deshidratacion55

7/23/2019 deshidratacion55

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DESHIDRATACIN YDESALADO

Defniciones undamentales. Estudio ytratamiento de emulsiones agua/crudo (W/O).

Elaborado por:Lourdes de la Cabada.

Gabriela Rubera.


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INTRODUCCIN

Proceso deextraccin de

petrleo

Formacin demezclas

bifsicas decrudo y agua

Agua libre,fcilmentedecantada

Aguaemulsionadadispersa en el

crudo,

formandomacro-

DESHIDRATACIN Y

DESALADO

educircontenido deagua a !"

#especi$caciones% y

contenido desales a

!&&mg/l

'(itar corrosin,da)os ene*uipos,

en(enenamiento de

catalizadores,costos or


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PUNTOS A TRATAREMULSIONES+e$nicinondiciones para su formacin.ipos'stabilidad o tenacidad

mo pre(enir su formacinuptura o resolucin

DESHIDRATACIN+e$nicionesFinalidad0todos de tratamiento

's*uemas de proceso'*uipos empleados

DESALADO+e$niciones'tapas del proceso's*uemas del proceso

onsideraciones de dise)oFactores de seleccin del proceso


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EMULSIONES Defniciones. Condiciones ara ormaci!n deemulsiones. "ios. Estabilidad. Rutura oresoluci!n. Desemulsionantes.


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DEFINICIONES

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3istema7eterog0neo

#una fase, doscomponentes%

ezcla de dosl8*uidos

inmiscibles ba9ocondiciones

normales +ispersin deuno de losl8*uidos enforma depe*ue)as

gotitas en elotro


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CONDICIONES

+os l8*uidosinmiscibles

Agitacin yturbulencia

Agentesemulsi$cant

es

'n este

caso, agua ypetrleo#crudo%

3u$ciente para lograrla dispersin de uno delos l8*uidos en el otro,

generando macro-emulsiones W/O

ayor turbulencia seorigina en el e*uipo en

super$cie o en el puntode inyeccin del gas

omponenteorgnico presenteen el crudo *ueestabiliza la fase

dispersa, al formaruna pel8cula

elstica y dura

sobre la super$ciede los glbulos


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AGENTES EMULSIFICANTES

acromol0culas, con acti(idad interfacial, *uetienen alto contenido de aromticos

Formadas de fracciones cidas de asfaltenos,resinas, cidos naft0nicos

3e adsorben en la interfase agua-crudo, formandouna pel8cula *ue otorga estabilidad a la emulsin

31FA.A6.'36A.1A2'3

Part8culas slidas no solubles muy $nas, mspe*ue)as *ue las gotas suspendidas

3e colectan sobre la super$cie de la gota formandouna barrera f8sica

3ulfuro de 7ierro, arcilla, zinc, s8lica, negro de 7umo

3524+O3F46A'6.'+4;4+4+O3

4n7ibidores de corrosin 4O3 +'PO+1456


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TIPOS DE EMULSIONES

A:1A '6 P'.52'O O +4'.A3 #W/O%ontenido de agua emulsionada puede (ariar entre &-?&"'ncontrndose entre !&-@" para crudos pesados y extra-pesados, yentre -B&" para crudos li(ianos y medianos2a fase acuosa dispersa se re$ere como agua y sedimento #AC3% oagua y sedimento bsico #AC3


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ESTABILIDAD O TENACIDAD

.ensin interfacial ;iscosidad de la fase externa .ama)o de la gota

elacin de (olumen de fases .emperatura p 'n(e9ecimiento de la interfase

3alinidad de la salmuera .ipo de crudo +iferencia de densidad Presencia de cationes

Propiedades reolgicasinterfaciales


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PREVENIR SU FORMACIN

4nyeccin dedesemulsionante

s a fondo de

pozo'liminacin de

turbulencia en pozosGuyentes por

aplicacin de un

estrangulador defondoA)adir agua enfondo de pozopara crudos deba9o contenido

de agua


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RUPTURA O RESOLUCIN

'3O2;' unaemulsin Hsepararla en

sus

componentes

ETAPAS

FLOCULACIN

COALESCENCIA

Iayor contenido deaguaIayor temperatura

Ienor (iscosidad

Iayor (elocidad deGoculacinIayor debilidad del$lm interfacialI+esacti(acin t0rmicadela pel8cula interfacial


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DESHIDRATACINDE CRUDOS Defniciones b#sicas. "ratamiento deemulsiones agua/crudo. Condiciones deoeraci!n. Es$uemas de roceso.


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DESHIDRATACIN DE CRUDOS

Proceso mediante el cual SE SEPARA EL AGUA ASOCIADACON EL CRUDO, ya sea en forma emulsionada o libre, 7asta

lograr reducir el contenido de la misma a un porcenta9epre(iamente especi$cado #usualmente J !"%

QU ES LADESHIDRATACIN?

CUL ES LA FINALIDAD DEL

PROCESO?DISMINUIR COSTOS asociados a los procesos de

separacin y re$nacin *ue deben lle(arse a cabo cuandose manipula crudo emulsionado con agua


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D!p!"d#!"do d!l $#po d! %r&do ' d! la d#(po"#b#l#dad d!

r!%&r(o( (! %o)b#"a" %&al*!ra d! lo( (#+!"$!(),$odo(:

MTODOS DE TRATAMIENTO PARA LADESHIDRATACIN

E" +!"!ral (! &(a &"a

%o)b#"a%#-" d! lo( ),$odo(trmicos y q!micos %o" &"o

m"c#$ico o "%ctrico para lo+rar

la d!(.#dra$a%#-" !/!%$#0a d! la

!)&l(#-"1

=u8micos

.0rmicos ecnicos

'l0ctricos


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TRATAMIENTO QU2MICOonsiste en APLICAR UN PRODUCTO DESEMULSIONANTE sint0tico

llamado 3QU2MICA DESHIDRATANTE4 el cual debe ser inyectado tan

pronto como sea posible a ni(el de la super$cie o en el fondo del pozo con

la $nalidad de aumentar el tiempo de contacto y pre(enir la formacin de

una emulsin aguas aba9oM!%a"#()o /5(#%o6*&5)#%o

d! a%%#-" a+!"$!(

d!(.#dra$a"$!( od!(!)&l(#o"a"$!(

For)&la%#-"-p$#)a

d!l (#($!)a7SAD 8 9

'stado de e*uilibrio entre las

propiedades del surfactante para

la fase acuosa y para la fase

oleica

E*l#br#o l#po/5l#%o;.#dro/5l#%o

LIPOF2LICO HIDROF2LICO


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+eben tener @ efectosfundamentalesK

4n7ibir la formacin

de una pel8cula r8gida +ebilitar la pel8cula

(ol(i0ndolacompresible

ambiar laformulacin del

sistema para alcanzarla condicin de 3A+ H

TRATAMIENTO QU2MICOPor lo general, los agentes desemulsionantes comerciales son mezclas de

(arios componentes de diferentes estructuras *u8micas y materialespolim0ricos de una amplia distribucin de pesos moleculares 'stn

formados por un DE SURFACTANTES y un 96=9> DE

SOL@ENTES ADECUADOS como nafta aromtica y alco7oles


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TRATAMIENTO QU2MICO2os desemulsionantes deben ser dosi$cados en forma continua en larelacin determinada por&r"'(s )" 'ot"%%( 2os rangos de dosi$cacinpueden (ariar de !& a!&&& ppm o de! & a !&& ppmGENERALMENTE LOS CRUDOS PESADOS REQUIEREN MAYOR

DOSIFICACIN QUE LOS CRUDOS LIGEROS1'l exceso de dosi$cacin de desemulsi$cante incrementa los costos detratamiento, puede estabilizar aun ms la emulsin directa W/O produciremulsiones in(ersas O/W

2A3 P1'4A P1'+' 3' M3

'F'.4;A PAA OP' 2A

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TRATAMIENTO QU2MICO2a adsorcin de un surfactante en una super$cie gas-l8*uido o unainterfase l8*uido-l8*uido produce una r")cci*$ )" %( t"$si*$i$t"r+(ci(%, q" +(-or"c" t($to %( )"+orm(ci*$ y %( r&tr( )" %(i$t"r+(s", como la formacin de sistemas dispersos

2os efectos cin0ticos ms importantes en la ruptura de emulsiones sonK

! 'l producto ms e$caz para 3A+ H & es a*u0l *ue se adsorbe ms

rpido en la interfase para ba9ar la tensin interfacial

B 2a transferencia de masa del des7idratante 7idrof8lico desde el aceite

7acia la interfase depende deK #a% 3u PN #b% 3u 7idro$licidadN #c%3u

tensin interfacialN #d% 2a presencia de aditi(os aceleradores de la

transferencia2a e$ciencia de una (ariedad de surfactantes puede ser comparada

en funcin del tiempo caracter8stico d8 .;D


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TRATAMIENTO ELCTRICO

2a fuerza resultante entre dos gotas cargadas est dada por la 2ey deoulombK

CONSISTE EN APLICAR UN CAMPO ELCTRICO PARA ACELERAREL PROCESO DE ACERCAMIENTO DE LAS GOTAS DE FASE

DISPERSA1

'sta fuerza 7ace *ue la gota cargada migre 7acia elelectrodo de carga opuesta y se inicie entonces elcontacto con otras gotas, P'4.4'6+O 2AOA2'3'64A

L(s .ot(s &o%(ri/()(st"$)"r#$ ( co%isio$(r "$tr" s!, &or %oc(% %( co(%"sc"$ci( ocrrir# m#s r#&i)o0

'ste fenmeno tambi0n 7ace *ue gotas enmedios ms (iscosos colisionen, y !(

"!%!(ar#o al$a( $!)p!ra$&ra(1


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TRATAMIENTO ELCTRICO

ESQUEMA DEL PROCESO DEELECTROCOALESCENCIA


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TRATAMIENTO TRMICO

Co"(#($! !" !l CALENTAMIENTO DEL CRUDO MEDIANTEE1UIPOS DE INTERCAMBIO DE CALORB $al!( %o)o

%al!"$ador!( d! %r&do ' .or"o( a " d! pro)o0!r &"a)!or d#($r#b&%#-" d!l d!(!)&l(#o"a"$! ! #"%r!)!"$ar la

%ol#(#-" d! la( +o$a( d! a+&a para (& %oal!(%!"%#a1@ENTAAS

educe la (iscosidad de la fasecontinuaK un incremento en latemperatura de !& F ba9a la

(iscosidad de la emulsin4ncrementa la diferencia dedensidad entre la salmuera y elcrudo+isuel(e las para$nas cristalizadas*ue le dan estabilidad a las

emulsiones+ebilita la pel8cula de emulsionante

DES@ENTAASPro(oca la migracin de loscompuestos ms (oltiles del crudo7acia la fase gas lo cual ocasiona una

disminucin de (olumen del crudocalentado y una disminucin en sugra(edad AP44ncrementa los costos decombustiblee*uieren mayor instrumentacin y

controlC%&'% DE'*"O' DE CO+E.


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TRATAMIENTO MECNICO

S! %ara%$!r#a por &$#l#ar !*po( d! s"&(r(ci*$)i$#mic( *&! p!r)#$!" la d#(p!r(#-" d! la( /a(!( d! la

!)&l(#-" ' a%!l!ra" !l pro%!(o d! (!para%#-"

+ra0#$a%#o"al

SEPARACINGRA@ITACIONAL

SEDIMENTACINFILTRACINCENTRIFUGACIN

ESTOS DISEOS MECNICOS SONPRINCIPALMENTE USADOS COMO

ADUNTOS DE LOS SISTEMAS

ELCTRICOS Y QU2MICOS1


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3istema detratamientoseleccionado


ESQUEMAS UTILIADOS EN LA DESHIDRATACIN DECRUDOS

.ransporte portuber8as de QR de

dimetro por dondecircula la mezcla :A3-

1+O-A:1A

3eparacin delgas disuelto en

el l8*uido

:as +isuelto

3eparacingra(itacional

para remo(er elagua libre y el

crudo noemulsionado

Agua S rudo6O

emulsionadoAgua

.an*ue deAlmacenamient

o

rudo

rudoproducido a

ni(el del fondodel pozo


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EQUIPOS UTILIADOS EN LA DESHIDRATACIN DECRUDOS

SEPARADORES GAS2L31UIDO3ir(en para separar el gas asociado al crudo *ue pro(iene desde los pozos

de produccin 2a mezcla de Guidos entrante c7oca con sus placasdes(iadoras a $n de promo(er la separacin gas-l8*uido mediante la

reduccin de (elocidad y diferencia de densidad

SE IDENTIFICAN SECCIONES DESEPARACIN:

S!para%#-" pr#)ar#a: Entrada de la me,clacrudo-agua-gas.

S!para%#-" (!%&"dar#a: Etaa desearaci!n m#ima de l$uido or eecto degra0edad.EJ$ra%%#-" d! "!bl#"a: 'earaci!n de lasgotas de l$uido $ue a1n contiene el gas.A%&)&la%#-" d! l5*do: La arte inerior

del searador $ue act1a como colector del uidos obtenidos durante la o eraci!n.

Tr!" d! (!para%#-"


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SEPARADORES GRAVITACIONALES'l agua es remo(ida por la fuerza de gra(edad y esta remocin pro(ocaa7orros en el uso de combustible de los calentadores 'l asentamiento

gra(itacional se lle(a a cabo en los siguientes e*uiposK

El#)#"ador!( d! A+&a L#br!7EAL - Fr!! Ka$!r "o%6o&$

FK3on utilizados solamente para remo(ergrandes cantidades de agua *ue es producidaen la corriente, pero *ue no est emulsionada yse asienta fcilmente en menos de -B&minutosE% cr)o )" s(%i)( )" $ EAL to)(-!(co$ti"$" )"s)" 4 5(st( 67 8 )" (.("m%sio$()(0'n el interior de estos recipientes *ue son de

simple construccin y operacin, se encuentran


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GUN ARRELS

2a emulsin entra al rea de desgasi$cacin, donde se produce la liberacin del gas remanentea tra(0s del sistema de (enteo 2uego la fase l8*uida desciende por el tubo desgasi$cador yentra a la zona del agua de la(ado a tra(0s de un distribuidor, *ue se encarga de esparcir la

emulsin lo ms $namente posible a $n de aumentar el rea de contacto entre el agua dela(ado y la emulsin, fa(oreciendo as8 la coalescencia de las part8culas de agua 2a emulsinGuye a tra(0s del agua en el interior del tan*ue de la(ado siguiendo la trayectoria forzada porbaGes internos *uepermiten incrementar el tiempo de residencia

EL PETRLEO POR SER MSLI@IANO QUE LA EMULSIN

ASCIENDE PASANDO A FORMARPARTE DE LA ONA

CORRESPONDIENTE AL PETRLEO

DESHIDRATADO1


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CALENTADORES2os tratadores-calentadores pueden ser de tipo directo e indirecto

CALENTADORESDIRECTOS

'l dise)o cumple lassiguientes funcionesK!% +esgasi$cado de laemulsin de entradaNB% emocin de arenas,

sedimentos y agua librepre(io al calentamientoN@% 2a(ado con agua ycalentamiento de laemulsinNT% oalescencia yasentamiento de las

gotas de agua

CALENTADORESINDIRECTOS

'l proceso de transferenciade calor se efectEa

mediante un ba)o de aguacaliente, en el cual se

encuentra sumergida la

tuber8a *ue transporta laemulsin'ste tipo de calentadores

disminuye el riesgo deexplosin y son utilizadosen instalaciones donde esposible recuperar calor,

tales como el gas calientede salida de las turbinas


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COALESCEDORES ELECTROST9TICOS

UN DESHIDRATADOR ELECTROSTTICO EST DI@IDIDO EN

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