebombeo del petróleo, uso de más gas que el requerido en el levantamiento artificial. 129.
Cuáles son los pasos para tratar emulsiones
-Desestabilización: Calor y substancias químicas -Cohalescencia: Agitación, platos de cohalescencia, campos eléctricos, lavado, filtrado, empaque de fibras, calor, efectos gravitacionales, tiempo de retención, centrífugas. -Separación gravitacional: Asentamiento por gravedad, calor, centrifugación
130.
Cuáles son los efectos del calor sobre los líquidos
El petróleo reduce drásticamente su viscosidad El calor aumenta la velocidad de movimiento de las moléculas El calor reduce el efecto del emulsificante El calor en algunos casos puede incrementar la diferencia de densidades
131.
Cuáles son las acciones de la química demulsificadora
Fuerte atracción hacia la interface agua/petróleo Foculación de las gotas dispersas Cohalescencia de las gotas dispersas Cambio de mojabilidad de las fases solidas suspendidas
132.
Cuales so9n los fenómenos de los campos eléctricos
Las gotas de agua pueden polarizarse y alinearse de acuerdo a las líneas de fuerzas eléctricas El campo eléctrico debilita la película que rodea la gotas Las gotas se adhieren a un campo eléctrico cuando existe un campo eléctrico.
133.
Que es el tiempo de retención
Se define como aquel necesario para alcanzar una separación entre las dos fases deseadas.
134.
Porque se generan las emulsiones inversas
Producción de agua alta Contenido de sólidos en agua muy bajo Agua ligeramente alcalina y petróleo base nafténica
135.
Cuál es el contenido de sal en un petróleo de 1 % de agua
55 lbs por cada 1000 barriles
TRATAMIENTO PARA EL TRANSPORTE DE PETRÓLEOS PESADOS
136.
Cuáles son las consideraciones para transportar un petróleo pesado
Diámetro de la tubería de flujo, temperatura de flujo del fluido y distancia a la cual se desea enviar el fluido
137.
Cuáles son las alternativas de transporte
Bombeo de petróleo a las mismas condiciones, Uso de un oleoducto térmicamente aislado o no, Agregar diluente para bajar su punto de flujo, Agregar agua para formar una película que rodea la tubería, Crear emulsión mezclando agua y petróleo, Procesar el petróleo antes de ser transportado, Calentar la tubería, Inyección de químico, Uso de microorganismos, Combinación de métodos. 138.
Tipos de fluidos
Newtoniano: la viscosidad no afectada por la magnitud y tipo de movimiento. Dilatante: Viscosidad aumenta a medida que aumenta la agitación. Plástico: Tiene punto crítico de flujo, el cual debe superarse antes que el flujo inicie, viscosidad disminuye al aumentar la agitación. Pseudoplástico: No tiene punto crítico pero su viscosidad disminuye a medida que aumenta el movimiento. Tixotrópicos: Viscosidad disminuye al aumentar la agitación, pero es dependiente de la duración de la agitación.
139.
Cuáles son los tratamientos para los petróleos pesados:
-Procesos térmicos: Calentamiento y enfriamiento para disolver parafinas con lo que se reduce su viscosidad. La teoría en la que se basa es en enfriar el petróleo que contiene parafinas y asfáltenos rápidamente para que los asfáltenos actúen como dispersores de las prafinas impidiendo la formación de cadenas largas que hacen viscoso al petróleo. -Diluentes: Agregar un fluido de baja viscosidad (petróleo más liviano). -Químicos: 1.- los que causan modificación en la estructura cristalina de la parafina 2.Inhibidores que modifican la distribución de los cristales de la parafina. -Mejoramiento del petróleo: Cokificación, desasfaltenización, Hidrogenación directa. -Emulsiones o dispersiones: formar anillo de agua para transportar petróleo.
140.
Que es mezcla perfecta
Aquella en la cual dos o más componentes mediante la acción de mezclado son puestos en contacto de tal forma que cada componente se encuentra distribuido tan uniformemente como sea posible.
141.
Cuáles son los mecanismos para modificar los cristales de parafina
1.- El aditivo sale de la solución antes que los cristales de parafinas y causa aglutinación de estos 2.- El aditivo sale simultáneamente con los cristales de parafina y se cristalizan simultáneamente 3.- El aditivo sale de solución inmediatamente después de los cristales de parafina y se adhieren a estos
142.
Cuáles son los requerimientos de la química
Debe actuar con bajas concentraciones Los productos no deben degregarse durante bombeo, transporte y almacenamiento El producto debe ser compatible con los procesos de refinación 143.
Cuál es la condición para flujo anular en agua
Que la densidad del petróleo sea la misma que el agua
144.
Que es Orimulsión
Son emulsiones de bitumen en agua que se comercializan como combustible para calderas se dan en la parte del Orinoco, es un fluido no newtoniano que para una temperatura y tasa dada exhibe un cambio de viscosidad aparente con el tiempo.
145.
Cuáles son las facilidades de superficie.
Líneas de flujo: 6 pulgadas Estaciones de producción: Válvulas y equipos que permitan su manejo Oleoductos secundarios: Transportan petróleo desde las estaciones hasta las facilidades de almacenamiento Facilidades de almacenamiento: dependen de la capacidad de producción y la distancia hasta el terminal de embarque, tanques de calentamiento interno.
