Estaciones de Flujo2

7/28/2019 Estaciones de Flujo2

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Flujo en elyacimiento .

Esta fase se refiere a la difcil y complicada trayectoria que sigue el petrleo dentrodel yacimiento a miles de metros de profundidad a travs de los microcanales de

roca porosa y permeable hasta llegar al fondo del pozo. Gracias a la presin oenerga natural que existe en el yacimiento.

Produccinen el pozo

Una vez que el petrleo llega al fondo del pozo, contina su recorrido por la

tubera vertical de produccin hasta alcanzar la superficie. A medida que elpetrleo asciende (bien sea por medios naturales o por mtodos de levantamientoartificial) la presin disminuye y ocurre la liberacin del gas originalmente disueltoen el crudo.

Recoleccinde crudo .

Despus que el petrleo de cada uno de los pozos del yacimiento haalcanzado la superficie, se recolecta mediante un sistema de lneas deflujo que van desde el cabezal de los pozos hasta las estaciones deflujo.

Etapas de Produccin


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Separacindel gas.

En las estaciones de flujo de petrleo y el gas producidos por los pozos entran alos separadores donde se completa la separacin del gas que an quedabamezclado con el petrleo. Al salir por los separadores, el petrleo y el gas siguenrutas diferentes para cumplir con los distintos usos y aplicaciones establecidas

Almacenamiento de crudo .

Los diferentes tipos de petrleo que llegan a las estaciones de flujo sonbombeados a travs de las tuberas hasta los patios de tanques , dondefinalmente se recolecta y almacena toda la produccin de petrleo de un readeterminada, para ser tratada, eliminando el agua, colocndolo bajoespecificaciones comerciales.

Transporte deoleoductos

El crudo limpio (sin agua y desalado) almacenado en los patios detanques es enviado a travs de los oleoductos a las refineras del pas ya los terminales de embarque para su exportacin a los mercados deultramar

Embarque aexportacin

El petrleo que llega a los terminales de embarque es cargado a la flotatanquera para su envo a los distintos mercados del mundo.

Etapas de Produccin


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Estaciones de Flujo. DefinicinInstalacin compuesta por tanques, bombas y tuberas donde se recolectala produccin de varios pozos para enviarla posteriormente a otros sitios

segn las operaciones que se realicen.

Lnea de Flujo: Tubera utilizada Para conducir Uno o ms fluidos entrediferentes instalaciones o pozos dentro de Campos petroleros y de gas.

Se llama lnea de flujo al espacio de reservorio recorrido por el fluidocontenido cuando se pone a producir un pozo. Las lneas de flujo puedenser mapeadas para generar un diagrama que muestre como se desplazanlos fluidos.


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Estaciones de Flujo. Funciones

Recolectar la produccin de los diferentes pozos de

una determinada rea.

Separar la fase liquida y gaseosa del liquido multifasicoproveniente de los pozos productores.

Medir la produccin de petrleo, agua y gas de cadapozo productor.

Proporcionar un sitio para el almacenamientotemporal de petrleo.

Bombear el petrleo a patio de tanques.


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Estaciones de Flujo. Componentes Bsicos

Cabezal (Multiple) o caon de produccin.Lineas de flujo.Separador de produccin General.Separador de Prueba.

Depurador de gasCalentadores o calderas (para crudos pesados).Bombas de crudo.Bombas Inyeccin de quimica.

Equipos auxiliares (instrumentos de medicin,valvulas, etc).


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Estaciones de Flujo. EquiposTanques

almacenamientode crudoLnea a patio de

Tanques

Separadoresgenerales

Separadores

de prueba

Lneas dealimentacin defluidos bifsicos

Mltiples de

produccin

Salidas gasSalidas gas

a planta

Salidas gasa planta

Depurador


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Estaciones de Flujo. UbicacinTierra: EF. Motatan II

Tierra: EF. Motatan III


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Estaciones de Flujo. UbicacinTierra: EF. Motatan I


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Estaciones de Flujo. Ubicacin

Lago: EF. 8-3Lago: EF. 15-3

Lago: EF. 12-4Lago: EF. 8-3

Lago: EF.


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Estaciones de Flujo. Procesos

1. Recoleccin de fluidos (mezcla de crudo, agua ygas).

2. Separacin liquido gas

3. Almacenamiento temporal de crudo en tanques.

4. Calentamiento (para crudos pesados).

5. Distribucin de fluidos


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Estaciones de Flujo. Proceso de Recoleccin de Fluidos

Desde el cabezal de cada pozo arranca la tubera de

flujo que, tendida de los diferentes pozos, llega a unadeterminada estacin de recoleccin, diseada pararecibir la produccin de cierto nmero de pozos de unrea determinada, recibida en un cabezal (mltiple) ocan de produccin.

Las tuberas que salen de los pozos son diseadas paratransportar fluidos generalmente bifsicos, es decirmezcla de lquidos (petrleo-agua) y gas, en diferentesdimetros, series y rangos de trabajo, y seleccionadasal potencial de produccin, caractersticas del crudo y

presiones de flujo del sistema.


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10 7,2km

EF-15-3

VLC633

EF-8-3

VLC387

PE-1-3

EF-1-4

EF-13-4

EF-27-3PE-2-4

EF-2-11

PE-1-4

SISTEMA DE MANEJO DE CRUDOUNIDAD DE EXPLOTACION LAGOTRECO

Estacin de Flujo

Plataforma de Empalme

Planta Compresora

Lnea multifasica

Lnea F/S

Sistema de Bombeo

TDN

PE-8-4

BA-28

SIMBOLOGA

Mltiple de Produccin

6 4km

6 7km

EF-14-3 8 1,km

10 2,9km

10 2,4km

16 3,8km

10 2,3km

EF-12-4

10 2,2km

EF-12-4

MP22-118 4km

8 4km

MP 9-48 1,86km

MP2-4

OCTUBRE 2005 Lneas totales de crudos: 19Longitud total: 93,2 Km


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SISTEMA DE RECOLECCION DE GAS DE BAJA PRESIONUNIDAD DE EXPLOTACION LAGOTRECO

14 7,4Km

18 2,3Km

16 1,4Km

30 1,1Km

LAGO 130 22Km

PE-8-3

16 6,1Km EM-2

24 9,4Km EM-3

24 6,9Km

16 3,2Km

20 3,6Km

16 6,9Km

24 6,9Km

30 1,5Km

30 1,8Km

Estacin de Flujo

Plataforma de EmpalmePlanta CompresoraRecorrido del Gas

EF-12-4

EF-27-3PE-2-4

UNIGAS

EF-13-4

EF-1-4

EF-15-3

EF-8-3

VLC387

PE-1-4

TDN

EF-14-3

EF-2-11

SIMBOLOGA

Mltiple de Produccin

24 4,4Km

30 19Km

TRANSFERENCIA CONLAGOCINCO

TRANSFERENCIA CONCSL

TRANSFERENCIA CONBACHAQUERO

20 0,5Km

PC-6

EFBA-28

EF-1-8

PE-1-5

OCTUBRE 2005

Lnea total de crudo:26Longitud total: 158,1 Km.


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4 1,4Km

UNIGAS

10 2,2Km

BACHAQUEROLAGO

Mltiple de Gas

Plataforma de Empalme

Recorrido del Gas

PC-6

6 5,3Km

MG-8-38 5,4Km

8 0,1Km

MG-14-3B 8 7,5Km

MG-14-3A

8 7,5Km

6 7,5Km

MG-15-3

12 1,8Km EM-4

12 4,5Km 6 5Km

12 16Km

PE-1-3

12 5Km

MG-27-3

6 1,5Km

Segregacin

6 1,5Km

LAMAR

MG-13-4

6 1Km

MG-12-4

4 2Km

MG-2-11

MG-22-11

4 5Km

PE-2-4

SISTEMA DE DISTRIBUCION DE GAS DE ALTA PRESIONUNIDAD DE EXPLOTACION LAGOTRECO

MG-9-44 1Km

Planta Compresora

10 50Km

SIMBOLOGA

BACH1-45

LAGO 1

12 3,4Km

MG-1-4

12 1,5Km

EF-1-4

12

OCTUBRE 2005

Lnea total de crudo:23Longitud total: 155,1 Km.


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Estaciones de Flujo. Proceso de Recoleccin de Fluidos

Mltiple de RecoleccinLnea de Prueba

Lnea de General

Compuesto de Lneas y Vlvulas.

Lnea General: Tubo de mayor dimetro (8-10 in) en el cual se recolecta laproduccin de los pozos que llega a la E.F;Cuando existen dos etapas de separacin

se considera la presin de trabajo (alta(100 200 psia) y baja (0-110psia)).

Lnea de prueba: Menor dimetro (2 6in) usada para aislar la produccin de un

pozo y medir su produccin individual.


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Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de FluidosUna vez recolectado el petrleo, este se somete a unproceso dentro de un recipiente denominado

Separador, en el cual el gas y el liquido (petrleo yagua) se separan a determinada presin.

El gas sale por la parte superior del separador ymientras que el liquido va por la parte inferior delmismo.

El flujo del pozo consiste preponderantemente depetrleo, al cual est asociado un cierto volumen degas: (RGP), que se mide en m3 de gas por m3 depetrleo producido o en pies cbicos de gas por

barril de petrleo producido, a condicionesestipuladas en la superficie. Adems, el flujo depetrleo y gas puede mostrar la presencia de agua yde sedimentos procedentes del yacimientoproductor.


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Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de Fluidos

Separadores

Para realizar la separacin del gas del petrleo seemplean separadores del tipo vertical y horizontal,cuya capacidad para manejar ciertos volmenesdiarios de crudo y de gas, a determinadas presionesy etapas de separacin.

Los separadores se fabrican de acero, cuyascaractersticas corresponden a las normasestablecidas para funcionar en etapas especficasde alta, mediana o baja presin. En la separacinde gas y petrleo es muy importante considerar la

expansin que se produce cuando el gas sedesprende del petrleo y la funcin quedesempea la presin . Adems, en el interior delseparador, a travs de diseos apropiados, debeprocurarse el mayor despojo de petrleo del gas,de manera que el gas salga lo ms limpio posible y

se logre la mayor cantidad posible de petrleo.


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Requerimientos de un Separador

La energa que posee el fluido al entrar al recipiente debe ser controlada.Las tasas de flujo de las fases lquida y gaseosa deben estar comprendidas dentro de ciertos lmites, que sern definidos a

medida que se analice el diseo. Esto hace posible queinicialmente la separacin se efecte gracias a las fuerzasgravitacionales, las cuales actan sobre esos fluidos, y que seestablezca un equilibrio entre las fases lquido-vapor.La turbulencia que ocurre en la seccin ocupada por el gas debe

ser minimizada.La acumulacin de espuma y partculas slidas contaminantesha de ser controlada.Las fases lquida y gaseosa no se deben poner en contacto unavez separadas..


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Las salidas de los fluidos necesitan estar provistas decontroles de presin y/o nivel.Las regiones del separador donde se pueden acumular slidos deben, en lo posible, tener las previsionespara la remocin de esos slidos.El separador requiere vlvulas de alivio, con el fin deevitar presiones excesivas, debido a diferentes causas,por ejemplo: lneas obstaculizadas.

El separador debe estar dotado de manmetros,termmetros, controles de nivel, visibles; para hacer, enlo posible, revisiones visuales.Es conveniente que todo recipiente tenga una boca devisitas, para facilitar la inspeccin y mantenimiento




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Boquilla deentrada

Boquilla desalida

Boca deVisita

Vlvula deAlivio

Salida deliquido

Medidor deflujo


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Clasificacin de los Separadores

Segn su funcin:

Separadores de Produccin

General, recibe los fluidosprovenientes de la lnea delmltiple de produccingeneral.

Separador de Prueba, recibela produccin de un solopozo con el objeto de sermedida.

d d l d


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Clasificacin de los Separadores

Segn su configuracin:

Esfricos y Cilndricos ( Pueden ser vertical u Horizontal).

Separador Caractersticas

Vertical Mayor espacio para la liberacin del gas en la partesuperior.Normalmente empleados cuando la relacin gas ovapor lquido es alta y/o cuando se esperan grandesvariaciones en el flujo de vapor/gas.

Puede manejar mayor volumen de crudo, produciendomenos espuma.Puede manejar grandes cantidades de arenas.Facilidad en remocin de slidos acumulados en elfondo.Requieren de mucho espacio vertical para su instalacin

d S i d l id


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Separador Horizontal

Caractersticas

Normalmente empleados cuando la relacin gas vapor

lquido es baja.Requieren de poco espacio vertical para su instalacin.Requieren menor dimetro, que un separador vertical,para una capacidad dada de gas.Manejan grandes cantidades de lquido, fuertesvariaciones en la entrada de lquido,Difcil remocin de slidos acumulados (Necesidad deinclinar el recipiente aadir internos como tuberas delavado).Mayor rea para dispersin de espuma y crudosemulsionados.

Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de FluidosClasificacin de los Separadores

P d S i d Fl id


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Estaciones de Flujo. Proceso de Separacin de FluidosClasificacin de los Separadores

Depuradores de Gas

Luego que se genera la separacin principal, la lnea de gas resultantesque sale, pasa a otro tipo de separador llamado depurador de gas, el cualtiene como funcin bsica la de remover pequeas cantidades de

lquidos de esta mezcla predominantemente gaseosa.

Los depuradores de gas son bsicamente un separador de gas-lquido,que solo manejan los volmenes de liquido contenidos en el gasprocesado en su sistema (poco liquido).

Los depuradores estn diseados para trabajar a un volumen y presinconstante de tal manera que el gas sea ms seco, para evitar el envo deliquido a las plantas compresoras. Aguas abajo de los depuradores sepuede efectuar la medicin del gas total manejado en la instalacin.

P i i i d S i d Fl id


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Estaciones de Flujo. Principios de Separacin de FluidosMomentum (Cantidad de Movimiento) Fluidos con diferentes densidades tienen diferentes momentum. Si una

corriente de dos fases se cambia bruscamente de direccin, el fuertemomentum o la gran velocidad adquirida por las fases, no permiten que lapartculas de la fase pesada se muevan tan rpidamente como las de la faseliviana, este fenmeno provoca la separacin.

Fuerza de gravedad

Las gotas de lquido se separan de la fase gaseosa, cuando la fuerza gravitacionalque acta sobre las gotas de lquido es mayor que la fuerza de arrastre del fluidode gas sobre la gota. Estas fuerzas definen la velocidad terminal, la cualmatemticamente se presenta usando la ecuacin siguiente (Perry, 5ta. Ed.) :

Coalescencia Las gotas muy pequeas no pueden ser separadas por gravedad. Estas gotas seunen, por medio del fenmeno de coalescencia, para formar gotas mayores, lascuales se acercan lo suficientemente como para superar las tensionessuperficiales individuales y poder de esta forma separarse por gravedad.

3

4

C

d g V

g

g l pt

F d S i d Fl id


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DEFLECTOR (Momentun)

DEMISTER (Coalescencia)

COMPONENTES INTERNOS DEUN DEPURADOR

Entrada

Descarga

Separacin PorCoalescencia

SeparacinPor Gravedad

SeparacinPor

Asentamiento

SeparacinPrimaria

Estaciones de Flujo. Fases de Separacin de Fluidos

P bl O i l S d


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Estaciones de Flujo. Problemas Operacionales en Separadores

Crudos Espumosos: la espuma es causada por las impurezas yel agua presente en el crudo que no se ha removido antes quela corriente llegue al separador.

Dificultad el nivel de liquido.

Es obstculo para obtener velocidades optimas de gas yliquido por el volumen que ocupa.Posibilidad que tanto el gas como el liquido salgan del

separador con espuma.

Arena: Causa:Taponamiento de dispositivos internos.Erosin, corte de vlvulas y lneas.Acumulacin de arena en el fondo

P bl O i l S d


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Estaciones de Flujo. Problemas Operacionales en Separadores

Emulsiones: suele ser un problema en separadores trifasicos.Cuando existe tendencia a la formacin de emulsiones, el tiempode asentamiento requerido para obtener la separacin aceptableagua crudo pueden ser apreciables, muchas veces mayor para laseparacin gas-liquido. Algunas veces se remueve el agua-crudo

sin separar y luego someterlos a deshidratacin o inyectar qumica(demusificantes).

Escapes de gas en el liquido:Debido a:

Bajo nivel de Liquido.Efecto vrtice.Falla en controles de nivel.

P ( )


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MLTIPLE DEPRODUCCIN

LNEA DE SALIDADEL GAS

SEPARADORESGENERALES

SEPARADOR DEPRUEBA

GAS HACIAPLANTA

DEPURADORDE GAS

Estaciones de Flujo. Procesos (resumen)


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ESTACIONES DE FLUJO Una estacin de flujo la podemos definir como un conjunto de equipos interrelacionados para recibir, medir,almacenar temporalmente y bombear los fluidos provenientes de los pozos ubicados en sus alrededores.

En una estacin de flujo la recoleccin de la produccin de crudo multifasico (crudo, liquido, gas asociado, agua ysedimentos), que se encuentran en varios yacimientos, es transportada mediante la conexin de lneas de flujodesde los pozos productores hasta los cabezales de produccin o mltiples de instalados en la estacin, estosmltiples poseen dos cabezales uno llamado cabezal de produccin donde converge el crudo a una presinpromedio de 70 Psi. Este cabezal de produccin esta conectado a un separador general (de alta o baja presin)en donde ocurre la separacin de gas liquido, l lquido que se extrae y que sale por el fondo del separador esenviado hacia los tanques de almacenamiento temporal donde se lleva a cabo la separacin de agua y crudo.Dependiendo del nivel de los tanques se produce automticamente el arranque de un grupo de bombas

reciprocantes colocadas en paralelo, desde donde es succionado y enviado l lquido el cual eleva la presin delcrudo permitindole llegar al sistema de recoleccin de crudos (lneas de bombeo) correspondiente y de all seguir hacia los patios de tanque en tierra.Por otra parte el gas que sale por el tope de los separadores y va al depurador, donde deja los residuos de crudoque pudo haber quedado en la separacin, despus de que el gas es obligado a pasar por un filtro Demister (Desnebulizador), el gas limpio el cual debe de estar lo suficientemente libre de lquidos es enviado por lastuberas a los sistemas de recoleccin de gas, y luego hacia las plantas compresora o miniplantas. El gas luego deser comprimido es utilizado para incrementar presin en los yacimientos, as como tambin es utilizado para ellevantamiento artificial de (crudo) o gas lift. Parte de este mismo gas a alta presin es enviado a refineras y

plantas elctricas para ser usado como materia prima o combustible, as tambin para uso industrial y domestico.El segundo cabezal es exclusivo para la ejecucin de pruebas de pozos el cual esta conectado a un separador deprueba; aqu se produce la separacin de crudo gas, adems de llevar el conteo de crudo y gas por da, endonde son medidos por instrumentos especiales que permiten cuantificar el volumen de liquido que se manejadurante un periodo preestablecido.

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