Informe de Pasantias - Planta Vuelta Grande - Mauricio Villagomez Coronado

Santa Cruz de la Sierra – Bolivia, Abril 2016

Mauricio Villagómez Coronado

PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE

INDICE I.

INTRODUCCION ..................................................................................................................................................4 1.1.

Ubicación Geográfica. .................................................................................................................................4

1.2.

Criterios de Diseño. ....................................................................................................................................5

II.

PRODUCCION......................................................................................................................................................6 2.1.

Sistemas de Producción. .............................................................................................................................7

2.2.

Colectores. ..................................................................................................................................................8

2.3.

Líneas de Inyección.....................................................................................................................................9

2.4.

Separadores. ...............................................................................................................................................9

2.4.1. 2.5.

Separador de Grupo Súper-Baja V-204 ....................................................................................................11

2.5.1. 2.6.

Clasificación de los Separadores.......................................................................................................10

Separador de Prueba Súper-Baja V-201 y 17.23 ..............................................................................12

Separador de Grupo Sub-Baja V-203 ........................................................................................................13

2.6.1.

Separador de Prueba 17.31 ..............................................................................................................14

2.7.

Separador V-07 (San Roque) ....................................................................................................................14

2.8.

Sistemas de Compresión ..........................................................................................................................15

2.8.1.

Compresores de Sub Baja Presión. ...................................................................................................17

2.8.2.

Compresores de Súper Baja Presión. ...............................................................................................19

2.8.3.

Compresores de Intermedia Presión. ...............................................................................................21

2.8.4.

Compresores de Alta Presión 17.1. ..................................................................................................22

III.

SISTEMA DE DESHIDRATACION DEL GAS ......................................................................................................24 3.1. Etapa de Deshidratación con Glicol (TEG). ....................................................................................................24 3.2.

IV.

Deshidratación con Cribas Moleculares. ..................................................................................................28 SISTEMA CRIOGÉNICO ..................................................................................................................................30

4.1. Proceso Criogénico. .......................................................................................................................................30

V.

4.2.

Columna De-Etanizadora 17.13. ...............................................................................................................35

4.3.

Columna De-Butanizadora 17.14..............................................................................................................37

4.4.

Etapa De Compresión En El Turbo Compresor .........................................................................................40

4.5.

Etapa De Compresión En La Turbina Solar ...............................................................................................41

ESTABILIZACIÓN................................................................................................................................................42 5.1. Estabilización del Condensado. .....................................................................................................................42 5.1.1. Tanque Alimento ....................................................................................................................................43 5.1.2. Torre de Estabilización............................................................................................................................44 5.1.3. Tanque Auxiliar Expánsor (flash) (17.24) ................................................................................................45 2


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE VI.

AGUAS DE FORMACION................................................................................................................................47

6.1. Sistema de Aguas de Formación....................................................................................................................47 6.2. VII.

Planta de Tratamiento de Agua ................................................................................................................49 ANALISIS DE LABORATORIO. .........................................................................................................................50

7.1. Laboratorio. ...................................................................................................................................................50 7.2. VIII.

Cromatografía de Gases ...........................................................................................................................50 SISTEMAS AUXILIARES. .................................................................................................................................54

8.1. Sistema de Aire de Instrumentación. ............................................................................................................54 8.2.

Generadores .............................................................................................................................................55

8.3.

Hoil Aceite Caliente ..................................................................................................................................58

IX.

CONCLUSIONES.............................................................................................................................................58

X.

RECOMENDACIONES ........................................................................................................................................59

XI.

AGRADECIMIENTOS. .....................................................................................................................................59

3



I.

INTRODUCCION 1.1.

Ubicación Geográfica.

El Campo Vuelta Grande (VGR) se encuentra ubicado geográficamente en la Provincia Luis Calvo del Departamento de Chuquisaca, al Sur-Este del Territorio boliviano, a una distancia de 132 km de la ciudad de Camiri. Las áreas colindantes a la planta son: Al norte Campo Petrolero “El Porenir”, Al sur el pueblo de “Tigüipa”, Al oeste el pueblo de “Macharety”, al este el pueblo de “Carandaity”. Este Campo fue descubierto por YPFB en abril de 1978 con la perforación del pozo VGR-X1 alcanzando una profundidad de 3233 m en las arenas productoras Tapecua y Cangapi. Sucesivamente se perforaron los pozos de avanzada que confirmaron la existencia de reservas en cantidades comerciales y los de desarrollo posibilitando la producción racional del Campo Vista Satelital: Planta Vuelta Grande

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Campo Vuelta Grande YPFB – CHACO S.A.

Pueblo más cercano: TIGUIPA

1.2.

Criterios de Diseño.

La planta de Tratamiento de Gas de Vuelta Grande transforma la corriente de natural proveniente de los pozos productores, en GLP y Gasolina Natural. La planta explota el recurso natural del yacimiento gasífero con inserciones de producción a distintas profundidades, la configuración de explotación tiene el objetivo de conseguir la presión del yacimiento, así como también mantener las condiciones de operatividad de los pozos productores. Actualmente la mayoría de los pozos utiliza el medio de recuperación de surgéncia natural, sin embargo también existen algunos pozos que utiliza el medio de recuperación de Plunger Lift. Ya que las características de procesamiento de la planta exigen un caudal determinado a una cierta presión, se ha logrado mantener estas condiciones gracias a la implementación de nuevos sistemas para adecuarse al decaimiento natural del yacimiento, como es la distribución por sistemas de presión, alta, intermedia, baja, sub-baja y súper-baja. En la actualidad y justamente debido a este decaimiento natural del yacimiento, solo se cuenta con pozos bajo el sistema de sub-baja y súper-baja.

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Esta planta se caracterizaba por ser uno de los mayores productores de GLP (hoy en día se produce GLP en las plantas de Rio Grande y Gran Chaco), Gasolina, Gas, Condensado del país, ya que cuenta con hidrocarburos ricos en propano, butano, pentanos y demás pesados. La Planta VGR, para su operación cuenta con las siguientes bases de diseño: DISEÑO DE PLANTA VGR Flujo máximo de Diseño Flujo Actual Presión de la Planta (Diseño) Presión de la Planta (Actual) Temperatura de gas al proceso (máx)

DATOS 100,0 MMSCFD 35 MMSCFD 1450 PSIG 1200 PSIG 100°F

Un proceso muy importante con el que cuenta esta planta es el proceso criogénico que consiste en separar el etano y otros hidrocarburos del gas natural. El corazón de este proceso es el Turbo-Expander, que enfría y reduce la presión del gas de -11 a -90°F y 1182 a 368 PSIG formando licuables. Sin embargo hoy en día debido al Caudal que se maneja en la planta ya no se utiliza el Turbo Expander, entonces la caída de presión se la realiza mediante la una Válvula de Expansión J.T. (efecto Joule-Thompson)

II.

PRODUCCION

La Planta VGR, tiene 36 pozos perforados, además de los pozos exploratorios creados al inicio de las operaciones, cada pozo puede contar con dos líneas de producción (larga y corta), estos pozos son dirigidos hacia la planta de tratamiento por cañerías, estas pueden dirigir el caudal de una o más líneas de producción, los pozos también cuentan con rutas alternativas en caso de que sea necesaria la inyección en este. Además de los 36 pozos perforados, la Planta cuenta con una línea de alimentación de condensado, agua y gas del campo San Roque, la cual ayuda a elevar la producción de la planta Vuelta Grande.

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2.1.

Sistemas de Producción.

Los pozos y los colectores están clasificados de acuerdo a la Presión de reservorio en: 

Pozos de Intermedia (560 PSIG),



Pozos de Baja (450 PSIG),



Pozos de Sub Baja (220 PSIG) y



Pozos de Súper Baja (60 PSIG).

Pozo

Choke

Petróleo Diario (Bbls)

Gas diario (MSCF)

Agua Diaria (Bbls)

Presión de Surgencia (PSIG)

Presión de Separación (PSIG)

Gasolina Diaria (Bbls)

GLP Diario (m3)

POZOS SISTEMA DE SUB BAJA (220 PSIG) VGR-20 VGR-21 VGR-22C VGR-10 VGR-34 VGR-35 VGR-20 VGR-01C VGR-02L VGR-07C VGR-08 VGR-09 VGR-11C VGR-11L VGR-17L VGR-18C VGR-19 VGR-25C VGR-25L VGR-32L VGR-02C VGR-03 VGR-12C VGR-12L VGR-15C VGR-15L

28 24 32 34 24 22 28 34 24 34 40 42 24 28 32 38 40 28 104 40 26 104 104 44 104 104

10 20 2 29 22 22 10 20 2 10 12 10 11 20 12 20 30 12 0 8 0 2 0 10 0 0

3339 3425 4506 4612 2229 1567 3339 2666 1142 1976 3217 2711 1150 1598 1940 4199 3682 2210 511 2952

0 0 1 1 0 0 0 1 2 0 2 0 0 2 1 3 0 2 0 2

980 1200 1050 750 840 700 980 340 400 360 390 500 455 380 380 560 580 500 220 420

560 559 560 431 426 425 560 213 210 210 212 210 210 211 212 212 212 214 210 212

POZOS SISTEMA DE SUP BAJA (60 PSIG) 1632 0 475 57 462 2 130 60 544 0 78 60 2718 2 300 60 1134 3 110 60 1149 0 120 56

19 27 16 62 21 21 19 34 8 24 31 33 17 22 27 52 45 29 7 25

10,3 13,3 7,4 19,2 9,6 9,3 10,3 13,9 3,3 10 12,4 13,2 7,7 8,7 12,7 19 19,3 11,8 2,4 11,1

18 8 12 36 18 21

6,6 3,4 2,8 9,8 7,8 7,5

7


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE VGR-16 VGR-17C VGR-23 VGR-24C VGR-27 VGR-28 VGR-29 VGR-30C VGR-30L VGR-31C VGR-32C VGR-33 VGR-36C

2.2.

38 104 104 104 20 38 104 104 26 28 36 104 30

1 0 6 4 3 0 8 0 0 3 0 0 0

2235 717 909 810 750 2518 1458 552 1350 1260 746 917 1836

0 0 3 0 39 2 0 0 0 0 0 0 10

300 80 140 125 460 370 140 75 360 320 130 130 440

58 60 60 58 60 57 59 63 57 59 60 60 59

26 12 15 13 12 52 24 9 18 21 10 18 26

10,2 4,5 5,4 3,8 4,2 16,8 8,2 3,1 6,9 5,9 3 5,5 8,6

Colectores.

La planta de tratamiento de gas Vuelta Grande cuenta con las líneas de recolección, Sub-Baja y Súper-Baja, las cuales se clasifican de acuerdo a las presiones de operación de los separadores con los que cuenta la planta de gas. Cada uno de los colectores se caracteriza por tener dos líneas de recolección, cada una de estas de diámetros diferentes; la línea de mayor diámetro (denominada de grupo) recibe un conjunto de pozos de llegada; en contraste, la línea de menor diámetro (denominada de prueba) recibe un pozo, esta última se lo utiliza para la respectiva prueba de producción de un pozo.

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2.3.

Líneas de Inyección.

Las líneas 27, 22 LC y 21, se utilizaban como líneas inyectoras y las líneas 14, 16 LL y 22 LC, se utilizaban como llegada de la batería. Estas líneas en la actualidad ya no se encuentran en funcionamiento porque la producción del gas ya no es excedente. Por lo tanto, no es necesario utilizar el compresor Clark, el cual anteriormente lo utilizaban para reinyectar gas a los pozos.

2.4.

Separadores.

Se tiene un conjunto de separadores, los cuales están clasificados por su presión y temperatura de operación, a continuación, se verá la clasificación de los separadores y al sistema que pertenecen. Estos separadores se sub dividen en separadores de grupo y de prueba.

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2.4.1. Clasificación de los Separadores.

SEPARADORES Trifasicos

Sub-Baja

Super-Baja

220 PSI

17.31

Sep. de Prueba

V-203

Sep. de Grupo

60 PSI

17.23 V-201 Sep. de Prueba

Sep. de Prueba

V-204

Sep. de Grupo

Separadores de Grupo. Los separadores de grupo generalmente tienen una mayor capacidad en volumen de gases, puesto que estas tienen un diseño especial, ejemplo mayor espesor en la chapa de los separadores, para manejar la producción de varios pozos.

Separadores de Prueba. En contraste a los separadores de grupo, los separadores de prueba tan solo pueden contener un volumen mínimo y solo se puede manejar la producción de un solo pozo por sistema.

Separadores de Producción. Todos los separadores de producción son trifásicos horizontales, los cuales están encargados de separar la mezcla hidrocarburífera de agua, petróleo y gas.

Los separadores están equipados con controladores de nivel tanto para el agua como para el condensado, así mismo tienen medidores másicos de agua, condensado y gas, los cuales proporcionan parámetros de caudal, volumen acumulado y otros el tiempo real tanto en los separadores como en la sala de operaciones. A su vez estos separadores están equipados de manómetros y termómetros. El diseño y los parámetros de diseño y funcionamiento de los separadores se detallan a continuación:

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2.5.

Separador de Grupo Súper-Baja V-204

El separador V-204 de (Grupo), corresponde al nuevo sistema implementado en la planta, el cual es de Súper baja con una presión de (60 PSIG). La corriente Agua de salida, al circuito de drenaje cerrado, que luego se explicara en la sección de Aguas de Formación, el Condensado que se obtiene de este separador va al tanque alimento que también será explicado posteriormente, el Gas obtenido será direccionado al Depurador 17.55, donde se separa cierta tasa de líquidos y/o partículas sólidas que el gas estuviera arrastrando, posteriormente va hacia el sistema de compresión respectivo.

Fig. Separador V204

Fig. Depurador 17.55

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2.5.1. Separador de Prueba Súper-Baja V-201 y 17.23 Debido a la gran cantidad de pozos que son producidos bajo el sistema de Súper-Baja, a causa del declinamiento del Campo, se utiliza dos separadores de prueba, para someter a un pozo en cada uno de ellos, a las pruebas correspondientes de Presión, Caudal de Gas, Condensado y Agua. La corriente de salida de las diferentes fases, Gas, Condensado y Agua se une a las corrientes de salida del Separador de Grupo de Súper-Baja, V-204, de cada fase respectivamente.

Fig. Separador V-201

Fig. Separador 17.23

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2.6.

Separador de Grupo Sub-Baja V-203

El separador V-203 de (Grupo), corresponde al sistema de Sub baja. El Gas de Salida se va hacia el depurador 17.50 y luego hacia el sistema de compresión correspondiente. Anteriormente se contaba con el separador V202, el cual se lo utilizaba como separador de prueba, pero hoy ya no se encuentra en funcionamiento.

Fig. Separador V-203

Fig. Depurador 17.50

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2.6.1. Separador de Prueba 17.31 En esta etapa no existe un separador de prueba es por esto que para poner a prueba un pozo de sub baja se utiliza un separador del sistema de intermedia como el 17,31 o el 17,32.

Fig. Separador 17.31

2.7.

Separador V-07 (San Roque)

El separador V-07, es la fuente de llegada del condensado y agua desde la planta de tratamiento de San Roque que se encuentra a pocos kilómetros de la planta Vuelta Grande.

Fig. Separador V-07

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Diagrama de Flujo: Separador V-07

El condensado de este separador se dirige hacia el Tanque de alimento 17,19 y el agua se dirige al separador SCUD (S-01) y posteriormente es bombeado hacia los TKs -1B y 1C, de los cuales se bombea hacia el pozo 6 de inyección de aguas de formación.

2.8.

Sistemas de Compresión

Los compresores son máquinas que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidos compresibles (gases y vapores) sobre los que operan, para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presión. Un compresor admite gas o vapor a una presión P1 dada, descargándolo a una presión P2 superior. La energía necesaria para efectuar este trabajo la proporciona un motor eléctrico o una turbina de vapor. Esta sección sirve para elevar la presión de aquellos gases que provienen de sistemas de súper-baja, sub-baja, baja y de intermedia presión a una presión de 1200 PSIG, la cual es presión de operación actual de la planta de tratamiento de gas. La planta de tratamiento de gas cuenta con un conjunto de 10 compresores, los cuales están distribuidos de acuerdo a la presión de trabajo de los compresores, a continuación se detalla los compresores con sus respectivas presiones de trabajo y diseño:

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Parámetros de Operación de los Compresores. Compresor

Capacidad c/u [MSCFD]

N°

Marca

3

Dresser Rand

15000

2

Caterpillar

11000

1

Caterpillar

24000

1

Dresser Rand AT

23000

2

Dresser (Waukesha)

T.O.[°F]

ETAPA

13000

Ts

P.O[PSI] Td

Ps

Pd

1°

84

203

565

1300

1° 1° 1° 2° 1° 2°

80 80 100 110 100 110

208 203 260 225 230 240

555 565 230 640 250 650

1300 1260 640 1280 650 1300

1°

76

211

210

544

1°

88

159

52

93

2° 1° 2°

97 86 101

197 159 196

93 52 96

210 96 210

Clasificación de los Compresores Numeración

Categoría

Compresor

12.5 L

Súper Baja

Dresser Rand K

12.5 K

Súper Baja

Dresser Rand L

12.5 I

Dresser Rand AT

12.5 H

Caterpillar H

Sub Baja 12.5 G 12.5 F 12.5 E 12.5 D 12.5 C

Intermedia

Caterpillar G Caterpillar F Dresser E Dresser D Dresser C

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2.8.1. Compresores de Sub Baja Presión. Las líneas de gas procedentes del separador V-203 (presión sub-baja) se dirigen hacia los compresores 12.5 F, 12.5 G, 12.5 H y al 12.5 I. Las líneas de gas de descarga de los 3 primeros compresores, con una presión de succión de 230 PSIG y presión de descarga de 1280 (PSIG), fluyen hacia el separador 17.1 de alta presión. La línea de gas del compresor 12.5 I (AT), con una presión de succión de 210 PSIG y una presión de descarga de 544 (PSIG), se dirige hacia la salida del gas del separador 17.30 de presión intermedia. Estos gases se combinan para ingresar al depurador 17.41 y posteriormente al sistema de compresión intermedia (Dresser C, D, E). Los gases de salida de estos compresores fluyen hacia el separador de alta presión 17.1. Fig. Compresor AT

Fig. Compresor AT

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Fig. Compresor CAT G

Fig. Compresor H y su Enfriador

Los compresores Caterpillar F, G y H del sistema de Sub-Baja Presión, tienen a su vez un sistema extra de refrigeración, este sistema se denomina Evaporítico, El cual brinda un enfriamiento extra debido a la salida de altas presiones y temperaturas de los compresores Este enfriador evaporítico son instalaciones que ponen en contacto una corriente de gas, con otra de agua para disminuir la temperatura del aire, aprovechando la energía absorbida por el agua en su proceso de evaporación, en resumen, consiste en disminuir la temperatura del gas de salida de estos compresores utilizando agua para ello.

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Fig. Enfriador Evaporítico

2.8.2. Compresores de Súper Baja Presión. Las líneas de gas procedentes de los separadores V- 204 y V-201 (presión súper-baja) se dirigen hacia el depurador 17.55, y posteriormente hacia los nuevos compresores 12.5 K-L (Dresser, Waukesha). El flujo de gas de estos compresores que tienen una presión de succión de 52 PSIG y una presión de descarga de 210 PSIG, fluyen hacia 19


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE la línea de gas de salida del separador V-203 (Sub-Baja), donde se empalman para ingresar al depurador 17.50 y seguidamente al sistema de compresión de (Sub-Baja), y al igual que en el anterior caso, la salida de este gas se dirige hacia el separador 17.1 de alta presión. Fig. Compresor K

Fig. Compresor L

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2.8.3. Compresores de Intermedia Presión. Por último, se tiene a los compresores Dresser (C, D, E), que tienen una presión de succión de 555 PSIG y una presión de descarga de 1300 PSIG, estos separadores comprimen el gas de las líneas de presión intermedia. La descarga de estos gases de alta presión fluye hacia el separador de alta presión 17.1.

Fig. Compresores Dresser (C, D, E)

Cada compresor está equipado con un sistema de refrigeración (coolers), esto con la finalidad de enfriar el agua de refrigeración de los motores, y además de enfriar la descarga de gas de los compresores.

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Todos los compresores de la planta de tratamiento de gas están alimentados por gas combustible, que proviene de la misma planta. Estos a su vez cuentan con sus propios instrumentos de medición. A parte de estos instrumentos, se ha automatizado algunos parámetros que pueden ser captados en tiempo real en la sala de operaciones para su respectivo monitoreo, estos parámetros que se monitorean en sala son: -

Temperatura de succión.

-

Temperatura Inter etapa.

-

Temperatura descarga.

-

Presión succión.

-

Presión Inter etapa.

-

Presión Descarga.

-

Temperatura aceite de motor y compresor.

-

RPM.

-

Temperatura cilindros motor.

2.8.4. Compresores de Alta Presión 17.1. El separador 17.1 de alta presión, es un separador trifásico donde converge todo el gas comprimido procedente de las etapas de compresión intermedia, baja, sub-baja y súper-baja. Este separador está diseñado para una capacidad de 100 MMSCFD. Como su nombre lo indica es de alta presión (1200 PSIG a 95°F), su función es la de separar las corrientes de gas, agua y condensado. Fig. Separador de Alta 17.1

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE El flujo de gas del separador 17.1, fluye hacia el intercambiador gas-liquido 16.26, donde intercambia calor con el condensado estabilizado proveniente del intercambiador liquido-liquido (16.25) el cual intercambia calor con el condensado estabilizado que viene como reflujo del intercambiador (16.24) y el condensado no estabilizado del separador 17.1. El flujo de gas que fluye del intercambiador gas-liquido (16.26) se dirige hacia la Torre de Deshidratación 17.7 con una temperatura de 105°F. Diagrama de Flujo N°3: Separador de Alta presión (17,1)

Las líneas de petróleo separadas, son conducidas a la zona de estabilización de condensado, para la obtención de un adecuado TVR y permitir que los componentes más volátiles como el gas continúen al proceso criogénico. Cabe mencionar que el separador 17.22 de (prueba), pertenece al sistema de alta que actualmente no se encuentra en uso, solo es utilizado como reciclo cuando se para un compresor.

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III.

SISTEMA DE DESHIDRATACION DEL GAS

3.1. Etapa de Deshidratación con Glicol (TEG). El gas proveniente del separador de alta presión se dirige a un intercambiador de calor, esto con el objeto de mantener una temperatura adecuada para su tratamiento. Posteriormente el contenido de agua de los hidrocarburos gaseosos que son procesados a través del Sistema de Recuperación de GLP, tiene que ser reducido a un nivel que prevenga la formación de hidratos cuando se llegue a la mínima temperatura de diseño de -95ºF, a la salida del expansor. Motivo por el cual la Planta Vuelta Grande presenta un sistema de deshidratación de dos etapas, utilizando TEG (Trietilenglicol) en la primera etapa y Cribas moleculares en la segunda etapa, que provee el diseño más económico para este propósito. Diagrama de Flujo de Deshidratación por Absorción (Glicol)

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Como se muestra en el diagrama de flujo, el gas que sale del intercambiador gas líquido (16.26) se dirige a la 1° etapa de deshidratación con glicol, ingresando a la parte baja del contactor de glicol de 6 bandejas. El glicol que se utiliza es el TEG (trietilenglicol), que contiene una pureza de 99.5% en peso. El glicol pobre (sin contenido de agua) ingresa por la parte alta del contactor a una temperatura de 100°F y sale por la parte inferior con una temperatura de 98°F. La diferencia de temperatura entre la temperatura de alimentación de gas y la temperatura de salida del glicol rico no debe ser ni mayor o menor a 15°F, esto con la finalidad de que el glicol trate de despojar el mayor volumen de agua de la corriente de gas. El contenido de agua de la corriente de gas a la salida del contactor alcance a valores menores de 7 lb de H2O por millón de pie cúbico estándar. DISEÑO DE LA TORRE CONTACTORA DE GLICOL Tipo Dimensiones

Vertical/6 bandejas 54" ID - 17'6" TT

Presión operación

1430 PSIG - 88°F -1200 PSIG

Capacidad gas

85.8 MMSCFD--- 90 MMSCFD

Capacidad condensado

184.8 GPM --- 58 GPM

Capacidad agua

10 GPM -- 1 GPM

Calidad TEG Contenida de agua en el gas máximo

99 % PUREZA 7 Lb./MMSCFD

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Fig. Torre Contactora.

El glicol rico (con alto contenido de agua) sale de la parte inferior del contactor y esta se empalma con la línea de glicol recuperado en el filtro coalescente (17.8), este glicol rico se dirige a la zona de regeneración.

La zona de regeneración del glicol está compuesta por un calentador, intercambiadores de calor, filtros y un enfriador. El glicol rico se dirige a la parte superior de la torre de regeneración por donde ingresa a un serpentín, aquí el serpentín es bañado por corrientes de vapor de gas, es aquí donde se aumenta la temperatura, luego el glicol se dirige a un intercambiador de calor glicol rico-glicol pobre esto con la necesidad de aumentar más su temperatura, luego el glicol rico se dirige a un tanque reservorio Skimmer, donde pequeñas cantidades de hidrocarburos son separados del glicol rico por decantación a una presión de 80 PSIG, luego el glicol rico se dirige a un filtro de partículas esto con el propósito de extraer ciertos contaminantes que se pudieran encontrar en el glicol. Posteriormente el glicol pasa a un filtro de carbono para retener las moléculas de hidrocarburos que pudieran estar siendo arrastradas por el glicol. Al salir de estos filtros el glicol pasa por un segundo intercambiador de calor glicol rico-glicol pobre para aumentar su temperatura, al salir de este intercambiador, el glicol rico se

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE dirige a la torre de regeneración, donde el glicol cae a un lecho metálico y posteriormente fluye hacia el calentador. Al tener el descenso del glicol, se tiene también el desprendimiento de los vapores de agua en estos lechos y otros que fluyen en contracorriente desde el calentador. En el calentador es donde el glicol rico recobra su pureza, el calor proporcionado es transmitido por líneas de aceite caliente. El calentador tiene dos cámaras, una donde se tiene la regeneración del glicol y otra donde se lo almacena. Por último este glicol regenerado pasa por dos intercambiadores glicol pobre-glicol rico, para disminuir su temperatura, pasando después por un enfriador (cooler), para pasar por último por la bomba de circulación, donde será impulsada hasta la parte superior de la torre contactora. (Ver diagrama de flujo N°4).

Por otra parte, el gas que sale del contactor llega hasta el filtro coalescente 17.8, donde se separa el gas y las pequeñas trazas de glicol arrastrada por esta corriente, esta separación produce dos fases inmiscibles usando la tensión interfacial del glicol y la diferencia de adherencia entre el glicol y el gas en un medio poroso particular. El gas sale de este filtro y se dirige hacia la 2° etapa de deshidratación; mientras el glicol extraído en estos filtros fluye a dos botas que se encuentran en la parte inferior de este filtro. El glicol recuperado se dirige a la zona de regeneración Equipos del Sistema de Deshidratación por Glicol

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Enfriador de Glicol

3.2.

Skimer, Filt. de Part. Fil. Carbono Ac.

Deshidratación con Cribas Moleculares.

El gas procedente de la 1° etapa de deshidratación se dirige hacia las cribas moleculares, para su respectivo tratamiento. En esta etapa de deshidratación, se cuenta con dos recipientes donde se encuentran las cribas moleculares, una de las cuales se encuentra en stand by y la otra se mantiene trabajando. La capacidad de cada una de ellas es de alrededor de 100 MMSCFD.

Diseño Actual "Deshidratadores con Tamiz Molecular" Tipo

Vertical

Dimensiones

72´´ ID- 8´6´´ TT

Presión diseño

1500 PSI-600°F

Presión operación

1430 PSI-500°F ---- 1200 PSI550°F

Capacidad gas

85,8 MMSCFD ---- 90 MMSCFD

Soporte Cerámico

¼´´ y 1/8´´ Denstone 57 esféricos

Tamiz molecular tipo Extruido

1/16´´ por 1,6 mm 4A

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Fig. Torre de Tamiz Molecular

El gas pasa por una de estas cribas, para el respectivo secado del gas, este método de secado se lo denomina adsorción por medio de sustancias sólidas. El sistema de secado es corriente abajo, y el sistema calentamiento y enfriamiento es corriente arriba, cada criba trabaja 12 hrs. La criba es de malla 8-12, tipo 4A, con una resistencia de 8800 libras por capa. El gas seco que se obtiene presenta un punto de rocío de -150°F, lo que indicaría que la presencia de agua en este gas seco es casi nula. El gas seco de salida de la 2° etapa de deshidratación pasa por un filtro de polvo 17.11, donde se despoja los materiales sólidos que la corriente de gas estuviera arrastrando, entre estos sólidos se puede tener a los componentes de la criba molecular.

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE El sistema de regeneración de la criba molecular es de 12 hrs de secado, 9 hrs de las cuales es de calentamiento, esto con el fin de vaporizar el contenido de agua que se encuentra en los silicatos de la criba. Luego se tiene 3 hrs de enfriado de la criba, esto para mantener una temperatura adecuada al momento de poner en marcha a la criba, mientras que la segunda criba se encuentra en stand by. Para la regeneración de la criba se utiliza gas residual con un caudal de 5 MSCFD, el cual proviene de la salida del depurador 17.18. Este gas residual llega con una presión de 1150 PSIG. Este gas residual que regenera a la criba debe pasar previamente a un intercambiador de calor para aumentar su temperatura; cuando se requiere que la criba entre a su etapa de enfriamiento, el gas residual es desviado por otra línea by pass para que no ingrese a este intercambiador, y llegue a la criba con su temperatura normal. El gas sale de la criba y se dirige a un intercambiador de calor gas-gas donde se lo enfría a una temperatura de 100°F. Este gas se dirige a un filtro de polvo 17.10, donde se extrae las pequeñas cantidades de agua que hubiera quedado en el gas. Posteriormente el gas pasa por una válvula controladora de presión que reduce la presión de 1100 a 450 PSIG, esta línea de gas se dirige al depurador de gas 17.16 para su respectiva compresión en las turbinas solar.

IV.

SISTEMA CRIOGÉNICO

Este sistema criogénico está compuesto por dos Turbo-Expander, separadores de alta y baja presión, torre Deetanizadora, torre Debutanizadora y sus respectivos intercambiadores de calor que sirven en este caso para bajar la temperatura de la corriente de gas.

4.1. Proceso Criogénico. Cundo el gas seco sale del filtro de polvo (17.11), este se dirige a dos intercambiadores de calor, el primero gasgas (16.10) y el segundo gas-líquido (16.11). El objeto de estos intercambiadores es el de enfriar la corriente de gas que procede de la zona de deshidratación, esta temperatura se desciende de 90°F a -16°F

30


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Fig. Filtro Polvo 17.11

Intercambiadores (gas-gas) y gas-líquido

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Fig. Intercambiador 16.10

Fig. Intercambiador 16.11

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE El gas ingresa a un separador vertical (17.12) de alta presión, después de salir de los intercambiadores gas-gas y gas-líquido. En este separador se extrae aquellos hidrocarburos que se hayan condensado producto del enfriamiento y la alta presión (1178-1250 PSIG). El producto que se obtiene en el fondo de este separador es la mezcla de GLP y gasolinas, y se dirige en forma directa al separador de baja presión. En cambio, el gas enfriado sale por la parte superior del separador de alta presión y se dirige hacia los Turbo Expander.

Recuperación de GLP- Turbo-Expanders

Fuente: Elaboración propia Cuando se tiene bajas temperaturas en el clima, se usa un by pass que evita que la corriente de gas procedente de la zona de deshidratación pase por los intercambiadores de calor, este bypass desvía al gas en dirección al separador de alta presión. El by pass es controlado por una válvula regulada por una termocupla, cuando esta termocupla detecta temperaturas por debajo de -20°F, esta se habilitara para el paso directo del gas hacia el separador de alta presión.

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE El gas procedente del separador de alta presión se dirige hacia el Turbo Expander para su respectiva expansión del gas. Se cuenta con dos Turbo Expander, uno de los cuales es el auxiliar del otro que se mantiene trabajando. El Turbo Expander tiene un funcionamiento de tipo centrífugo o flujo axial. (Ver parámetros de operación). La función principal del Turbo Expander es expandir el gas a un alta presión y baja temperatura (1182 PSIG a 11°F), para producir trabajo que generalmente es transmitido a un compresor centrifugo, la velocidad con la que opera el Turbo Expander es de 26000 rpm. Debido al trabajo que es extraído por el Turbo Expander del gas que tiene una alta presión, la expansión es isentrópica, producto del cual se obtiene un gas frío con baja presión y bajas temperaturas (-90°F), con presencia de hidrocarburos condensados debido a la caída de temperatura y la expansión generada. Estos hidrocarburos condensados se obtienen a una razón de 265 GPM. Una vez que el gas frío y los hidrocarburos condensados salen del Turbo Expander, estos se dirigen al separador horizontal (17.26) de baja presión a una presión de (356 PSIG a -90°F). En este separador de baja presión se separa el gas liviano (o residual) que está compuesto principalmente de metano y etano; en cambio, los licuables y gasolinas son separados junto con la mezcla de hidrocarburos líquidos que proceden del separador de alta presión. Los compuestos licuables (GLP) y gasolinas fluyen por una línea al intercambiador de calor gas-líquido para el aumento de su temperatura, luego estos licuables fluyen como alimentación a la torre de-etanizadora. El gas residual que sale del separador (17.26) se dirige a un intercambiador de calor para elevar su temperatura y se junta con el gas que procede del separador (17.27) de la torre de-etanizadora. Si no se contara con el normal funcionamiento de ambos Turbo Expander, se tiene la ayuda de una válvula JT (Joule Thompson) que se acciona automáticamente cuando se tiene un paro de los Turbo Expansores. En esta válvula se tiene la expansión del gas y la obtención de hidrocarburos condensables, sin embargo, la eficiencia de esta válvula es menor en comparación con el uso de los Turbo Expansores, lo cual se reduce la eficiencia entre un 40 a 50%. Esto quiere decir que se obtendría menores temperaturas para la condensación de licuables y presiones ligeramente elevadas.

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Válvula J. T.

Debido a la reducción de caudal de gas de proceso, que hoy en día es alrededor de los 33 MMPc/dia, ya no se utiliza los turbo expansores, y se reemplaza por esta Válvula Joule-Thompson, (Válvula JT).

4.2.

Columna De-Etanizadora 17.13.

Los licuables y gasolinas provenientes del separador de baja presión (17.26) se dirigen hacia la torre deetanizadora (17.13). (Ver Parámetros de Diseño de la De-etanizadora).

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Parámetros de Diseño Torre Deetanizadora Tipo Dimensiones Presión diseño

-3.76 195 -30

Reboiler (16.12)

Temperatura de alimento °F Temperatura de fondo °F Temperatura de cabeza °F

347

Temperatura de Salida °F

203

Nivel (%)

50

Reflujo (17.27)

Torre Deetanizadora (17.13)

Presión PSIG

Vertical 54" ID - 72" x 66' TT 650 PSIG a (-75/300)°F

Presión PSIG Nivel acumulador (%) Nivel TEG BBA. Reflujo

407 50 4

Capacidad gas diseño/actual (MMSCFD) Capacidad líquido (GPM)

(16.7/18.0) 117

Los licuables y gasolinas que fluyen del separador de baja presión llegan como alimento a la bandeja # 17 de la torre de fraccionamiento, la cual ingresa con una temperatura entre -3.76 a 5°F. Por la parte superior de la torre salen hidrocarburos en estado gaseoso con una temperatura de -30°F, las cuales se dirigen a un intercambiador de calor vapor-gas con la finalidad de enfriar aún más a esta corriente y condensar a aquellos hidrocarburos pesados. Posteriormente esta corriente de condensado y vapores pasan al condensador de reflujo (17.27), en el cual se separan (a una presión de 407 PSIG) aquellos compuestos gaseosos que salen del condensador y se empalman con aquella corriente de gas residual que sale del separador de baja presión (17.26). Los líquidos hidrocarburíferos que provienen de este condensador se dirigen hacia una bomba de reflujo para ser impulsados a una presión de 407 PSIG, esta corriente llega hasta la parte superior por encima del último plato (# 25) de la torre con una temperatura de -50 a -60°F. La corriente de la línea de reflujo sirve para retener a aquellos compuestos hidrocarburíferos licuables y líquidos que quisieran salir por la parte superior de esta torre. La función principal de esta torre de-etanizadora (que trabaja a 460 PSIG) es la de retener aquellos compuestos a partir de

36


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE los propanos hacia a delante para su respectivo procesamiento, y dejar pasar a aquellos compuestos livianos (ejm: metano, etano) hacia la 2° etapa de compresión. El tipo de reflujo que presenta esta sección es de tipo total. Por la parte inferior de la torre de de-etanizadora se tiene la salida de gasolinas a una temperatura de 195°F que se dirigen hacia el reboiler (16.12). Es aquí donde se tiene el respectivo calentamiento de la corriente de hidrocarburos que viene de la torre de fraccionamiento. Los cuales retornan a la torre en forma de vapor a una temperatura de 220 a 230°F, esta línea se dirige hacia parte inferior de la columna. En la altura de la bandeja #19 se tiene un controlador registrador de temperatura que se encarga de mantener la transferencia de calor de la parte inferior y media de la columna con la parte superior de la misma. Generalmente para una buena eficiencia de obtención de GLP la temperatura que se requiere es de 18 a 22°F.

El reboiler (16.12), a su vez tiene otro compartimiento donde se almacena todos aquellos compuestos líquidos y licuables, los cuales se dirigen hacia un intercambiador de calor, y de aquí van hacia la torre de-butanizadora.

4.3.

Columna De-Butanizadora 17.14.

La mezcla de licuables y gasolinas provenientes del reboiler (16.12) pasan por un intercambiador de calor líquidolíquido para enfriar su temperatura de 200 a 180°F, para luego llegar como alimento a la bandeja #24 de la torre de-butanizadora. El principio de funcionamiento de la columna es similar a la anterior, tan solo cambia el tipo de reflujo, el cual llega a ser de tipo parcial. Sin embargo la función principal de la columna de-butanizadora es de despojar de la corriente de alimento a todos los propanos y butanos de la mezcla hidrocarburífera. (Ver parámetros de diseño de la torre De-butanizadora).

Parámetros de Diseño Torre DeButanizadora Tipo Dimensiones

Vertical 48" ID x 80' 6" TT

Temperatura de diseño °F

425

Presión diseño PSIG

325

37


Reflujo (17.15)

Reboiler (16.15)

Torre (17.14)

PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Presión PSIG

214

Temperatura de alimento °F

185

Temperatura de fondo °F Temperatura de cabeza °F

330 158

Temperatura de salida

308

Nivel

65

Presión PSIG

265

Temperatura °F

82

Nivel acumulador (%)

103

Temperatura de salida de la gasolina natural del enfriador. °F

96

Gas MMSCFD GLP GPM

7.9 (98.1/83)

Por la parte superior de la columna salen los compuestos livianos (GLP) con trazas de gasolinas a una temperatura de 158°F, estas se dirigen hacia un cooler donde su temperatura disminuye a 135°F para llegar por último al acumulador de-butanizador (17.15), donde se separa el GLP a una presión de 265 PSIG y una temperatura de 135°F. El GLP sale de este acumulador y se dirige a un intercambiador de calor GLP-gas donde se enfría a 100°F y se dirige a almacenamiento a una presión de 140 a 150 PSIG. Las gasolinas que se obtienen en el acumulador (17.15), se dirigen a la bomba de reflujo, donde se le desplaza a la parte superior de la columna (a la altura del plato #36) a una presión de 270 PSIG. Este reflujo que se daba a la parte alta de la columna es con el propósito de evitar que líquidos pesados escapen con la corriente de GLP por la parte alta de esta columna, además ayuda a mantener una temperatura adecuada a esta sección de la torre.

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Por la parte inferior de la columna de-butanizadora (que trabaja con una presión de 215 PSIG) sale una línea con un alto contenido de gasolinas, esta línea se dirige a un reboiler (16.15), donde a los compuestos livianos se los vaporiza y se los envía a la parte inferior de la misma columna a una temperatura de 330°F. De este reboiler, sale también otra línea con gasolinas, la cual se dirige a un intercambiador de calor para enfriar a la gasolina a una

39


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE temperatura de 190 a 120°F, por último esta línea pasa por un cooler donde se lo refrigera aun más llegando a una temperatura de 96°F, donde pasa finalmente a su almacenaje. La gasolina natural que se produce tiene de 10,6 a 10,8 en TVR, y el GLP que se obtiene presenta 157 de TVR. Los componentes del gas natural y GLP, que se obtienen después de pasar por el proceso criogénico son los siguientes:

Componentes del Gas Natural de la Planta VGR Componentes GLP (%) Gas Proceso (%) N2 1,5991 CO2 0,0924 C1 83,8911 C2 1,8187 8,9122 C3 65,5031 3,0109 IC4 9,8391 0,4085 NC4 21,1078 0,9233 IC5 1,2556 0,2893 NC5 0,4758 0,3275 C6 0,2892 C7+ 0,2565 Totales 100 100 Temperatura 87 80 (°F) Presión (PSIG)

4.4.

215

1208

Gas Residual (%) 1,6908 0,0962 88,3747 9,3172 0,4455 0,021 0,0254 0,0042 0,0043 0,0109 0,0098 100 107 476

Etapa De Compresión En El Turbo Compresor

El gas residual que sale del separador de baja presión (17.26), se dirige a un intercambiador de calor gas-gas donde se calienta ligeramente, al salir del mismo se empalma con la línea de gas que proviene de la zona de-etanizadora, esta corriente de gas a una baja temperatura se dirige a un intercambiador de calor gas-gas (16.10) donde se caliente de -40 a 70°F. Luego esta misma corriente pasa por un segundo intercambiador de calor gas-GLP (16.15), para elevar su temperatura de 70 a 85°F. Por último, esta corriente de gas residual se dirige al Turbo-Compresor a una presión de 370 PSIG. Este compresor se caracteriza por ser de flujo axial. La presión de descarga del turbo compresor es de 463 PSIG.

40


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Esta corriente de gas residual con un caudal de 70 a 83 MMSCFD, se dirige a un depurador horizontal de gas (17.16), para su respectiva compresión en las turbinas solar.

4.5.

Etapa De Compresión En La Turbina Solar

En esta sección es donde se realiza la compresión para la venta a gasoducto, o sí se requiere, para la inyección de gas a la formación. El gas proveniente del turbo compresor se empalma con aquel gas que proviene de la regeneración de las cribas moleculares, esta corriente llega con una presión de

463 PSIG a 117°F a un depurador horizontal de gas (17.16),

luego de pasar a este depurador, la corriente de gas se dirige a la succión de las turbinas Solar 12.2 y 12.3. Generalmente cuando se tiene altas temperaturas de ambiente, y la presión de succión de las turbinas es muy alta, parte de esta succión es direccionada hacia la batería, donde se cuenta con dos compresores que alivian la succión de las turbinas, y envían el producto al gasoducto. Compresión del Gas Residual en la Turbina Solar

Fuente: VGR

41



Los compresores de las turbinas normalmente trabajan con una presión de succión de 463 PSIG a 109°F. La descarga del gas residual es de aproximadamente 1046 PSIG a 301°F, este gas residual es enfriado utilizando enfriadores y reduce su temperatura a 104°F. La turbina es alimentada con gas combustible a una presión de 184 PSIG y el aire comprimido para la combustión del gas ingresa al compresor a una presión de 100 PSIG, la explosión que se produce dentro la cámara de combustión genera la potencia que es transmitida al compresor en forma de trabajo. Los gases de combustión que se generan producto de esta combustión son las que causan esa potencia, alcanzando un valor de 14800 a 15000 rpm. Los gases de combustión salen a una temperatura de 1050°F esta temperatura que alcanza los gases de combustión, es aprovechada para el calentamiento del aceite de transmisión de calor.

V.

ESTABILIZACIÓN.

5.1. Estabilización del Condensado. El área de estabilización de condensado está compuesta principalmente por la torre de estabilización (17.3), el tanque de alimento (17.19), el tanque auxiliar flash (17.24) y finalmente el condensado estabilizado que fue producido en la torre de estabilización.

Tanque Alimento 17.19

Torre Estabilizadora 17.3

Tanque Auxiliar Flash 17.24

42



5.1.1. Tanque Alimento El condensado recuperado de los separadores de Intermedia, Baja, Sub-Baja y Súper-Baja, junto con el condensado que llega del campo San Roque al separador V-07, pasan al Tanque de Alimento (17.19), donde se acumula todo el condensado recuperado de los separadores que es la etapa previa antes de dirigirse a la estabilización. Los hidrocarburos que se encuentran contenidos en el Tanque de alimento son el condensado, gasolina y gas. Así mismo también se encuentra en el Tanque de alimento un contenido mínimo de agua que haya sido arrastrado de otro sistema.

En el Tanque o Separador de alimento el condensado es separado por la parte inferior del separador y se dirige hacia la torre de estabilización para su respectivo tratamiento. Por su parte el gas que se encuentra contenido en el tanque se en palma con el gas de salida de la torre de estabilización y se dirigen hacia la 1° etapa de compresión del Compresor Superior de Baja presión. Así mismo el agua que se encuentra contenido en el Tanque de alimento es dirigido hacia el drenaje serrado.

PARAMETROS DE OPERACIÓN: TANQUE ALIMENTO Tanque de Alimento 17,19 Presión PSIG Temperatura °F

Operación

Diseño

225

600

90

300

43



5.1.2. Torre de Estabilización. La torre de estabilización está compuesta de 22 platos o bandejas para despojar al líquido de los vapores más livianos y cumplir con un TVR de 8-12 regido por norma. Dicha torre tiene una Temperatura de cabeza de aproximadamente 160°F y una temperatura de fondo de 375°F.

44



Torre de Estabilización Gravedad (°API)

67,1

TVR (PSIG)

10,4

Presión Estable (PSIG)

205

Reflujo (%)

16

Temperatura de fondo (°F)

375

Temperatura de cabeza (°F)

160

El flujo de condensado que se dirige hacia la torre se divide en 2 flujos; uno que entra a la bandeja #22 con aproximadamente 88°F y el otro que pasa por un intercambiador donde el condensado es calentado por intercambio de temperatura con el flujo de condensado estabilizado que sale del reboiler para entrar a la bandeja #12 con aproximadamente 237°F. Para poder mantener la temperatura de fondo de la torre esta cuenta con un reboiler que calienta el flujo que sale por el fondo de la torre, por medio de un sistema de aceite caliente, y lo devuelve a la torre; el flujo de condensado ya estabilizado que rebalsa del reboiler pasa entonces por dos intercambiadores de calor (16.3) y el (16.24), donde el condensado estabilizado es enfriado para por último fluir al Sistema de Almacenamiento o los Tanques de Almacenamiento de Condensado, (Ver diagrama de flujo N°10).

5.1.3. Tanque Auxiliar Expánsor (flash) (17.24) Cabe mencionar también que el sistema de estabilización de condensado, cuenta con un tanque auxiliar flash, que es utilizado cuando por cualquier razón el Sistema de Estabilización se encuentra fuera de servicio, el hidrocarburo líquido del Tanque de Alimento 17.19, puede ser dirigido a través del Segundo Calentador de Condensado (16.5), y por la válvula de control de nivel, LV-134B, hacia el Tanque Auxiliar (17.24). Se aumenta calor en el, Segundo Calentador de Condensado para subir la temperatura a 164°F utilizando el medio de calor. A medida que el líquido fluye a través de LV-134B, la presión es reducida de una presión de operación alterna de 255 PSIG en el tanque Alimento a una presión de 30 PSIG en el Tanque Auxiliar. Las temperaturas de operación alternas son 100°F en el Tanque Alimento y 125°F en el tanque Auxiliar.

45


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Se expanden instantáneamente suficientes vapores del líquido para obtener un producto condensado a especificación en el Tanque Auxiliar, pero con una recuperación menor a aquella obtenida del Estabilizador. Los vapores son descargados del Tanque Auxiliar al quemador a una razón de diseño de 2176 MSCFD por medio de un controlador indicador de presión, PIC-108. El tanque Auxiliar, 17.24, está protegido de sobre presurización por una válvula de alivio, PSV-105, la cual descarga vapores al quemador si se lo requiere. Posteriormente el condensado estabilizado fluye del tanque auxiliar flash hacia la pileta API y posteriormente fluye a los tanques de almacenaje de condensado que tienen una capacidad de 7000 Bbl.

46



La corriente de gas que sale del separador 17.19 se une con la corriente de gas que sale de la torre estabilizadora, este gas es dirigido a la 1° etapa de compresión del compresor superior de Baja presión.

VI.

AGUAS DE FORMACION.

6.1. Sistema de Aguas de Formación. Todas las aguas de formación de los pozos que van a los separadores fluyen hacia un sistema serrado donde se comunican en líneas. Las líneas de agua de formación son dirigidas al separador SKUT (S-01), donde se extrae pequeñas trazas de condensado que hubieran sido arrastradas por la corriente de agua, las mismas se dosifican con productos químicos para el agua y posteriormente se van al TK de almacenamiento B-C que tiene una capacidad de 1000 Bbl, para luego ser succionado por una bomba con la cual se va a inyectarse al pozo VGR 6.

47


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE EQUIPOS DEL SISTEMA DE AGUA DE FORMACIÓN

Separador S-01

48



6.2.

Planta de Tratamiento de Agua

La Planta de Tratamiento de Agua está compuesta de un filtro de arenas, filtro carbón, filtro de partículas, rayos ultravioleta, ablandador de zeolitas, y cloro o clorador. En los predios de la Planta Vuelta Grande se encuentran localizados 2 pozos productores de agua. El 1° pozo se encuentra cerca del almacen y el 2° pozo se encuentra cerca de la Planta de Agua. El agua del pozo que está cerca del almacén se dirige al Tanque auxiliar, de donde el agua sale por gravedad, peso y altura. El agua de los pozos pasa por una Planta de tratamiento, en el cual el agua se dirige al filtro de carbón, al filtro de partículas y hacia el filtro de arena y grava (grande a pequeña) donde se realiza la respectiva limpieza del agua. El agua pasa por rayos ultravioleta donde se desintegra y elimina las impurezas o microorganismos del agua, las impurezas que se salven se dosifican con cloro. El agua que se obtiene después de pasar por este tratamiento es agua potable, agua industrial y agua para purga de la propia planta de tratamiento. El agua potable que se obtiene se bombea con una bomba eléctrica hacia el campamento. El agua industrial se bombea hacia la planta de procesos para su utilización en los equipos y en los tanques de la planta.

49



VII. ANALISIS DE LABORATORIO. 7.1. Laboratorio. En la Planta Vuelta Grande se realiza los siguientes análisis de laboratorio: 

Cromatografía de gases de proceso y gas residual



Análisis de laboratorio para determinar el (°API), el (TVR) del condensado, gasolina que se entrega a las cisternas en el caso del GLP y gasolina que se bombea a Tiguipa, Tiquipa estación y choreti.



Otro análisis que se realiza diariamente es la salanidad del agua de cada pozo que se encuentre en el sistema de prueba.



Análisis de cromatografía del gas de alimento que entregan del Campo San Roque a la Planta Vuelta Grande, para aumentar su producción.

Los análisis de laboratorio que se realizan en esta planta son para realizar un control de calidad del GLP, gasolina, condensado y gas producidos.

7.2.

Cromatografía de Gases

El procedimiento que se debe seguir para sacar una muestra de cromatografía en el separador V-203, es el siguiente:

1.- Se abre la llave del separador y se lo purga por algunos segundos. 2.- Se abre la boquilla de la parte inferior de la bomboneta 50


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE 3.- Se abre la boquilla de la parte superior de la bomboneta 4.- El procedimiento anterior se repite por 3 veces 5.- Se cierra la boquilla inferior y luego la superior y se procede a serrar la llave del separador y se saca la bomboneta. 6.- Posteriormente se lleva al laboratorio, para su respectivo análisis. EQUIPO DE CROMATOGRAFÍA

Cromatógrafo

51


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Se realiza diariamente el análisis de cromatografía a los pozos que se ponen a prueba en los diferentes sistemas de intermedia, baja, sub-baja y súper-baja, para verificar el comportamiento de producción de cada pozo. Otros Equipos de Laboratorios

Líquidos en el Proceso

52


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Condensado Estabilizado Grav. (°API)

70,6

TVR (PSIG)

10,8

P. estabilización (PSIG)

175

Reflujo (%)

29

°T fondo (°F)

350

°T Cabeza (°F)

207

Fuente: Elaboración propia Gasolina Producida Grav. (°API)

81,1

TVR (PSIG)

10,8

Presión. Deb. (PSIG)

215

Temperatura de reflujo (°F)

61

Dif. Ref. fondo (°F)

5

°T. fondo (°F)

327

°T. cabeza (°F)

157

Fuente: Elaboración propia Control del Punto de Rocio ´Torre de Contacto´ Presión (PSIG)

1230

Temperatura (°F)

81

Temperatura de rocio (°F) HCB

63

Temperatura de rocio (°F) H2O

23

Contenido de H2O (Lbs/MMSCFD)

4,5

53


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE El GLP que se entrega tienen que cumplir con un porcentaje 3-4% de propano. Por otra parte se realiza una medición diaria de las Salchichas (GLP) y los TKs de condensado (C), (A), y los TKs de gasolina (B), (D), que estén en producción haciendo uso del Varet, por ejemplo el día 10/11/2010. Se realizo la medición de: Control de Medición Producción Salchichas (7)

8´ 1´´ 6/8

Presión (PSIG)

105

Temperatura (°F)

74

TK (A) Condensado

4´ 6´´ 1/8

TK (B) Gasolina

8´ 11´´ 4/8

VIII. SISTEMAS AUXILIARES. 8.1. Sistema de Aire de Instrumentación. El aire de instrumento es un factor muy importante en esta planta ya que el mismo permite el normal funcionamiento de las válvulas. Este aire permite abrir y cerrar las válvulas, sin este aire los instrumentos no funcionarían se pararían y perderían el control. Datos de Operación del Compresor de Aire Presión del Compresor (PSIG)

120

Presión tanque de aire (PSIG)

114

Temperatura aire de entrada (°F)

220

Temperatura aire de salida (°F)

-

Nivel de Agua del enfriador

/

Presión bomba de Agua (PSIG) Nivel de aceite

35 /

54


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Presión de Aceite (PSIG)

28

Temperatura punto de rocio (°F)

-26

Presión Reg. (ISQ) (PSIG)

115

Presión diferencial de aire entrada pulmón

115

Presión Reg. (DER) (PSIG)

115

Presión cabezal (PSIG)

112

Tensión correas

/ Fuente: Elaboración propia

8.2.

Generadores

La Planta Vuelta Grande cuenta con su propio sistema de electricidad por lo que cuenta con cuatro generadores con diferentes voltajes. Los cuales se encuentran distribuidos en el siguiente esquema. (Ver parámetros de diseño en la siguiente tabla).

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Actualmente se encuentran en funcionamiento el generador # 1 y # 2, de los cuales a continuación se muestran los parámetros de funcionamiento.

Parámetros de Funcionamiento de los generadores Generador

#1

#2

R.P.M

900

900

Ciclaje

60

60

Voltaje

482

482

Amperaje

273

288

KVA

233

236

Voltaje Bateria

246

246

Factor de potencia

0,82

0,81

6

12

185

182

Presión vacío Temperatura de agua

56


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE Presión de aceite

46

42

Temperatura de aceite

180

180

Fuente: Elaboración propia Estos generadores cuentan con un tablero que tiene un sistema de sincronismo para que se pueda conectar en paralelo.

Actualmente esta planta tiene dos generadores en línea los cuales cuentan con un factor de operación de 0,8 gracias a la nueva implementación del banco. Cuenta también con un voltaje de 480 para las conexiones trifásicas alternas y 60 Gers. Todos los motores de la planta trabajan con potencia reactiva (campo magnético). Por ejemplo: Los motores Dresser trabajan con 25 Amp. Los motores de los compresores F-G trabajan con 20 Amp. por tener dos enfriadores.

57


PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE El compresor H, cuenta con dos motores de 50 Amp. cada uno. El compresor Clark, cuenta con tres motores que trabajan a 25 Amp. cada uno. El compresor K, tiene un motor de 60 Amp. cada uno. El compresor AT cuenta con cuatro motores de los cuales dos de ellos trabajan a

25 Amp. y los otros dos

motores a 40 Amp. El compresor L, cuenta únicamente con un solo motor el cual trabaja a 60 Amp. La planta VGR, cuenta con sistema de control automatizado desde el 2003. Con el cual se puede ver todo el manejo de la planta El sistema de control llamado el DCS es el que permite abrir o cerrar las válvulas en segundos. Los cuatro generadores antes mencionados son los que alimentan de energía la planta de gas y existen otros dos generadores para el área del campamento, el carguío, el almacén, el taller mecánico y otros servicios auxiliares con un voltaje de 220 VAC.

8.3.

Hoil Aceite Caliente

El aceite caliente se lo obtiene de la misma planta de la descarga de las turbinas que esta a una temperatura de 1000°F y luego es almacenado en los cajones donde adquieren temperatura y de donde es distribuido para los diferentes equipos de la planta que requieran calor. El aceite caliente es un elemento muy importante para la planta ya que con este se pude mantener la temperatura en los rehervidores, intercambiadores y regenerador de glicol para no permitir la formación de hidratos en las tuberías ya que esta planta trabaja a muy bajas temperaturas.

IX.

CONCLUSIONES.

La Planta Vuelta Grande tiene más de 35 años de operación, sin embargo debido al excelente trabajo de ingeniería llevado a cabo en el diseño de esta planta se la considera una de las plantas más completas ya que en ella se tiene un área de recolección, separación, compresión, deshidratación con TEG, y Tamices Moleculares y el proceso criogénico (Turbo-Expander) donde se obtienen productos como el GLP, Gasolina, Condensado y Gas. El Propio declinamiento de la campo se ha tenido que implementar los sistemas de recompresion super baja y sub baja, para elevar las presiones a rangos de operación óptimos para la planta. Su importancia estratégica es el abastecimiento de GLP debido a que la totalidad de su producción se destina a satisfacer las necesidades de este

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PRACTICAS DE CAMPO: PLANTA VUELTA GRANDE energético de los departamentos del sur del país, este objetivo de la planta ha sido relevado debido a la puesta en marcha las grandes plantas de separación de líquido de Rio Grande y Gran Chaco.

X.

RECOMENDACIONES

Debido a la declinación significativa de las presiones de los pozos del Campo Vuelta Grande y basándonos en el reporte diario de algunos pozos que presentan arena en los porta choques, se recomiendo llevar a cabo trabajos de intervención de limpieza en dichos pozos. Se ha tenido éxito en la implementación de sistema de bombeo Plunger Lift en algunos pozos de este campo, es por eso que se sugiere también implementar este sistema de bombeo en otros pozos con las mismas características de factibilidad, para levantar la producción e inclusive un probable incremento de la producción general. En cuanto al campo, debido a la exploración, perforación de nuevos pozos que han lanzado buenas tazas de producción en campos cercanos como ser el Campo Caigua, se recomienda la exploración en zonas cercanas al Campo Vuelta Grande, o tal ves en arenas productoras más profundas.

XI.

AGRADECIMIENTOS.

Para la realización de mis Prácticas Campo, y la realización del presente trabajo, quiero agradecer primeramente a la empresa YPFB CHACO S.A. por brindarme el especio y los medios necesarios para poner práctica los conocimientos adquiridos en la Universidad. También un Agradecimiento especial a los Supervisores de la Planta Vuelta Grande, encargados de turno, operadores y personal en general, por las enseñanzas, correcciones, consejos y paciencia en general para responder mis interrogantes y obtener un amplio conocimiento del funcionamiento de esta planta. Sin duda alguna, agradecer también a mi familia que de forma incondicional me apoya para realizar mis prácticas de campo.

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Informe de Pasantias - Planta Vuelta Grande - Mauricio Villagomez Coronado

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