1. INTRODUCCIÓN

Dentro de la industria petrolera, el flujo que se obtiene de un yacimiento petrolífero, por

lo general es multifásico, donde la separación física de sus fases es una operación

fundamental en la producción, transporte y tratamiento de hidrocarburos, donde los

fluidos que se generan en su mayoría son emulsiones de hidrocarburo, agua, partículas

de arena, seguidas por contaminantes. En el recorrido desde el yacimiento hasta las

instalaciones superficiales existe turbulencia, lo que hace que las emulsiones sean aún

más fuertes, provocando una difícil separación. Es por esta razón que en superficie se

instalan equipos que permitan una efectiva separación de las fases, de forma tal que

puedan ser tratadas por separado para que cumplan con los requisitos establecidos

para entrega, venta o para disponerlos en el medio ambiente como es el caso del agua

producida. Parte de estas facilidades de superficie son los separadores, los cuales

tienen como función principal separar la mayor cantidad posible de gas, agua y crudo

del flujo proveniente de un pozo.

2. MARCO TEORICO

Separador

El separador representa la primera instalación del procesamiento. Un diseño incorrecto

de un recipiente puede traer como consecuencias una reducción en la capacidad de

operación de la totalidad de las instalaciones asociadas con la unidad. Para diseñar

separadores y depuradores es necesario tomar en cuenta los diferentes estados en que

se pueden encontrar los fluidos y el efecto que sobre estos tengan las distintas fuerzas

físicas. El propósito principal del proceso es separar los diversos componentes (crudo,

gas, agua y contaminantes), con el fin de optimar el procesamiento y comercialización

de algunos de ellos (crudo, gas).

Este es un recipiente utilizado para separar una corriente mixta compuesta por gases y

líquidos, en corrientes de fases relativamente libres la una de otra, es decir el gas

separado del líquido.

El diseño de un separador involucra la aplicación de las fórmulas inherentes al

comportamiento de los fluidos y el posterior dimensionamiento de la unidad. Se

presentan dos alternativas: una sugerida por la GPSA y la otra, por PDVSA. Al

comparar los espacios que deben preverse para cada parte del recipiente, resultará la

longitud final recomendada, así como la relación de esbeltez (L/D).

Funciones que debe cumplir un separador

Un equipo bien diseñado hace posible una separación de gas libre y de los diferentes

líquidos. Por esto un separador debe cumplir las siguientes funciones:

Permitir una primera separación de la mayoría de los hidrocarburos líquidos de la

corriente de gas.

Refinar aún más el proceso, mediante la recolección de partículas liquidas

atrapadas en la fase gaseosa.

Liberar parte de la fracción gaseosa que pueda permanecer en la fase liquida.

Descargar, por separado, las fases liquidas y gaseosas evitando así que se

puedan volver a mezclar, ya sea parcial o totalmente.

Requisitos necesarios para el diseño de un separador

Para satisfacer las funciones que debe cumplir un separador, es necesario tomar en

cuenta los puntos siguientes:

La energía que contiene el fluido entrante debe ser controlada.

Las tasas de flujo de las fases liquidas y gaseosa deben estar comprendidas

dentro de ciertos límites, que serán definidos a medida que se analice el diseño

La turbulencia que ocurre en la sección ocupada por el gas debe ser minimizada.

La acumulación de espuma y partículas contaminadas ha de ser controlada.

Las fases liquida y gaseosa no se deben poner en contacto una vez separadas.

Las salidas de los fluidos necesitan estar provistas de controles de presión

y/o nivel.

Las regiones del separador donde se pueden acumular algunos solidos deben

tener las previsiones para la remoción de esos sólidos.

El separador requiere válvulas de alivio, con el fin de evitar presiones excesivas,

debido a diferentes causas.

El separador debe estar dotado de manómetros, termómetros, controles de nivel,

visibles, para poder hacer revisiones visuales.

Es conveniente que todo recipiente tenga una boca de visitas, para facilitar la

inspección y mantenimiento.

Factores que deben considerar durante el diseño

1. Propiedades de los fluidos

Al diseñar un separador es importante tomar en cuenta algunos factores y propiedades

asociados con los fluidos que van a ser procesados. Entre estos están los siguientes:

Las tasas de flujo tanto mínimo como máximo del líquido y del gas, y su

respectivo promedio.

La temperatura y la presión de operación del separador.

Las propiedades de los fluidos, tales como: densidad, viscosidad y corrosividad.

La presión de diseño del separador.

El número de fases que debe manejar la unidad (bifásica, trifásica).

Las impurezas que puedan estar presentes en el fluido.

La tendencia de algunos fluidos a formar espuma y su impacto en la corriente

aguas abajo.

El efecto de la velocidad de erosión.

Las variaciones transitorias de la tasa de alimentación del separador.

La información sobre todos los elementos mencionados es necesaria para

determinar el diseño mecánico adecuado.

2. Condiciones mecánicas de los separadores

Para poder cumplir con las funciones y requisitos señalados anteriormente, los

separadores deben poseer cuatro secciones principales

Estas son las siguientes:

Sección de separación primaria

Comprende la entrada de los fluidos al separador. Esta sección permite absorber la

cantidad de movimiento de los fluidos de la alimentación. En ella también se controla el

cambio abrupto de la corriente, lo que produce una separación inicial.

Generalmente, la fuerza centrífuga originada por su entrada tangencial en el recipiente

remueve volúmenes apreciables de líquidos y permite controlar la velocidad del gas.

En esta sección se separa la mayor porción de líquido de la corriente de gas, y se

reduce la turbulencia del flujo. La separación del líquido en esta sección se realiza

mediante un cambio de dirección del flujo. El cambio de dirección se puede efectuar

con una entrada tangencial de los fluidos al separador; o bien, instalado

adecuadamente una placa desviadora a la entrada. Con cualquiera de las dos formas

se le induce una fuerza centrífuga al flujo, con la que se separan grandes volúmenes de

líquido.

Sección de separación secundaria

Aquí las fuerzas gravitacionales tienen una influencia fundamental. Aquí las gotas del

líquido que contiene el gas son separadas al máximo. Este proceso se realiza mediante

el principio de asentamiento por gravedad. En este caso, la velocidad del gas se reduce

apreciablemente. En consecuencia, la corriente de gas sube a una velocidad reducida.

En algunas ocasiones, en esta sección se usan tabiques y otros tipos de extractores de

niebla, con el fin de controlar la formación de espuma y la turbulencia.

Las principales fuerzas que participan en el proceso de separación son las de gravedad

y las originadas por el movimiento del gas. Las fuerzas de flotación son pequeñas, si la

turbulencia es controlada, no habrá mayor problema a que el proceso de separación se

lleve a cabo. Dicho esto, el comportamiento de una gota de líquido en un separador

vertical es diferente de su comportamiento en uno horizontal. En el separador vertical,

las resultantes de la sumatoria de las fuerzas poseen una dirección vertical; mientras

que en el horizontal las resultantes siguen una dirección inclinada. Esta diferencia hace

posible que la velocidad del gas en un separador horizontal pueda alcanzar valores

mayores que los que se obtiene en uno vertical.

La eficiencia de separación en esta sección, depende principalmente de las

propiedades físicas del gas y del líquido, del tamaño de las gotas de líquido

suspendidas en el flujo de gas y del grado de turbulencia que debe mantenerse lo más

mínimo posible. En algunos diseños se utilizan veletas o aspas alineadas para reducir

aún más la turbulencia, sirviendo al mismo tiempo como superficies colectoras de gotas

de líquido.

Sección de extracción de niebla

En esta sección se separan del flujo de gas, las gotas pequeñas de líquido que no se

lograron eliminar en las secciones primeria y secundaria del separador. En esta parte

del separador se utilizan el efecto de choque y/o fuerza centrífuga como mecanismo de

separación. Mediante estos mecanismos se logra que las pequeñas gotas de líquido se

colecten sobre una superficie en donde se acumulan y forman gotas más grandes, que

se drenan a través de un conducto a la sección de acumulación de líquidos o bien caen

contra la corriente de gas a la sección de separación primaria. El dispositivo utilizado en

esta sección, conocido como extractor de niebla, está constituido generalmente por un

conjunto de veletas o aspas, por alambres entretejidos, o por tubos ciclónicos.

Sección de almacenamiento de líquido

Los líquidos separados en las secciones anteriores se acumulan en la parte inferior del

separador, por lo tanto, se requiere de un tiempo mínimo de retención que permita

llevar a cabo el proceso de separación. También se necesita un volumen mínimo de

alimentación, en especial cuando el flujo es intermitente. Esta parte posee controles de

nivel para manejar los volúmenes de líquido obtenidos durante la operación.

En esta sección se almacena y descarga el líquido separado de la corriente de gas.

Esta parte del separador debe tener la capacidad suficiente para manejar los posibles

baches de líquido que se pueden presentar en una operación normal.

Además debe tener la instrumentación adecuada para controlar el nivel de líquido en el

separador. Esta instrumentación está formada por un controlador y un indicador de

nivel, un flotador y una válvula de descargo. La sección de almacenamiento de líquido

debe estar situada en el separador, de tal forma que el líquido acumulado no sea

arrastrado por la corriente de gas que fluye a través del separador.

3. Tipos de separadores

Los separadores se clasifican en tres tipos:

Verticales,

Horizontales y

Esféricos.

En cada uno de los modelos se hallan las cuatro secciones descritas anteriormente. De

ordinario, la selección del tipo de separador se fundamenta en la aspiración de alcanzar

los resultados deseados al menor costo.

Separadores verticales

Usualmente son usados para tratar entre corrientes bajas e intermedias de gas-petróleo

y corrientes con relativamente grandes cantidades de líquido. Estos manejan grandes

cantidades de líquidos sin permitir que partículas de líquidos sean arrastradas por la

salida del gas, y se puede considerar que el control de nivel del líquido no es tan crítico,

estos ocupan menos espacios debido a su posición vertical, y son utilizados en lugares

donde el espacio es limitado.

Separadores horizontales

Son usualmente la primera opción por su bajo costo. Estos son utilizados para manejar

grandes corrientes de gas-petróleo. Estos tienen una mayor interface de gas/líquido

debido a que posee una grande y larga sección de separación del gas. Estos son

fáciles de ensamblar y montar y requieren menos tuberías para conexiones de campo.

Esquema básico de un separador bifásico Horizontal y Vertical con sus

Separadores esféricos

Son unidades compactas de separación de forma esférica, utilizadas para gas de alta

presión y con volúmenes pequeños de líquidos. Son poco empleados en la industria del

petróleo. Este tipo de diseño es utilizable, con igual eficiencia, en separadores

horizontales, en los cuales el vorticismo pudiera representar un problema.

Los separadores esféricos ofrecen un medio barato y compacto del acuerdo de

separación. Debido a sus configuraciones compactas, este tipo de separador tiene un

espacio muy limitado y sobre todo en la sección de asentamiento de líquido. Además, la

colocación y la acción del control de nivel de líquido en este tipo de separador es más

crítica.

Separador Esférico y sus secciones internas (Martínez, 2005)

4. Fases de la separación

Aquí se describen las distintas fases que ocurren dentro del separador para llevar a

cabo la separación del fluido entrante:

Separación primaria

Es el cambio en la cantidad de movimiento de las fases a la entrada del separador, con

lo cual genera la separación gruesa de las fases. Esta zona incluye las boquillas de

entrada y los dispositivos de entrada, tales como los Deflectores.

Por lo general la corriente de entrada a un separador gas-líquido posee una velocidad

apreciable, por lo tanto, la cantidad de movimiento en la entrada al separador es alta.

Por este motivo es necesario usar dispositivos que reduzcan dicha velocidad del fluido

entrante, es decir, producir cambios en la cantidad de movimiento, tanto en la dirección

de los fluidos como en su aceleración.

El diseño de los deflectores se basa fundamentalmente en que deben resistir la carga

que origina el impacto de los fluidos a la entrada del separador. Entre los dispositivos

más ventajosos se encuentran los conos y las semiesferas, ya que estos son los que

producen la menor cantidad de perturbaciones y en consecuencia reducen los

problemas de emulsión los cuales se generan por la recombinación de los fluidos.

El segundo grupo son los de tipo ciclón, los cuales funcionan mediante fuerzas

centrifugas, en lugar de la agitación mecánica que caracteriza a los del primer grupo.

Los dispositivos más usados son los ciclónicos de chimenea o tangenciales.

Fuerzas gravitacionales

Dichas fuerzas son las que dominan el proceso de separación. Durante esta fase del

proceso de separación se observan zonas de fases continúa con gas, sobre la cual

actúan las fuerzas de gravedad, las cuales se encargan de decantar hasta cierto

tamaño de gotas de la fase pesada discontinua en la fase liviana continua.

También produce la flotación de hasta un cierto tamaño de gotas de la fase líquida

liviana, la cual es la fase discontinua, en la fase pesada continua.

Existe una velocidad crítica del gas, cuando se trabaja por debajo de ella, las fuerzas de

gravedad controlan el movimiento del gas. Por consiguiente, al diseñar esta sección es

necesario obtener una velocidad menor a la crítica, con el fin de lograr que las fuerzas

de gravedad hagan caer las gotas del líquido y que estas no sean arrastradas por el

gas. Al conocerse esta velocidad se puede saber cuál sería la sección transversal

mínima del separador.

Extracción de neblina o coalescencia

Dichas fuerzas son las que dominan el proceso de separación. Durante esta fase del

proceso de separación se observan zonas de fases continúa con gas, sobre la cual

actúan las fuerzas de gravedad, las cuales se encargan de decantar hasta cierto

tamaño de gotas de la fase pesada discontinua en la fase liviana continua.

También produce la flotación de hasta un cierto tamaño de gotas de la fase líquida

liviana, la cual es la fase discontinua, en la fase pesada continua.

Existe una velocidad crítica del gas, cuando se trabaja por debajo de ella, las fuerzas de

gravedad controlan el movimiento del gas. Por consiguiente, al diseñar esta sección es

necesario obtener una velocidad menor a la crítica, con el fin de lograr que las fuerzas

de gravedad hagan caer las gotas del líquido y que estas no sean arrastradas por el

gas. Al conocerse esta velocidad se puede saber cuál sería la sección transversal

mínima del separador.

Extracción de neblina o coalescencia

En el proceso de separación por coalescencia, hay caso en que las gotas no pueden

ser separadas porque tienen un tamaño muy pequeño, es por ello que se requiere que

las gotas adquieran un mayor tamaño, lo por cual ocurre, a través de proceso de

coalescencia, con lo cual tales gotas alcancen un tamaño lo suficientemente grande

para que puedan separase por gravedad, para que este proceso tenga una mayor

eficiencia se requiere tener elementos como eliminadores de niebla.

Las gotas muy pequeñas no pueden ser separadas por gravedad. Estas se unen, por

medio del proceso de coalescencia, para formar gotas mayores, las cuales se acercan

lo suficiente como para superar las tensiones superficiales individuales y poder de esta

forma separarse por gravedad. Este proceso ocurre fundamentalmente con las

moléculas de agua es fase líquida, y es desde luego una forma de separación ya que al

alcanzar las moléculas un tamaño suficiente, son separadas por gravedad, que está

relacionado con el tamaño de las moléculas. En la figura 2.5 se presenta en forma

esquemática un proceso de coalescencia. Este movimiento casi siempre ocurre, solo

con las moléculas de agua, por lo tanto es aplicable en la separación Petróleo- Agua,

luego las gotas de agua al obtener un tamaño suficiente calen al fondo del separador

por gravedad.

El proceso de coalescencia se inicia al ocurrir choques entre gotas con fuerza

suficientes para romper la película interfacial. Una vez en contacto físico, el proceso se

completa por fuerzas superficiales. Sistemas de coalescencia en los separadores

obligan al gas a fluir por un camino tortuoso. La cantidad de movimiento de las gotas les

causa choques entre gotas, formando gotas de mayor tamaño. Estas gotas de mayor

tamaño pueden separarse del gas por gravedad.

Las redes de alambres o mallas son típicos sistemas de coalescencia usados en los

separadores bifásicos.

Recepción de líquidos

Esta parte se diseña sobre la base del lapso que un pequeño volumen del líquido

permanece en el separador, el cual se denomina tiempo de retención y debe ser tal que

permita la salida del gas atrapado en el fluido. Para un separador de tres fases, el

tiempo de retención debe ser suficiente para hacer posible la separación del crudo en el

agua y viceversa. Cuando la emulsión se mueve a lo largo del separador, el agua debe

quedar libre de petróleo y el crudo, libre de gotitas de agua. El diseño obliga a que el

tiempo de permanencia del crudo en el recipiente sea mayor que el lapso requerido

para que cada una de las fases quede completamente limpia.

Si se calculan las velocidades de asentamiento y se conoce el nivel del líquido, se

puede estimar el tiempo de retención, el cual se obtiene dividiendo la distancia máxima

que las partículas de líquidos deben recorrer entre la velocidad de asentamiento.

5. Componentes internos y externos en separadores

Para que el proceso de separación y, además impedir problemas de operación aguas

abajo del separador, dentro del separador se incluyan ciertos aparatos, los cuales serán

conocidos genéricamente como “componentes internos”, entre los más conocidos se

tienen:

Deflectores

Estos dispositivos internos adosados a las boquillas de entrada, se emplean para

producir un cambio en la cantidad de movimiento o de dirección del flujo de la corriente

de entrada, y así producir la primera separación mecánica de las fases.

Además de generar, un patrón de flujo dentro de recipiente que facilite la separación

final de las fases, reduciendo con ello el tamaño de la boquilla de entrada, y en cierta

medida, las dimensiones del separador a diseñar, los cuales son de importancia sobre

todo para controlar la velocidad de ingreso al separador.

Extractor y placas rompedoras de Niebla

Los eliminadores de niebla son aditivos que se colocan para eliminar pequeñas gotas

de líquido que no pueden ser separadas por la simple acción de la gravedad.

En el caso de los rompedores de niebla, son utilizados cuando esta se puede presentar

en la interface como burbujas de gas que escapan del líquido, por esto es usual forzar a

la niebla para que pase a través de una serie de placas o tubos paralelos inclinados, los

cuales ayudan a coalescer a las burbujas.

Rompe Vórtice

Estos utensilios están adosados internamente a las boquillas de líquido y su función es

evitar el arrastre de burbujas de vapor, en la corriente que dejar el separador. El

arrastre es toda porción de sólidos y/o líquidos presentes en la tubería de gas. El

arrastre es un fenómeno complejo donde la gran cantidad devariables que entran al

juego.

Es necesario instalar esto rompe vórtices en separadores horizontales de gran longitud,

los cuales son placas verticales espaciadas a lo largo de la interface gas líquido y

perpendiculares al flujo.

Podemos hablar de “componentes externos” como lo son:

Cuerpo, El cuerpo del separador es de forma cilíndrica o esférica y de tamaño variable,

dependiendo de las condiciones del diseño.

Válvula de Descarga del Líquido, Está en la parte inferior del separador y según la

altura del líquido permite su salida.

Válvula de Entrada, Se encuentra casi a la mitad del separador. Permite la entrada de

la mezcla bifásica en el recipiente separador, y con ello dar inicio al proceso de

separación. Ubicado en la línea de salida de gas y gobierna la válvula de presión del

gas.

Control de Nivel, Es un dispositivo que rige la apertura o cierre de la válvula de salida

del líquido.

Cristal de Nivel, El cristal de nivel debe estar colocado a una altura que permita un

control visual de nivel del líquido dentro del separador.

Boquillas, Son elementos que permiten la entrada y salida del fluido antes y después

de ocurrida la separación. Las boquillas generalmente son del mismo tamaño que la

tubería, no obstante si se prevé que puede ocurrir arrastre en la superficie del líquido el

diámetro de la boquilla puede cambiar a un valor mayor.

Estos accesorios representan un parámetro muy importante en el proceso de

separación, debido a que el tamaño de los mismos determina la velocidad del fluido a la

entrada y salida del separador. De esta manera si se tiene un orificio de entrada muy

pequeño, la velocidad del fluido a la entrada del separador será alta, mayor a 30 pie/s, y

por ende, la velocidad del gas será mayor también, ocasionando una fuerte tendencia al

arrastre de líquido por la corriente de gas. De igual manera un diámetro muy pequeño

en las boquillas de salida de gas y de líquido puede ocasionar escape de gas en la

corriente de líquido por la alta velocidad y la restricción de tamaño para dejar salir el

volumen de procesado.

6. Parámetros que influyen en el diseño de separadores

Composición del fluido que se va a separar

La mayoría de los diseñadores no analiza en fluido antes del diseño, sino que

simplemente parte de un determinado volumen, sin embargo para un correcto diseño se

debe manejar en forma clara el concepto de equilibrio de fases, separación instantánea,

ya que será la única manera, en que se pueda manejar la cantidad de líquido y gas a

separar bajo las condiciones de presión y temperatura de operación.

Presión y Temperatura de operación

Estos son parámetros de gran importancia de manejar en el diseño de los separadores,

ya que afectan la operatividad del separador, además que influyen en forma directa en

la mayoría de los otros parámetros, que definen la eficiencia del proceso de separación.

Determinación del Factor de Compresibilidad

El valor de Z determina el volumen del gas en las condiciones de operación. El

diseñador deberá seleccionar el modelo más conveniente para que los resultados

coincidan con los valores de campo. El factor de compresibilidad se puede determinar,

por alguno de los métodos como lo son los métodos computacionales o las ecuaciones

cúbicas las cuales son las más utilizadas.

Tiempo de retención asignado al liquido

La normativa de PDVSA recomienda la selección del tiempo de residencia del petróleo,

con base en la gravedad API del fluido. Dicho esto, un petróleo mayor de

40° API deberá tener un tiempo de residencia de 1,5 minutos. Para fluidos entre

25° API y 40° API, se recomienda reservar entre 3,0 y 5,0 minutos para petróleos

pesados y/o espumosos. Es por esto que a la hora de especificar y adquirir una unidad

de separación es necesario tomar en cuenta las características del fluido.

Velocidad critica del gas

Este es uno de los factores que con mayor énfasis influye en la respuesta. La elección

del valor de la constante K y la determinación de la velocidad dentro del recipiente son

las decisiones más importantes al hacer la selección. Todo está en intima conexión con

el diseño interno del separador y debe corresponderse con la máxima velocidad

garantizada para que la separación se produzca con eficiencia.

Caudal del gas en condiciones normales

Es necesario conocer los volúmenes de gas y de líquido que se van a manejar durante

la vida útil del proyecto. La variación de estas cantidades en el tiempo y el impacto de

los cambios estacionarios obligan a verificar el comportamiento del separador en las

condiciones más desfavorables.

7. Separadores Tetrafásicos

Los cuales generalmente se utilizan más que todo en los procesos petroleros, en los

cuales se ha previsto, adicionalmente, una sección para la separación de la espuma

que suele formarse en algunos tipos de fluidos, esto es de importancia ya formación de

espumas, tiene una fuerte influencia, en la determinación de la Eficiencia del proceso

de separación.

Generación de espuma

Las espumas son de fácil generación. Son emulsiones esféricas separadas por

películas de líquidos que pueden tener hasta varios pies de espesor. Las espumas

tienen la característica de perecer frente al drenaje del líquido y formar poliedros.

Separación de Crudo Espumante

Cuando la separación es reducida en ciertos tipos de crudo, pequeñas esferas

(burbujas) de gas son encapsuladas en una película delgada de petróleo cuando el gas

sale de solución. Esto puede resultar en espuma que esta siendo dispersada en el

petróleo y crea lo que es conocido como crudo espuma

El petróleo es mas propenso a formar espuma cuando (1) la gravedad API menor a 40

ºAPI, (2) la temperatura de operación es menor a 60 ºF, y (3) el crudo es viscoso, con

una viscosidad mayor 50000 SSU (Aprox. 53 cp).

La espuma reduce enormemente la capacidad de los separadores de petróleo y gas

debido a que se requiere un tiempo retención mayor para separar adecuadamente una

cantidad dada de crudo espumante. El crudo espumante no puede ser medido

adecuadamente con medidores de desplazamiento positivo o con recipiente de

medición volumétrica convencional. Estos problemas, combinados con la pérdida

potencial de petróleo y gas debido a la separación inapropiada, enfatiza la necesidad

de procedimiento y equipos especiales para manejar el crudo espumante.

El separador vertical mostrado en la figura 1.10 puede ser utilizado para manejar crudo

espumante. Como el crudo baja en cascada por las placas internas de la unidad, las

burbujas de la espuma pueden ser rotas. Este diseño puede incrementar la capacidad

del separador para manejar crudo espumante de un 10 a 50 %. Los principales factores

que contribuyen al "rotura" del crudo espumante son el asentamiento, agitación,calor,

químicos, y fuerzas centrifugas; estos factores o métodos para reducir o detener la

formación de crudo espuma son también utilizados para remover el gas entrampado en

el petróleo.

Métodos Químicos para el Rompimiento de la Espuma

También existen dos métodos químicos, para el rompimiento de la espuma. Uno de

ellos se fundamenta en causar la desestabilización de la sustancia a ser adsorbida. El

otro método consiste en realizar cambios químicos en la capa de adsorción, dejando

una estructura nueva. Aunque, quizás una forma eficiente de romper las espumas, es

con la acción de los rompedores de espuma química, en vista que los antiespumantes

efectivos causan una rápida desintegración de la espuma

Ventajas y desventajas de los tipos de separadores tetrafasicos

Horizontales Verticales Esféricos

Ventajas Desventajas Ventajas Desventajas Ventajas Desventajas

Mayor capacidad

para manejar gas.

Más económicos.

Fáciles de instalar.

Adecuados para

manejar aceite con

alto contenido de

espuma.

No adecuados para

el manejo de arena

o lodo.

Control de nivel es

crítico.

Fácil limpieza.

Control de nivel no

crítico.

Recomendados

para flujos de pozos

que producen por

bombeo.

Menos tendencia a

re-vaporización de

líquidos

Más costosos.

Difíciles de instalar.

Diámetro debe ser

mayor que el de un

horizontal para

manejo de misma

cantidad de gas.

Más baratos que los

horizontales.

Más compactos que

los horizontales.

Limpieza más fácil

que los verticales.

Diferentes tamaños

disponible

.

Espacio de

Separación limitado

3. CONCLUSIÓN

Los separadores tetrafasicos tienen la función de separar las 3 fases (agua, petróleo y

gas) y por último la espuma continua de petróleo que contiene burbujas de gas

dispersas producidas en el cabezal del pozo, procedente de yacimientos de petróleo

pesado bajo. Y así obtener las fases separadas y enviarlas a distintos procesos para

ser tratados.

4. ANEXOS

Separadores tetrafásicos de alta presión

para la separación del petróleo crudo

Destinados a la separación de la fase pesada,

al desgasificado de los líquidos con una

posterior separación del gas de las gotas del

fluido y separación de los líquidos no

mezclables de diversa densidad.

Características:

separador horizontal tetrafásico de alta presión

separador tetrafásico con un volumen de 100 barriles hasta 250 barriles

instalaciones compactas

conductos con una presión operativa desde los 3 000 psi hasta los 10 000

psi

medidas desde las 3 hasta las 8 pulgadas

diferentes formas de suministro con bombas

bombeo de aceite/agua

desplazamiento de partículas secas

bombas de humidificación interna

datos completos

sistema programable para la vigilancia de todas las

presiones

control de toda la bomba, las válvulas y del

funcionamiento de la válvula reguladora

Magnitudes:

Longitud: 40 pies (12,2 m)

Ancho: 8 pies y 6 pulgadas (2,59 m)

Altura: 9 pies y 6 pulgadas (3,2 m)

Peso (aproximado): 7300 kg

BIBLIOGRAFÍA

https://www.yumpu.com/es/document/view/26011568/anexo-i-repositorio-ute-universidad-tecnologica-

equinoccial/55

http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/f/foamy_oil.aspx

http://www.ence.ch/esp/equipment_ngd.php#four-phase-separator

http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/16857/1/53935_1.pdf