TRATAMIENTO DE CRUDO

MANEJO, SEPARACIÓN Y TRATAMIENTO MANEJO, SEPARACIÓN Y TRATAMIENTO

DE FLUIDOS DE PRODUCCIÓNDE FLUIDOS DE PRODUCCIÓN

5. TRATAMIENTO DE CRUDO5. TRATAMIENTO DE CRUDO

Producción en campos petroleros5 - 1Asociación Centro de Estudios de Ingeniería de Petróleos

TRATAMIENTO DE CRUDOTRATAMIENTO DE CRUDO

Frecuentemente, el proceso de separar agua del aceite

requiere de un tratamiento adicional a la separación

gravitacional. Este fenómeno se presenta en crudos

donde hay presencia de emulsión. La cual es necesario

tratarla para lograr la separación de las dos fases

presentes.


presentes.

SISTEMAS DE TRATAMIENTOSISTEMAS DE TRATAMIENTO

� Tratamiento Químico

� Tratamiento Térmico

� Tratamiento Eléctrico

� Tratamiento Combinado

SELECCIÓN DEL TRATAMIENTOSELECCIÓN DEL TRATAMIENTO

Los siguientes factores forman parte de la selección definitiva deltratamiento a seguir:

1. Dureza o apretado de la emulsión

2. Gravedad específica del aceite (crudo pesado, liviano o intermedio)y del agua de producción.

3. Cantidad del fluido a ser tratado.


4. Porcentaje de agua presente.

5. Salinidad del agua.

6. Efecto corrosivo del aceite, agua y/o gas.

7. Tendencia del agua a formar incrustaciones.

8. Tendencia del crudo a formar parafinas y/o asfaltenos.

9. Presencia de agentes emulsificantes en el fluido o yacimiento.

TRATAMIENTO QUÍMICOTRATAMIENTO QUÍMICO

PRODUCTOS DESEMULSIFICANTES O ROMPEDORES DE PRODUCTOS DESEMULSIFICANTES O ROMPEDORES DE EMULSIONESEMULSIONES

Son productos químicos con comportamiento de superficieactiva que se utilizan para neutralizar la acción del agenteemulsificante y así romper la emulsión.


INYECCIÓN DEL DESEMULSIFICANTEINYECCIÓN DEL DESEMULSIFICANTE

El punto de inyección más adecuado para el desemulsificantecorresponde al múltiple de producción, donde la entrada de laslíneas de flujo forman mezcladores naturales, lo que facilita elcontacto del rompedor con la interfase agua/aceite de las gotasde agua dispersas en la fase aceite.

Pruebas de botella

La determinación del tratamiento a seguir se establece inicialmente enpruebas de laboratorio, llamadas pruebas de “botellabotella”, donde seselecciona el tipo de rompedor más eficiente, así como sucorrespondiente dosificación.

TRATAMIENTO QUÍMICOTRATAMIENTO QUÍMICO


Prueba de Campo

Las pruebas de botella deben ser confirmados mediante pruebas decampo, con una duración mínima de 8 días, donde los resultados seanrepresentativos y estables.

TRATAMIENTO TÉRMICOTRATAMIENTO TÉRMICO

1. Reduce la viscosidad y se alcanza una mayor

velocidad de asentamiento, de acuerdo con la ley de

Stokes.

2. Disuelve los pequeños cristales de parafina y

asfaltenos, neutralizando el efecto del agente

EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN EL TRATAMIENTO DE CRUDOEL TRATAMIENTO DE CRUDO


asfaltenos, neutralizando el efecto del agente

emulsificante.

3. Al agregar calor se puede causar pérdida de

hidrocarburos livianos, y como consecuencia,

reducción en el volumen de aceite (Shrinkage).

4. Como consecuencia de lo anterior quedará un

crudo más pesado por la pérdida de componentes

livianos.

5. Aumentando la temperatura se afectan las

gravedades específicas, tanto del agua como del

aceite.

6. Se requiere de combustible para generar el

EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN EL TRATAMIENTO DE CRUDOEL TRATAMIENTO DE CRUDO

TRATAMIENTO TÉRMICOTRATAMIENTO TÉRMICO


6. Se requiere de combustible para generar el

correspondiente calor, lo cual incrementa los costos

operacionales.

7. Requiere de una inversión adicional para la

adquisición de los equipos tratadores además de los

costos de mantenimiento.

Tubo en forma de “U”

Quemador o mechero

Chimenea

Quemador piloto

Sistema de control de combustible

COMPONENTES DEL TRATADOR TÉRMICOCOMPONENTES DEL TRATADOR TÉRMICO


Accesorios:

� Depurador

� Serpentín para el calentamiento del

gas combustible

� Sistemas de ignición (o encendido)

� Detector de llama

VELOCIDAD DE ASENTAMIENTOVELOCIDAD DE ASENTAMIENTO

1,78 x 10-6 (∆S.G.) dm2Vt =

µ

Vt = ft / seg

µ = cP

dm = micrones

∆S.G. = adimensional

Tamaño de la gota de agua en aceite

Esta información se obtiene del análisis y pruebas de laboratorio.


Esta información se obtiene del análisis y pruebas de laboratorio.

Cuando no se dispone de esta información, se puede asumir el

diámetro mínimo que se desea precipitar de la gota de agua

presente en el colchón de aceite, este valor debe estar entre 200

y 1.000 micrones, dependiendo del tipo de crudo que se esté

tratando.

DIÁMETRO DE GOTADIÁMETRO DE GOTA

Otra forma de establecer el diámetro de la gota de agua que se

desea sedimentar en el tratador es mediante correlaciones existentes

con respecto a la viscosidad y el contenido de agua a la salida del

tratador.


dm= Wc

0,33

dm1%

dm1% = 200 µ0,25 para µ > 80 cP

dm1% = 170 µ0,4 para 3 < µ > 80 cP

Wc = %

µ = cP

dm = micrones

CALOR REQUERIDOCALOR REQUERIDO

q = qo + qw + qlost

q = BTU/hr

q = 14,58 0,5 (S.G.)o Qo + (S.G.)w Qw ∆T + Xq

X corresponde a un % del calor total


q = BTU/hr

Q = BPD

T = oF

X = %

S.G. = adimensional

X corresponde a un % del calor total

requerido y puede oscilar entre 1 y

10% según el aislamiento térmico que

posea el tratador.

DIMENSIONAMIENTO DE TRATADORESDIMENSIONAMIENTO DE TRATADORES

1. CRITERIOS DE DISEÑO

� Temperatura de proceso� Viscosidad del aceite a la temperatura� Calidad del aceite a la salida del tratador

2. DETERMINAR dm


2. DETERMINAR dm

3. CALCULAR CALOR REQUERIDO

qQg =

L

q = BTU / hr

Qg = ft3 / hr

L = BTU / ft3


4. DEFINIR GEOMETRÍA

d = pulgadas

Leff = ft

µ = cP

Qo = BPDQo µ1/2

d = 81,8

Qo µd Leff = 438HORIZONTALES

(∆S.G.) dm2


Estas formulas satisfacen el criterio de asentamiento

gravitacional.

dm = micrones

∆S.G.= adimensional

od = 81,8VERTICALES

(∆S.G.) dm2


5. VERIFICAR GEOMETRÍA

d = pulgadas

Leff = ft

h = pulgadas

Qo = BPD

Qo (tr)od2 Leff =HORIZONTALES

1,05

Q (t )


Estas formulas satisfacen el criterio de tiempo de residencia.

Los tiempos de residencia deben estar entre 20 y 30 minutos

tr = minutosQo (tr)od2 h = VERTICALES

0,12

TRATAMIENTO ELECTROSTÁTICOTRATAMIENTO ELECTROSTÁTICO

Las gotas de agua (conductivas) dispersas en la fase continua aceite (noconductivo) sometidas a un campo eléctrico, son forzadas a unirse poruno de los tres fenómenos siguientes:

1. Las gotas de agua se polarizan y tienden a alinearse entre sí, por loopuesto de sus cargas.

2. Debido a una carga inducida, las gotas de agua son atraídas a uno delos electrodos, donde se reúnen y coalescen como sigue:

En un campo de corriente alterna (CA) las gotas vibran, se juntan


� En un campo de corriente alterna (CA) las gotas vibran, se juntany coalescen.

� En un campo de corriente directa (CD), las pequeñas gotas deagua tienden a reunirse en los electrodos, formando gotas cadavez más grandes hasta que precipitan por gravedad.

3. El campo eléctrico tiende a distorsionar y debilitar la películaenvolvente de la gota de agua hasta que se rompe, quedando el agualibre y lista para precipitarse.

TRATAMIENTO DE CRUDO

Documents

Transcript of TRATAMIENTO DE CRUDO