ACIPET - Foro Nacional Crudos Pesados

Resultados Retos y Oportunidades del Transporte de Crudos Pesados en Colombia

Villavicencio, Agosto 2 de 2018

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Introducción - Reservas Mundiales de Crudos Pesados

Reservas de crudos muestran 70% corresponden a crudos no convencionales

Crudo pesado

36%

Crudo

extrapesado

64%

Crudo no convencional Principales yacimientos de crudos pesados seencuentran ubicados en Canadá (arenas bituminosas),Venezuela (faja del Orinoco), Rusia y Estados Unidos

América Latina concentra las mayores reservas delmundo de este tipo de crudos, representando 48% deellas (2.000 millones de barriles equivalentes)

Fuente: Campetrol -U.S. Geological Survey, U.S. Energy Information Administration, Schlumberger, Information Handling Services, proyecciones realizadas con datos de 2018

3

Venezuela cuenta con aprox. 1,7 millardos de BEP (87%), mientras que Colombia posee 12 millones (0,6 %).Asimismo, gran parte de las reservas de países comoEcuador, México, Perú y Brasil

De acá la importancia de la explotación de losrecursos no convencionales, principalmente enregiones con economías ampliamente dependientesdel sector minero-energético, como la colombiana.

Venezuela (87 %)

Colombia

(0,6%)

Otros (12,4%)

Introducción - Reservas Regionales de Crudos Pesados

Crudo pesado en América Latina

Fuente: Campetrol -U.S. Geological Survey, U.S. Energy Information Administration, Schlumberger, Information Handling Services, proyecciones realizadas con datos de 2018

4

• Reservas de crudos pesados en Colombia aumentó del 10 al 53% en los años 2000 a 2015

• Proyecciones de producción nacional indican que reservas de crudos convencionales disminuirán de15 al 10% en los próximos 10 años, mientras total de no convencionales aumentará a 69 %

• Desarrollo de metodologías y tecnologías para la optimización de los procesos de producción,transporte y refinación de estos crudos continuarán siendo de vital importancia

Introducción – Reservas en Colombia de Crudos Pesados

Fuente: Ecopetrol 2018

Transporte - Esquema Actual por Ductos

• Transporte segregado en baches de múltiples calidades de crudos

• Algunos casos requieren uso de producto separador (cuñas)

• Disponibilidad de cierto crudo en un punto de entrega depende de programación de transporte, rutay distancia desde campo de producción

• Volumen de baches definidos por oferta en producción, capacidad de almacenamiento, multiplicidadde calidades, requerimientos en refinerías y condiciones de exportación

• Aumentada complejidad en programación, coordinación y operación de transporte debido anumerosos puntos de recibo, entrega y calidades de crudos

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Transporte – Red de Crudos Pesados

RUB - ODL

ALT

CUS

POR

CAST APIAY

VAS

COV-OCS

COV-ODC

SFDO

* Viscosidad [cSt @30°C]

∆ OCS

∆ APIAY

1297,8

CHI

571,9

572,7

608,1

575,4

616,1

114,0

96,3

420,7

461,4

475,6

502,5489,3

1193,8

490,4 771,7CCN

348,8

Transporte - Red de Crudo Mezcla Liviana

Refinería de Barrancabermeja

ARAGUANEYMONTERREY

PORVENIR

VASCONIA

CENIT/OCENSA/ODC CENIT OCENSA

CUPIAGUACUSIANA36”36”

14”/ 12”

12” 10”12”

36”/ 30”

20”

Floreña Cupiagua Frontera

Crudo Floreña

Crudo Frontera (ACE)

Crudo Cupiagua

Crudo

Casanare (ECP)

Casanare

Mezcla Liviana

ARCU

S

Transporte - Red de Crudo Mezcla Vasconia

Refinería de Barrancabermeja

MONTERREY

PORVENIR

VASCONIA

CENIT/OCENSA/ODC CENIT OCENSA

CUPIAGUA

CUSIANA

36”

36”

12” 10”12”

36”/ 30”

20”

+ Rubiales

+ Cupiagua

+ Cusiana

+ Terceros

Crudo Jaguar

Crudo Cupiagua

M

SANTIAGO10”

Mezcla Terceros descargadero Monterrey

Mezcla Terceros(Frontera, Cepcolsa, Parex)

Rubiales

ECP

A

A

B

B

+ Santiago + Terceros

+ A + B (40 kbd)+ OAM (33 kbd)+ Palagua (7 kbd)

C

RUBIALES

CPF

Mezcla llanos

C

24”

Refinería de Cartagena

24”

18”

Mezcla Vasconia

Mezcla Llanos

Mezcla OAM

PALAGUA

Palagua

COVEÑAS

Mezcla llanos

Tecnologías Aplicables al Transporte de Crudos Pesados en Ductos

Alternativas tecnológicas

Mejoramiento In Situ

Reducción de Fricción

Reducción de Viscosidad

Tecnologías Aplicables - Reducción de Viscosidad

Alternativas tecnológicas

Mejoramiento In Situ

Reducción de Fricción

Dilución

Reducción de Viscosidad

Calentamiento

Emulsificación

Aditivo

11

4.6

4.0

3.2 3.1 3.1

2.8

1.5

0

1

2

3

4

5

Nafta

virgen

NGLs

Cusiana

Crudo

Floreña

Crudo

Cusiana

Crudo

Cupiagua

Bio

diesel

Aceite

vegetal

Bar

rile

s d

e cr

ud

o C

asti

lla m

ovi

lizad

os

po

r b

arri

l de

dilu

yen

te

Fuente ECP

Volumen de crudo Castilla por barril de diluyente para mezcla 300cSt (30°C)

Dilución - Posibles Solventes en Crudo Castilla

12

Fuente ECP

Dilución - Nafta en Crudo Castilla

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

9,000

10,000

11,000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Vis

co

sid

ad

(c

St)

MEZCLA CASTILLA/ NAFTA (%vol nafta)

Crudo Castilla 20% nafta → 300 cSt

13

Apiay

Vasconia

Cusiana

Monterrey

Coveñas

• Nodos de Dilución

D

D

D

D

D

D

San Fernando

Dilución - Estrategia General

Producción de Crudos Pesados sigue creciendo,requiriendose asegurar capacidad de dilución que habilite eltransporte y la evacuación de estos crudos por ductos

Cenit y filiales del “midstream” trabajan en alternativas detransporte que viabilizan producción incremental de crudospesados

Algunos proyectos que actualmente se encuentran tanto enevaluación como desarrollo son:

1. Terminación de Línea San Fernando – Apiay 30”2. Disponibilidad de Nafta con RVP 12,53. Dilución en Planta Cusiana4. Co-dilución en Planta Apiay5. Dilución en Planta Monterrey6. Dilución en Planta Vasconia7. Mezcla de Crudos en Coveñas

Dilución - Impacto en Estabilidad Química de los Crudos

Fuente: ICP-CEO

Dilución - Estabilidad de Crudo Castilla (Precipitación de Asfaltenos)

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Esta

bili

dad

, P-v

alu

e

Contenido de nafta en mezcla, %v

Estabilidad P-Value

Estable 1.25 < P

Riesgo de precipitación 1 < P < 1.25

Inestable P < 1

*Método SHELL SMS-1601-00

Estable

Inestable

Zona Típica de Dilución

Método del P – Value *

Fuente ECP

400 cSt

600 cSt

0,280,08

0,79

0,210

0,720,05

0,13

0,02

MargenOperacional

Base 300

Ahorro compradiluyente x 400

cSt

Ahorro x ttediluyente +

crudo diluido x400 cSt

Sobrecostodilución

Coveñas x 400cSt

Menor Ingreso xventa crd

diluido x 400 cSt

Δ Margen Operacional

x iniciativa 400 cSt

Menor IngresoMidstream

Opex Incremental AnualizaciónCapex

Δ Margen Operacional GEE

x iniciativa 400 cSt

Promesa de Valor Iniciativa @ 400cSt

0,14 0,10

0,81

0,19-

0,74

0,12 0,12

0,050,10

0,01

MargenOperacional

Base 300

Ahorrocompra

diluyente x600 cSt

Ahorro x ttediluyente +

crudo diluido x600 cSt

Sobrecostodilución

Coveñas x600 cSt

Menor Ingresox venta crd

diluido x 600cSt

PagoCondiciónMonetaria

Δ Margen Operacionalx iniciativa 600 cSt

CobroCondiciónMonetaria

Menor IngresoMidstream

OpexIncremental

AnualizaciónCapex

Δ Margen Operacional

GEEx iniciativa 600 cSt

Promesa de Valor Iniciativa @ 600cSt

DILUCIÓN – ESCENARIOS CON MENOR VOLUMEN DE DILUYENTE

Calentamiento - Viscosidad del Crudo Castilla

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

20 30 40 50 60 70 80 90

Temperatura, C

Vis

co

sid

ad,c

S

Calentamiento – Tecnologías Disponibles

Emulsificación – Mezcla Inversa

CRUDO

μ = 10.000 cP

AGUA

Surfactante

Emulsión inversa (O/W)

μ = 100 cP

Emulsificación - Efecto del Surfactante

AGUA

CRUDO Extremo

Polar

Extremo

Apolar

SURFACTANTE

CRUDOCRUDO

Tecnologías Aplicables – Reducción de Fricción

Alternativas tecnológicas

Mejoramiento In Situ

Reducción de Fricción

Reducción de Viscosidad

Flujo Anular Central

Aditivo-DRA

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Reducción de Fricción – Naturaleza del DRA

Polímero que interactúa reduciendo pérdida de energía debida a corrientes

turbulentas del fluido dentro de un ducto

No modifica ni la densidad ni la viscosidad del líquido transportado

Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=bGOuGrI63Lc

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Reducción de Fricción – Aplicaciones del DRA

• Aumento de Capacidad

• Reducción en Presiones de Operación

• Ahorro en Energía

Caudal

Presión

Sin DRA Con DRA

Aumento de capacidad con

menor presión de operación

Fuente: Cenit

24

Reducción de Fricción – Aplicaciones del DRA

• Ahorro en Energía

• Aumento de Capacidad

• Reducción en Presiones de Operación

Caudal

Presión

Sin DRA Con DRA

Fuente: Cenit

Ahorro en energía operando

al mismo flujo

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Reducción de Fricción – Aplicaciones del DRA

• Aumento de Capacidad

• Reducción en Presiones de Operación

• Ahorro en Energía

Caudal

Presión

Sin DRA Con DRA

Fuente: Cenit

Aumento de capacidad

a igual presión de operación

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Reducción de Fricción – Experiencias con DRA

• Aumento en capacidad de evacuación de crudos en línea San Fernando-Apiay-Monterrey

• Desarrollo de nuevos esquemas operativos permitiendo aumento de capacidad medianteempleo de bombas centrífugas en paralelo con bombas de desplazamiento positivo

• Manejo de eventos en integridad de tuberías permitiendo disminución de presiones de operación eliminando impacto en capacidad comprometida

• Efectividad limitada en algunos crudos extrapesados

• Oportunidad de optimización en energía y equipos

Reducción de Fricción – Ganancia en Capacidades de Transporte con DRA

SISTEMA DE TRASPORTE OLEODUCTOSVisc prom % Capacidad

(cSt @ 30 °C) Con DRAApiay - Monterrey 600 119Araguaney - Cusiana 20 117Araguaney - El Porvenir 20 156Ayacucho - Coveñas 300 -Ayacucho - Coveñas <50 164Ayacucho - Galán <50 128Ayacucho - Galán 16 157Banadía - Ayacucho <50 147Caño Limón - Banadía 16 114Churuyaco - Orito (OCHO) 18 -Coveñas - Cartagena 50 - 400 125Galán - Ayacucho 300 -Mansoya - Orito (OMO) 18 183Monterrey - Altos 600 -Monterrey - Araguaney 300 -Monterrey - Porvenir 90 -Monterrey - Porvenir Ctk´s 70 -Orito - Lago Agrio 18 133Orito - Tumaco (OTA) 18 -San Fdo - Apiay 750 204San Miguel - Orito (OSO) 18 -Santiago - Monterrey 90 143Vasconia - GRB 5 - 600 122Yaguará - Tenay 66 -

Reducción de Fricción - Flujo anular

• Crudo fluye rodeado de una película de agua (reduciendo fricción)

• Principal inconveniente se presenta en casos de “suspención” de flujo

• Experiencias exitosas en ductos muy cortos (California, Venezuela)

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Tecnologías Aplicables – Mejoramiento In Situ

Alternativas tecnológicas

Mejoramiento In Situ

Reducción de Fricción

Reducción de Viscosidad

Mejoramiento In Situ - Proceso Catalítico/Térmico

Catalizador

CLA

VE

Cada punto representa 4 átomos de carbono

Calor

Proceso

Catalítico

Térmico

Mejoramiento In Situ - Viscorreducción Térmica

Crudo

viscorreducido

Gases

Naftas

HORNO

Enfria-

miento

Crudo

pesado

Vapor

Gasóleos

Mejoramiento In Situ - Desasfaltado con Solvente

MEZCLADO

SEDIMENTACIÓN

DESPOJO

RECUPERACIÓN

SOLVENTE

CRUDO MEJORADO

Viscosidad: 300 sS

COKE

CRUDO

San Fernando

350.000 cS

SOLVENTE

RECICLO DE SOLVENTE

P=100 psig

T=60°C

P=27 psig

T=134 - 85°C

P=22 psig

T=230°C

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Notas a Resaltar en Transporte de Crudos Pesados

• Producción de crudos pesados en Colombia continuará aumentando en diversas regiones del país

• Red de transporte con capacidades disponibles en ciertos sectores aunque altamente sensibles a niveles de viscosidad, calidad de diluyente y puntos de dilución

• Nuevos puntos de ingreso de volúmenes a la red de transporte focalizados en aquellos segmentos con capacidad disponible

• Desarrollos en metodologías y aplicación de tecnologías que permitan optimizar procesos de producción, transporte y refinación de estos crudos continuarán siendo de vital relevancia

• Trabajo coordinado de planeación entre productores y transportadores para búsqueda de alternativas efectivas de servicio

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ACIPET - Foro Nacional Crudos Pesados

Resultados Retos y Oportunidades del Transporte de Crudos Pesados en Colombia

GRACIAS