Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza
FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE PROYECTO
Título
Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Capacidad de Procesamiento de Gas de la Planta Percheles Nombres y Apellidos Rocio Alexandra Guaman Mendoza
Código de estudiante 201205338
Autor/es
Fecha Carrera Asignatura Grupo Docente Periodo Académico Subsede
02/10/2017 Ingeniería en Gas y Petróleo Seminario de Titulación II B Ing. Carlos Canedo Quiroga II-2017 Cochabamba
Copyright © (2017) por (ROCIO GUAMAN MENDOZA). Todos los derechos reservados.
Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza 1.1 INTRODUCCION YPFB Chaco tiene en sus planes de desarrollo producir mayores volúmenes de gas natural, para ello contempla una serie de intervenciones en los campos Percheles y Dorado. Los pronósticos de producción, debido al nuevo descubrimiento del pozo DRS–1007XST, cuyo volumen de gas elevará la producción nacional, ven proyectada realizar adecuaciones e implementaciones (montaje) de nuevos equipos en la Planta Percheles, con la finalidad de poder procesar de manera óptima y confiable los nuevos volúmenes o caudales de producción de gas natural y condensado. La planta Percheles se encuentra ubicada al sur de la ciudad de Santa Cruz en el municipio Cabezas – provincia Cordillera del departamento de Santa Cruz. La planta Percheles fue diseñada para poder procesar adecuadamente con un caudal de 40 MMSCFD de gas natural. El gas natural que procesa la planta proviene de los pozos, PCH X1001, PCH 1002, DRD X1001 y DRD 1002. Los cálculos para el diseño actual de la planta fueron simulados para un caudal de 40 MMSCFD, esta planta es capaz de llevar a las especificaciones de venta al gas natural del proceso basado en las condiciones de entrada del gas de alimento. Sin embargo, YPFB Chaco tiene previsto habilitar nuevos pozos aledaños a la planta, por lo tanto, el caudal que ingrese a la planta será mayor al actual. Debido a que la planta Percheles está procesando 40 MMSCFD de gas natural, lo que es su máxima capacidad, las alternativas de solución son: realizar una ingeniería conceptual para la ampliación de la Planta Percheles, lo que incluiría realizar adecuaciones e implementaciones de nuevos equipos y así procesar el nuevo caudal que ingrese a la planta, y la otra alternativa sería realizar el cambio de toda la unidad de dew point y toda la unidad de estabilizado.
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza 1.2 ANTECEDENTES 1.2.1 Antecedentes generales La planta de gas del campo Cupiagua de Ecopetrol, se encuentra ubicada en el municipio de Aguazul en el departamento de Casanare, Colombia. Cuando la planta se puso en marcha trabajó con el mínimo operativo de 110 millones de pies cúbicos estándar por día y en el año 2014 se incrementó a un promedio de 135 millones de pies cúbicos estándar por día, entre otras razones por el incremento en las capacidades de consumo del mercado nacional, ya que la planta se construyó con una capacidad inicial de 140 MMSCFD con una proyección final de 210 MMSCFD. El resultado de la ampliación de la planta hizo que se logre una cifra récord en su producción de gas al alcanzar 212,26 millones de pies cúbicos estándar por día. La cifra equivale al consumo de 11 millones 350 mil viviendas promedio en un día, lo que supera las expectativas esperadas por capacidad instalada de la planta, que inició operaciones el 14 de diciembre de 2012 y es propiedad ciento por ciento de Ecopetrol. 1.2.2 Antecedentes específicos En Bolivia la empresa petrolera Chaco S.A comenzó el procesamiento de gas en su planta Percheles en 2009, situada en el municipio de Cabezas, del departamento de Santa Cruz. Con una inversión de $us 64 millones, una producción inicial de 15 millones de pies cúbicos de gas por día (MMPCD) y una capacidad nominal de 35 MMPCD, Chaco S.A. respondió al compromiso asumido con su socio YPFB y con el país, de aportar la producción de este nuevo campo para el abastecimiento del mercado interno y de exportación.
Asignatura: Seminario de Titulación II Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza La inversión total contempla la planta propiamente dicha, la intervención del pozo PCH-X 1001, la perforación de dos pozos nuevos de desarrollo (PCH-1002 y PCH-1003), el tendido de líneas de transporte, el proyecto de sísmica 3D, dentro del proyecto de desarrollo integral del campo Percheles. La planta Percheles fue diseñada para poder operar adecuadamente con un caudal de 40 MMSCFD según las siguientes bases de diseño: Máximo Caudal de Flujo de Gas
40 MMSCFD
Mínimo Caudal de Flujo de Gas
15 MMSCFD
Presión a la Entrada: (Mín.)
1050 psig (Planta de Refrigeración)
Temperatura a la Entrada:
Normal 80 °F máximo 110 °F
Temperatura LTS:
5 °F a 40 MMSCFD
Diseño de los Equipos:
1300 Psig a -28.8 / 66 °C)
Actualmente la planta procesa entre 40000 a 41221 MPC, 1338 Bpd. de condensado y 69 Bpd. de agua. Con la ampliación de la planta se espera poder procesar un máximo de 60 MMSCFD debido al incremento del caudal de producción del gas natural por el descubrimiento de nuevos pozos, y que para enero del 2018 se tiene un pronóstico de producción de 60 MMSCFD.
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza 1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La demanda de gas en Bolivia incrementa cada año, y mientras esta crece existe la necesidad de realizar proyectos que conlleven a la ampliación de plantas de procesamiento de este energético, esto con la necesidad de cubrir la demanda nacional. Los mayores volúmenes de producción de los pozos actuales que alimentan a la planta Percheles hacen necesario el rediseño de los equipos actuales para que puedan funcionar de forma adecuada con los nuevos volúmenes. Además, un factor importante es el descubrimiento de nuevos pozos de gas natural, ya que con el aumento de sus caudales harán que la planta actual no tenga la capacidad suficiente para procesar este energético. Todo esto lleva a que la capacidad de producción de la planta Percheles se encuentre al límite debido a los incrementos de los volúmenes de producción, aumento de los caudales de producción y mayor demanda de gas. De no tener una planta con la capacidad adecuada para el procesamiento del gas, la infraestructura de la misma se encontrará limitada, no permitiendo cubrir el abastecimiento del gas al mercado interno y por ende un menor ingreso económico al país. 1.3.1 Identificación del problema Aumento de los caudales de producción del pozo nuevo dorado 1007 XST.
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1.3.2 Árbol del problema
Infraestructura limitada para el procesamiento del gas
Desabastecimient o de gas al mercado interno
Menor ingreso económico
Capacidad de producción de la planta Percheles al límite
Mayores volúmenes de producción de los pozos actuales
Aumento del caudal de nuevos pozos
Mayor demanda de gas
1.3.3 Formulación del problema ¿Con la ampliación de la planta Percheles se asegurará el procesamiento de los caudales producidos por los nuevos pozos? Asignatura: Seminario de Titulación II Carrera: Ingeniería en Gas y Petróleo
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza 1.4 OBJETIVOS DEL PROYECTO 1.4.1 Objetivo general Desarrollar la ingeniería conceptual para la ampliación de la planta de procesamiento de gas Percheles. 1.4.2 Objetivos específicos
Establecer los límites operativos de la planta, realizando un estudio de cuellos de botella, para la verificación de la máxima capacidad de procesamiento.
Definir los cambios y/o modificaciones requeridos para el aumento de la capacidad deseada en base al estudio de cuellos de botella.
Realizar el dimensionamiento de los equipos de proceso (separadores, intercambiadores, compresores, bombas y torres) requeridos para la ampliación.
Desarrollar los nuevos diagramas de flujo de proceso (PFD) de la planta, contemplando las readecuaciones realizadas al proyecto.
Estimar el costo de inversión para el caso de estudio conceptual del proyecto.
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza Tabla 1. Tabla de acciones Objetivos Específicos
Acciones
Tiempo (días)
Establecer
los
límites
operativos de la Planta, realizando un estudio de
Analizar los equipos de proceso presentes
5
en la planta. Analizar los puntos críticos de la planta
8
Analizar los cambios necesarios, para su
8
cuellos de botella, para la verificación de la máxima capacidad de procesamiento. Definir los cambios y/o modificaciones para
el
requeridos
aumento de
la
capacidad deseada en base al
posterior modificación. Describir las modificaciones requeridas de
5
la planta.
estudio de cuellos de Botella. Realizar
el
Dimensionamiento de los equipos
de
proceso
(separadores,
15
los equipos actuales Realizar
el
cálculo
de
las
nuevas
20
dimensiones de los equipos modificados. Realizar el dimensionamiento de los
intercambiadores, compresores,
Realizar el cálculo de las dimensiones de
bombas
y
15
equipos agregados.
torres) requeridos para la Ampliación.
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza Desarrollar los nuevos Diagramas
de
Flujo
Graficar los diagramas PFD del sistema de
de
procesamiento de gas de la planta
Proceso (PFD) de la Planta, contemplando
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modificada.
las
readecuaciones realizadas al proyecto. Estimar
el
costo
de
inversión para el caso de estudio
conceptual
del
2
Enlistar la documentación de referencia utilizada.
proyecto.
3
Describir la metodología aplicada en la estimación de costos.
2
Enlistar los ítems considerados en la presente estimación.
Realizar los cálculos correspondientes.
10
Detallar las conclusiones y resultado del
5
análisis. TOTAL DE DIAS
118 Fuente: Elaboración Propia
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza 1.5 JUSTIFICACIÓN 1.5.1 Justificación técnica El presente proyecto se justifica desde el punto de vista técnico debido a que el gas tratado en la planta de procesamiento Percheles, debe cumplir con especificaciones para ser considerado gas de venta y posteriormente ser transportado y comercializado. 1.5.2 Justificación académica El estudio realizado en el presente proyecto será un material base para proyectos a desarrollarse en el área de procesos, ya que involucra el análisis del funcionamiento y las características de los equipos de la planta. Por otra parte, se propondrán las bases para el diseño conceptual de una planta de procesamiento de gas natural, y estos lineamientos servirán de base para poder desarrollar las etapas posteriores de todo el proyecto como una ingeniería básica y de detalle. 1.6 ALCANCE 1.6.1 Alcance geográfico La zona de interés a la cual va dirigido el presente proyecto de grado se encuentra ubicada en la planicie entre la Serranía de Parabano y el Río Grande, al sur de la ciudad de Santa Cruz, en el Municipio de Cabezas – Provincia Cordillera del Departamento de Santa Cruz.
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Título: Ingeniería Conceptual para la Ampliación de la Planta Percheles Autor/es: Rocio Alexandra Guaman Mendoza Figura 1. Ubicación geográfica de la planta Percheles
Fuente: Google maps 1.6.2 Alcance temático El presente proyecto está orientado específicamente a desarrollar la ingeniería conceptual como primera fase para la planta de procesamiento de gas natural Percheles, el proyecto contempla los cálculos de diseño, parámetros operativos y dimensionamiento de los equipos requeridos para el proceso, mediante cálculos manuales y la simulación del procesamiento del gas natural con ayuda del simulador Aspen Hysys. 1.7 APORTE PERSONAL El aporte personal que se brindará al presente proyecto es indicar cuales son los cuellos de botella (puntos críticos de la planta), y en consecuencia realizar el dimensionamiento de los equipos y la readecuación de la planta, eso implicaría montar equipos nuevos sin desplazar los equipos actuales, esto con el objetivo de optimizar el proceso productivo, ubicar los equipos en espacios de fácil operación y maniobraje para el operador.
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