Investigacion de Produccion

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*Pozos Productores: son aquellos que permiten extraer los fluidos de las formaciones productoras Según el Objetivo que se Persiga Aunque el principal objetivo de la perforación de un pozo es la producción de hidrocarburos, existen múltiples razones por las cuales se lleva a cabo este proceso;algunos de los objetivos más comunes son: la inyección de fluidos en el yacimiento, la obtención de información del subsuelo o del comportamiento de los pozos, la realización de actividades complementarias en el desarrollo del campo, y finalmente cuando exista una pérdida de control del pozo (reventón). *Pozo Productor: tiene por objeto la extracción de hidrocarburos de un yacimiento (ver Figura 2a). *Pozos de Inyección: son aquellos pozos que permiten inyectar fluidos en las formaciones atravesadas durante la perforación, el fluido inyectado puede ser gas, agua, vapor de agua o productos químicos. El proceso de inyección realiza principalmente con dos objetivos: mantener la presión del yacimiento o para desplazar los fluidos que se encuentran en la formación hacia los pozos productores. (Ver Figura 2b). El Pozo Se forma a partir de un hoyo que se perfora en la tierra y representa la única forma que se tiene para comunicar al yacimiento con la superficie; si esa comunicación ocurre de forma correcta y si existe hidrocarburos en alguna formación, se garantiza una excelente producción del yacimiento. Cabe destacar que los pozos representan el mayor gasto en el desarrollo del yacimiento. Según el Objetivo que se persiga

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*Pozos Productores:son aquellos que permiten extraer los fluidos de las formaciones productorasSegn el Objetivo que se Persiga

Aunque el principal objetivo de la perforacin de un pozo es la produccin de hidrocarburos, existen mltiples razones por las cuales se lleva a cabo este proceso;algunos de los objetivos ms comunes son: la inyeccin de fluidos en el yacimiento, la obtencin de informacin del subsuelo o del comportamiento de los pozos, la realizacin de actividades complementarias en el desarrollo del campo, y finalmente cuando exista una prdida de control del pozo (reventn).

*Pozo Productor:tiene por objeto la extraccin de hidrocarburos de un yacimiento (ver Figura 2a).

*Pozos de Inyeccin:son aquellos pozos que permiten inyectar fluidos en las formaciones atravesadas durante la perforacin, el fluido inyectado puede ser gas, agua, vapor de agua o productos qumicos. El proceso de inyeccin realiza principalmente con dos objetivos: mantener la presin del yacimiento o para desplazar los fluidos que se encuentran en la formacin hacia los pozos productores. (Ver Figura 2b).El Pozo Se forma a partir de un hoyo que se perfora en la tierra y representa la nica forma que se tiene para comunicar al yacimiento con la superficie; si esa comunicacin ocurre de forma correcta y si existe hidrocarburos en alguna formacin, se garantiza una excelente produccin del yacimiento. Cabe destacar que los pozos representan el mayor gasto en el desarrollo del yacimiento.

Segn el Objetivo que se persiga Existen diversas razones por las que se perforan los pozos. Aunque el objetivo principal de un pozo es producir hidrocarburos, tambin se pueden realizar para: inyectar fluidos en el yacimiento, obtener informacin del subsuelo o del comportamiento de los pozos, realizar actividades complementarias en el desarrollo del campo, y finalmente cuando exista una prdida de control del pozo (reventn). [1] 2.3.2.5.1 Pozo Productor Su finalidad es extraer hidrocarburos de un yacimiento. En la figura 2.5 se ilustra este tipo de pozo. [1] 2.3.2.5.2

Pozos de Inyeccin Estos pozos se realizan para inyectar fluidos en las formaciones que se atraviesan durante la perforacin. Existen diferentes fluidos que pueden ser inyectados, dentro de estos se pueden mencionar el gas, agua, vapor de agua o productos qumicos. La inyeccin de fluidos se realiza principalmente para: mantener la presin del yacimiento o para desplazar los fluidos que se encuentran en la 29 formacin hacia los pozos productores. En la figura 2.5 se puede observar como se inyectan fluidos a una formacin.

Mtodos de produccin: Flujo Natural y Levantamiento Artificial Cuando existe una tasa de produccin donde la energa con la cual el yacimiento oferta los fluidos, en el nodo, es igual a la energa demandada por la instalacin (separador y conjunto de tuberas: lnea y tubera de produccin) sin necesidad de utilizar fuentes externas de energa en el pozo, se dice entonces que el pozo es capaz de producir por FLUJO NATURAL. A travs del tiempo, en yacimientos con empuje hidrulico, los pozos comienzan a producir con altos cortes de agua la columna de fluido se har mas pesada y el pozo podra dejar de producir. Similarmente, en yacimientos volumtricos con empuje por gas en solucin, la energa del yacimiento declinar en la medida en que no se reemplacen los fluidos extrados trayendo como consecuencia el cese de la produccin por flujo natural}Cuando cesa la produccin del pozo por flujo natural, se requiere el uso de una fuente externa de energa para lograr conciliar la oferta con la demanda; la utilizacin de esta fuente externa de energa en el pozo con fines de levantar los fluidos desde el fondo del pozo hasta el separador es lo que se denomina mtodo de LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL.Entre los mtodos de Levantamiento Artificial de mayor aplicacin en la Industria Petrolera se encuentran: el Levantamiento Artificial por Gas (L.A.G), Bombeo Mecnico (B.M.C) por cabillas de succin, Bombeo Electro-Centrifugo Sumergible (B.E.S), Bombeo de Cavidad Progresiva (B.C.P) y Bombeo Hidrulico tipo Jet ( B.H.J).El objetivo de los mtodos de Levantamiento Artificial es minimizar los requerimientos de energa en la cara de la arena productora con el objeto de maximizar el diferencial de presin a travs del yacimiento y provocar, de esta manera, la mayor afluencia de fluidos sin que generen problemas de produccin: migracin de finos, arenamiento, conificacin de agua gas, etc.

Mltiple de produccinEn la estacin de flujo y de recoleccin,el mltiple de produccin representa unsistema de recibo al cual llega el flujoducto decada uno de los pozos productores asignadosa esa estacin. El mltiple facilita el manejo dela produccin total de los pozos que ha de pasarpor los separadores como tambin el aislamientode pozos para pruebas individuales deproduccin. Por medio de las interconexionesdel sistema y la disposicin apropiada de vlvulas,se facilita la distribucin, el manejo y elcontrol del flujo de los pozos.Estaciones de FlujoInstalacin compuesta por tanques,bombasy tuberas donde se recolecta laproduccinde varios pozos para enviarla posteriormente a otros sitios segn lasoperacionesque se realicen.Lnea de Flujo: Tubera utilizada Para conducir Uno o ms fluidos entre diferentes instalaciones o pozos dentro de Campos petroleros y degas.Se llama lnea de flujo al espacio de reservorio recorrido por el fluido contenido cuando se pone a producir un pozo. Las lneas de flujo pueden ser mapeadas para generar undiagramaque muestre como se desplazan los fluidos, es muy utilizado en recuperacin secundaria.

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El mltiple de produccinLos mltiples de produccin y de prueba se utilizan para recolectar la produccin de varios pozos a una planta centralizada donde los pozos se pueden ser colocados individualmente en produccin y/o prueba. Pueden ser operados manualmente o automticamente con vlvulas y con contadores detiempoautomticos. Los mltiples de la produccin y prueba pueden ser diseados para los grados ANSI y API para varias presiones y varios tamaos de tubos. Las estrangulaciones pueden ser incluidas para la reduccin de la presin las cuales pueden ser fijas o ajustables adems demanualeso automatizadas. Otras instrumentaciones y controles se pueden proporcionar con las especificaciones delcliente. El mltiple facilita el manejo de la produccin total de los pozos que ha de pasar por los separadores como tambin el aislamiento de pozos parapruebasindividuales de produccin. Por medio de las interconexiones delsistemay la disposicin apropiada de vlvulas, se facilita ladistribucin, el manejo y elcontroldel flujo de los pozos.

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Los separadores de produccinEs muy importante la separacin del petrleo del gas, del agua y de los sedimentos que lo acompaan desde el yacimiento. Para realizar la separacin del gas del petrleo se emplean separadores del tipo vertical y horizontal, cuya capacidad para manejar ciertos volmenes diarios de crudo y de gas, a determinadas presiones y etapas de separacin, vara de acuerdo a las especificaciones demanufacturay funcionamiento requeridos.Los separadores se fabrican deacero, cuyas caractersticas corresponden a las normas establecidas para funcionar en etapas especficas de alta, mediana o baja presin. En a separacin de gas y petrleo es muy importante considerar la expansin que se produce cuando el gas se desprende del petrleo y lafuncinque desempea la presin. Adems, en el interior del separador, a travs de diseos apropiados, debe procurarse el mayor despojo de petrleo del gas, de manera que el gas salga lo ms limpio posible y se logre la mayor cantidad posible de petrleo. La separacin para una, dos o tres etapas est regulada por factores tales como la presin de flujo en el cabezal del pozo, la presin con que llega a la estacin, la relacin gas-petrleo, latemperaturay el tipo de crudo.La ltima etapa de separacin ocurre en los tanques de almacenamiento, donde todava se desprende gas del petrleo, a una presin levemente mayor o igual a la atmosfrica. Adems de unprocesotecnolgico, la separacin envuelve procurar la mayor obtencin de crudo que, por ende, significa la mayor extraccin de petrleo del yacimiento y el consiguiente aumento deingresos. Cuando la produccin est acompaada de cierta cantidad de agua, que adems tanto sta como el petrleo pueden contener elementos corrosivos, entonces la separacin involucra otros tipos adicionales de tratamiento como el calentamiento, aplicacin de anticorrosivos, demulsificadores, lavado y desalacin del crudo, tanques especiales para asentamiento de los elementos nocivos al crudo y al gas y otrosprocesosque finalmente acondicionen el crudo y el gas producidos para satisfacer las especificaciones requeridas para la entrega yventaa losclientes.Aunque existen muchas variedades de separadores de dos fases, la mayora de las unidades utilizadas en campos petrolferos son diseos convencionales, construidos en configuraciones horizontales o verticales. Los separadores horizontales son ms eficientes en tamao que los tipos verticales, pero tienen una capacidad limitada de oleada y algunas veces no entran fcilmente en las plataformas petrolferas. Los separadores verticales frecuentemente son especificados para aplicaciones GOR altos o bajos.Ambas configuraciones empleanhardwaresimilar, incluyendo desviadores de ingreso, extractores de neblina, e interruptores de vrtice. Los autores proveen formulas para lavelocidadde cada de lquidos, el dimetro de cada, y el tiempo de retencin de lquidos, as como tambinprocedimientospaso-a-paso para la seleccin de unidades horizontales y verticales. Las tablas simplifican los clculos y la seleccin de tamaos de recipientes.Los fluidos producidos en el cabezal del pozo sonmezclascomplejas de compuestos dehidrgenoycarbonocon densidades y presiones de vapor diferentes, y otras caractersticas. La corriente del pozo experimenta reducciones continuas de presin y temperatura cuando sale del yacimiento.Gasesse forman de los lquidos, el vapor del agua se condensa, y parte de la corriente del pozo se cambia de lquido a burbujas, neblina y gas libre. El gas lleva burbujas lquidas y el lquido lleva burbujas de gas. La separacinfsicade estas fases en una de las operaciones bsicas de la produccin, el procesamiento, y el tratamiento de petrleo y gas.Los separadores de petrleo y gas separan los componentes lquidos y de gas que existen en una temperatura y presin especfica mecnicamente, para eventualmente procesarlos enproductosvendibles. Un recipiente de separacin normalmente es el recipiente inicial de procesamiento en cualquier instalacin, y eldiseoinapropiado de este componente puedeembotellary reducir la capacidad de la instalacin completa.Los separadores son clasificados dedos fasessi separan gas de la corriente total de lquidos y detres fasessi tambin separan la corriente lquida en sus componentes de petrleo crudo y agua. Este artculo discute los separadores de dos fases. Adicionalmente, discute los requerimientos de un buen diseo de separacin y cmo los varios dispositivos mecnicos toman ventaja de las fuerzas fsicas en la corriente producida para lograr la separacin adecuada. Algunas veces los separadores son nombradosdepuradoras de gascuando la relacin de la tasa de gas a lquido es muy alta. Algunos operadores utilizan el trminotrampapara separadores que manejan el flujo directamente de los pozos. De todas maneras, todos tienen la misma configuracin y sus tamaos son escogidos de acuerdo a los mismos procedimientos.Disposicin del crudoDiariamente los pozos productores fluyen o bombean sus respectivas cuotas de produccin, como ya se ha sealado, a sus correspondientes estaciones de flujo. All, luego de la separacin y tratamiento adecuados, el crudo pasa a tanques de almacenamiento cuyo nmero y volumen son suficientes para recoger holgadamente la produccin de varios das. Tambin se mantiene unregistrode los volmenes de crudo recibidos,tratados, almacenados y despachados.Los tanques utilizados para el almacenamiento son cilndricos y su altura y dimetro estn en funcin de su capacidad. Los hay de dos tipos: empernados para los de pequeo volumen, y soldados para volmenes mayores. Existe una variedad de tanques cuya capacidad va desde 40 a 160.000 m3 para satisfacer todos los requerimientos. Adems, para ciertos casos especiales de almacenamiento, como crudos pesados, se han construido fosas de 160.000 m3 y de mucha ms capacidad. Estaciones pequeas bombean el crudo a estaciones de mayor capacidad de almacenamiento y de recoleccin, que conectadas a oleoductos despachan diariamente grandes volmenes de crudo a los puertos de embarque o directamente a las refineras. La fiscalizacin del almacenaje y despacho de volmenes de crudo se hacen segn las normas y procedimientos vigentes, de acuerdo con lasleyesy reglamentos de los diferentes despachos gubernamentales:ministeriosde Energa y Minas, Hacienda,TransporteyComunicaciones, Defensa, etc., para los fines de control de la produccin,exportacin, refinacin yconsumointerno, regalas,impuestos, etc.Disposicin del gasEl gas producido conel petrleo, luego de separado y tratado preliminarmente, si fuese necesario, puede ser enviado aplantasespeciales de tratamiento final para distribucin por gasductos a las plantas petroqumicas y refineras; a ciudades para consumo en lasindustriasyserviciosdomsticos o tambin es usado por la mismaindustriapetrolera en sus operaciones, como combustible o para ser reinyectado en los yacimientos para la restauracin y/omantenimientode la presin y, por ende, lograr un mayor porcentaje de extraccin del petrleo en sitio. En la produccin, separacin, recoleccin, transmisin y distribucin del gas asociado con el petrleo es casi imposible utilizar el gas de baja presin disponible porque los aspectos econmicos involucrados son prohibitivos. El volumen de gas por pozo, generalmente, es muy poco. La recoleccin de gas de tantos pozos requiere compresin, cuyainversinen plantas e instalaciones generalmente sobrepasa las expectativas derentabilidad. Por tanto, las posibilidades de utilizacin y rentabilidad quedan circunscritas al gas de mediana y alta presin.Disposicin del aguaLa cantidad de agua que acompaa al petrleo producido de los pozos puede ser de caractersticas sencillas, cuya separacin por asentamiento en tanques se logra fcilmente. En ocasiones, el manejo, tratamiento y disposicin del agua no requieren de instalaciones especiales. Sin embargo, se dan situaciones en las que el volumen de agua producido diariamente es muy alto. Las caractersticas del agua y del petrleo pueden facilitar emulsiones que requieren de tratamientos mecnico, qumico, trmico o elctrico para lograr la adecuada separacin de los dos fluidos y obtener un crudo que corresponda a las especificaciones decalidadrequeridas. La presencia de sal en asociacin conel aguay el petrleo es de ocurrencia natural en muchos estratos geolgicos. De la concentracin de sal en solucin depender la seleccin del tratamiento que deba emplearse para despojar el petrleo de la sal que contiene.La sal es indeseable en el crudo por sus propiedades corrosivas y las implicaciones operacionales y econmicas que ello significa para las refineras. El manejo y disposicin del agua asociada con la produccin de petrleo es una fase que a veces puede resultar muy compleja, especialmente si el volumen de agua es muy grande y si el agua es salada o salmuera. En ocasiones, una buena opcin operacional y econmica es inyectar el agua al yacimiento.Tipos de separadoresAunque existen muchas variedades de separadores de dos fases, la mayora de las unidades utilizadas en Campos petrolferos son diseos convencionales, construidos en configuraciones horizontales o verticales. Los separadores horizontales son ms eficientes en tamao que los tipos verticales, pero tienen una capacidad limitada de oleada y algunas veces no entran fcilmente en las plataformas petrolferas.Los fluidos producidos en el cabezal del pozo son mezclas complejas de compuestos de hidrgeno y carbono con densidades y presiones de vapor diferentes, y otras caractersticas. La corriente del pozo experimenta Reducciones continas de presin y temperatura cuando sale del yacimiento. Gases se forman de los lquidos, el vapor del agua se condensa, y parte de la corriente del pozo se cambia de lquido a burbujas, neblina y gas libre. El gas lleva burbujas lquidas y el lquido lleva burbujas de gas. La separacin fsica de estas fases en una de las operaciones bsicas de la produccin, el procesamiento, y el tratamiento de petrleo y gas.Los separadores de petrleo y gas separan los componentes lquidos y de gas que existen en una temperatura y presin especfica mecnicamente, para eventualmente procesarlos en productos vendibles. Un recipiente de separacin normalmente es el recipiente inicial de procesamiento en cualquier instalacin, y el diseo inapropiado de este componente puedeembotellary reducir la capacidad de la instalacin completa.Los separadores son clasificados dedos fasessi separan gas de la corriente total de lquidos y detres fasessi tambin separan la corriente lquida en sus componentes de petrleo crudo y agua. Este artculo discute los Separadores de dos fases. Adicionalmente, discute los requerimientos de un buen diseo de separacin y cmo los varios dispositivos mecnicos toman ventaja de las fuerzas fsicas en la corriente producida para lograr la separacin adecuada.Algunas veces los separadores son nombradosdepuradoras de gascuando la relacin de la tasa de gas a Lquido es muy alto. Algunos operadores utilizan el trminotrampapara separadores que manejan el flujo directamente de los pozos. De todas maneras, todos tienen la misma configuracin y sus tamaos son Escogidos de acuerdo a los mismos procedimientos.Separadores horizontales.El fluido entra en el separador (Fig. 1) y se contacta con un desviador de ingreso, causando uncambiorepentino en el impulso y la separacin bruta inicial de lquido y vapor. La gravedad causa que gotas de lquido caigan de la corriente de gas al fondo del recipiente de recoleccin. Esta seccin de recoleccin de lquido provee el tiempo de retencin necesario para que el gas arrastrado evolucione del petrleo y suba al espacio de vapor. Tambin provee volumen de oleada, si fuese necesario, para manejar los sobrepesos intermitentes de lquido. Luego el lquido sale del recipiente mediante una vlvula de descarga de lquidos, que es regulada por un controlador de nivel.

Separadores verticales.La figura 2 es un esquema de un separador vertical. En esta configuracin el flujo de entrada entra al recipiente por un lado. A igual que con el separador horizontal, el desviador de ingreso hace la separacin bruta inicial. El lquido fluye hacia abajo a la seccin de recoleccin de lquidos en el recipiente, y luego baja a la salida de lquidos. Cuando el lquido llega alequilibrio, las burbujas de gas fluyen en sentido contrario a ladireccindel flujo de lquidos y eventualmente migran al espacio de vapor. El controlador de nivel y la vlvula de descarga de lquidos opera de la misma forma como en el separador horizontal. El gas fluye sobre el desviador de ingreso y luego arriba hacia la salida de gas. En la seccin de asentamiento de gravedad, las gotas de lquido caen hacia abajo, en sentido opuesto a la direccin del flujo de gas. El gas pasa por la seccin de fundicin / extractor de neblina antes de salir del recipiente. La presin y el nivel son mantenidos de la misma forma que en el separador horizontal.

Horizontal vs. VerticalLos separadores horizontales normalmente son ms eficientes en el manejo de grandes volmenes de gas que los tipos verticales porque las gotas lquidas caen de manera perpendicular al flujo de gas en la seccin de asentamiento de gravedad, y se asientan ms fcilmente de la fase de gas continua. Adems, debido a que el rea de interfaz es ms grande en un separador horizontal, es ms fcil que las burbujas de gas, que salen de la solucin cuando el lquido se aproxima al equilibrio, alcancen el espacio de vapor. In trminos de un proceso de separacin de gas lquidos, los separadores horizontales seran preferidos. Sin embargo, tienen desventajas que podran llevar a la preferencia de un separador vertical en ciertas situaciones: Los separadores horizontales no manejan los slidos tan bien como los separadores verticales. La seccin de disposicin de lquidos en un separador vertical puede ser colocada en el centro del cabezal en el fondo para que los slidos, que de otras formas se acumularan en el separador, puedan pasar al prximo recipiente en el proceso. Como un alternativo, se puede colocar un desage en esta locacin para la disposicin peridica de los slidos, mientras el lquido sale del recipiente en una elevacin un poco ms alta. Es necesario colocar varios desages por el largo de un recipiente horizontal y debido a que los slidos tienen un ngulo de repose de 45 a 60, se debe dejar poco espacio entre los intervalos de los desages. Es caro tratar de alargar la distancia entre los desages, proveyendo chorros de arena para convertir los slidos en lquidos mientras los desages estn en operacin, esta tctica no ha tenido muchoxitoen el campo. Los recipientes horizontales requieren de ms rea plano que los recipientes verticales equivalentes. Aunque esto no sea muy importante en las locaciones terrestres, puede ser muy importante costa fuera. Los recipientes horizontales tienen menos capacidad de oleada lquida. Para un dado cambio en la elevacin de la superficie del lquido, tpicamente hay un incremento mayor en el volumen del lquido para un separador horizontal que para un separador vertical cuando ambos tienen el tamao adecuado a la misma tasa de flujo. Sin embargo, lageometradel recipiente horizontal requiere que el dispositivo de cierre de alto nivel est localizado cerca del nivel normal de operacin. En un recipiente vertical, el cierre puede ser colocado ms alto, permitiendo ms tiempo para que el controlador de nivel y la vlvula de descarga reaccionen a la oleada. Adicionalmente, las oleadas en recipientes horizontales pueden crean olas internas que activen el dispositivo de cierre. Puede ser difcil mantener algunas vlvulas de alivio y algunos de los controles sin escaleras y plataformas especiales.

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Mltiple de produccin Es la parte de un sistema de produccin en la cual se mezcla la produccin de varios pozos antes de ser enviada a los trenes de separacin gas-petrleo. Consiste de varios tubos colocados en forma horizontal, paralelos unos con otros mediante los cuales la mezcla gas-petrleo se recolecta en slo tubo para ser enviada a los separadores, empleados para aislar la lnea de flujo de cada pozo, lo que permite medir su produccin individual; ste mltiple es de menor dimetro que el de produccin general. El mltiple, adems, facilita el aislamiento de pozos para pruebas individuales de produccin por medio de las interconexiones del sistema y la disposicin apropiada de vlvulas.

Separadores Consiste en la primera instalacin de procesamiento de fluido obtenido del pozo. El fluido que se obtiene de un pozo de petrleo normalmente es de carcter multifsico en el que se encuentran mezclas complejas de hidrocarburos, agua, partculas de arena, contaminantes. La separacin fsica de dichas fases representa una operacin fundamental en la produccin, procesamiento y tratamiento de crudo y del gas, y para ello en las reas de produccin se utilizan los separadores gas/lquido, los cuales separan el gas del petrleo y del agua Las funciones de un separador son: Realizar una primera separacin entre los hidrocarburos lquidos y gaseosos. 29 Recolectar las partculas lquidas presentes en la fase gaseosa. Liberar el gas que permanezca en la fase liquida. Realizar descarga separada de petrleo y gas para evitar que se puedan volver a mezclar parcial y totalmente.Calentadores. [1, 5] Se define como un equipo donde se genera calor que se obtiene de la combustin de combustibles, generalmente lquidos o gaseosos, con el oxgeno del aire; usualmente se suministra aire en exceso. En ellos los gases que resultan de la combustin ocupan la mayor parte del volumen de calentamiento. Este contiene varias cmaras formadas por una serie de tuberas con serpentines y por cuyo interior circula el fluido que se desea calentar con el calor que genera la combustin. Por el interior de la caja circula el fuego generado por los quemadores, el cual es transmitido al crudo que la rodea. Este proceso se realiza en dos o tres etapas. Luego el crudo con el agua caliente es desplazado hasta el tanque de lavado. Aqu tambin el gas que se suministra por la parte superior del calentador impulsa a la mezcla hasta el tanque de lavado. Este proceso se hace con la finalidad de facilitar la extraccin del agua contenida en el petrleo. Las funciones del calentador son: 1. Calentar la emulsin hasta el punto requerido para conseguir la fcil separacin petrleo-agua. 2. Eliminar la mayor parte del gas de la emulsin. 3. Separar cantidades apreciables de agua libre, si se encuentran. Captulo II Marco Terico 35 2.3.4.1 Componentes bsicos de un calentador de crudo a fuego directo. Los calentadores de crudo de tipo fuego directo estn conformados por una serie de elementos (Ver figura 2.14), cada uno de los cuales posee una determinada funcin. 1. Cuerpo del calentador: est constituido por una estructura metlica cuyas dimensiones dependen del diseo realizado por las empresas fabricantes. Pueden ser horizontales y verticales. 2. Caja de fuego: es un tubo en forma de U donde se produce la combustin del gas natural que genera el calor para incrementar la temperatura del crudo. 3. Vlvula de venteo de gas: permite controlar el venteo del gas contenido en la parte interna superior del cuerpo del calentador, con lo cual se logra mantener el nivel de lquido de crudo sometido a tratamiento. 4. Termovlvula: es el equipo regulador del paso de gas combustible en funcin de la temperatura alcanzada por el crudo dentro del cuerpo del calentador. 5. Elemento sensor de temperatura: se encarga de transmitirle a la termovlvula la temperatura real del crudo durante el proceso de calentamiento. 6. Piloto: salida mnima del gas utilizada durante la etapa de encendido del quemador principal. Permanece encendido ya que posee suministro independiente de gas, esto es con el fin que al apagarse el termostato se reinicie el servicio con total normalidad. 7. Quemador: equipo de salida del gas que se mezcla con el aire y produce la llama principal en el interior de la caja de fuego. 8. Vlvula de seguridad: elemento primario encargado de liberar sobrepresiones. 9. Disco de ruptura o resistencia: elemento de respaldo en caso de falla de la vlvula de seguridad y se produzca sobrepresin dentro del equipo. 10. Depurador de gas: recipiente cilndrico cuya funcin es eliminar los lquidos, residuos e impurezas contenidas en el gas que ser utilizado como combustible de los pilotos y quemadores. 11. Chimenea: est situada en la parte ms alta del calentador y su funcin es canalizar los productos de la combustin.

Bombas[2]El bombeo puede definirse como la adicin de energa a un fluido para moverse de un punto a otro. Una bomba es un transformador de energa. Recibe la energamecnica, que puede proceder de unmotorelctrico, trmico, etc., y la convierte en energa que un fluido adquiere en forma depresin, de posicin o develocidad.Lasbombaspueden clasificarse sobre la base de las aplicaciones a que estn destinadas, losmaterialescon que se construyen, o los lquidos que mueven. Otra forma de clasificarlas se basa en el principio por el cual se agrega energa al fluido, el medio por el por el cual se implementa este principio y finalmente delinea lageometraespecficas comnmente empleadas. Esta clasificacin se relaciona por lo tanto, con las bombas mismas y no se relaciona con ninguna consideracin externa a la bomba o an con los materiales con que pueden estar construidas. Bombas de Inyeccin de qumicaTiene la funcin de prevenir la formacin y /o eliminar la espuma. Este equipo est constituido por un recipiente que contiene una mezcla de silicn y gasoil, una bomba con su respectivo contador acoplado al recipiente, la cual inyecta esa mezcla en un sitio previamente determinado como el ms adecuado para inyectar y contrarrestar formacin de espuma en los tanques de la estacin. El sitio de inyeccin de laqumicavara de una instalacin a otra, dependiendo de las caractersticas de los crudos. En algunos casos, la inyeccin se hace en el mltiple deproduccin, en otros, antes o despus de los separadores de produccin y en otros en las tuberas de entrada de los fluidos a los tanques dealmacenamientotemporal.La bomba de inyeccin de substancias qumicas inyecta los reactivos qumicos alsistemaa una razn predeterminada que debe ser proporcional a la produccin del pozo. Laspruebasen frascos indican la cantidad requerida para el tratamiento adecuado de una determinada cantidad de emulsin de petrleo crudo, por ejemplo, cien barriles. Una vez que esta razn entre el compuesto y la emulsin se ha determinado, es el deber del empleado ajustar la bomba inyectora para agregar la cantidad necesaria.La mayora de los diseos del equipo de produccin especifican la inyeccin de compuestos qumicos en el cabezal del pozo, o corriente arriba del separador. Por supuesto, la presin a esos puntos de la tubera es mas alta que la de laatmsfera.Por lo tanto, la mayora de las bombas de inyeccin de substancias qumicas se fabrican para superar las presiones que comnmente se encuentran en las lneas de flujo de los pozos de petrleo.

Tanques de Lavado.[1]Son aquellos equipos mecnicos (recipientes), sometidos a una presin cercana a la atmosfrica que reciben un fluido multifsico y son utilizados en laindustriapetrolera para completar el proceso de deshidratacin de crudo dinmicamente, es decir, en forma continua; para la separacin del agua del crudo.Por lo general, antes de entrar a un tanque de lavado, las emulsiones son sometidas a un proceso de separacin gaslquido en separadores convencionales. Durante este proceso se libera la mayor parte del gas en solucin. Esto permite que la cantidad de gas que se libera en un tanque de lavado sea relativamente pequea.El agua contenida en el crudo se puede separar en el tanque de lavado mediante gravedad. Sin embargo, cuando el agua y el crudo forman emulsiones, es necesario comenzar su tratamiento antes de que ingresen al tanque de lavado. Esto se hace generalmente mediante el uso de calor y/oqumicademulsificante.Uno de los parmetros ms importantes en el anlisis de un tanque de lavado, es el tiempo de retencin. Este se define como el tiempo que debe pasar la emulsin en el tanque, para que el petrleo y el agua se separen adecuadamente. Usualmente se requiere que el petrleo a su salida del tanque de lavado posea un promedio de agua igual o inferior a 1 %. Los tiempos de retencin varan entre 4 y 36 horas.En pruebas pilotos se ha demostrado que la emulsin se canaliza en el tanque si existe una ruta directa entre su entrada y su salida. Cuando esto ocurre, la emulsin no pasa por ciertas regiones del tanque denominadas zonas muertas. En tanques de dimetros apreciables, an con problemas de canalizacin, es posible obtener los tiempos de retencin requeridos para una deshidratacin adecuada. No obstante, para tanques de dimetros menores es necesario construir, en el interior del tanque, sistemas deflectores para solucionar el problema de la canalizacin. De esta forma se obtienen las mejoras en los tiempos de retencin de asentamiento para que el grado de deshidratacin sea el requerido. (Fig. 1.12).

Funcionamiento de un Tanque de LavadoLa mezcla de petrleo y agua entra por la parte superior, luego se hace circular por medio de canales conformados por bafles, lo que permite que el agua contenida en el petrleo (este fenmeno es conocido como coalescencia) y por diferencia de densidades el agua se deposita en la parte baja del tanque permitiendo que el petrleo alcance el nivel ms alto y rebose hasta el tanque de almacenamiento de crudoDe esta manera, el petrleo que sale del tanque de lavado generalmente cumple con las especificaciones exigidas para ser transportado por oleoductos. Sin embargo, este petrleo pasa primeramente a los tanques de almacenamiento antes de entrar a los oleoductos. De esta forma se logra mejorar an ms el proceso de deshidratacin, ya que parte de la fraccin de agua que todava permanece en el crudo, se asienta en el fondo del tanque de almacenamiento. Partes de un Tanque de LavadoCon generalidad, un tanque de lavado est constituido de las partes siguientes: el cuerpo del tanque, los sistemas deflectores, la lnea dealimentacin, el tubo conductor o separador, el sistema de descarga de petrleo, el sistema de descarga de agua y los sistemas de control, medicin, ventilacin, remocin de sedimentos y purga.El cuerpo del tanqueEs la parte principal de un tanque de lavado, ya que en su interior se realiza el proceso de deshidratacin. Los fluidos se agrupan en tres zonas: (ver fig. 1.13)La superior formada por petrleo deshidratado. La media constituida por emulsiones. La inferior que contiene agua de lavado.Es importante destacar que estas capas no poseen linderos definidos, sino que suslmitesse mezclan entre s. En algunos casos es deseable aislar trmicamente el tanque y la chimenea exterior. Por lo tanto, es recomendable evaluar esta opcin.

Tanques de Almacenamiento [10,11]Son depsitos cilndricos que tienen la finalidad de recibir elproductode los tanques de lavado y de esta manera albergar el crudo que ser bombeado al Patio de Tanques Principal, cumpliendo con las especificaciones decalidad(% AyS), sin embargo de no ser as, ser devuelto a los calentadores.Los tanques son recipientes generalmente metlicos capaces de almacenar fluidos eficientemente. El diseo y laconstruccinde estos tanques dependen de las caractersticas fsico-qumicas de los lquidos por almacenar.En la industria del petrleo los tanques para almacenar hidrocarburos lquidos se clasifican de la siguiente manera:a) Por su construccin, en empernados, remachados y soldados.b) Por su forma, en cilndricos y esfricos.c) Por su funcin, en techo fijo y en techo flotanteLos tanques esfricos son utilizados para almacenar productos ligeros como gasolina, propano, etc. Su forma permite soportar presiones mayores de 25 psig.Los dems tipos de tanques se utilizan para almacenar petrleo crudo, a presiones cercanas a la atmosfrica.Los tanques cilndricos, soldados y de techo flotante se encuentran estandarizados en la industria del petrleo.

Mltiple de Diluente

Son diseadas para distribuir el flujo de diluente proveniente de una lnea central, hacia los pozos productores. Su construccin sigue el mismo principio que el mltiple de produccin; la diferencia radica en que por tratarse de un crudo ms liviano y manejarse en menor volumen, el dimetro de las tuberas es menor (1 o 2) [8].planta compresora de GasSon aquellas instalaciones industriales donde el gas,provenientes de las Estaciones de Flujo que sonalimentadas por los pozos petrolferos, es comprimidopara diversos usos, tales como la extraccin de susderivados, (propano, metano, etc.), y para enviarnuevamente a los pozos, entre otros.

Una planta de gas esta diseada para eliminar los componentes ms pesados y valiosos del metano en el flujo del gas. Durante este proceso se requiere una cada de presin, la cual debe ser recuperada antes de ser introducido al gasoducto. En plantas pequeas, generalmente se utilizan compresores con motor a gas.

2 Plantas compresoras de gas2.2.2.1 DefinicinSon instalaciones ubicadas estratgicamente a lo largo de una red dedistribucin, cuya funcin es la de suministrar al gas la energa necesaria pararecorrer grandes tramos de tubera, paliando las prdidas debidas a la disipacin viscosa.CaractersticasGeneralmente, en las plantas compresoras confluyen dos o ms tramos detuberas o gasoductos, para aspiracin e impulsin. La configuracin tpica es de doslneas de compresin en paralelo ms una lnea de respaldo, cada una con uncompresor (tradicionalmente a gas) que genera la potencia necesaria para mover elcompresor centrfugo de proceso. Para Barberii (1998), la compresin del gas generalmente se realiza poretapas, utilizndose comnmente tres etapas de compresin que pueden satisfacerlas presiones requeridas, al tomarse en consideracin la presin de entrada y la desalida, la relacin de compresin, la temperatura de entrada y de salida y el pesomolecular del gas; para determinar de esta manera, la potencia de compresinrequerida para determinado volumen fijo de gas.2.2.2.3 Elementos y equipos principales en una planta compresoraA continuacin se listan los principales equipos y elementos presentes en unaplanta compresora de gas natural que utilice electro-compresores de tres etapas,ubicados por mdulos funcionales. Mdulo de entrada (succin de gas) 24 Separador de entrada. Recolector de condensados. Vlvulas de entrada y ecualizacin de presin. Bombas de transferencia de condensado. Vlvulas de bloqueo o shut-down. Vlvulas de alivio o blow-down. Vlvulas de seguridad para recipientes presurizados. Trampas de recibo de cochino. Vlvulas de control de presin de entrada a mdulo de compresin. Sistema de lneas de alivio y venteo. Sistema de lneas de drenajes y recoleccin de efluentes. Elementos de medicin, control y proteccin del proceso.Mdulo de compresin (tres etapas) Separador de entrada con control y desalojo de nivel de condensados. Compresor elctrico de tres etapas. Variador de velocidad o caja de velocidades. Caja de engranajes. Intercambiador de calor enfriado por aire. Elementos de medicin y control para estrategia antioleaje. Vlvulas de alivio o blow-down. Vlvulas de seguridad para recipientes presurizados. Sistema de lneas de alivio y venteo. Sistema de lneas de drenajes y recoleccin de efluentes. Elementos de medicin, control y proteccin del proceso.Mdulo de salida (descarga de gas) Separador de descarga. Vlvulas de alivio o blow-down Sistema de lneas de alivio y venteo. Sistema de lneas de drenajes y recoleccin de efluentes. Elementos de medicin, control y proteccin del proceso. Vlvulas de control de presin de gas hacia red de distribucin

Unregistrador de datos(datalogger) es un dispositivo electrnico que registra datos en el tiempo o en relacin a la ubicacin por medio de instrumentos ysensorespropios o conectados externamente. Casi todos estn basados en microcontroladores. Por lo general son pequeos, con pilas, porttiles, y equipados con un microprocesador, memoria interna para almacenamiento de datos y sensores. Algunos registradores de datos se comunican con un ordenador personal y utilizan software especfico para activar el registrador de datos, ver y analizar los datos recogidos, mientras que otros tienen un dispositivo de interfaz local (teclado, pantallaLCD) y puede ser utilizado como un dispositivo independiente.Los registradores de datos varan entre los de propsito general para una amplia gama de aplicaciones a los dispositivos de medicin muy especficos para medir en un medio ambiente o aplicacin particular. Es comn que los tipos de propsito general sean programables sin embargo muchos siguen como mquinas estticas con un nmero limitado de parmetros variables. Registradores de datos electrnicos han reemplazado a los registradores de carta en muchas aplicaciones.