Taller 06 Tratamiento de Crudo (1)

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  • 8/12/2019 Taller 06 Tratamiento de Crudo (1)

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    UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERESCUELA DE INGENIERA DE PETRLEOS

    FACILIDADES DE SUPERFCIE

    TALLER: OPERACIONES DE TRATAMIENTO DE CRUDO

    El presente documento contiene varios ejercicios que deben realizarse con el fin de consolidar losconocimientos vistos en clase acerca de las operaciones que se realizan en el tratamiento decrudo.

    El taller deber ser desarrollado en grupos de mximo tres integrantes. La solucin deber entregarse al ingreso del segundo previo, el cual est programado para

    el da mircoles 19 de marzo a las 12 del medioda (saln por confirmar). Estos ejercicios se tendrn en cuenta para la segunda nota de quices de la materia. Las dudas pueden ser consultadas va correo electrnico ([email protected] ) o

    personalmente en hora de clase.

    Debern entregarse los ejercicios en un trabajo escrito, atendiendo las Normas ICONTEC.

    EJERCICIO #1 SISTEMA DE SEPARACIN

    En el manifold de la estacin de recoleccin y tratamiento del campo Amarillo se espera recibiruna produccin de 12000BOPD, 23000BWPD y 30MMSCF/d (30 millones de pies cbicos por da).

    Se espera una gravedad API del crudo de 35, una gravedad especfica del agua de 1,02 y unagravedad especfica del gas de 0,65.

    Debido a que tanto el GOR como el BSW son altos, se requiere del diseo de tres separadores parael campo.

    En primer lugar, un separador bifsico horizontal que opere a 300psi y 160F (a esta condicin el Zdel gas es 0,90), en el cual se desea obtener una corriente gaseosa con gotas de crudo ensuspensin de 150 m, la cual se enviar a un segundo separador bifsico horizontal ( Scrubber ).Los clculos de ingeniera permiten suponer que esta corriente gaseosa contendr solamentegotas de crudo en suspensin, no contendr agua, y que se podr recuperar 1Bl de lquido porcada 20000scf de gas que lleguen al Scrubber . Adems, se espera que el primer separador retire el90% del gas. El 10% restante continuar disuelto en el lquido.

    El Scrubber operar a 20psi y 150F (a esta condicin el Z del gas es 1,0). Y en l se espera obteneruna corriente gaseosa con gotas de lquido en suspensin de 30 m. Dada la poca cantidad delquido que se espera en el Scrubber , se propone que ste opere con un nivel de lquidocorrespondiente al 20% de su altura.

    Por otra parte, el lquido que sale del primer separador se llevar a un separador trifsico verticalque operar a 50psi y 140F (a esta condicin el Z del gas es 0,98). En este separador se desea

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    recuperar gotas de lquido suspendidas en el gas de 50 m, y se espera obtener un BSW a la salidadel separador de solamente 12%. Como la cantidad de gas es baja, este separador puede operarcon un nivel de lquido correspondiente al 70% de la altura del separador.

    Su trabajo consiste en determinar las dimensiones (dimetro y longitud entre cordones desoldadura) para los tres separadores planteados.

    EJERCICIO #2 TRATAMIENTO QUMICO

    El fluido que se planea recibir en el manifold de la estacin de recoleccin y tratamientodel campo Azul se estima en 12500BOPD (18API). Los estudios preliminares muestranque del 40% del corte de agua de los pozos, 17% corresponde a agua libre y 23%corresponde a agua emulsionada.

    El esquema planteado para el tratamiento del crudo es simple: un FWKO donde seremover la totalidad del agua libre y un tratador trmico en el que se buscar alcanzar1% de BSW con un tiempo de retencin que oscila entre los 30 y los 40 minutos.

    Se han realizado pruebas de botella para determinar el mejor producto desemulsificante,entre cinco (A, B, C, D y E) enviados por un proveedor de qumicos. Se desea aplicar elqumico a la entrada del tratador.

    En la figura 1 se presenta un resumen de lo obtenido tras hacer una prueba de botella conlos cinco productos, todos diludos al 10% en varsol y con una dosis de 20ppm. En estecaso, se tomaron muestras de 100ml de emulsin, se aplicaron los diferentes productos yse midi el volumen de agua separada.

    Figura 1: Porcentaje de agua separada con los cinco productos para diferentes tiempos

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    Como se puede observar, los productos B y C tienen los mejores desempeos, perodebido a temas de costos, se opt por continuar el anlisis exclusivamente con elproducto C.

    Posteriormente, con el fin de determinar la dosis ptima de rompedor, se realizaron ms

    pruebas de botella al producto C, tal como se presenta en las figuras 2 y 3.

    En la figura 2, por ejemplo, se presenta el resultado de la prueba de botella, aplicando elproducto C, diluido al 10% en varsol, en tres dosis diferentes: 30, 50 y 70ppm. Los datosrepresentan el volumen de agua separada del crudo a diferentes tiempos. De igualmanera, en la figura 3 se presentan datos similares, pero correspondientes a la pruebarealizada con el producto diluido al 20% en varsol.

    Figura 2: Porcentaje de agua separada por el producto C diluido al 10% en varsol

    Figura 3: Porcentaje de agua separada por el producto C diluido al 20% en varsol

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    Su trabajo consiste en:

    a) Establecer cul es la dosis adecuada para la aplicacin en campo de este producto.

    b) Calcular el costo de tratamiento diario que esta opcin generara. Considere que

    una caneca de 55 galones de rompedor tiene un costo de US$1700. Adems, elsolvente requerido para diluir el rompedor (varsol) tiene un costo de 10US$/galn.

    EJERCICIO #3 TRATAMIENTO TRMICO

    En el campo Rojo se desea implementar un sistema de tratamiento trmico. Los datos deproduccin y operacin son los siguientes:

    Produccin de aceite: 5500 BOPDProduccin de agua: 500 BWPDGravedad del crudo: 25APIGravedad especfica del agua: 1,07Temperatura de entrada: 100FTiempo de retencin deseado: 25 minutos

    a) Disee un tratador trmico horizontal para este campo. Investigue las temperaturas de120, 130 y 150F.

    b) Luego de haber instalado el tratador del primer punto, se decidi implementar algunos

    trabajos de workover que aadirn 400BOPD y 800BWPD. Considera usted que es posiblemanejar esta produccin incremental con el tratador instalado? Justifique su respuesta.

    EJERCICIO #4 DESALADO DEL CRUDO

    El campo Verde acaba de ser descubierto.

    Las proyecciones elaboradas por el personal de yacimientos indican que se espera una

    produccin cercana a los 10.000BOPD de crudo de 18API, con un corte de agua del 60%(el agua tiene una salinidad de 40.000ppm y una gravedad especfica de 1,012).

    El sistema de tratamiento incluye un FWKO (en el que se obtendr un BSW del 10%), unGun Barrel (en el que se llegar a un BSW del 5%) y un tratador trmico (en el que sealcanzar el BSW de 0,5% que exige el oleoducto).

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    Desafortunadamente, no se ha conseguido permiso para captar agua fresca de los roscercanos, por lo cual la nica fuente de agua es una formacin cuya agua tiene unasalinidad de 1000ppm.

    Cul sera el lugar ms apropiado para inyectar agua?

    Cul debe ser el volumen a inyectar, con el fin de cumplir con la exigencia de 10PTB quetiene el transportador?