INTRODUCCINTIPOS DE TRATAMIENTOS PARA EL PETROLEO CRUDO Los principios bsicos en el tratamiento de aceite para la remocin de gas y agua consiste en : Remocin de cualquier gas: en los separadores bifsicos y trifsicos Remocin de agua libre: en los FWKOs Adicin de qumicos desemulsificantes: empleo de rompedores de emulsin: Adicin de calor: en los calentadores y tratadores trmicos Tratamiento electrosttico: en el tratador electrosttico Asentamiento o sedimentacin: en todas las vasijas en donde exista un tiempo de retencin Mecnicos: empleo de perfomance, fuerza centrifuga, salidas de fluido en forma de regadera (Gun Barrel), circuitos laberinticos, etc.
LOS SIGUIENTES SON LOS EQUIPOS TIPICOS Separadores bifsicos y trifsicos Separadores de agua libre (Free Water Knockout FWKO Tratadores trmicos y tratadores electrostticos Gun Barrel
TRATAMIENTO DEL PETROLEOBsicamente existen tres problemas en el tratamiento del crudo que pueden ser solucionados de diversas maneras. Estos problemas son: las emulsiones, las parafinas, asfltenos y espumas. EMULSIONES: Una emulsin es la mezcla intima de dos lquidos inmiscibles y de diferente gravedad especifica, en la cual uno de los lquidos esta disperso en el otro en forma de pequeas gotas. Segn su naturaleza las emulsiones pueden ser: directa normal, indirecta o inversa y dual PARAFINAS: Son la unin de todo tomo de carbono e hidrogeno siempre que se encuentren dispuestos en cadenas lineales o ramificadas sin importar la cantidad de carbonos. Ceras Parafinicas: Son las que ocasionan problemas por precipitacin, se caracterizan por ser insolubles en H2O y soluble en disolventes orgnicos. ASFALTENOS: Es el componente ms pesado del petrleo, posee polaridad y tiende a precipitarse generando mucho dao puesto que es un compuesto de alto peso molecular e insoluble en muchos solventes orgnicos. ESPUMAS En su estado natural el crudo contiene gases disueltos a alta presin. Cuando se extrae y se conduce a un ambiente de baja presin en el separador los gases son liberados y se produce la separacin del crudo y el gas, sin embargo el desprendimiento del gas no es limpio y se forma espuma.
SEPARADORESEl objetivo de las facilidades de produccin en superficie es separar el flujo del pozo en sus tres componentes (fases): petrleo, gas y agua, y convertirlos por medio de un tratamiento en productos que cumplan con los requerimientos de calidad y control ambiental para su posterior venta (petrleo y gas) y desecho (agua). La mayora de los fluidos de los pozos de produccin son una mezcla de gas, crudo, agua, slidos y productos de la corrosin Los fluidos forman una mezcla de diferentes componentes, todos ellos con diferentes densidades y otras propiedades fsicas y qumicas. FUNCIONES PRIMARIAS DE LOS SEPARADORES Remover el aceite del gas Remover el gas del aceite Separar el agua
SEPARADORESDEFINICIN: Es un recipiente presurizado utilizado en la separacin de los fluidos provenientes de los pozos de petrleo. Esta separacin se logra gracias a la diferencia de densidades, gravedades o pesos especficos. CLASIFICACION DE LOS DE SEPARADORES: Existen diferentes clasificaciones as: DE ACUERDO A SU CONFIGURACION: Verticales, horizontales (de uno o doble tubo) y esfricos DE ACUERDO A SU FUNCIN Bifsicos y trifsicos DE ACUERDO A LA PRESIN DE OPERACIN Separadores de baja, media alta presin DE ACUERDO A SU APLICACIN: Separadores de prueba y generales de produccin
SEPARADORES BIFASICOS
Partes Externas de un Separador Horizontal BifsicoValvula de cierre de emergencia ESDV Entrada de fluidos Manhole Manmetro PSH PSV Salida de gas
LSH
Termmetro Visor de nivel Controlador de nivel de liquido LSL
By-pass
Salida de liquido
Entrada sand jetting
Drenaje
Vlvula de control de liquido
SECCIONES DEL SEPARADOR1. Seccin de separacin primaria (deflector de entrada)
En esta seccin se remueve la mayor parte del liquido de la corriente que entra, cambia abruptamente la direccin del flujo por la absorcin del momentum o momento del lquido (masa*velocidad), permitiendo as que el lquido y el gas se separen.2. Seccin de separacin secundaria de asentamiento gravitacional
A medida que la corriente de gas entra a la seccin de asentamiento gravitacional, su velocidad disminuye y pequeas gotas de lquido que estn atrapadas en el gas y no fueron separadas en el deflector de entrada son separadas por gravedad y caen a la interfase gas lquido 3. Seccin de acumulacin de liquido Localizada en la parte inferior del separador, provee el tiempo de retencin necesario para que el gas atrapado escape a la seccin de asentamiento gravitacional. El grado de separacin depende del tiempo de retencin proporcionado El tiempo de retencin es afectado por: La cantidad de lquido que el separador puede retener La tasa a la cual los fluidos entran al recipiente La diferencia de densidades de los fluidos.
SECCIONES DEL SEPARADOR4. Seccin de coalescencia extractor de niebla: Cuando el gas abandona la seccin de asentamiento gravitacional contiene pequeas gotas de lquido, generalmente de un tamao menor a 100 140 micras Esta seccin utiliza elementos coalescedores que proporcionan una gran rea superficial que favorece la separacin de las gotas de lquido ms pequeas. Cuando la corriente de gas atraviesa los elementos coalescedores debe realizar numerosos cambios de direccin. Debido a su mayor masa, las gotas de lquido no pueden seguir los rpidos cambios en la direccin del flujo de gas. Dichas gotas se agrupan en los elementos coalescedores y caen a la seccin de asentamiento de lquido o de crudo, al tener tamao de gota ms grande y por tanto mayor peso.
Partes internas y secciones del Separador Horizontal BifsicoEntrada de fluidos Deflector Desviador de flujo Salida de gas GAS Y NEBLINA Extractor de niebla
Seccin de separacin secundaria
Seccin de acumulacin de lquido
Salida de liquido Seccin de separacin primaria
SEPARADORES TRIFASICOS
Partes Externas de un Separador Horizontal TrifsicoValvula de cierre de emergencia ESDV Entrada de fluidos Manhole Manmetro PSH PSV Salida de gas
Controlador de nivel interfase Termmetro Visores de nivel
LSH
Controlador de nivel de liquido LSL
By-pass
Salida de crudo
Entrada sand jetting
Drenaje
Salida de agua
Vlvula de control de liquido
SECCIONES DEL SEPARADOR1. Seccin de separacin primaria (deflector de entrada)
En esta seccin se remueve la mayor parte del liquido de la corriente que entra, cambia abruptamente la direccin del flujo por la absorcin del momentum o momento del lquido (masa*velocidad), permitiendo as que el lquido y el gas se separen.2. Seccin de separacin secundaria de asentamiento gravitacional
A medida que la corriente de gas entra a la seccin de asentamiento gravitacional, su velocidad disminuye y pequeas gotas de lquido que estn atrapadas en el gas y no fueron separadas en el deflector de entrada son separadas por gravedad y caen a la interfase gas lquido 3. Seccin de acumulacin de liquido Localizada en la parte inferior del separador, provee el tiempo de retencin necesario para que el gas atrapado escape a la seccin de asentamiento gravitacional. El grado de separacin depende del tiempo de retencin proporcionado El tiempo de retencin es afectado por: La cantidad de lquido que el separador puede retener La tasa a la cual los fluidos entran al recipiente La diferencia de densidades de los fluidos. La separacin lquido lquido requiere tiempos de retencin ms largos que la separacin gas lquido.
SECCIONES DEL SEPARADOR4. Seccin de coalescencia extractor de niebla: Cuando el gas abandona la seccin de asentamiento gravitacional contiene pequeas gotas de lquido, generalmente de un tamao menor a 100 140 micras Esta seccin utiliza elementos coalescedores que proporcionan una gran rea superficial que favorece la separacin de las gotas de lquido ms pequeas. Cuando la corriente de gas atraviesa los elementos coalescedores debe realizar numerosos cambios de direccin. Debido a su mayor masa, las gotas de lquido no pueden seguir los rpidos cambios en la direccin del flujo de gas. Dichas gotas se agrupan en los elementos coalescedores y caen a la seccin de asentamiento de lquido o de crudo, al tener tamao de gota ms grande y por tanto mayor peso.
Partes internas y secciones del Separador Horizontal TrifsicoEntrada de fluidos Deflector Desviador de flujo Salida de gas GAS Y NEBLINA Extractor de niebla
Seccin de separacin secundaria
CRUDO Seccin de acumulacin de lquido AGUA Seccin de acumulacin de crudo
Salida de crudo Seccin de separacin primaria Esclusa Baffle
Salida de agua
FREE WATERS KNOCKOUTS (FWKOs)DEFINICIN: Es un recipiente presurizado utilizado para remover el agua libre y la arena que llega de los pozos productores. Normalmente se emplea en campos que producen muy poco gas. Estos recipientes pueden ser verticales o horizontales. Su tamao depende del tiempo de retencin deseado y del volumen de agua a manejar. Los mtodos utilizados para facilitar la separacin de fluidos son el tiempo de retencin, la segregacin gravitacional, mtodos mecnicos y algunas veces qumicos. Se debe tener en cuenta que cuando el equipo se encuentra en operacin esta totalmente lleno de lquido.
Free Water Knockouts (FWKOs)Valvula de cierre de emergencia ESDV Entrada de fluidos Manhole Manmetro PT PSV Salida de crudo
Termmetro Visor de nivel LDT Transmisor de nivel diferencial
By-pass
LDCV Vlvula controladora de nivel diferencial
Entrada sand jetting
Drenaje auxiliar Drenajes de arena Salida de agua
Free Water Knockouts (FWKOs)Valvula de cierre de emergencia ESDV Entrada de fluidos Platina Deflectora Manhole Manmetro PT PSV Salida de crudo
CRUDO
AGUA Barrera de retencin de arena By-pass Reductor de vrtices
LDT Transmisor de nivel diferencial
LDCV Vlvula controladora de nivel diferencial
Entrada sand jetting
Drenaje auxiliar Drenajes de arena Salida de agua