OPERACIÓN EN EQUIPOS BIFÁSICOS
1. Introducción. 2. Objetivo. 3. Tipos de separadores. 4. Separadores Bifásicos. 5. Inicio de medición. 6. Termino de medición. 7. Calculo de Gas 8. RGA 9. Llenado de gráficas 10.Calculo 10.Calculo de volumen 11.Evaluación
REGLAS DURANTE EL CURSO
1. Inic Inicia iarr punt puntua ual. l. 2.- Adopte una actitud positiva, una mente abierta y de respeto 3.- Participe activamente y con entusiasmo 4.- No usar celulares ni radios. En caso extraordinario salir un momento de la sala 5.- Evite conversaciones y comentarios aislados 6.- Sea paciente con los demás participantes
INTRODUCCIÓN Las mediciones de producción dentro de la industria petrolera ocupan un papel de suma importancia, ya que el registro de la producción que se obtiene de las mediciones nos permite analizar la vida del pozo petrolero, así mismo nos permite diagnosticar y programar futuros trabajos en el pozo. De allí que una medición de producción de petróleo está dentro del anillo que conforman todos los trabajos enfocados a la explotación de hidrocarburos. Los pasos y procedimientos realizados en una medición están enfocados enfocados a tener una operación correcta asegurando la disminución de accidentes de trabajo que afecten al personal operativo y al medio ambiente.
Objetivo Del Curso Dar a conocer y reafirmar los conocimientos necesarios a operadores y ayudantes para efectuar operaciones de excelencia en los equipos utilizados por TIGER’S en la medición de pozos petroleros. petroleros.
INTRODUCCION Y PRINCIPIOS DE MEDICION CON SEPARADORES En general un separador para realizar sus funciones de retirar todo el líquido del gas y todo el gas del líquido consta de las cuatro secciones de las que ya se ha hablado, pero además posee una serie de dispositivos en cada una de sus secciones que ayudan a un funcionamiento más efectivo efectivo del separador separador.. Veamos ahora un poco en detalle cómo trabajan algunos de los diferentes tipos de separadores
2.1 Tipos de Separadores Separadores Bifásicos: Bifási cos:
Separador Horizontal
El fluido choca choca con el deflector causando la separación . A esto se le llama la separación inicial inicial del liquido y vapor. vapor. La fuerza de gravedad gravedad causa que el liquido se valla valla hacia el fondo fondo y el gas valla hacia el domo del recipiente. La recolección recolección del líquido en el fondo, provee un tiempo de retención retención el cual ayuda que los gases y líquidos se mantengan en equilibrio bajo una presión.
Separador Vertical Tiene la misma descripción que el separador horizontal, solo que este equipo se utiliza para medición de pozos con hidrocarburos hidrocarburos que tengan mayor producción producción de gas que de aceite.
2.4 Pasos de la Separación: 1. El agua agua es la fase ase más más pesada, y es la que primero se retira, por el fondo del recipiente. 2. El petróleo es más liviano que el agua y una vez separados rebalsa por encima del bafle, y se retira del recipiente por el fondo en el extremo opuesto a la entrada de fluido.
3. El gas es la fase más liviana y la más fácil de separar en este caso, se retira del separador por la parte superior en el extremo del recipiente, haciéndolo pasar previamente por la caja de chicanas donde se desprende de las últimas gotas de líquido que pudieron haber quedado suspendidas en la fase gaseosa
Fluidos: f luido a un conjunto de sustancias donde existe entre sus Se denomina fluido moléculas poca fuerza de atracción, cambiando su forma, lo que ocasiona que la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen volumen como como de forma propios. Los fluidos se dividen en dos subclases: los líquidos y los gases. Los líquidos se caracterizan caracteriz an por ocupar un volumen definido defi nido independiente indepe ndiente del volumen volumen del recipiente recipiente que lo contiene. Un gas, por otra parte, tiende a expandirse y a ocupar todo el volumen del recipiente que lo contiene.
La compresibilidad del fluido: Es otra propiedad marcadamente distinta en los líquidos y en los gases. Un líquido es bastante incompresible y en la gran mayoría de las aplicaciones se puede suponer que su densidad es constante. Lo opuesto es cierto para los gases. ´Estos son sustancias muy compresibles y generalmente no se puede suponer que su densidad sea constante.
3.1.- Densidad: La densidad es una medida utilizada por la física y la química para determinar la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La ciencia establece dos tipos de densidades. La densidad absoluta o real que mide la masa por unidad de volumen, y es la que generalmente se entiende por densidad. Se calcula con la siguiente fórmula:
DENSIDAD = MASA / VOLUMEN.
La densidad de una sustancia es la razón entre su masa y volumen: = m/V . La densidad del agua, a 4 C, es 1.00 g/cm3 (es el valor máximo de la densidad del agua). La densidad del aceite es:
Flujo laminar: laminar o laminar, al movimiento de un fluido Se llama f lujo laminar o corriente laminar, cuando éste es ordenado, estratificado, suave. En un flujo laminar el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse y cada partícula de fluido sigue una trayectoria suave, llamada línea de corriente.
Flujo Flujo Turbul Turbulento: ento: turbulenta al movimiento de un fluido Se llama flujo turbulento o corriente turbulenta al que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando pequeños remolinos aperiódicos, como por ejemplo el agua en un canal de gran pendiente. Debido a esto, la trayectoria de una partícula se puede predecir hasta una cierta escala, a partir de la cual la trayectoria de la misma es impredecible,
a)
b) c)
Verific erificar ar condic condicion iones es del área. área. (Autor (Autoriz izaci ación ón del person personal al de PPE, PPE, ubicación del pozo a medir, Estado general general del árbol de válvulas, etc.) Realiz Realizar ar llena llenado do de de forma formatos tos AST, AST, Junt Juntaa de segurida seguridad d y simu simulta ltaneo neo a las las operaciones el llenado Check list operativo. Ubicar Ubicar el equipo equipo bif bifási ásico co en el el lug lugar ar corre correcto cto y a la vez, vez, cada cada una de las las herramientas herramientas que conforman. No olvide aterrizar el equipo con la tierra física.
Mantenerse constante checando el comportamiento del equipo y/o pozo.
Continuar con el acomodo y limpieza de herramienta, cestos de basura, árbol de válvulas, levantar basura en general, etc.
Tomar muestras de producción antes de iniciar las operaciones. operaciones. MUESTRA 1
MUESTRA 2
MUESTRA 3
Verificar condiciones del área. (Autorización del personal de PPE, ubicación del pozo a medir, Estado general general del árbol árb ol de válvulas, válvul as, etc.)
Realizar llenado de formatos AST AST,, Junta de seguridad y simultaneo a las operaciones el llenado Check list operativo.
Ubicar el equipo bifásico en el lugar correcto y a la vez, cada una de las herramientas que lo conforman. No olvide aterrizar el equipo con la tierra física.
Tierra física Instalada
d)
e) f) g) h)
Instal Instalac ación ión de equi equipo po (Corr (Correct ectaa instal instalaci ación, ón, dete detener ner las UBM UBM de de forma forma correcta, cerrar válvulas del pozo, despresurizar líneas, conectar las mangueras etc.) Según sea el caso. Coloca Colocarr los los ins instru trumen mentos tos de medici medición ón en en el lug lugar ar y forma formass corr correct ectas. as. Alin Alinea earr el el pozo pozo al equ equip ipo o bifá bifási sico co mism mismo o que que se va va ha medi medirr. En este este momen momento to se tien tiene e que que cali calibr brar ar el conta contador dor de flujo flujo (co (corio riolis lis). ). Estab Estabili ilizar zar pre presio siones nes en en el equip equipo, o, reg regula ularr instru instrumen mento tos, s, colo coloca carr grafi grafica ca e
iniciar i)
medición.
Cont Contin inua uarr toma tomand ndo o los los dat datos os y plas plasma marl rlos os en en los los rep repor orte tes, s, así así mis mismo mo comunicarse constantemente al radio para el pase de datos.
Instalación de equipo (Correcta instalación, detener las UBM de forma correcta, cerrar válvulas del pozo, despresurizar líneas, conectar las mangueras etc.) Según sea el caso.
Alinear el pozo al equipo bifásico mismo que se va ha medir medir..
Colocar los instrumentos de medición en el lugar y formas correctas.
g)
En este este momen momento to se se tiene tiene que que cali calibr brar ar el el conta contador dor de flujo flujo (co (cori riol olis is). ).
Estabilizar presiones en el equipo, regular instrumentos, colocar grafica e iniciar medición.
Continuar tomando los datos y plasmarlos en los reportes, así mismo comunicarse constantemente constantemente al radio para el pase de datos.
ORDEN Y LIMPIEZA
Al termino de la medición deberá: a) Sacar Sacar el equi equipo po bifasi bifasico co de de medició medición n princi principal palmen mente te el regi registr strado adorr barton. b) Apaga Apagarr el bombeo bombeo mecánic mecánico, o, cerr cerrar ar el poz pozo, o, barri barrido do de línea líneass con gas, gas, despresurizar el equipo y mangueras, desconexión de líneas superficiales, etc. Según sea el caso. c) Conecte Conecte los arregl arreglos os del del pozo pozo una vez vez term termina inada da la la medic medición ión y la desconexión de mangueras, dejándolo alineado a producción y en condiciones iguales como se encontraron antes de iniciar las operaciones.
CONTROLADOR DE NIVEL DE LÍQUIDOS: El nivel de la interface líquido-gas dentro del separador debe guardarse constante para mantener las condiciones de la separación estables. Una variación en este nivel cambia el volumen de gas y líquido en el separador que a su vez afecta la velocidad y el tiempo de retención de los dos fluidos. El punto fijo inicial para el nivel de líquido-gas depende de la proporción de gas-aceite (GOR) del afluente del pozo. p ozo.
Las descargas son realizadas por los controladores de nivel de líquido, que constan de un flotador que detecta el nivel de líquido, un juego de palancas con un resorte de ajuste y una válvula tipo Snap Pilot o Throttle Pilot. Si el Fulcrum se mueve hacia la izquierda, las descargas se hacen más abiertas y las variaciones son mayores, pero es mas difícil que se quede pegado el mecanismo, ya que aumenta la sensibilidad.
Sensitivity 9
Sensitivity 1
Si el Fulcrum se mueve hacia la derecha, las descargas se hacen más cerradas y las variaciones son menores, pero es mas fácil que se quede pegado el mecanismo si no tiene un excelente mantenimiento y lubricación, ya que disminuye la sensibilidad.
Flotador
Rango de operación del resorte de ajuste. Si lo introduzco hacia arriba, el rango de operación del resorte baja.
Flotador Rango de operación del resorte de ajuste
Resorte de ajuste: Si se sube el resorte descarga mas abajo de la mirilla, si se baja el resorte descarga mas arriba de la mirilla.
Calculo del Gasto del Gas: Gas: Gasto de gas = (lectura diferencial x lectura estática estáti ca x factor K ) / 1000 Factor K = AR X DP X 35.314 AR= ((RAIZ(ESTATICAXDIFERENCIAL))/100 ((RAIZ(ESTATICAXDIFERENCIAL))/100 )/ 1.0682287 1. 0682287 CALCULO DEL FA FACTOR CTOR "K" DIFERENCIAL ESTATICA AR
PLACA PLACA FRACCION DECIMALES 1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 1 1/8 1 1/4 1 3/8
0.25 0.375 0.5 0.625 0.75 0.875 1 1.125 1.25 1.375
DP 12.707 28.439 50.587 79.509 115.62 159.56 212.47 276.2 353.58 448.57
150 250 1.81
FACTOR "k" K K K K K K K K K K
0.8135 1.8206 3.2385 5.0900 7.4017 10.2146 13.6018 17.6816 22.6353 28.7163
•
Errores del Operador Coeficientes del medidor o factores de calibración incorrectos. Registrador Registrador no colocado en servicio correctamente. correctamente. Errores en la lectura o en el registro de datos. Error al iniciar la medición colocando los instrumentos incorrectamente
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Otros Errores Potenciales Suciedad y mugre Represión o taponamientos taponamientos por líquidos rezagados rezagados en Tubbing Daño de Equipo Pase o fuga de flujo en válvulas
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Medidor Vortex
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Medidor de Orificio
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Medidor probador de Flujo
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Medidor V-Cone
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Medidor de orificio: Los dispositivos de medición de gas más comunes, los medidores de orificio, son ampliamente aceptados para la medición de gas. Una placa de orificio correctamente correctamente instalada puede proporcionar en general una exactitud de ± 2%. Un medidor de orificio y un registrador de carta circular registran registran la presión en cada lado de la placa de orificio. La presión diferencial es la diferencia de presiones entre ambos lados de la placa, la presión estática es tomada aguas abajo de la platina de orificio.
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Controlador de nivel de crudo: El nivel de la interface interface líquido-gas dentro del separador debe guardarse constante constante para mantener las condiciones de la separación estables. Una variación en este nivel cambia el volumen de gas y líquido en el separador que a su vez afecta afecta la velocidad y el tiempo de retención de los dos fluidos. El punto fijo inicial para el nivel de líquido-gas depende de la proporción de gas-aceite (GOR) del efluente del pozo.
RGA y Calculo: Calcul o: La relación Gas Aceite (RGA) se define como el gas libre en pie cúbico ó metro cúbico . Producido por cada barril de aceite a condiciones condicione s de superficie. superf icie. RGA= (Gasto de gas + 1217.416667) 1217.416 667) / ( barriles por hora / 6.2878)
Presión de trabajo del equipo equipo Bifásico: Las presiones presione s de operación operació n del equipo de medición medició n Bifásicos son: Presión mínima: 1.5 kg/cm kg/cm cuadrados. Presión máxima : 21 kg/cm cuadrados. cuadrado s.
Llenado correcto de las graficas: graf icas:
Volumen: V olumen: Es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. El volumen es una magnitud física derivada. La unidad para medir volúmenes en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m 3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan más sus submúltiplos, el decímetro cúbico (dm 3) y el centímetro cúbico (cm 3). Sus equivalencias con el metro cúbico son: 1 m3 = 1 000 dm 3 1 m3 = 1 000 000 cm 3
Conversión Conversión de metros cúbicos a Barriles: Metro cubico
Litro
Pie cubico
Galón
Barriles de Petróleo
1
1000
35.314666
264.17205
6.2898108
Cilindro A = 2 · π · R · (h + R) V = π · R 2 · h
