Emulsion Fondo Azul Dina Mica
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EMULSIN INVERSA DE CRUDO COMO OPCIN TECNOLGICA PARA
EL MANEJO Y TRANSPORTE DEL CRUDO EXTRA PESADO DE LOS
CAMPOS DE CAMPECHE ORIENTE
Mayo 2010
I CONGRESO SUDAMERICANO DE INGENIERA PETROLERA , GAS Y MINAS
-
Contenido
Antecedentes
Localizacin
Objetivo
Que es una emulsin?
Escenarios Propuestos
Comparacin de indicadores econmicos de escenarios propuestos
Conclusiones
Recomendaciones
-
Antecedentes
El Activo Integral Ku-Maloob-Zaap se dio a la tarea de realizar estudios de
factibilidad tcnica y econmica de la explotacin de los campos Tson y Pohp
pertenecientes al Proyecto de Explotacin Campeche Oriente.
En el rea de estos campos no se cuenta con infraestructura para el manejo
de la produccin, es por esto que la propuesta de desarrollo plantea la
utilizacin de la infraestructura del AIKMZ dada la cercana de los campos.
Tson se ubica en los horizontes cretcico y jursico superior kimmeridiano, y
Pohp en el JSK, el aceite de los tres yacimientos es crudo extra pesado de 8 y
8.2API respectivamente.
Para este estudio se tomaron como base los resultados del proyecto
desarrollado por el Instituto Mexicano del Petrleo (IMP) F.30645 Desarrollo
de escenarios de explotacin de los campos Phop y Tson
-
Las coordenadas geogrficas donde se localizan estos campos son las siguientes:
Campo X Y
Pohp 577,274 2,174,113
Tson 579,043 2,175,967
KAYAB-1
NUMAN-1
NAB-1
BAKSHA-1
TUNICH-101
KU-H
KU-M
KU-A
TSON-1
POPH-1
MALOOB-BMALOOB-A
ZAAP-DZAAP-A
ZAAP-C
ZAAP-B
Zazil-Ha
TaKuntah
FPSO
FASE I
FASE II
2,145,000
2,155,000
2,165,000
2,175,000
2,185,000
2,195,000
2,205,000
550,000 555,000 560,000 565,000 570,000 575,000 580,000 585,000 590,000 595,000 600,000
PIT
LEM
YAXILTUN
KANCHE
Localizacin
-
Plano Estructural
Tson-1Pohp-1
Pit-1Baksha-1
Tunich-101
Nab-1
Numan-1
Kayab-1
Yaxiltun-1
Kanche-1
Bok-1
Lem-1
Bacab 301
Ku
Zaap
Maloob
Pozos Productor
Pozo invadido
Ayatsil-1
Maloob-DL 3Ayatsil-1DL
Pozo en perforacin
Pit-DL1
100
500
Tekel 1
Chapabil-1A
Panil1
Kayab-DL1
-
Objetivo
Efectuar el anlisis, evaluacin tcnica y econmica de escenarios de
desarrollo de la infraestructura superficial de los campos Pohp y Tson
pertenecientes al Proyecto de Explotacin Campeche Oriente,
considerando la formacin de una emulsin inversa de aceite en agua.
-
Una emulsin es una mezcla de dos lquidos inmiscibles entre s, de modo que uno
de ellos se dispersa en el otro en forma de pequeas gotas.
Requisitos para la formacin de emulsin:
Dos lquidos inmiscibles.
Suficiente agitacin para dispersar un lquido en pequeas gotas.
Un emulsionante para estabilizar la dispersin de las gotas.
|
Qu es una emulsin?
70% Agua
+
Surfactante
30%
Aceite
T(C) Crudo extra pesado
(cP)
Emulsin inversa
(cP)
30 56,444 660
40 31,795 510
50 11,321 410
60 4,609 340
-
Escenarios Propuestos
Para el anlisis, evaluacin tcnica y econmica de la aplicacin de la
tecnologa de emulsiones se han propuesto dos escenarios:
Transporte de la produccin emulsionada ms dilucin con condensadospara su comercializacin hacia las instalaciones del AIKMZ.
1. Interconexin entre plataformas
2. Diagrama de flujo de proceso
Comercializacin de la emulsin de crudo extra pesado comocombustible para la industria.
1. Interconexin entre plataformas
2. Diagrama de flujo de proceso
-
Existe viabilidad tcnica de ambos escenarios con sus riesgos asociados para su
implantacin.
El escenario que considera la venta de la produccin emulsionada es el que
presenta factibilidad econmica debido a que se comercializara un producto
con valor agregado (Emulsin como combustible).
En este escenario se propone sacar una utilidad a un crudo no
comercializable (8 API), convirtindolo en un producto de consumo para el
mercado nacional de combustible intentando desplazar al combustleo.
Sin embargo el escenario de Venta de emulsin requiere de la operacin de
lneas y equipos a altas temperaturas, lo cual podra representar un riesgo
operativo, pero se podra operar tomando los cuidados necesarios.
Conclusiones (1/2)
-
Conclusiones (2/2)
En este escenario de Transporte de la emulsin mas dilucin, se requiere
deshidratar el crudo, lo cual implica problemas operativos y por ende, podra
incumplirse con la especificacin del producto para exportacin,
adicionalmente se requiere la dilucin del crudo con condensado, tanto para
lograr separarle el agua, como para comercializarlo.
Con el anlisis tcnico econmico realizado se puede concluir que el
escenario ms viable para la explotacin del campo Tson y Pohp productor de
aceite extra pesado, es el de Venta de la produccin emulsionada para
combustible, debido a que los indicadores econmicos mayores utilidades
en el periodo de explotacin.
-
Recomendaciones
Se recomienda que se contine con el estudio de explotacin de la segunda
fase de Campeche Oriente, ya que la explotacin por medio de la formacin
de una emulsin podra significar un beneficio para el pas obteniendo un
producto comercializable a partir de materia prima con muy bajo valor en el
mercado.
Por lo anterior se recomienda difundir estos resultados ante las instituciones
federales privadas y sectores industriales, que podran utilizar la emulsin
para combustin ( SENER,CONAE,PEMEX,PMI,CFE, industrias Siderrgica,
cementera y Caeras etc.)
Se recomienda adems realizar el estudio integral del conjunto de campos
que integran Campeche Oriente con la finalidad de buscar soluciones
tecnologcas que se alinean al plan de negocios de la empresa.
-
Gracias
-
Premisas econmicas
Para el anlisis econmico de escenarios se utilizaron las siguientespremisas:
Criterio de evaluacin: Valor Presente Neto (VPN).
Horizonte de estudio 25 aos.
Tasa de descuento 12%.
Paridad peso dlar 11.2 $ / USD.
Precio del gas combustible 5908.0 USD / MMPCD.
Precio del crudo Maya (21 API) 31.62 USD / barril.
Precio del condensado 29.11 USD / barril.
Precio del nitrgeno 530.0 USD / MMPCD.
Precio del crudo extra pesado (8.2 API): 11.78 USD / barril.
Precio del gas en funcin del poder calorfico: 6,280.01 USD / MMPCD.
Precio de la emulsin en funcin del poder calorfico:
24.67 USD / barril.
Precio del surfactante: 25.0 $ MN / Kg.
Precio del des emulsificante: 885.32 USD / barril.
Precio del fluido trmico: 700 USD / barril.
-
F.30645 Desarrollo de escenarios de explotacin de los campos Phop y Tson
Se evaluaron tcnica y econmicamente distintas alternativas, siendo la mas
viable la que considera:
Una Plataforma Fija Octpodo (14 Pozos productores y 1 Pozo Inyector
de N2).
Mezclado en el Fondo del pozo y superficie con condensado para elevar
la calidad a 21 API, proveniente de Akal-J y Akal-B
Bombeo Multifsico, separacin trifsica , Compresin del Nitrgeno en
Ku M, generacin elctrica en Ku-H
Envo de la Produccin al FPSO YKN
-
Interconexin entre plataformas
-
Estructura fija en Tson, bombeo multifsico con oleogasoducto al FPSO formacin de emulsin para
transporte. Generacin elctrica en Ku-H. Iny de N2 al yacimiento. Deshidratacin de crudo de 8API y
mezclado con condensado de Cantarell en FPSO KMZ.
FPSO KMZ
Ku-M
Tson y Pohp
14 pozos y 1 Iny N2
Ptp = 5.0 Kg/cm2 man
T. A, m Formacin Pozos
Tson100 K 10
100 JSK 3
Pohp 100 JSK 1
FPSO KMZ 100 - -
Ku-H
Nitrogenoducto10 pg. x 14.9 Km.
Mxima produccin en el ao 2014:
Aceite Qo = 34.268 MBPD
Emulsin Qe = 48,954 BPD
Gas Qg = 8.719 MMSCFD
Nitrgeno Qiny = 28 MMPCD
BMF
Produccin de los pozos
Emulsin + gas hacia
FPSO KMZAgua +
surfactante Mezclado y agitacin
Akal-B
Conexin con otras plataformas.
Transporte de la produccin emulsionada hacia las
instalaciones del AIKMZ.
Ducto, Emulsin16 pg. x 9.88 Km.
Gasolinoducto8 pg. x 30 Km.
Gasolinoducto8 pg. x 4.7 Km
Ducto, agua a re-inyeccin10 pg. x 9.88 Km.
Ducto de emulsin
Fibra ptica
Cable elctrico
Nitrogeno
Condensado
Agua a re-inyeccin
Cable elctrico submarino10.7 Km.
-
Pozo 1
Pozo 2
Pozo n
BMF
Pozo Iny
N2
Plataforma
Tson
Emulsin a
FPSO KMZFPSO KMZ
Separador
Bifsico
Medidor
By-pass
Plataforma
Ku-M
Compresor
de N2
Medidor
multifsico
Inyeccin de
surfacntante
Emulsin
Nitrogeno
Aceite de pozos
Gas producido
Agua a re-inyeccin
Mejorador de flujo
Medicin
Medicin multifsica
Agua tratada
Mezclador
esttico
Planta de
tratamiento de
agua
Inyeccin de
Agua tratada
Gas
Diagrama de flujo de proceso en Tson.
Transporte de la produccin emulsionada hacia las instalaciones del
AIKMZ.
Agua a re-inyecin
a pozo
46.2T
23.5P
46.2T
23.5P
Pozo Inyector
-
Crudo a venta
Calentamiento con
fluido trmico
Emulsin +
gas de Tson
Agua a
inyeccin a pozo
en Tson
Vapores a RV
Aceite 21API
estabilizado
Separador para
estabilizacin de crudo
P = 1.5 2.0 kg/cm2 abs
+ -
Condensado
estabilizado
de Akal-J,
Akal-B
Des-emulsificante
Mezclador
esttico
FPSO KMZ
Diagrama de flujo de proceso en el FPSO KMZ
para la ruptura de la emulsin y la separacin del agua del crudo de 8API.
Transporte de la produccin emulsionada hacia las instalaciones del AIKMZ.
Vapores a RV
Agua tratada para emulsin
Emulsin
Crudo de 8API
Gas
Agua a tratamiento
Condensado estabilizado
Aceite estab. de 21API
Agua a
tratamiento o
disposicin
Separador
agua-aceite
Akal-J
Akal-B
29T
3.03P
29.8T
53P
75.6T
52.3P
91.1T
51.6P
118T
50.9P
60.3T
48.3P
118T
50.2P
105T
48.1P40.0T
2.0P
T [=] C, P [=] kg/cm^2 abs
Deshidratador
Electrosttico
-
Estructura fija en Tson (dodecpodo), oleogasoducto al FPSO. Envo del gas producido hacia Maloob-A.
Envo de condensado producido hacia Zaap-C. Generacin elctrica en Ku-H. Iny de N2 al yacimiento.
Formacin de emulsin para venta en Tson y envo hacia el FPSO KMZ.
FPSO KMZ
Ku-M
Tson y Pohp
14 pozos y 1 Iny N2
Ptp = 5.0 Kg/cm2 man
Ku-H
Gas hacia Maloob.A
Aceite acondicionado para la emulsin
Emulsin hacia FPSO
KMZAgua +
surfactante
Maloob-A
MMezclado y agitacin
Conexin con otras plataformas.
Escenario de comercializacin de la emulsin de crudo extra
pesado como combustible para la industria.
T. A, m Formacin Pozos
Tson100 K 10
100 JSK 3
Pohp 100 JSK 1
FPSO KMZ 100 - -
Mxima produccin en el ao 2014:
Aceite Qo = 34.268 MBPD
Emulsin Qe = 42.728 BPD
Gas Qg = 8.719 MMSCFD
Condensado Qc = 1 MBPD
Nitrgeno Qiny = 28 MMPCD
Ducto de emulsin
Fibra ptica
Cable elctrico
Nitrogeno
Condensado
Gasoducto
Gasoducto8 pg. x 9.484 Km.
Ducto, Emulsin16 pg. x 9.88 Km.
Gasolinoducto6 pg. x 12.1 Km.
Zaap-C
Nitrogenoducto10 pg. x 14.9 Km.
Cable elctrico submarino10.7 Km.
-
Plataforma
Ku-M
Compresor
de N2
Pozo 1
Pozo n
Pozo Iny
N2
Medidor
multifsico
2 Etapa
P = 2.5
kg/cm2 abs
Diagrama de flujo de proceso
Escenario de comercializacin de la emulsin de crudo extra
pesado como combustible para la industria.
Agua Tratada de
planta desaladora
Emulsin a
Venta en FPSO o
FSO Takuntha
Surfactante
P>Pb @T>100C
Condensado
a Zaap-C
LC
MAgitador
60 T 80C85/15% o/w
70/30% o/w
1 Etapa
4 kg/cm2 abs
Deshidratador
electrosttico
+ -
Agua a pozo
inyector
Agua de
Lavado
Bomba de bajo
esfuerzo de corte
Calentamiento con
fluido trmico
1
1
Gas a
Maloob-A
Aceite de pozos
Gas producido
Agua producida
Agua tratada
Emulsin
Nitrogeno Medicin
Medicin
multifsica
Condensado
Plataforma
Tson
45T
4.0P
250T
18.4P217T
2.5P
75T
1.83P
106T
19.3P
T [=] C, P [=] kg/cm^2 abs
55.6T
36.5P
54T
13.2P
C
-
Comparacin de indicadores econmicos de los escenarios
Podemos observar que el VPN del escenario de venta de emulsin es mayor, esdecir se obtendrn mayores utilidades en este escenario.
En cuanto al VPI, el escenario de transporte requiere una mayor inversin, ya quese requiere de la instalacin de ductos de mayores distancias.
Para el escenario de venta de emulsin el ndice de utilidad es mayor, para estecaso, por cada peso invertido, se obtendrn 2.48 de utilidad.
Se puede observar que el escenario de Transporte de la emulsin no es rentable.
Indicadores econmicos Smbolo
Transporte de
emulsin +
Dilucin
Comerciali
zacin de
la emulsin
Valor Presente Neto, (MMUSD) VPN -20.644 1,414.296
Valor Presente de Inversin, (MMUSD) VPI 583.089 570.344
ndice de Utilidad VPN / VPI --------- 2.480
Tasa Interna de Retorno TIR 11.52% 34.89%
Tiempo de Recuperacin de la Inversin,
(aos)TRI No se recupera 4.5
Premisas Econmicas Pronstico Produccin
-
Comparacin de curvas de comportamiento del VPN de los
escenarios.
Se puede observar que para el escenario de venta de emulsin se tendra un VPNmayor, esto indica que a lo largo de proyecto se tendran ganancias mayores, unavez cubierta la inversin. Tambin se muestra que el tiempo de recuperacin de lainversin es menor que el escenario de transporte de la emulsin
-
Comparacin de pronsticos de produccin de aceite
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
40.00
2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035
Aos
Qo, B
PD
Aceite producido Qo, MBPD
Crudo para Emulsin Qo, MBPD
Condensado a inyeccin a pozos, MBPD
Condensado hacia Zaap-C, MBPD
Pronsticos de produccin antes y despus del proceso de
evaporacin de crudo
-
Acufero
Zona Productora
VSSS
Casque de Gas
Pozo Inyector de N2 y Agua
Plataforma
Ku-M
Compresor
de N2
Plataforma
Tson
Bomba