Informe Final - Flujo de Trabajo Lineas de Importacion y Exportacion_rev-JE

7/25/2019 Informe Final - Flujo de Trabajo Lineas de Importacion y Exportacion_rev-JE

1/52

Proyecto de Optimizacin de Produccin basado en un

Sistema Experto de Monitoreo y Diagnstico(Inteligencia Artificial

!ase III

!lu"o de #raba"o para la $onstruccin y $alibracin de las

%&neas de Exportacin e Importacin de$rudo Diluido' as y Diluente

)* de Mayo +),-


2/52

Optimizacin de Produccin basado en un Sistema Experto de Monitoreo y Diagnstico (Inteligencia ArtificialSchlumberger Software Solutions Flujo de Trabajo para la Construccin y Calibracin de las Lneas de Eportacin e !mportacin

Acuerdo de $onfidencialidad

Este documento fue preparado en conjunto por Schlumberger Software Solutions y "ET#$CE%E&$ y

constituye el Flujo de Trabajo para la Construccin y Calibracin de las Lneas de Eportacin e

!mportacin de Crudo %iluido' (as y %iluente de acuerdo a la Fase !!! del "royecto de $ptimi)acin de

"roduccin basado en un Sistema Eperto de *onitoreo y %iagnstico +!nteligencia ,rtificial-. Este es un

documento confidencial entre Schlumberger y "ET#$CE%E&$ y contiene informacin estrictamente

confidencial entre las partes /ue no puede ser di0ulgada o discutida con ninguna persona fuera de las

organi)aciones pre0iamente mencionadas.

Con respecto a la confidencialidad se destacan los siguientes puntos1

+i- Este documento contiene informacin t2cnica y comercial de naturale)a confidencial +3lainformacin confidencial4-

+ii- Esta informacin confidencial es propiedad de Schlumberger y "ET#$CE%E&$

+iii- "or lo tanto no puede ser re0elada a cual/uier compa5a de terceros sin el consentimiento delas empresas antes mencionadas

$opyrig.ts y #rademar/s

Copyright 6 7897. Schlumberger Software Solutions.

Todos los derechos reser0ados.

$F*' "!"ES!*' ,0ocet:' ,0ocet ;or


3/52


2istorial de 3e4isiones

Fecha >ersin %escripcin ,utor8? de *ayo' 789? 8 "ara #e0isin !nterna de Schlumberger ,ny $rdo5e)' @uan >egas

8? de *ayo' 789? 8.9 "ara #e0isin del Cliente,ny $rdo5e)' @uan >egas'

@uan Eggers' Li) =ello

8A de *ayo' 789? 9.8 "ara ,probacin del Cliente,ny $rdo5e)' @uan >egas'

@uan Eggers' Li) =ello

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage - of 1+


4/52


#A5%A DE $O6#E6IDO

,7 I6#3OD8$$I96 19.9 "#$"BS!T$ %EL %$C*EDT$...............................................................................................................

+7 %E:A6#AMIE6#O DE I6!O3MA$IO6 ;7.9 Topografa y %imetro de Tuberas..............................................................................................................G7.9.9 Topografa de las lneas de eportacin e importacin...........................................................................G7.9.7 %imetro de tuberas...............................................................................................................................G7.7 %atos de Fluido y de "roduccin.................................................................................................................H7.7.9 Eportacin de crudo diluido...................................................................................................................H7.7.7 Eportacin de gas................................................................................................................................997.7.? !mportacin de %iluente........................................................................................................................9

-7 $O6S#38$$I96 < $A%I53A$I96 DE %OS MODE%OS DE SIM8%A$I96 E6 PIPESIM,=

?.9 Lnea de Eportacin de Crudo %iluido.....................................................................................................9I

?.9.9 Construccin del modelo fsico.............................................................................................................9I?.9.7 %efinicin del modelo de fluido.............................................................................................................77?.9.? ,juste y calibracin del modelo de simulacin......................................................................................7J?.9.J #esultados del modelo calibrado..........................................................................................................?9?.7 Lnea de Eportacin de (as.....................................................................................................................?7?.7.9 Construccin del modelo fsico.............................................................................................................?7?.7.7 %efinicin del modelo de fluido.............................................................................................................?J?.7.? ,juste y calibracin del modelo de simulacin......................................................................................??.7.J #esultados del modelo calibrado..........................................................................................................?I?.? Lnea de !mportacin de %iluente..............................................................................................................J8?.?.9 Construccin del modelo fsico.............................................................................................................J8?.?.7 %efinicin del modelo de fluido.............................................................................................................J7

?.?.? ,juste y calibracin del modelo de simulacin......................................................................................JJ?.?.J #esultados del modelo calibrado..........................................................................................................JA

>7 3E$OME6DA$IO6ES 1)

17 APE6DI$E 1,

;7 3E!E3E6$IAS1+

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage > of 1+


5/52


,7 I6#3OD8$$I96

,7, P3OP9SI#O DE% DO$8ME6#O

El objeti0o de este documento es detallar el flujo de trabajo reali)ado durante las acti0idades de

construccin y calibracin de las lneas de eportacin e importacin de crudo diluido' gas y diluente de la

Fase !!! del "royecto de $ptimi)acin de "roduccin basado en un Sistema Eperto de *onitoreo y

%iagnstico +!nteligencia ,rtificial-. Este documento establece la metodologa utili)ada en esta fase del

proyecto' e incluye lo siguiente1

Le0antamiento de informacin Topografa y dimetro de tuberas %atos del fluido y de produccin

Construccin y calibracin de los modelos de simulacin Lnea de eportacin de crudo diluido Lnea de eportacin de gas Lnea de importacin de diluente

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage 1 of 1+


6/52


+7 %E:A6#AMIE6#O DE I6!O3MA$IO6

+7, #opograf&a y Di?metro de #uber&as

+7,7, #opograf&a de las l&neas de exportacin e importacin

"ara la construccin de las lneas de eportacin e importacin' "ET#$CE%E&$ suministr los archi0os

con el perfil topogrfico1 planos C,8IK8HK9GKDK%#. %ichos planos detallan el recorrido del sistema de

tuberas desde la estacin principal en San %iego hasta la estacin de bombeo en uata.

"ara definir la distancia y ele0acin de cada tubera en los modelos de simulacin' se tom la progresi0a yla ele0acin de la tubera de acuerdo a la direccin del flujo. "ara las lneas de eportacin de crudo

diluido y gas se consider /ue el fluido 0iaja desde San %iego hasta uata' mientras /ue para la lnea de

importacin de diluente' se consider /ue el fluido 0iaja en el sentido opuesto' desde uata hasta San

%iego.

La informacin re0isada en estos archi0os de perfil topogrfico fue recopilada en una base de datos en el

formato re/uerido por "!"ES!* de forma similar a como se detall en el informe +Schlumberger +S!S-'

7897-.

D$T,1 La lnea de gas es bidireccional' funciona para eportar o importar gas. ,ctualmente' esta lnea

funciona como eportacin' por lo /ue fue 2ste el escenario /ue se considera para su simulacin.

+7,7+ Di?metro de tuber&as

La informacin de los dimetros nominales de cada una de las lneas eportacin e importacin fue

tomada de los planos con el perfil topogrfico' mientras /ue los dimetros internos y espesores de tubera

fueron suministrados directamente por "ET#$CE%E&$. La Tabla 9muestra un resumen de los dimetros

y espesores considerados para la simulacin de las lneas de eportacin e importacin en "!"ES!*.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ; of 1+


7/52


Tabla 9. %imetro y espesor de las tuberas de eportacin e importacin

+7+ Datos de !luido y de Produccin

+7+7, Exportacin de crudo diluido

Los parmetros operacionales y las caractersticas del fluido de eportacin fueron suministrados por

"ET#$CE%E&$' a tra02s de las mediciones registradas en PI Proccess Book' los reportes de produccin

fiscali)ada e informes de anlisis de laboratorio.

ra4edad API y corte de agua

Estos parmetros fueron tomados de los reportes de produccin fiscali)ada' los cuales registran las

caractersticas de cada lote de fluido eportado a la estacin de bombeo en uata. Con esta informacin

se construy una base de datos para determinar la tendencia y 0ariables estadsticas de dichos

parmetros en el perodo comprendido entre el 89M8JM7897 y el ?9M8M7897.

LaTabla 7muestra una seccin de esta base de datos y la Tabla ? muestra el resumen de las 0ariablesestadsticas para la gra0edad ,"! y el corte de agua del fluido eportado.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage @ of 1+


8/52


Tabla 7. Seccin de la base de datos con la gra0edad ,"! y el corte de agua del fluido eportado

Tabla ?. #esumen estadstico de la gra0edad ,"! y el corte de agua del fluido eportado

D$T,1 "!"ES!* en un simulador de flujo multifsico en estado estable. Tanto el bombeo de crudo hacia uata

como la importacin de diluente son reali)ados diariamente por baches. "or esta ra)n' "ET#$CE%E&$

sugiri hacer la simulacin de estas lneas tomando en cuenta solo los periodos en cual eiste bombeo'

considerando de esta manera flujo estable.

:iscosidad del !luido

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage * of 1+


9/52


La 0iscosidad del crudo de eportacin fue tomada del informe de anlisis de laboratorio reali)ado por la

empresa Wide Tec Laboratoty C.Aen @ulio de 7897. %icho informe reporta las 0iscosidades de una

muestra del fluido de eportacin a diferentes temperaturas' tal como se indica en la Tabla J.

Tabla J. >iscosidad del fluido de eportacin a diferentes temperaturas

Presin' #emperatura y $audal 5ombeado

El caudal del fluido bombeado y las condiciones de presin y temperatura en ambos etremos de la lnea

de eportacin +salida de la estacin principal y llegada a la estacin de bombeo en uata- fueron tomados

de PI Process Book' de acuerdo a los tags indicados por "ET#$CE%E&$. Con esta informacin se

construy una base de datos +en frecuencia horaria- para determinar la tendencia y 0ariables estadsticas

de dichos parmetros en el perodo comprendido entre el 89M8JM7897 y el ?9M8M7897.

La Tabla muestra una seccin de la base de datos y la Tabla Gmuestra el resumen estadstico de las

condiciones de presin' temperatura y caudal bombeado en la lnea de eportacin de crudo diluido.

D$T,1 %urante la re0isin de la base de datos se reali) una depuracin de los registros en los cuales el

bombeo de crudo registraba 0alores negati0os.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage = of 1+


10/52


Tabla . Seccin de la base de datos con las condiciones de presin' temperatura y caudal bombeado en la lnea de eportacin

Tabla G. #esumen estadstico de las condiciones de presin' temperatura y caudal bombeado en la lnea de eportacin

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,) of 1+


11/52


D$T,1 El caudal bombeado fue corregido por temperatura usando la hoja de clculo NTabla "!N en el archi0o

Registro ZPS real Explotacion.xlssuministrado por "ET#$CE%E&$' tal como se indica a continuacin1

+7+7+ Exportacin de gas

Los parmetros operacionales y las caractersticas del gas de eportacin fueron suministrados por

"ET#$CE%E&$' a tra02s de mediciones registradas en PI Proccess Book' reportes de medicin diaria de

gas e informes de anlisis de laboratorio.

ra4edad especifica del gas

Las caractersticas del gas eportado a uata fueron tomados del informe de anlisis de laboratorio

reali)ado por la empresa Wide Tec Laboratoty C.Aen mayo de 7897. %e este anlisis de laboratorio se

obtu0o el peso molecular y gra0edad especifica de gas + Tabla H-' adems del porcentaje molar de los

contaminantes' tales como C$7' O7S y D7 +Tabla A-.

Tabla H. "eso molecular y gra0edad especifica del gas de eportacin

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,, of 1+


12/52


Tabla A. "orcentaje molar de los contaminantes en el gas de eportacin

$audal de as

El caudal de gas eportado fue tomado de los reportes de medicin diaria de gas' en los cuales detallan'

entre otras cosas' los 0olPmenes de gas /ue son transferidos a "S +uata-. Con esta informacin se

construy una base de datos para determinar la tendencia y 0ariables estadsticas del caudal de gas en el

perodo comprendido entre el 89M8JM7897 y el ?9M8M7897.

LaTabla Imuestra una seccin de esta base de datos y la Tabla 98 muestra el resumen estadstico del

caudal de gas eportado a uata.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,+ of 1+


13/52


Tabla I. Seccin de la base de datos del caudal de gas eportado

Tabla 98. #esumen estadstico del caudal de gas eportado

Presin y #emperatura

Las condiciones de presin y temperatura en ambos etremos de la lnea de eportacin de gas +salida de

la estacin principal y llegada a uata- fueron tomados de PI Process Book' de acuerdo a los tags

indicados por "ET#$CE%E&$. Con esta informacin se construy una base de datos +en frecuencia

horaria- para determinar la tendencia y 0ariables estadsticas de dichos parmetros en el perodo

comprendido entre el 89M8JM7897 y el ?9M8M7897. La Tabla 99muestra una seccin de la base de datos y

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,- of 1+


14/52


la Tabla 97 muestra un resumen estadstico de la condiciones de presin y temperatura en la lnea de

eportacin de gas.

Tabla 99. Seccin de la base de datos de presin y temperatura en la lnea de eportacin de gas

D$T,1 La temperatura del gas a la salida de la estacin principal registr un 0alor muy bajo' el cual de acuerdo

a "ET#$CE%E&$' es un 0alor errneo. ,dicionalmente' no se dispona de la temperatura del gas a su

llegada a uata. "or esta ra)n' se consider la misma igual a la temperatura ambiente promedio' J8QC.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,> of 1+


15/52


Tabla 97. #esumen estadstico de la condiciones de presin y temperatura en la l nea de eportacin de gas

D$T,1 El tag26-PI-027corresponde al sensor /ue registra la presin en la lnea de eportacin de gas a la

salida de la estacin principal' sin embargo' este se ubica antes de una 0l0ula de control. El sensor /ue

registra la presin en dicha lnea luego de la 0l0ula de control +26-PI-025- no reporta medicin para la fecha

en estudio. "or esta ra)n' se tom como referencia la presin registrada en el tag 7GK"!K87H pero tomando en

consideracin la cada de presin /ue genera la apertura parcial de la 0l0ula de control.

"ara conocer la cada de presin /ue genera la apertura parcial de la 0l0ula de control' se busc un periodo

de tiempo cercano al periodo en estudio en el cual ambos sensores registraran 0alores de presin a una

misma apertura de la 0l0ula. %e dicha re0isin se obtu0o un estimado de la cada de presin en la 0l0ula y la

presin en la lnea de eportacin de gas a la salida de la estacin principal' tal como se muestra a

continuacin1

+7+7- Importacin de Diluente

Los parmetros operacionales y las caractersticas del diluente importado fueron suministrados por

"ET#$CE%E&$' a tra02s de las mediciones registradas en PI Proccess Book' los reportes de produccin

fiscali)ada e informes de anlisis de laboratorio.

ra4edad API del diluente

Los datos utili)ados para el modelo de fluido fueron etrados del informe de ensayo de laboratorio

proporcionado por "ET#$CE%E&$' este informe fue reali)ado por la empresa ;!%E TEC Laboratory C.,.

en fecha ,gostoK7897. La Tabla 9? muestra los datos bsicos del diluente1

Tabla 9?. %atos =sicos del diluente utili)ado

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,1 of 1+


16/52


:iscosidad del Diluente (

En la Tabla 9Jse muestran 0alores de 0iscosidad del diluente a diferentes temperaturas obtenidos del

informe' para la simulacin en "!"ES!* se tomaron dos 0alores de 0iscosidad.

Tabla 9J. %atos de >iscosidad del %iluente

D$T,1 Los 0alores de 0iscosidad empleados en "!"ES!* fue a temperatura1 7AA.9 R y ?8.9 R

$audal de diluente importado

Este 0olumen fue tomado del cierre fiscal del Centro $peracional @unn +C$@- por recomendacin de

"ET#$CE%E&$. Con esta informacin se construy una base de datos +en frecuencia horaria- para

determinar la tendencia y 0ariables estadsticas de dichos parmetros en el perodo comprendido entre el

9GM8JM7897 y el 9M8M7897.

La Tabla 9 muestra una seccin de esta base de datos y la Tabla 9Gmuestra el resumen de las 0ariables

estadsticas.

Tabla 9. Seccin de la base de datos del caudal de diluente importado

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,; of 1+


17/52


Tabla 9G. #esumen estadstico del caudal de diluente importado

Presin y #emperatura

Los parmetros de presin y temperatura del fluido de importacin a la salida de uata y a su llegada en la

estacin principal fueron tomados de PI Process Book' segPn indicacin de "ET#$CE%E&$. Con esta

informacin se construy una base de datos +en frecuencia horaria- para determinar la tendencia y

0ariables estadsticas de dichos parmetros en el perodo comprendido entre el 9GM8JM7897 y el

9M8M7897.

D$T,1 La base de datos incluye los 0alores de presin y temperatura considerando /ue el diluente est

siendo bombeado desde uata a la estacin principal. Los 0alores cuando no eiste bombeo fueron remo0idos

LaError1 #eference source not foundmuestra una seccin de la base de datos y la Tabla 9A muestra el

resumen estadstico de las condiciones de presin y temperatura en la lnea de eportacin de crudodiluido.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,@ of 1+


18/52


Tabla 9H. Seccin de la base de datos de presin y temperatura en la lnea de importacin de diluente

Tabla 9A. . #esumen estadstico de las condiciones de presin y temperatura en la lnea de de importacin de diluente

D$T,1 El tag 31-PI-100-Bcorresponde al sensor /ue registra la presin en la lnea de importacin de diluente

a la llegada de la estacin principal' despu2s de la 0l0ula de control. Se 0erifico la presin reportada por el

sensor antes de la 0l0ula de control 31-PI-100-!"' siendo esta ligeramente mayor. "ET#$CE%ED$recomend considerar la cada de presin despreciable ya /ue el tag reporta una apertura de 0l0ula del

988 31-#$-100"

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,* of 1+


19/52


-7 $O6S#38$$I96 < $A%I53A$I96 DE %OS MODE%OS DE

SIM8%A$I96 E6 PIPESIM

-7, %&nea de Exportacin de $rudo Diluido

-7,7, $onstruccin del modelo f&sico

La construccin del modelo fsico de la lnea de eportacin de crudo diluido se reali) en el mdulo

Single Branchde "!"ES!*' de la siguiente manera1

9. La salida de fluido desde la estacin principal fue representada por una fuente +source-' el punto

de llegada a uata por un nodo +node- y la seccin de tubera por una lnea de flujo + flowline-' tal

como muestra laFigura 9.

Figura 9. Es/uemtico de la l nea de eportacin de crudo diluido

D$T,1 El mdulo Single Branchde "!"ES!* permite simular sistemas simples /ue consisten de una

fuente y un punto de entrega' mientras /ue el modulo Network permite simular sistemas mucho ms

complejos donde se pueden tener di0ersas fuentes y di0ersos puntos de entrega.

7. ,l hacer doble clic< en la fuente se especifica la presin y temperatura de salida del fluido en la

estacin principal' tal como se muestra en la Figura 7.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ,= of 1+


20/52


Figura 7. Especificacin de la presin y temperatura de salida del fluido de eportacin en la estacin principal

?. ,l hacer doble clic< en la lnea de flujo se especifica el detalle de la topografa' dimetro interno y

espesor de la tubera de eportacin' tal como se indica en la Figura ?.

Figura ?. Especificacin de la topografa' dimetro interno y espesor de la tubera de eportacin de crudo diluido

J. %esde el botn Schematicse puede obser0ar de forma grfica la topografa de la tubera' tal

como muestra laFigura J.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +) of 1+


21/52


Figura J. Es/uemtico de la topografa de la lnea de eportacin de crudo diluido

D$T,1 "ara la simulacin de la lnea de eportacin de crudo diluido se consideraron los siguientes

parmetros constantes e iguales para toda la seccin de tubera1

Temperatura ambiente promedio1 J8QC

#ugosidad de la tubera1 8.8894' 0alor por defecto en "!"ES!*

Factor de transferencia de calor' 1 8. =TMhrMft7MF' debido a /ue la mayor parte de la tubera se encuentran

enterrada y aislada

. %e esta manera' se complet la construccin del modelo fsico de la lnea de eportacin de crudo

diluido' tal como muestra la Figura .

Figura . *odelo fsico de la lnea de eportacin de crudo diluido

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +, of 1+


22/52


-7,7+ Definicin del modelo de fluido

El modelo de fluido fue especificado como crudo negro' siguiendo la siguiente metodologa1

9. %esde el menP Setup Black !ilse accede al cuadro de dialogo mostrado en la Figura G' donde

se indican las caractersticas del fluido de eportacin.

Figura G. %efinicin de las propiedades bsicas del fluido de eportacin

7. %esde la pesta5a Black !il "ropertiesse especificaron los parmetros bsicos del fluido' tales

como1 corte de agua +Wcut-' relacin gasKpetrleo +#!$- y gra0edad ,"! +A"%-. ,dicionalmente'

se especific el nombre de referencia del fluido en la seccin &luid Name.

D$T,S1 %e acuerdo a la informacin suministrada por "ET#$CE%E&$' la cantidad de gas /ue pueda eistir

en el fluido de eportacin es mnima' por lo cual se consider /ue la relacin gasKpetrleo es cero.

?. En la pesta5a 'iscosity (atase especificaron los datos y correlaciones de 0iscosidad del fluido'

tal como se muestra en la Figura H.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage ++ of 1+


23/52


Figura H. Especificacin de las correlaciones de 0iscosidad

J. En la seccin (ead !il 'iscosityse seleccion la opcin )ser*supply Table' la cual permiti

ingresar los 0alores de 0iscosidad del crudo a di0ersas temperaturas' tal como indica la Figura A.

Figura A. Especificacin de los datos de 0iscosidad con temperatura

D$T,1 La correlacin de Oossain fue utili)ada para el clculo de la 0iscosidad del crudo diluido a presiones por

encima del punto de burbuja +)ndersaturated !il 'iscosity-. *ientras /ue para los clculos de la 0iscosidad

del l/uido' se utili) la opcin por defecto en "!"ES!*' Set to +iscosity of continuous phase.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +- of 1+


24/52


-7,7- A"uste y calibracin del modelo de simulacin

El ajuste y la calibracin de un modelo de simulacin consisten en reproducir las condiciones

operacionales del sistema. na de las operaciones / nos permite lograr esto' en el mdulo Single Branch

de "!"ES!*' es el perfil de presinMtemperatura +"ressure,Temperature "rofile-.

La operacin perfil de presinMtemperatura permite calcular cual/uiera de las siguientes tres 0ariables' una

0e) especificadas dos de ellas1

"resin de entrada +presin en la fuente- "resin de salida +presin en el punto de entrega- Caudal +flujo de l/uido' gas o flujo msico-

La metodologa usada para la calibracin de la lnea de eportacin de crudo diluido fue la siguiente1

9. %esde el menP Setup &low Correlationsse seleccion la correlacin de flujo monofsico a usar

para los clculos de cada de presin en el sistema' por ejemplo' la correlacin de *oody' como

muestra la Figura I.

D$T,1 "!"ES!* cuenta con siete correlaciones de flujo monofsico' de las cuales dos son aplicables para

flujo de l/uido1 *oody +para flujo de l/uido o gas- y Oa)enK;illiams +para flujo de agua-.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +> of 1+


25/52


Figura I. Seleccin de la correlacin de flujo monofsico li/uido

7. %esde el menP !perations "ressure,Temperature "rofile se corri la simulacin

seleccionando como 0ariable calculada la presin de entrada + %nlet "ressure- y especificando las

condiciones operacionales de presin de salida +!utlet "ressure- y caudal de l/uido +Li-uid

$ate-' tal como muestra la Figura 98.

Figura 98. Calculo de la presin de entrada desde la operacin perfil presinMtemperatura

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +1 of 1+


26/52


?. ,l hacer clic< en el botn $un odel' se obtiene el resultado en un grfico de presin 0s distancia

total' de acuerdo a configuracin seleccionada por defecto. La Figura 99 muestra el resultado

obtenido.

Figura 99. #esultado grfico del clculo de la presin de entrada en el perfil de presin 0s distancia total

J. %esde la pesta5a (atadel grfico' se puede obser0ar tambi2n los resultados de forma tabular' tal


D$T,1 Dtese /ue la presin calculada +98.AJ barg- es muy similar a la presin medida operacionalmente

+98.?9 barg- para un caudal de 79?? =D"% y una presin de entrega de J.7J barg. Sin embargo' es

necesario 0alidar tambi2n /ue al calcular la presin en el punto de entrega y el caudal de l/uido' estos

coincidan igualmente con los 0alores operacionales. %e esta manera aseguramos /ue el modelo desimulacin esta calibrado.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +; of 1+


27/52


Figura 97. #esultado tabular del clculo de la presin de entrada en el perfil de presin 0s distancia total

. El perfil de temperatura 0s distancia total tambi2n se puede obser0ar al cambiar la 0ariable a

graficar desde el menP Series' tal como indica la Figura 9?.

G. El resultado del perfil de temperatura a lo largo de la lnea de eportacin de crudo diluido es

mostrado en la Figura 9J.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +@ of 1+


28/52


Figura 9?. Cambio de la 0ariable a graficar desde el menP Series

Figura 9J. "erfil de temperatura de la lnea de eportacin de crudo diluido

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage +* of 1+


29/52


H. %e manera similar se reali) la corrida de un perfil de presinMtemperatura para el clculo de la

presin de salida +Figura 9- y el caudal de l/uido +Figura 9G-.

Figura 9. Calculo de la presin de salida +punto de entrega- de la lnea de eportacin de crudo diluido Corrida inicial

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage += of 1+


30/52


Figura 9G. Calculo del caudal bombeado en la lnea de eportacin de crudo diluido Corrida inicial

A. %e esta corrida inicial se obtu0ieron los resultados mostrados en la Tabla 9I' para cada uno de los

casos1 a- clculo de la presin de entrada b- clculo de la presin de salida y c- clculo del

caudal de l/uido.

D$T,1 La temperatura de entrada del fluido es especificado en la fuente' mientras /ue la temperatura de

salida +punto de entrega- es calculada por "!"ES!*. Es importante 0alidar /ue adems de las presiones y el

caudal' el modelo represente tambi2n la temperatura en dicho punto. En caso de haber des0iaciones se

puede ajustar la misma haciendo sensibilidades con el coeficiente de transferencia de calor' +=TMhrMft7MF-.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -) of 1+


31/52


Tabla 9I. #esultados de la corrida inicial durante la calibracin del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de crudo

I. La presin de salida +"resin E=- mostr una des0iacin mayor al 98 entre el 0alor operacional

esperado y el 0alor calculado. "or esta ra)n' se procedi a reali)ar el ajuste del modelo haciendosensibilidades con el factor de friccin en la seccin hori)ontal de la tubera.

D$T,1 El factor de friccin para los clculos de cada de presin en la seccin hori)ontal de tubera se ajust

en 8.I.

-7,7> 3esultados del modelo calibrado

La Tabla 78 muestra los resultados obtenidos una 0e) calibrado el modelo de simulacin. %e all se puede

obser0ar como el modelo es capa) de reproducir los parmetros operacionales del sistema de eportacin

de crudo diluido con un porcentaje de error muy por debajo del 98.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -, of 1+


32/52


Tabla 78. #esultado de la calibracin del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de crudo

-7+ %&nea de Exportacin de as

-7+7, $onstruccin del modelo f&sico

La construccin del modelo fsico de la lnea de eportacin de gas se reali) igualmente en el mdulo

Single Branchde "!"ES!*' siguiendo la metodologa detallada en la seccin ?.9.9.

La Figura 9H' Figura 9Ay Figura 9I muestran el es/uemtico de la lnea de eportacin de gas' el detalle

de topografa y dimetro de tubera y la especificacin de la presin y temperatura del fluido a la salida de

la estacin principal.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -+ of 1+


33/52


Figura 9H. Es/uemtico de la lnea de eportacin de gas

Figura 9A. Especificacin del detalle de topografa' dimetro interno y espesor de la tubera de eportacin de gas

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -- of 1+


34/52


Figura 9I. Especificacin de la presin y temperatura del gas de eportacin a la salida de la estacin principal

-7+7+ Definicin del modelo de fluido

El modelo de fluido para la lnea de eportacin de gas fue definido como crudo negro. %esde el menP

Setup Black !il se especificaron las propiedades del gas de eportacin' tales como1 gra0edad

especfica +Figura 78- y porcentaje molar de los contaminantes +Figura 79-.

Figura 78. Especificacin de las propiedades del gas de eportacin

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -> of 1+


35/52


Figura 79. Especificacin de la fraccin molar de los contaminantes del gas de eportacin

-7+7- A"uste y calibracin del modelo de simulacin

La metodologa usada para el ajuste y calibracin del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de

gas fue similar a la detallada en la seccin ?.9.?para la lnea de eportacin de crudo diluido.

9. %esde el menP Setup &low Correlationsse seleccion la correlacin de flujo monofsico a usar

para los clculos de cada de presin en el sistema' por ejemplo' la correlacin de ;eymouth'


Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -1 of 1+


36/52


Figura 77. Seleccin de la correlacin de flujo monofsico gas

D$T,1 "!"ES!* cuenta con siete correlaciones de flujo monofsico' de las cuales seis son aplicables para

flujo de gas' entre ellas1 *oody' ,(,' "anhandle U,V' "anhandle U=V' ;eymouth y CullenderKSmith. %urante la

calibracin del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de gas se reali)aron sensibilidades con las

diferentes correlaciones de flujo monofsico hasta encontrar la /ue mejor representara los 0alores esperados.

,lgunas de estas correlaciones cuentan con un factor de eficiencia de flujo' el cual puede ser utili)ado como

parmetro de ajuste +,"! #" 9JE' 9II9-.

7. %esde el menP !perations "ressure,Temperature "rofilese corri la simulacin para los ?

casos de clculo1 a- presin de entrada b- presin de salida y c- caudal de gas' tal como se

muestra en laFigura 7?'Figura 7JyFigura 7.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -; of 1+


37/52


Figura 7?. Calculo de la presin de entrada en la lnea de eportacin de gas Corrida inicial

Figura 7J. Calculo de la presin de salida en la lnea de eportacin de gas Corrida inicial

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -@ of 1+


38/52


Figura 7. Calculo del caudal en la lnea de eportacin de gas Corrida inicial

?. El caudal de gas eportado mostr una des0iacin mayor al 98 entre el 0alor esperado y el

calculado' tal como se puede obser0ar en la Tabla 79. "or esta ra)n' se procedi a reali)ar

sensibilidades con otras correlaciones de flujo monofsico y con el factor de eficiencia de flujo.

Esto con la finalidad de ubicar la correlacin de flujo monofsico /ue reprodujera los 0alores

esperados con una menor des0iacin.

D$T,1 %urante la calibracin y ajuste del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de gas se obser0

/ue la correlacin de flujo monofsico /ue mejor represent los 0alores operacionales esperados fue la

correlacin de ;eymouth con factor de eficiencia de flujo de 8.I7.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -* of 1+


39/52


Tabla 79. #esultados de la corrida inicial durante la calibracin del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de gas

-7+7> 3esultados del modelo calibrado

La Tabla 77 muestra los resultados obtenidos una 0e) calibrado el modelo de simulacin. %e all se puede

obser0ar como el modelo es capa) de reproducir los parmetros operacionales del sistema de eportacin

de gas con un porcentaje de error muy por debajo del 98.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage -= of 1+


40/52


Tabla 77. #esultado de la calibracin del modelo de simulacin de la lnea de eportacin de gas

-7- %&nea de Importacin de Diluente

-7-7, $onstruccin del modelo f&sico

La construccin del modelo fsico de la lnea de importacin de diluente se reali) igualmente en el mdulo

Single Branchde "!"ES!*' siguiendo la metodologa detallada en la seccin ?.9.9.

La Figura 7G' Figura 7H' Figura 7A y Figura 7Imuestran el es/uemtico de la lnea de importacin de

diluente' el detalle de topografa y dimetro de tubera y la especificacin de la presin y temperatura del

fluido a la salida de la estacin de bombeo uata +E=-.

D$T,1 La lnea de importacin de diluente es paralela a las lneas de eportacin de %C$ y gas' por lo tanto

fue considerada la misma topografa' teniendo en cuenta el cambio o mo0imiento del fluido' la direccin del

diluente es desde la estacin de bombeo uata +E=- hasta la estacin principal "ET#$CE%E&$ +E"W"C%-.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >) of 1+


41/52


Figura 7G. Es/uemtico de la lnea de importacin de diluente

Figura 7H. Especificacin de la topografa' dimetro interno y espesor de la tubera de importacin de diluente

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >, of 1+


42/52


Figura 7A. Es/uemtico de la topografa de la lnea de importacin de diluente

Figura 7I. Especificacin de la presin y temperatura del diluente importado a la salida de la estacin de bombeo uata +E=-

-7-7+ Definicin del modelo de fluido

El modelo de fluido para la lnea de importacin de diluente fue definido como crudo negro. %esde el menP

Setup Black !ilse especificaron las propiedades del diluente' tales como1 gra0edad ,"! + Figura 78-'

porcentaje molar de los contaminantes +Figura 79- y datos de 0iscosidad del diluente a dos temperaturas

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >+ of 1+


43/52


Figura ?8. Especificaciones de las propiedades del diluente

Figura ?9. Especificacin de la fraccin molar de los contaminantes del diluente

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >- of 1+


44/52


Figura ?7. Especificaciones de los datos de 0iscosidad del diluente

-7-7- A"uste y calibracin del modelo de simulacin

La metodologa usada para el ajuste y calibracin del modelo de simulacin de la lnea de importacin de

gas fue similar a la detallada en la seccin ?.9.?para la lnea de eportacin de crudo diluido.

9. %esde el menP Setup &low Correlationsse seleccion la correlacin de flujo monofsico de

*oody' para usar en los clculos de cada de presin del sistema' como muestra la Figura ??

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >> of 1+


45/52


Figura ??. Seleccin de la correlacin de flujo monofsico li/uido

7. %esde el menP !perations "ressure,Temperature "rofilese corri la simulacin para los ?

casos de clculo1 a- presin de entrada b- presin de salida y c- caudal de gas' tal como se

muestra en la

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >1 of 1+


46/52


Figura ?J. Calculo de la presin de entrada en la lnea de importacin de diluente Corrida inicial

Figura ?. Calculo de la presin de salida en la lnea de importacin de diluente Corrida inicial

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >; of 1+


47/52


Figura ?G. Calculo del caudal en la lnea de importacin de diluente Corrida inicial

?. La presin de llegada a la estacin principal +"resin "C%- mostr una des0iacin mayor al 98

entre el 0alor operacional esperado y el 0alor calculado' tal como se puede obser0ar en la Tabla

7?. "or esta ra)n' se procedi a reali)ar el ajuste del modelo haciendo sensibilidades con el

factor de friccin en la seccin hori)ontal de la tubera.

D$T,1 El factor de friccin para los clculos de cada de presin en la seccin hori)ontal de tubera se ajust

en 8.II

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >@ of 1+


48/52


Tabla 7?. #esultado de la calibracin del modelo de simulacin de la lnea de importacin de diluente

-7-7> 3esultados del modelo calibrado

La muestra los resultados obtenidos una 0e) calibrado el modelo de simulacin. %e all se puede obser0ar

como el modelo es capa) de reproducir los parmetros operacionales del sistema de eportacin de gas

con un porcentaje de error muy por debajo del 98.

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >* of 1+


49/52


Tabla 7J. #esultado de la calibracin del modelo de simulacin de la lnea de importacin de diluente

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage >= of 1+


50/52


>7 3E$OME6DA$IO6ES

, continuacin se enumeran algunas recomendaciones para mejorar el modelado y calibracin de las

lneas de eportacin e importacin de "ET#$CE%E&$1

9. %ebido a /ue el bombeo por baches puede originar condiciones de flujo no estable' es

recomendable complementar este estudio con una simulacin de flujo transiente en las lneas de

eportacin de crudo diluido e importacin de diluente

7. >alidar la temperatura del gas de eportacin' tanto a la salida de la estacin principal como a su

llegada a uata

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage 1) of 1+


51/52


17 APE6DI$E

En la Tabla 7se muestra un resumen de los problemas encontrados durante las fases de le0antamiento

de informacin y construccin y calibracin de las lneas de eportacin e importacin de

"ET#$CE%E&$' as como las soluciones adoptadas para darle continuidad a las acti0idades

programadas.

Tabla 7. #esumen de soluciones adoptadas a los problemas encontrados durante la construccin y calibracin de las lneas deeportacin e importacin de "etrocede5o

P3O5%EMAS E6$O6#3ADOS SO%8$IO6 ADOP#ADA

El bombeo de fluido tanto en la lnea de eportacin de crudocomo en la lnea de importacin de diluente se reali)a porbaches. Esto puede originar condiciones de flujo no estable en latubera y "!"ES!* se caracteri)a por ser un simulador de flujomultifsico en estado estable

"ara la simulacin de estas lneas en "!"ES!*' deacuerdo a lo sugerido por "ET#$CE%E&$' se consider/ue los perodos en los cuales se tiene bombeo constantede fluidos es bajo condiciones de flujo estable' tomandocomo referencia la mediana de las condicionesoperacionales durante dicho perodo de tiempo

Do se dispone de medicin de la cantidad de gas +relacin gasKpetrleo- en el crudo de eportacin

"ET#$CE%E&$ recomend usar una relacin gasKpetrleo igual a cero' ya /ue la cantidad de gas /ue puedaeistir en el crudo eportado se considera despreciable

Los 0alores de gra0edad ,"! y corte de agua registrado por los

tags ?8K%!K?II y ?8K,!XKJ8 en la lnea de eportacin de crudodiluido difieren un poco de los 0alores reportados en uata luegode la fiscali)acin

"ET#$CE%E&$ sugiri utili)ar los 0alores de corte de

agua y gra0edad ,"! registrado en los reportes defiscali)acin en uata' en lugar de los reportados por lostags ?8K%!K?II y ?8K,!XKJ8

"ara la lnea de eportacin de gas no se dispone de datos detemperatura. El sensor /ue registra la temperatura a la salida dela estacin principal reporta 0alores menores a 9QF para elperiodo en estudio. ,dicionalmente' no se dispone deinformacin de temperatura a la llegada a uata

"ara efectos de la simulacin' se consider /ue latemperatura del gas es aproimadamente igual a latemperatura ambiente' J8QC

El sensor /ue registra la presin en la lnea de eportacin degas a la salida de la estacin principal' despu2s de la 0l0ula decontrol +7GK"!K87-' no reporta medicin para el periodo enestudio. %icha 0l0ula se encuentra parcialmente abierta y eiste

una cada de presin adicional en dicho punto

%e acuerdo a lo sugerido por "ET#$CE%E&$ se tomcomo referencia la presin registrada en el tag 7GK"!K87H+sensor ubicado en la lnea de eportacin de gas antesde la 0l0ula de control- pero tomando en consideracin lacada de presin /ue genera la apertura parcial de la0l0ula

Eiste una pe/ue5a diferencia entre la presin antes +?9K"!K988K,- y despu2s +?9K"!K988K=- de la 0l0ula de control a la llegadade la estacin principal en la lnea de importacin de diluente

"ET#$CE%E&$ recomend considerar esta cada depresin despreciable ya /ue el tag ?9KC>K988 reporta unaapertura de 0l0ula del 988

Proprietary and $onfidential Sc.lumberger Soft0are SolutionsPage 1, of 1+


52/52


;7 3E!E3E6$IAS

,"! #" 9JE. +9II9-. Reco%en&e& Practice 'or (esign an& Installation o' )''s*ore Pro&+ction Plat'or%S,ste%s.,merican "etroleum !nstitute.

Schlumberger +S!S-. +7897-. l+o &e /raao para la #onstr+ccin , #aliracin &el o&elo &e Re& &ePro&+ccin &e #r+&o (il+i&o (#)"."uerto La Cru).

Informe Final - Flujo de Trabajo Lineas de Importacion y Exportacion_rev-JE

Documents

Transcript of Informe Final - Flujo de Trabajo Lineas de Importacion y Exportacion_rev-JE