CHOQUES DE PRODUCCION PRACTICO DE GAS 2.docx

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1. CHOQUES DE PRODUCCION .- según su uso pueden ser: CHOQUES DE FONDO.- Son también llamados estranguladores de fondo están instalados en el fondo del pozo, en la terminación de la tubería, pueden asentar sobre un niple y ser instalados y retirados con herramientas de cable. El propósito de estos estranguladores de fondo es: a) reducir la presión de superficie y atenuar la caída de temperatura causada por las grandes reducciones de presión a través del estrangulador en superficie, reduciendo la tendencia al congelamiento. b) Se aumenta la vida de flujo de un pozo mediante la disminución de salida de gas, reduciendo la RGP. c) La presión de fondo se mantiene más constante retardando la posible invasión de agua. Estos estranguladores de fondo son usados en diámetros mayores como 1’’ – 1.1/2” y pueden utilizarse combinados con un estrangulador de superficie.

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1. CHOQUES DE PRODUCCION .- según su uso pueden ser: CHOQUES DE FONDO.- Son también llamados estranguladores de fondo están instalados en el fondo del pozo, en la terminación de la tubería, pueden asentar sobre un niple y ser instalados y retirados con herramientas de cable. El propósito de estos estranguladores de fondo es: a) reducir la presión de superficie y atenuar la caída de temperatura causada por las grandes reducciones de presión a través del estrangulador en superficie, reduciendo la tendencia al congelamiento. b) Se aumenta la vida de flujo de un pozo mediante la disminución de salida de gas, reduciendo la RGP. c) La presión de fondo se mantiene más constante retardando la posible invasión de agua.

Estos estranguladores de fondo son usados en diámetros mayores como 1’’ – 1.1/2” y pueden utilizarse combinados con un estrangulador de superficie.

CHOQUES DE SUPERFICIE.-Son dispositivos del arbolito que se instalan corriente debajo de la válvula de surgencia para restringir controlar y regular el flujo del pozo.

Los estranguladores de superficie cumplen las siguientes funciones:

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-Controlar el caudal de producción. -Controla y previene la produccion indeseada de arena.

-Controla y previene la producción prematura de agua y gas.

- Permite proteger los equipos de fondo y superficie.

Según su forma pueden ser:

POSITIVOS.-

REGULABLES.-

2. MANIFOLD DE ENTRADA.-

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3. RETENEDORES DE LIQUIDO . Un retenedor de liquido o deshidratador es un equipo instalado en el lado de la descarga de una estación de compresor este debe estar equipado de una válvula de revisión en la línea de gas de entrada, situada tan cerca como sea posible al absorbedor. La experiencia ha demostrado que algo de glicol se aspira nuevamente dentro de esta línea cuando el compresor contraexpolsiona o se cierra. Daños a las bandejas internas del absorbedor y al cojín de empaque también han sido causados por una falla del compresor. La instalación de una válvula de revisión generalmente elimina esta dificultad. Todos los compresores que toman gas del alimentador de gas a un deshidratador deben tener humidificadores de pulsación. La ausencia de este dispositivo de seguridad puede causar falla de fatiga de instrumentos, bobinas de bandejas, cojines de empaque y de otras piezas del deshidratador

4.SEPARADORES.- Los separadores son los artefactos más ampliamente

conocidos en la industria petrolera, debido a que se los necesita para un sin número

de aplicaciones, comenzando en las cercanías del pozo y siguiendo con ellos a la

entrada de cualquier planta de procesamiento de gas o de líquido. Su uso puede ser

resumido de la siguiente manera:

Ocasionar una separación primaria de los fluidos que son líquidos de aquellos que

son gases, ya que la corriente que viene del pozo es una mezcla compleja de

variados hidrocarburos en estado líquido y gaseoso, agua, vapor de agua, sólidos,

que fluye de manera turbulenta y a alta velocidad

Mejorar la separación primaria removiendo los líquidos atrapados en el gas

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SecciónPRIMARIA

Mejorar la separación aún más, removiendo el gas atrapado en el líquido

Descargar ambos fluidos en forma separada desde el recipiente sin posibilidad de

que vuelvan a mezclarse.

Por lo cual la verdadera función de un separador es proveer un espacio físico, es decir,

un recipiente, en donde los fluidos puedan permanecer el tiempo necesario para asegurar

la separación de los componentes gaseosos de los líquidos. Aún cuando cada fabricante

tiene sus propias normas de diseño y construcción de los separadores, éstos deben tener

cuatro secciones principales:

a) Sección de entrada o separación primaria.- Unas placas deflectoras, o algún otro

artefacto, recibe el choque de la corriente que ingresa, la cual disipa parte de su energía,

permitiendo a los gases una primera separación. Aquí hay cambio de velocidad y de

dirección de la corriente.

b) Sección de las fuerzas gravitacionales:Las gotas de líquido contenido en el gas

tratan de separarse al máximo. El gas asciende a una velocidad menor a la inicial, y las

gotas de líquido decantan. En esta zona pueden generarse turbulencias, las cuales a su

vez favorecen la formación de espumas..

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Sección Secundaria

Extracción de Niebla

C)Sección de extracción de neblina: En esta zona se separan las gotitas más pequeñas

de líquido que acompañan todavía al gas, mediante dispositivos que operan con fuerzas

de choque o fuerza centrífuga. Se las retiene mediante unas almohadillas o mallas tejidas,

o también mediante placas de metal corrugadas, desde donde caen a la sección de

líquidos.-

d) Sección de acumulación de líquido:

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Almacenamiento de líquido

Los líquidos que se han ido separando se van acumulando en la parte inferior del

recipiente, lo cual requiere de un tiempo mínimo para que la operación se efectúe.

Cuando se alcanza un determinado nivel, se produce la descarga hacia la línea

correspondiente. En la parte inferior de esta sección, y especialmente en los separadores

verticales, suele colocarse un dispositivo rompe vórtices, con el fin de evitar la formación

de remolinos en la salida del líquido.-

TIPOS DE SEPARADORES

HORIZONTALES.-

VENTAJAS

a.- Por lo normal se emplean cuando la relación gas- líquido es baja .

 b.- requieren de poco espacio vertical para su instalación

c.- requieren menor diámetro que un separador vertical, para una capacidad dada de gas

de gas

 d.- Manejan grandes cantidades de líquido, optimizando el volumen de operación

requerido

 e.- Los volúmenes de retención facilitan la desgasificación del líquido y el manejo de la

espuma, si se forma .

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Tienen mayor capacidad para manejar gas que los verticales.

Son más económicos que los verticales.

Son más fáciles de instalar que los verticales.

Son muy adecuados para manejar aceite con alto contenido de espuma. Para esto, donde

queda la interface gas-líquido, se instalan placas rompedoras de espuma.

Requieren de poco espacio vertical para su instalación.

Fundaciones más económicas que las de un tambor vertical equivalente.

Requieren menor diámetro, que un tambor vertical, para una capacidad dada de gas.

Los volúmenes de retención facilitan la desgasificación de líquido y el manejo de espuma,

si se forma.

DESVENTAJAS

No son adecuados para manejar flujos de pozos que contienen materiales sólidos como arena o lodo, pues es difícil limpiar este tipo de separadores.

El control de nivel de líquido es más crítico que en los se paradores verticales.

Variaciones de nivel de la fase pesada afectan la separación de la fase liviana.

Ocupan mucho espacio horizontal.

Difícil remoción de sólidos acumulados (Necesidad de inclinar el recipiente ó añadir internos como tuberías de lavado) .

5.AEREOENFRIADORES.-

6. FILTROS .- Los filtros proporcionarán una vida larga a las bombas y prevendrán una acumulación de sólidos en el absorbedor y el equipo de la regeneración. Los sólidos que se asientan en las superficies de metal frecuentemente ocasionarán corrosión de células.

FILTROS DE PARTICULA.- Los sólidos que se asientan en las superficies de metal frecuentemente ocasionarán corrosión de células. Los filtros quitarán lo

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sólidos para también eliminar suciedad, espumación y tapones. El filtro debe ser diseñado para quitar todas las partículas sólidas mayores a 5 micrones de tamaño. Deben poder funcionar hasta a diferenciales de 20-25 psi sin la pérdida del sello o canalización del flujo. Una válvula de escape interna con un ajuste de mas o menos 25 psi y de medidores de presión diferenciada ayuda mucho. Los nuevos elementos deben ser instalados antes de abrir esta válvula de descarga.

FILTROS DE CARBON ACTIVADO.- El carbón activado puede eliminar con efectividad la mayoría de los problemas de espumación quitando los hidrocarburos, tratando con productos químicos en el pozo, los aceites del compresor y otras impurezas del glicol. Hay dos maneras de alcanzar la purificación del glicol. Un método es utilizar dos torres de carbón instaladas en serie entubados para que puedan ser retirados de la corriente o intercambiados sin dificultad. Cerca de dos por ciento del flujo total del glicol debe pasar a través de las torres de carbón en plantas grandes y las plantas pequeñas pueden utilizar la purificación de toda la corriente. Cada cama de carbón debe ser clasificada para manejar dos galones de glicol por pie cuadrado del área de sección transversal por minuto. Las torres deben tener un rango de LJD de mas o menos 3:1 a 5:1 y hasta 10:1 en algunos casos.

Las torres deben ser diseñadas para permitir el relavado con agua para quitar el polvo después de que se cargue el carbón. Para alcanzar esto, una pantalla de retención, con un tamaño de malla más pequeño que el carbón, se debe instalar sobre la cama del carbón entre el distribuidor de líquido de la entrada y la boquilla del drenaje de salida del agua para retener el carbón en el recipiente. El distribuidor de líquido es necesario para evitar la canalización del glicol a través del carbón.

7.INTERCAMBIADORES.-

INTERCAMBIADOR DE CALOR DE GLYCOL-GAS. La mayoría de las plantas se equipan de un intercambiador de calor de glicol-gas, que utiliza el gas que sale del absorbedor para enfriar al glicol magro que entra en el absorbedor. Este intercambiador puede ser utilizado cuando se debe evitar el calentamiento del gas. Un intercambiador refrigerado por agua puede ser utilizado cuando se debe evitar el calentamiento del gas. Este intercambiador puede acumular depósitos, tales como sal, sólidos, coque o goma, que ensucian las superficies del intercambiador de calor.

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Estos depósitos pueden reducir el rango de transferencia térmica y aumentar la temperatura del glicol magro. Esto aumentaría las pérdidas de glicol y haría más difícil la deshidratación. Por lo tanto, este recipiente debe ser revisado regularmente y limpiado cuando sea necesario.

INTERCAMBIADOR DE CALOR GLICOL-GLICOL.- El intercambiador de calor glicol-glicol quita el calor del glicol pobre, caliente, que retorna al absorbedor y lo entrega al glicol rico que va al destilador, ahorrando energía. Sin embargo una unidad de glicol responde muy lentamente a compensaciones en la tasa del flujo del gas cuando el rehervidor lleva menos del 60% de la carga total de calor. Si se espera cambios en el caudal del gas, es mejor tener calor adicional fácilmente disponible para el rehervidor (una tasa de fuego mayor, o un incremento del flujo de fluído de transferencia de calor) que reducir la eficiencia termal, disminuyendo el servicio del intercambiador de calor.

Los intercambiadores de calor en una unidad de glicol deben ser diseñados para cumplir con lo siguiente:

1. Suministrar el glicol pobre al absorbedor 5-15º F más caliente que el gas seco que deja el absorbedor. Este objetivo se logra colocando un enfriador aguas abajo del intercam- biador de glicol rico-pobre.

2. Mantener el tope del destilador de despojamiento a 210 º F (a nivel del mar). El glicol rico, frío, puede usarse como el refrigerante para el serpentín de reflujo.

3. Controlar el precalentamiento del glicol rico que entra al destilador despojador, a un máximo (y así la máxima recuperación de calor del glicol pobre que deja el rehervidor). Una temperatura demasiado alta flashea el vapor de agua y produce un flujo de dos fa- ses. Una aproximación de 60-90 º F en el extremo caliente estaría bien para el intercam- biador de calor de glicol rico-pobre.

8. TORRE CONTACTORA.- Este recipiente contiene bandejas de válvula o de burbuja, o empaque para proporcionar un buen contacto gaseoso- líquido. La limpieza es muy importante para prevenir los puntos de condensación del gas de

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venta altos causados por la espumacion y/o contacto gaseoso-líquido pobre. Las bandejas o el empaque tapadas podían también aumentar pérdidas del glicol.

Durante un arranque de la planta, la presión sobre el absorbedor se debe aumentar lentamente hasta el rango de operación y entonces el glicol se debe circular para conseguir un nivel de líquido en todas las bandejas. Después, el rango del gas que va al absorbedor debe ser aumentada lentamente hasta alcanzar el nivel de operación.

Si el gas entra en el absorbedor antes de que las bandejas se sellen con líquido, pasará por arriba a través de los bajantes y las burbujas. Cuando existe esta condición y el glicol se bombea dentro el absorbedor, el líquido tiene dificultad para sellar las bajantes. El líquido entonces será llevado con la corriente de gas en vez de fluir al fondo del absorbedor.

El flujo del gas debe ser aumentado lentamente al cambiar de un rango bajo a uno alto. Los surgimientos rápidos del gas a través del absorbedor pueden causar suficiente baja de presión a través de las bandejas puede romper los sellos del líquido y/o levantarán el glicol de las bandejas, inundarán el extractor de neblina y aumentarán pérdidas de glicol.

Cuando se cierra la planta, primero se debe cerrar el combustible al reboiler. Entonces la pulpa circulante debe seguir hasta que la temperatura de la caldera se baja aproximadamente a 200ºF. Esta precaución prevendrá la descomposición del glicol causada por recalentamiento. Entonces la planta puede cerrarse reduciendo el flujo de gas lentamente para prevenir choques innecesarios en el absorbedor y la tubería. La planta se debe despresurizar lentamente para prevenir la pérdida de glicol. El deshidratador siempre se debe despresurizar desde el lado descendiente de la corriente ( salida de gas) del absorbedor.

9. TORRE REGENERADORA.- En cualquier tiempo dado, al menos una de las

torres debe estar adsorbiendo mientras las otras torres están siendo

calentadas o enfriadas para regenerar el desecante. Cuando a una torre se la

conmuta al ciclo de regeneración, algo del gas húmedo, es decir, una

pequeña parte de la corriente del gas de entrada (5 a 10 %) es desviada y se

calienta a temperaturas entre 450º y 600º F, en el calentador de alta

temperatura, que puede ser de cualquier tipo (fuego directo, aceite caliente,

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baño de sales, gases de la salida del compresor, etc.). Para unidades

pequeñas, de 8 MM Btu / hr, o menos, o para facilidades controladas

remotamente, se trata de usar fuego indirecto, por razones de seguridad.

El gas calentado que sale del regenerador se dirige luego a la torre para

quitar el agua previamente adsorbida. Al calentar la torre, el agua capturada

en los poros del desecante se convierte en vapor y es adsorbida por el gas

natural caliente que está pasando. Este gas que fluye de abajo hacia arriba

deja el tope de la torre y se lo enfría a fin de condensar el agua que ha

arrastrado.

10. BOMBAS.-

BOMBA DE CIRCULACIÓN PARA UN SISTEMA GAS GLICOL. Esta parte del equipo se utiliza para mover glicol a través del sistema. Puede ser accionado por electricidad, gas, vapor o gas y glicol, dependiendo de las condiciones de funcionamiento y de la localización de planta. Se utiliza comúnmente la bomba de gas-glicol, una pieza del equipo muy versátil. Se puede hacer mantenimiento de sus controles, son confiables y, si están ajustados correctamente, deberían proporcionar un tiempo largo de operación sin problemas.La bomba accionada gas-glicol utiliza el glicol rico bajo presión en el absorbedor para proporcionar parte de la energía requerida para funcionar. Puesto que la bomba no puede recibir más glicol de lo que bombeó, es necesario proporcionar un suplemento de volumen de gas a la fuerza impulsora. El gas, bajo presión del absorbedor, se junta con el glicol rico para

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proveer este volumen adicional. En 1.000 PSI de presión de funcionamiento en el absorbedor, el volumen de gas requerido es aproximadamente 5,5 SCF por galón de glicol magro circulado.

Aquí están algunas sugerencias para un mejor mantenimiento.El arranque cuidadoso de una bomba nueva puede ahorrar mucha preocupación y tiempo perdido. El casquillo de prensaestopas de la bomba que más se utiliza es lubricado solamente por el glicol. El empaque es seco cuando la bomba es nueva. Mientras absorbe el glicol, el empaque tiende a ampliarse. Si se ha atornillado demasiado firmemente, o el empaque rayará el émbolo o se quemará.

La bomba maneja un líquido que con frecuencia es sucio y corrosivo. Esto puede conducir a la corrosión del cilindro, erosión del sello, daños al propulsor, desgaste de la taza de la bomba o de los anillos y que se peguen o se tapen las válvulas. Estas piezas se deben revisar y mantener en condiciones apropiadas para mantener la eficiencia máxima de la bomba.

La capacidad de la bomba debe ser proporcional con el volumen del gas que sé esta procesando. La velocidad se debe disminuir para las capacidades bajas de gas y aumentar para las altas. Estos ajustes de proporciones permiten mayor tiempo de contacto gas-glicol en el absorbedor.

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11. TURBINA DE GAS.-

12. COMPRESORES.-

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13. HORNOS.-

14. TANQUES DE ALMACENAMIENTO.-

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15. VALVULAS.-

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16. GENERADORES.-

Absorbedor o contactor

Esta torre consta de varias partes integradas dentro de una columna: un separador en el fondo, una sección de transferencia de masa, o secado, en el medio y un enfriador de glicol y un extractor de niebla en el tope.

El gas natural húmedo entra tangencialmente al depurador y luego pasa a través de un extractor de niebla de alambre que remueve la mayoría de las gotitas líquidas acarreadas.

En la sección de secado, el gas fluye hacia arriba y es íntimamente contactado por la so-

lución de glicol que desciende. Este contacto en contra corriente emplea de 4 a 12 calotas de burbujeo, o platos de válvulas. Aunque los platos de válvulas son más eficientes (33%), las calotas de burbujeo (eficiencia de un 25%) son preferidas porque no destilan a bajas ta- sas de flujo del gas, y no drenan los platos.

Como el glicol tiende a espumar, las bandejas deben estar separadas entre 24 a 30 pul- gadas (mínimo 18). La columna absorbedora debe ser vertical para conseguir niveles de líquidos parejos en las bandejas.

Las tasas de circulación de TEG varían desde 1.5 a 4 galones de TEG por libra de agua removida. Las unidades pequeñas con 4 a 6 platos son operadas con 3 galones de TEG por libra de agua. En unidades de 8 o más platos, la circulación se reduce a dos galones de TEG por libra de agua, lo cual simultáneamente reduce los requerimientos del rehervidor (servicio). Un caudal menor a dos galones dificulta el contacto en las bandejas.

Un extractor de niebla de malla, o de tejido en la parte superior del absorbedor

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ayuda a reducir el acarreo de glicol a menos de 1 libra por MMscf. Es necesario dejar un espacio suficiente entre el último plato y el extractor de niebla, por lo menos de 1.5

veces la distancia entre platos.