FACILIDADES DE SUPERFICIE
Compresi on gas ESTRACCIO N
REcolecci on
Proceso del gas
separacio n Tratamie nto crudo
Almacen ajemedic ion bombeo
introduccio n
• Una instalación de tratamiento de crudo comienza con la separación de los fluidos provenientes del pozo en tres fases (petróleo, gas y agua) y sigue con el procesamiento de cada una de ellas para ponerlas “en especificación” de venta (gas y petróleo) o de reciclaje para uso (agua).
INTRODUCCION
• La emulsión se caracteriza por su alto contenido de agua, el cual le confiere un volumen importante que dificulta el uso y disposición final del crudo. La utilización de tratadores, especialmente térmicos, en estaciones de descarga es una de las alternativas tecnológicas para mejorar la gestión y tratamiento de crudo. Estos tienen como función producir crudo limpio y agua de proceso en las estaciones
Formas de agua salina producida con petróleo crudo
Representación esquemática de: (A) Un sistema sin dispersión (B) Una emulsión Oil‐Water (C) Una emulsión Water‐Oil
FORMAS DE AGUA SALIDA PRODUCIDA CON EL PETROLEO CRUDO
TRATAMIENTO DE LA EMULCION
Diagrama de flujo de equipos de producción en superficie
PROCESO DE DESHIDRATACION y TRATAMIENTO
El método de tratamiento del petróleo crudo “húmedo” para la separación del agua asociada varía acorde a la forma en la cual el agua es encontrada con el crudo. La remoción del agua‐libre es lo primero que sucede en el proceso de tratamiento, seguido por la separación de combinados o agua emulsionada con arena y otros sedimentos. Un sistema de deshidratación compromete varios tipos de equipos: • ‐ Free‐water knockout vessel • ‐ Wash tank • ‐ Gun barrel • ‐ Flow treater (heater/treater) • ‐ Chemical/Injector • ‐ Electrostatic dehydrator
• TANQUES • Un tanque es un recipiente para almacenar fluidos. En las baterías se usan para almacenar crudo, agua o una mezcla de estos. • De acuerdo a su uso se clasifican en: • De almacenamiento (Stock tank) • De prueba (Test tanks) • De lavado (wash tanks) • Los tanques de lavado reciben una mezcla de agua y aceite para ser dejada en reposo y lograr una separación. Estos pueden ser los FWKO y los Gun Barrels.
Fwko Esta diseñado para retirar el agua libre q se ha decantado mientras los fluidos del pozos qudan quietos dentor del despacio de decantacion del tanke(algunos minutos) la remocion del agua libre evita la sobrecargar de las lineas de flujo q anteceden ala planta de tratamiento
Método TERMICO Desde el comienzo de la Industria Petrolera, la adición de calor se considera beneficiosa para la deshidratación de crudos. Consiste en disminuir la tensión interfacial para propiciar la coalescencia de las micro gotas de agua, disminuye la viscosidad y la densidad de un crudo. Los tratadores‐calentadores pueden ser de tipo directo e indirecto en función de la forma en que se aplica el calor. Dependiendo del tipo de crudo y la temperatura requerida para la deshidratación se tiene: tratadores de tipo directo y tratadores de tipo indirecto. Desventajas Reduccion del volumen del crudocuando el calentamiento es alto al evaporarse este Variacion de las propiedades fisicas del crudo aumento de la densidad y viscocidad desminuyendo su valor comercial Costos mucho mayores por equipo y combustible Incremento de costos por poblemas de corrocion y mantenimiento Riesgo potencial de accidentes graves , mayores q el quimico
Métodos TERMICOS • Tratadores de tipo directo En los tratadores‐calentadores de tipo directo el calor es transferido por contacto directo de la corriente alimentada con el calentador. Se aplica básicamente en crudos pesados que requieran temperaturas de calentamiento igual o mayores a 180 ºF la cual se logra haciendo pasar el crudo directamente a través de calentadores. • Tratamiento indirecto Se aplica básicamente en crudos medianos o pesados que requieran temperaturas de calentamiento en elorden de 160 ºF se alcanza inyectando agua caliente a la línea de crudo. Se utilizan calentadores similares a los anteriores llamados hornos, para el calentamiento del agua.
Método QUIMICO El tratamiento químico consiste en aplicar un producto demulsificante sintético denominado en las áreas operacionales de la industria petrolera como “química deshidratante”, el cual debe ser inyectado tan temprano como sea posible a nivel de superficie o en el fondo del pozo. Esto permite más tiempo de contacto y puede prevenir la formación de emulsión corriente abajo. La inyección de demulsificante antes de una bomba, asegura un adecuado contacto con el crudo y minimiza la formación de emulsión por la acción de la bomba
TRATAMIENTO QUÍMICO Se agregan determinadas sustancias químicas llamadas DEMULSIFICANTES, los cuales se concentran en la interfase de la emulsión y atacan la sustancia causante de la emulsión ya sea por alteración de la tensión interfacial, por variación de la MOJABILIDAD, debilitación de la película emulsificante o neutralizando las cargas de los glóbulos de la emulsión. Los agentes DEMULSIFICANTES más comunes para emulsiones normales son: Sílice finamente
quimico
• Para la determinación del demulsificante apropiado, se realizan pruebas de laboratorio, variando • productos y dosificaciones. • Su aplicación debe incluir una buena agitación y tiempo prudencial de mezcla, por esta razón es • importante escoger el mejor sitio de inyección. Estos sitios pueden ser la línea de flujo (cerca de cabeza • de pozo), en el fondo del pozo a través del anular entre casing y tubing, en tanques, etc. • Las emulsiones en caliente se rompen con mayor facilidad que en frío. • Dentro de las ventajas de este tratamiento tenemos: • Bajo costo de instalación y operación • Equipo y proceso sencillo • Adaptable fácilmente para altas y bajas presiones • Demulsificación rápida y efectiva • No alteración de calidad del crudo. • El sitio de aplicación del químico es muy • importante y se debe estudiar con cuidado al • diseñar una planta de tratamiento. • Se debe tener suficiente agitación después • de inyectar el desemulsificante con el fin de • que se mezcle íntimamente con la emulsión y • establezca contacto con todas y cada una de • las gotas de agua suspendidas.
• Lugar desocificaion: En la linea de produccion por medio de bombas dosificadoras En el fondo de poso agregandolo por el espacio anular La proporsion usada depende del tipo de desemulionante y de las caracteristicas de la emulcion pero se puede inicial con una docificaion de 20ppm y variandola en funcion de los resultados • El punto donde se agrega el desemulsificante es muy importante y debe en lo posible reunir los siguientes parámetros en forma óptima para que cumpla su función de la mejor manera. • Agitación • Tiempo de agitación • Temperatura
• Existen químicos que se inyectan para diversas tareas (bactericidas, inhibidores de corrosión, inhibidores de incrustaciones, secuestrantes de oxígeno, antiespumantes, etc.). El problema que acarrea su uso radica en que los principios activos de estos productos incluyen tensoactivos. Los químicos usados en el rompimiento de emulsiones tienen un efecto coagulante. Es importante seleccionar el tipo de químico en función del tipo de fluido presente. • Para determinar la dosis óptima del producto químico que se desea emplear, se realiza una prueba de jarras
• Ventajas del Tratamiento Químico • Bajo costo de instalación • Proceso y equipo sencillo • Versátil en cuanto a capacidad de desplazamiento para grande y pequeña escala • La calidad del crudo no se altera • Separación rápida y efectiva
Método ELECTRICO Este método se utiliza en combinación con los Métodos Químico, Mecánico y Térmico en la deshidratación de crudos. Consiste en utilizar un campo eléctrico, relativamente fuerte, que induce una orientación polarizada de cargas sobre las moléculas en las superficies de las gotas de agua. Los cambios de polaridad del campo eléctrico aplicado ocasionan una alta frecuencia de choques entre las gotas de agua, con lo que se acelera la coalescencia y se reduce significativamente el tiempo de reposo requerido por el crudo tratado. Los equipos utilizados en este método son los Deshidratadores Electrostáticos
electrico • Los procesos de deshidratación electrostática consisten en someter la emulsión a un campo eléctrico intenso, generado por la aplicación de un alto voltaje entre dos electrodos • La aplicación del campo eléctrico sobre la emulsión induce a la formación de dipolos eléctricos • en las gotas de agua, lo que origina una atracción entre ellas, incrementando su contacto y su • posterior coalescencia. Como efecto final se obtiene un aumento del tamaño de las gotas, lo que • permite la sedimentación por gravedad.
