produccion pozo SAL X-9.pdf

FICHA INVESTIGACION Título

DE

IDENTIFICACIÓN IDENTI FICACIÓN

DE

DE

Descripción e implementación de separadores en el campo San Alberto

Nombres y Apellidos Autor/es

TRABAJO

Fecha

Romel Guzman Gonzales Jhilmar Demetrio Callex Calle Misael Alvaro Mendoza Alvarez 13/06/2018

Carrera Asignatura Grupo Docente Periodo Académico Subsede

Ingeniería en Gas y Petróleo Gas natural A Ing. Wilson Mamani Vargas I/2018 Oruro

Código de estudiantes 201304308 201304960 201200376

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Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto

RESUMEN: El presente proyecto tiene la finalidad de proponer la aplicación de la técnica de los separadores para poder reducir la producción del agua como por ejemplo presenta el pozo SAL X-12 como también así tener una buena separación de los líquidos, los pasos que debemos emplear una vez cuando extraemos el petróleo del pozo y estar al pendiente de los equipos que se utilizaran en el campo para estar prevenidos a los problemas que nos enfrentaremos. La principal función de los separadores de petróleo y gas es de separar el crudo y gas. Sin embargo, el separador de petróleo o gas también aparte de separar el agua del gas tiende a eliminar la arena y otros sedimentos del petróleo, excepto donde el petróleo se ha emulsionado con agua, en el último caso, el petróleo tienden a retener el agua y aparte del sedimento.

Palabras clave: Datos, separadores, gas.

ABSTRACT: The present project has the purpose of proposing the application of the technique of the separators to be able to reduce the production of the water like for example it presents the well you LEAVE X-12 as well as this way to have a good separation of the liquids, the steps that we should use once when we extract the petroleum of the well and to be to the slope of the teams that you/they were used in the field to be forewarned to the problems that we will face. The main function of the separators of petroleum and gas is of separating the raw one and gas. However, the separator of petroleum or gas also apart from separating the water of the gas it spreads to eliminate the sand and other silts of the petroleum, except where the petroleum has been emulsified with water, in the
















TABLA DE CONTENIDO CAPITULO I .................................................. ................................................... ................ 5 1. INTRODUCCION .................................................. .................................................. 5 CAMPO SAN ALBERTO................................................... ........................................ 7 1.1. ANTECEDENTES.......................................................................................... 7 1.1.1 DATOS DEL CAMPO SAN ALBERTO ................................. ................ 7 1.1.2 UBICACIÓN DEL CAMPO SAN ALBERTO ......................................... 7 1.1.3. DESCRIPCION GENERAL DEL AREA ........................................... ....... 9 1.1.4. HISTORIA EXPLORATORIA ...................................................... .................................................................... .............. 9 1.1.5. GEOLOGIA DEL ÁREA ............................................................... ............ 10 1.1.6. EXPLORACION ......................................................................................... 11 a) GEOLOGIA DE SUPERFICIE ........................................ ............................... 11 1.1.7. PROSPECCION SISMICA ....................................................................... 12 1.1.8. PERFORACION EXPLORATORIA ........................................................ 14 1.1.9. POZO SAN ALBERTO Nº 9 (POZO SAL-X9) ...................................... 15 1.1.10. POZO SAN ALBERTO Nº 10 (SAL-X10)............................................ 17 1.1.11. POZO SAN ALBERTO N° 12 (SAL X-12) ..................................... ..... 17 CAPITULO II .................................................. .................................................. .............. 19 2. MARCO TEORICO................................................... ................................................ 19 2.1. SEPARADORES ............................................... ................................................ 19 2.1.1. CLASIFICACION DE LOS SEPARADORES ....................................... 20 a) SEPARADORES VERTICALES .................................... ............................... 20 b) SEPARADORES HORIZONTALES ............................................................. 21 c) SEPARADORES ESFERRICOS ............................................. ...................... 21 2.1.2. TERMINOLOGIA DE SEPARADORES ................................................. 22 2.1.3. DESCRIPCION DE LOS SEPARADORES........................................... 23 a) SECCION DE SEPARADORES PRIMARIA .............................. ............ 23 b) SECCION DE SEPARADORES SECUNDARIA ....................... ............ 24 c) SECCION DE EXTRACCION DE NIEBLA ............................................. 25 d) SECCION DE ACUMULACION DE LIQUIDO........................................ 26 2.1.4. DISPOSITIVOS O PARTES INTERNAS DEL SEPARADOR ........... 26 a) PLACA DEFLECTORA...................................................... ................................................................................... ............................. 27















Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto ......................................................... ..... 28 e) FILTROS................................................... .................................................... f) MATERIAL SECUESTRANTE O DE ATRAPAMIENTO ........................... 28 g) REBOSADERO ................................................ ................................................ 28 h) DISPOSITIVOS CENTRIFUGOS .................................................................. 28 i) PANTALLAS HORIZONTALES ..................................................................... 29 j) ROMPEDOR DE VÓRTICE.............................................. ............................... 29 ........................................................................... ...................... 29 k) BLINDAJE DE FLOTADOR ..................................................... 29 l) BOQUILLA PARA INYECCION DE AGUA .................................................. 29 m) CONOS DE ARENA ................................................. ...................................... 29 2.1.5. CONTROL DEL SEPARADOR ................................................... ............ 30 2.1.6. OPERACIONES DE UN SEPARADOR................................................. 34 2.1.7. NUMERO DE ETAPAS DE SEPARACION .......................................... 35 2.1.9. PROBLEMAS POTENCIALES DE OPERACIÓN EN LOS SEPARADORES (BIFASICOS Y TRIFASICOS) ................................................. 35 a) PROBLEMAS DE ESPUMA................................................ ...................... 36 b) PROBLEMAS DE PARAFINA ............................................................... ... 36 c) PROBLEMAS DE ARENA................................................... ...................... 37 2.4.6. FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE SEPARACION .. 38 CAPITULO III................................................ ................................................... .............. 40 3. OBJETIVOS ........................................................................................ ...................... 40 3.1. OBJETIVO GENERAL ............................................... ...................................... 40 3.2. OBJETIVO ESPECIFICOS ........................................................................ 40 CAPITULO IV .......................................................................................... ...................... 41 4. MARCO PRACTICO ............................................................. ............................. 41 4.1. Recolección de datos del Campo san Alberto Alberto ........................................ 41 4.2. Diseño de los separadores ......................................................... ............ 44 CONCLUSIONES .......................................................................... ............................... 45 BIBLIOGRAFIA.................................................... ........................................................................................................ ......................................................... ..... 46
















CAPITULO I 1. INTRODUCCION Por lo general el flujo obtenido de un yacimiento petrolífero es multifasico, normalmente está conformado por mezclas de hidrocarburos, agua, partículas de arena, entre otros contaminantes (sulfuros, dióxido de carbono, compuestos de nitrógeno y diferentes tipos de metales). El separador representa la primera instalación del procesamiento ya que este tiene como función principal realizar una separación primaria entre los hidrocarburos, primordialmente de las fases liquidas y gaseosas. Este es un recipiente utilizado para separar una corriente mixta compuesta por gases y líquidos, en corrientes de fases relativamente libres la una de otra, es decir el gas separado del líquido. Con esta separación se busca refinar aún más el proceso mediante la Recolección de partículas liquidas atrapadas en la fase gaseosa, y descargar, por separado, las fases liquida y gaseosa, para evitar que se puedan volver a mezclar. Es necesario llevar a cabo el diseño de un separador de forma correcta ya que, generalmente representan los equipos iniciales en la mayoría de los procesos en la industria de refinación del gas natural, un diseño erróneo puede conllevar a una reducción en la capacidad de producción y puede traer consigo problemas operacionales en los equipos subsiguientes a éste. Unas de las razones por las cuales se aplica el proceso de separación son las siguientes: • Los pozos producen hidrocarburos líquidos y gaseosos mezclados en un solo

flujo. • Hay líneas en las que aparentemente se maneja solo líquido o gas, pero deb ido

a los cambios de presión y temperatura que se producen, existe vaporización de líquido o condensación de gas. • En ocasiones el flujo de gas arrastra líquidos en cantidades apreciables a los















Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto por el flujo de gas, también se quema, originando pérdidas económicas debido al mayor valor comercial. Hoy en día existen muy pocas herramientas que realicen el dimensionamiento conceptual de estos equipos, ya que las que lo realizan son de difícil acceso o no comerciales, y realizar el cálculo de forma manual requiere de tiempo e involucra una serie de cálculos los cuales están sujetos a errores de no realizarse con precaución, por tal motivo se propone un modelo de simulación en hoja de cálculo Excel© para el dimensionamiento de equipos separadores, convirtiéndose este en el objetivo principal de esta investigación.


















CAMPO SAN ALBERTO 1.1.

ANTECEDENTES

1.1.1 DATOS DEL CAMPO SAN ALBERTO Las operaciones en el Bloque San Alberto se iniciaron a partir del 22 de abril de 1996, mediante un Contrato de Asociación Petrolífera para ejecutar actividades de exploración y explotación petrolera firmado por Y.P.F.B. y Petrobras Bolivia S.A. bajo una tipología contractual prevista en la Ley 1194 de 1990, compartiendo el negocio en partes iguales, correspondiendo a 50% para cada una. En fecha 30 de abril de 1997 Petrobras cede el 30% de su participación a la empresa Total E&P Bolivia Sucursal, quedando la sociedad con la siguiente composición accionaria: YPFB 50%, Petrobras 35% y T otal 15%. El D.S. N° 24806 de 4 de agosto de 1997, aprobó el Modelo de Contrato de Riesgo Compartido (Joint Venture), suscribiéndose el mismo entre YPFB y Petrobras Bolivia S.A. el 31 de diciembre de 1997. Por efecto de la capitalización interviene Andina S.A. participando con el 50% de YPFB, quedando la composición accionaría de la siguiente manera: Petrobras 35%, Total 15%, Andina 25%, YPFB (AFPs) 24.46% 24.46% y Ex-empleados de YPFB 0.54%. En el año 2010 la Empresa Total sesiona 4% de sus acciones a favor de la empresa YPFB Chaco

















Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto En términos petroleros el Bloque se encuentra en la Zona Tradicionalmente Petrolera de Bolivia y es considerada como una zona madura en cuanto al conocimiento geológico petrolero. También por sus importantes reservas de hidrocarburos es uno de los Campos Grandes descubiertos. Morfoestructuralmente se encuentra situado en la Provincia Geológica del Subandino Sur, en la Serranía San Alberto.

Fuente: Informe de auditoría a los campos 2006.


















1.1.3. DESCRIPCION GENERAL DEL AREA La descripción general del área San Alberto se muestra en la siguiente tabla:

Tabla 1: Datos Generales del Campo San Alberto. Bloque

San Alberto

Participación

PETROBRAS BOLIVIA S.A. (operador)35% Empresa petrolera ANDINA S.A. 50% TOTAL EXPLORATION PRODUCTION BOLIVIE 15%

Cuenca

Subandino

Estructura

Anticlinal de San Alberto

Ubicación fisiográfica

Subandino Sur

N° de parcelas

7 parcelas

Periodo de concesión

30 años

Ubicación geográfica

Dpto. Tarija – Provincia Gran Chaco

Coordenadas del bloque

21° 52” S y 63° 46´ 60” O

Fuente: Revista campos Gasíferos y Petrolíferos de Bolivia. 1.1.4. HISTORIA EXPLORATORIA Las primeras investigaciones sobre este campo se iniciaron con geólogos de la


















1.1.5. GEOLOGIA DEL ÁREA El campo San Alberto es un pliegue anticlinal alargado con rumbo predominante Norte- Sur, está situado al Sur de Bolivia. Morfoestructuralmente se ubica en la faja plegada y corrida del Subandino Sur, la misma que está constituida por un complejo sistema de serranías longitudinales, con anticlinales estrechos de orientación Norte-Sur. El principal componente tectónico que afecta esta estructura, es la falla Antonio”,

“San

de carácter regional, de tipo inversa y con buzamiento hacia el oeste de

aproximadamente 70º, en superficie corta el flanco Occidental sin afectar a los reservorios someros y profundos del campo. Los pozos del campo San Alberto se encuentran ubicados en el bloque bajo de esta falla. La secuencia estratigráfica investigada por la perforación de varios pozos, se inicia en rocas de la Formación Escarpment, Escarp ment, que aflora en superficie y luego continúa en sucesión normal las sedimentos cada vez más antiguas.

Tabla: estratigrafía del campo San Alberto. SISTEMA

FORMACION

Carbonífero

Escarpment Tarija Itacuamí

RESERVORIO

Ar. Miller


















1.1.6. EXPLORACION a) GEOLOGIA DE SUPERFICIE Las actividades de relevamiento geológico en el Bloque San Alberto fueron realizadas de manera simultánea a los trabajos de adquisición de datos sísmicos. Que se muestra el mapa geológico de superficie actualizado del Bloque, el mismo que es producto de todos los estudios realizados por Petrobras y otras compañías que estudiaron la zona.

Fuente: Revista campos Gasíferos y Petrolíferos de Bolivia.




















1.1.7. PROSPECCION SISMICA Petrobras Bolivia, realizó dos campañas de Adquisición Sísmica 2D. La primera en el año 1996, ejecutada por la compañía Unión Geofísica Argentina (U.G.A.), en la que se registraron un total de 208,74 Km distribuidos en 7 líneas. La segunda fue realizada en el año 1999, ejecutada por la empresa Veritas DGCLAND, en la que se registraron 108,55 Km distribuidos en 5 líneas. Cabe resaltar que los abruptos relieves topográficos y las complicaciones geológicas presentes en el área, hicieron que los trabajos de campo de adquisición sean difíciles y los resultados obtenidos no siempre alentadores. La tabla inferior detalla la distribución de las líneas sísmicas y en la figura, se observa el detalle de los parámetros básicos para la registración. Para preparar la interpretación estructural del pliegue anticlinal de San Alberto, se




















Fi g ura 3: Mapa Mapa bas bas a de Lí neas neas S is micas micas .




















1.1.8. PERFORACION EXPLORATORIA YPFB en el año 1966 perfora el primer pozo somero, el San Alberto Nº1 (SAL-X1), llegando a una profundidad final de 2209.0 mbbp y descubriendo petróleo de 52 ºAPI en la arenisca Miller, ubicada en la base de la Fm. Tarija, a la profundidad de 961 mbbp. Este reservorio fue explotado mediante ocho pozos someros, como actualmente estos recursos se encuentran agotados, algunos pozos son utilizados como pozos receptores de agua de condensación producida por la explotación de los reservorios profundos del Sistema Devónico. Petrobras a la fecha de la realización de las auditorias, había perforado 6 pozos profundos, la mayoría exploratorios y cuya ubicación se muestra en la Figura inferior en la Tabla, se detalla una síntesis de los reservorios de las Fms. Huamampampa, Icla y Santa Rosa, con la denominación utilizada por Petrobras Bolivia S.A., y son una referencia para las descripciones a seguir.




















F ig ura 4: Mapa Mapa bas bas e de da datos de pozos pozos perforados perforados en campo campo S an A lberto. lberto.




















Tabla 3: Parámetros Petrolíferos SAL – X9. Reservorio

Arenisca SAL.HMP - 2

Tramo

4479.5m. a 4518.5m.

Porosidad

7.0%

Saturación de agua

47%

Fuente: Informe de auditoría a los campos 2006. Los parámetros petrofísicos iniciales del reservorio descubierto, calculados en base a la exploración aportada por el pozo SAL-X9, fueron los siguientes: Con estos valores y considerando un área de 36.8 km2, se estimaron por el






















1.1.10. POZO SAN ALBERTO Nº 10 (SAL-X10) Petrobras Bolivia S.A, iniciando la fase de perforación exploratoria, activa la perforación del SAL-X10. El objetivo fue investigar el potencial hidrocarburífero de las formaciones Huamampampa, Icla y Santa Rosa del Sistema Devónico. La perforación se inició el 9 de noviembre de 1997 y finalizó el 2 de diciembre de 1998, alcanzando una profundidad final de 5220 m. Luego de las pruebas de productividad fue catalogado como pozo descubridor de yacimientos profundos (B2b), confirmando la extensión de los reservorios descubiertos en el SAL-X9 (YPFB) hacia el sur de la estructura y agregándose el descubrimiento de nuevos



















Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto alcanzo la zona superior del Tarabuco atravesando 54m. En el pozo SAL X-12 para los reservorios de las formaciones Huamampampa, Icla y Santa Rosa, fue clasificado como de avanzada (A-1), principalmente para continuar con la incorporación de reservas gasíferas en la porción más Septentrional de la estructura.




















CAPITULO II 2. MARCO TEORICO 2.1. SEPARADORES En la industria del petróleo y del gas natural, un separador es un cilindro de acero presurizado, ya sea vertical, horizontal y esférico, que por lo general se utiliza para separar la mezcla de fluidos provenientes de los pozos. Esta es el área más importante de una batería, del buen funcionamiento y control de los equipos de separación depende de la producción normal de gas, petróleo y







































Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto 

Son más caros que los otros tipos.



Su instalación instalación y transporte son muy dificultosos. dificultosos.

b) SEPARADORES HORIZONTALES Ventajas: 

Resultan más económicas cuando se manejan hidrocarburos hidrocarburos de alta RGP, debido a su diámetro más reducido para una cantidad dada de gas, pues el grado de eficiencia es función directa de la longitud de ellos, ya que al aumentar estas manteniendo su diámetro aumentará su capacidad volumétrica





















Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto 

Pequeña capacidad de procesamiento.



Control de nivel crítico.




















Título: Descripción e implementación implementación de separadores en el Campo San Alberto A veces es necesaria la inyección de mono-etilen-glicol (MEG) para prevenir la formación de hidratos presentes en el gas, inclusive en boca de pozo, de manera que en algún punto tendrá que ser recuperado dicho MEG para su reciclaje. Para




















































































































































































































































































































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