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12 CAPÍTULO II MARCO TEORICÓ A. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN Las nuevas tendencias en manejo empresarial a nivel mundial se enfocan hacia un mejoramiento contínuo, que representen cambios beneficiosos en los procesos que llevan a cabo las empresas. Hoy en día, en el ámbito empresarial, no basta con ofrecer un buen producto se necesita de avanzar con el tiempo, de modernizar y de mejorar contínuamente en todos los procesos y sub-procesos, para mantener y captar la atención de los clientes a quienes se les brindan sus productos. En este sentido unos de los aspectos más importantes para la aplicación de un sistema, es la prevención de corregir los errores de la producción antes que el producto llegue al cliente; evitando cualquier tipo de problemas durante el proceso de elaboración . En esta era de desarrollo tecnológico ha ido en ascenso la utilización de los sistemas de control, supervisión, diagnósticos, automatización y monitoreo, en todos aquellos procesos que realizán las empresas, para así lograr un mejor rendimiento en su desempeño como organización, tomando en cuenta los beneficios que brindan dichos sistemas mencionados

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CAPÍTULO II

MARCO TEORICÓ

A. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

Las nuevas tendencias en manejo empresarial a nivel mundial se enfocan

hacia un mejoramiento contínuo, que representen cambios beneficiosos en

los procesos que llevan a cabo las empresas.

Hoy en día, en el ámbito empresarial, no basta con ofrecer un buen

producto se necesita de avanzar con el tiempo, de modernizar y de mejorar

contínuamente en todos los procesos y sub-procesos, para mantener y

captar la atención de los clientes a quienes se les brindan sus productos.

En este sentido unos de los aspectos más importantes para la aplicación

de un sistema, es la prevención de corregir los errores de la producción

antes que el producto llegue al cliente; evitando cualquier tipo de problemas

durante el proceso de elaboración.

En esta era de desarrollo tecnológico ha ido en ascenso la utilización de

los sistemas de control, supervisión, diagnósticos, automatización y

monitoreo, en todos aquellos procesos que realizán las empresas, para así

lograr un mejor rendimiento en su desempeño como organización, tomando

en cuenta los beneficios que brindan dichos sistemas mencionados

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CAPÍTULO II

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anteriormente, debido a que permiten supervisar y monitorear los procesos,

para poder tomar las medidas necesarias en un momento dado cuando algún

proceso se salga de los parámetros establecidos por la empresa, y otra de

las ventajas es que el sistema podrá notificarle al operador un diagnóstico de

cómo se encuentra el proceso que se esta supervisando.

Basándose en lo antes expuesto, para el desarrollo de esta investigación

se analizaron una serie de trabajos de investigación que proporcionan la

información que se utilizará como base para la realización de la misma.

De acuerdo con Cabrera (1997); Diseño, desarrollo la integración de los

sistemas de supervisión y control de estaciones de flujo y planta

compresoras de la unidad de exploración Barua-Motatan. Esta investigación

es de tipo aplicada, transversal y descriptiva, la metodología es un híbrido

entre la propuesta de Jonás Montilva y del investigador y consta de seis

fases: definición del proyecto, análisis de contexto, definición de los

requerimientos, selección de alternativas, diseño del sistema y construcción y

prueba del sistema. Los resultados de esta investigación proporcionaron al

operador una visión y medición integral del proceso y sus parámetros

principales, información de estado y disponibilidad de los equipos, capacidad

de controlar y adaptar el proceso a condiciones variables de operación y

optimización en líneas del proceso

Mientras que Montiel y Rivero (1997); Realizaron la implantación de un

sistema de monitoreo para el análisis de acidez de agua de lluvia en las

estaciones de mediciones de calidad del aire en PEQUIVEN S.A. Para el

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desarrollo de la investigación se utilizó una metodología propia basada en

nueve fases, diseñada para que se adaptará a los requerimientos del

problema planteado, Análisis de la situación actual, diseño y construcción de

un sistema de acondicionamiento de muestras, selección del analizador

adecuado para medir la acidez de agua, diseño y elaboración de un

programa para el control de sistema, y de las tarjetas electrónica de interfaz,

comprobación de la funcionalidad del sistema, elaboración del manual

técnico de operación, construcción del formato de relación e instalación del

sistema de análisis de acidez PH. Según el propósito de la investigación se

puede decir que es de carácter aplicada, los resultados obtenidos en esta

investigación confirman la utilidad dentro de la empresa de un sistema de

monitoreo constante de las variaciones de PH del agua de lluvia cuando se

producen precipitaciones, ya que se puede visualizar y detectar de manera

óptima y oportuna la frecuencia de esas variaciones.

Por su parte Sardiña y Valenzuelo (1998); Su trabajo de investigación fue

el desarrollo de un sistema de seguridad y monitoreo de variables de campo

en gabarra de perforación petrólera apoyado en un controlador industrial

programable (IPC). El tipo de investigación que utilizó fue de carácter

proyectivo es decir se intenta proponer soluciones a una situación

determinada, la investigación implicó la exploración descripción y

establecimiento de alternativas de cambio pero no la ejecución del proyecto.

La metodología empleada fue propia del investigador y consta de las

siguientes etapas: Establecer variables de campo involucradas directamente

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CAPÍTULO II

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con el sistema equipo, selección de dispositivos y periféricos que controlan el

sistema, diseño de la estrategia de control de acuerdo al requerimiento

aplicado en el sistema de automatización, diseño del software de

programación para el sistema programa cumpliendo con estrategia y

requerimientos establecidos y confiabilidad del sistema con el trabajo de

investigación realizado se logró obtener un sistema de seguridad y monitoreo

de variables de campo en gabarra de perforación petrólera a través del

desarrollo de una estrategia de control contando con un computador

industrial programable en el que se manejó el sistema en su totalidad, ya que

le permitió al operador una visión de las variables del proceso, para así tomar

las medidas necesaria.

Mientras tanto Arrieta y Rincón (1999); En la investigación titulada

Desarrollo de un sistema de monitoreo y control para las estaciones de flujo

acema 1 y acema 2 de la empresa OPE caso COSA. Se utilizó una

metodología propuesta por la empresa COSA y consta básicamente de tres

fases: Ingeniería conceptual, básica y de detalles, esta investigación

desarrollo un sistema de monitoreo y control empleando tecnología de

controladores lógicos programables para las estaciones, con los resultados

obtenidos se nota la importancia que es para las empresas contar con

sistemas de monitoreo y control en sus procesos, y así tomar a tiempo las

medidas necesarias en caso de que existan alguna alteración en el proceso.

Igualmente, Velásquez (1999); en su trabajo de investigación titulado

Desarrollo de un sistema de monitoreo y control multientrada basado en la

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PC caso: BJ Services de Venezuela C.A. La metodología empleada

pertenece al autor y esta es orientada en base a los requerimientos del

sistema, esta comprende: Análisis del sistema actual, necesidades y

mecanismos necesarios, diseño de la interfaz entre el hardware y la PC,

estudio de la factibilidad del sistema, diseño del hardware, elaboración del

software, simulación y funcionamiento del sistema, el resultado de esta

investigación fue el desarrolló de un sistema de monitoreo y control de las

variables de presión, densidad y flujo presentes en los procesos

especializados de pozos petroleros

Al comparar la presente investigación con los trabajos descritos, se

determinó la importancia en la utilización de los sensores como parte

fundamental del diseño de los sistemas de monitoreos, ya que ellos detectan,

miden la magnitud de las variables que se pretenden monitorear.

Estas investigaciones también coinciden, en las ventajas que ofrecen los

sistemas de monitoreo sobre los sistemas convencionales, ya que

proporcionán avisos de alerta de forma casi instantánea y permiten ejecutar

acciones de control automática o manual pero con base en información real

y precisa.

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B. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

1.- SISTEMA

De acuerdo a lo expuesto por Ogata (1993, p.3), un sistema es una

combinación de componentes que actúan conjuntamente y cumplen

determinado objetivo. Un sistema no esta limitado a objeto físico.

El concepto de sistema puede aplicarse a fenómeno dinámico abstracto,

como lo que se encuentran en economía. Por tanto, el término sistema hay

que interpretarlo como referido a sistemas físicos, biológicos, económicos y

otros.

1.1.- CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS

Según Senn, James (1991, s/p.), el objetivo de un sistema es la razón de

su existencia. Para alcanzar su meta o cumplir los requerimientos, los

sistemas deben interactuar con su medio ambiente o contexto, es decir,

interactúan con entidades o procesos que se sitúan fuera de las fronteras de

los sistemas. Se puede decir que el modelo de control básico para la mayoría

de los sistemas consiste en:

ü Estándar para rendimiento en un tiempo aceptable.

ü Método de medición del rendimiento en tiempo real.

ü Método de comparación entre el rendimiento real y el tiempo

estándar.

ü Método para retroalimentación.

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CAPÍTULO II

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Los sistemas que pueden ajustar su rendimiento a niveles aceptables

continúan activos y los que no pueden, tienen que suspender sus funciones y

probablemente dejar de existir.

1.2.- TIPOS DE SISTEMA

Según Senn, James (1991, s/p) Dentro de los tipos de sistemas con

respecto a su interacción con el medio, se encuentran los grandes grupos,

aquellos que reciben entrada y producen salidas son los llamados sistemas

abiertos y los sistemas cerrados se caracterizan por no interactuar con el

contexto.

Según Sheldon, Tom (1995, p.946), los sistemas abiertos, en términos

generales, son sistemas, software, arquitecturas de computadoras y sistemas

de comunicación donde las especificaciones son públicas y están a

disposición de todo el mundo. Un sistema abierto fomenta el desarrollo de los

productos compatibles entre los fabricantes. Los clientes se benefician de los

sistemas abiertos, debido a que pueden elegir entre muchos productos que

trabajan con el sistema y los más importante, se interconectan fácilmente con

los productos de otros fabricantes.

Los sistemas cerrados, no pueden existir, por lo tanto se deben construir

sistemas abiertos que necesiten la menor cantidad posible de intervención

externa para mantener un rendimiento estable.

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1.2.1.- SISTEMA AUTOMATIZADO

Un sistema automatizado requiere de un gran número de sensores y

elementos de control combinados en conjunto con un programa y en

combinación con un equipo sofisticado de toma de decisiones. Tomando en

cuenta que muchos de los elementos de acción interactúan de tal forma que

si cambia alguna parte del proceso se puede alterar el curso de los

procedimientos por seguir. La mayor dificultad al diseñar un sistema de

control automatizado, se basa en entender cada uno de los elementos de

acción y sus interacciones, para así incorporar esta información al programa

de manera que las rutinas de toma de decisiones sean las correctas y estén

disponibles cuando se requieren.

1.2.2 - SISTEMA DE MONITOREO

Los sistemas de monitoreo permiten la observación de una variable de

una forma contínua y detectar los cambios que la misma sufre cuando se ve

afectada por agentes externos. Este tipo de sistema puede ser observado

cuando los procesos se llevan a cabo manual o de una forma automatizada

siendo utilizado con mayor precisión lo segundo.

El desarrollo de este sistema es método que pone en práctica los

avances tecnológicos que se producen a diario en el área de electrónica y

computación, utilizando en la implantación equipos (sensores) y la creación

de programas de operación para el funcionamiento del sistema. Además los

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CAPÍTULO II

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resultados del proceso analizados pueden visualizarse de forma inmediata

tanto en el campo como en sala de control, obteniendo resultados precisos,

confiables ayudando en complemento a la disminución en los trabajos

realizados por el hombre.

El Sistema de monitoreo a través de un computador es muy ventajoso e

importante ya que por la precisión en los procesos y el aporte de información

en el momento oportuno, se pueden tomar las medidas necesarias al

instante en que la variable monitoreada presenta una alteración.

En concordancia con lo expuesto por autores como Willard, Merritt,

Dean (1974, p. 920), plantea que en los procesos industriales cada día se

requiere más de este tipo de sistema donde se mantenga una vigilancia

contínua de los procesos para poder detectar las anomalías y tomar las

acciones correctivas en un mínimo tiempo.

Por otra parte, hacen notar que aunque los costos de los equipos son

elevados todos ello es justificado cuando se observa la prontitud y exactitud

en las variables monitoreadas.

El aprovechamiento de estos sistemas radica en el cumplimiento de los

siguientes objetivos:

ü Deben ser sistemas de arquitectura abierta, capaces de crecer o

adaptarse según las necesidades cambiantes de la empresa.

ü Deben comunicarse con total facilidad y de forma transparente al

usuario con el equipo de planta y con el resto de la empresa.

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ü Deben ser programas sencillos de instalar sin excesiva exigencia

de hardware, fáciles de utilizar, con interfaces amigables con el usuario.

Un buen sistema de monitoreo debe ser capaz de desempeñar

eficazmente los siguientes aspectos:

ü Posibilidad de crear paneles de alarma que exigen la presencia de

operador para reconocer una parada o situación de alarma, con registro de

exigencia.

ü Generación de históricos de señal de planta que puede ser

descargados para su procedimiento sobre una hoja de cálculo.

ü Ejecución de programas, que modifique la ley de control o incluso

el programa total sobre el autómata, bajo ciertas condiciones.

ü Posibilidad de programación numérica que permite realizar

cálculos aritméticos de elevada resolución sobre la CPU del ordenador, y no

sobre del autómata, menos especializadas, entre otros.

Con esto, se pueden desarrollar aplicaciones basadas en el PC, con

captura de datos, análisis de señales presentaciones en pantallas, envío de

resultado a disco, impresoras entre otras.

Además, toda estas acciones son posibles mediante un paquete de

funciones que incluye zona de programación en un lenguaje de uso general

(como C, Pascal, Basic), lo cual confiere una potencia muy elevada y una

gran versatilidad.

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CAPÍTULO II

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1.2.2.1.- SISTEMA DE MONITOREO DE CABEZAL DE POZO

El monitoreo de cabezal de pozo o Well Head Monitor (WHM) es un

sistema de control, concebido y diseñado por Maraven S.A. conjuntamente

con Texas Electronics Resouse (TER) con la finalidad de controlar y

optimizar en forma remota la tasa del gas de inyección para el levantamiento

artificial de los pozos asociados a este tipo de producción en el Lago de

Maracaibo. El WHM se muestra como un típico bucle de tubería para

inyección de gas que incluye tanto válvulas manuales como a control remoto

para la distribución del gas en la plataforma del pozo.

El Well Head Monitor es un dispositivo específicamente diseñado para

detectar y controlar todas las variables del cabezal del pozo de un lugar de

producción de gas liviano (Lift). La unidad funciona como un lazo de control

sencillo que ajusta el flujo de la inyección de gas liviano para emparejarla con

una rata de flujo determinado por el operador y computar la producción

estimada de agua y aceite combustible en el tiempo real (en un tiempo

justificado o acorde), ver especificaciones del sistema (WHM) en el anexo 1.

1.2.2.2.- FUNCIONES DEL SISTEMA MONITOR DE CABEZAL DE

POZO

La función principal es sensar las variables de superficie especificas

del pozo, cada cierto tiempo. En la situación actual monitorea las siguientes

variables de superficie como se observa en la figura 1:

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CAPÍTULO II

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ü Presión de gas de levantamiento (PI), corresponde a la presión

con la cual el múltiple de gas descarga a determinado pozo.

ü Presión de revestidor (PR), es la presión con la cual se inyecta

el gas en el cabezal de la tubería de revestimiento.

ü Presión de línea de flujo de producción (PL).

ü Presión de la tubería de producción (PC), es la presión con la

cual se producen los fluídos en el cabezal de dicha tubería.

ü Flujo de gas de inyección (PGL).

Figura 1. Ubicación de Variables. Fuente: Arcaya y González (2001).

1.2.2.3.- ELEMENTOS DEL SISTEMA DE MONITOREO (WHM)

El sistema de Monitor de Cabezal de Pozo, esta compuesto por

elementos, como se muestra en la figura 2:

ü Unidad Terminal Maestra (UTM)

ü Unidad Terminan Remota Principal (UTRP)

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ü Monitor de Cabezal de Pozo (WHM)

Figura 2. Sistema De Monitoreo De Pozos.

Fuente: Al Maaz, El Chiriti (2001).

UNIDAD TERMINAL MAESTRA (UTM)

Es un computador PC de la familia i 486 – DX que sirve a una red de

microcomputadores, ver figura 3. La MTU\se encarga de generar reporte,

alarmas, gráficos de tendencias, de variables en el tiempo real y análisis

estadístico de las variables procesadas. De la misma forma permite al

ingeniero de Producción ejecutar de manera remota el punto de ajuste de un

pozo o familia de pozos.

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Figura 3. Unidad Terminal Maestra. Fuente: Rivera, Ronny (2001).

UNIDAD TERMINAL REMOTA PRINCIPAL

Es el elemento encargado de servir de intermediario en la comunicación

de datos entre los diferentes Well Head Monitor y la Unidad Maestra.

También conocida como HRTU por las siglas en ingles de Host Remote

Terminal Unit.

Dichas HRTU sirven de intercomunicador entre los pozos asociados a la

misma (que estén mas cerca, por razones de alcance de los radios de

comunicación de la Unidad Terminal Remota Esclava) y la Estación Maestra

que supervisa el proceso en tierra, como se puede observar en la figura 4.

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CAPÍTULO II

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Figura 4. Unidad Terminal Remota Principal.

Fuente: Rivera, Ronny (2001).

MONITOR DE CABEZAL DE POZO (WHM)

El Monitor de Cabezal de Pozo es conocido también como Unidad

Terminal Remota Esclava (UTRE). Es el elemento encargado de supervisar,

controlar, y optimizar la taza de inyección del gas de levantamiento al pozo y

calcula la producción estimada del flujo multífasico en el cabezal del pozo.

Flow Master

Unidad Terminal Unidad Sensora Remota Esclava Manifold

Actuador Carrera de Indicador Medición

FIGURA 5. Monitor De Cabezal De Pozo. Fuente: PDVSA (2000)

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CAPÍTULO II

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El Monitor de Cabezal Pozo, como se ve en la figura 5, tiene la intención

de usarse en ubicaciones remotas en donde la baja potencia y la baja

modularidad son de gran importancia y esta formado de seis partes

principales que son:

ü Unidad Terminal Remota Esclava (UTRE).

ü Unidad Sensora.

ü Unidad Motora (Flow Master)

ü Carrera de Medición (Meter Run)

ü Actuador e Indicador de Posiciones/ Interruptor de Limite.

ü Múltiple de Entrada (Maniflold)

Unidad Terminal Remota Esclava (UTRE): La unidad terminal remota

esclava, que se observa en la figura 6, está construída de manera modular

con el fin de mejorar las unidades, así como facilidad de instalación,

embarque, peso, consumo de potencia ultrabaja y expansibilidad. Por

consiguiente, el dispositivo es particularmente atractivo en áreas de mar

adentro o similares en donde la potencia eléctrica no esté disponible y donde

lo portátil sea muy importante, ver especificaciones en el anexo 2.

La UTRE es una unidad remota que tiene como función:

ü Almacenar y Procesar las variables del pozo.

ü Controlar el volumen de gas inyectado al pozo.

ü Transmitir la información a la Unidad Terminal Remota

Principal.

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CAPÍTULO II

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FIGURA 6. Unidad Terminal Remota Esclava. Fuente: PDVSA (2000)

Unidad Sensora: La unidad sensora está proyectada tipo modular para

que su instalación se haga fácil y con transductores de bajo consumo de

energía. Al igual que la UTRE es atractiva para uso en áreas de mar adentro

o lugares similares donde la energía eléctrica no este muy disponible.

Su función es medir las variables del pozo (presión) mediante los

transductores de presión quienes transforman las variables medidas a

señales eléctricas para ser procesadas por la UTRE.

Unidad Motora (Flow Master): La unidad motora provee el gas, a la

presión necesaria, para que el aductor mueva la válvula de control , ya sea

para abrirla o cerrarla.

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CAPÍTULO II

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Carrera de Medición: La carrera de medición tiene como función

proporcionar una medida del gas inyectado y permitir su control.

La carrera de medición esta compuesta por 5 componentes, los cuales

son:

ü Válvula de Control.

ü Placa Orificio (Para la medida del Gas).

ü Válvula de By-Pass.

ü Válvula Choke manual

ü Válvula de entrada a la carrera de medición.

Actuador e Indicador de Posición / Interruptor de Límite: Este

subconjunto esta formado por un actuador, un indicador de posición, un

interruptor de límite con una abrazadera de montaje para acoplar los dos

dispositivos previos y un adaptador especialmente diseñado para acoplarse

con el vástago de la válvula de control.

El actuador, tiene como función controlar el movimiento de la válvula de

control, el indicador de posición actúa como un indicador visual de la posición

aproximada de la válvula de control, el interruptor de límite provee a la

electrónica con una condición del estado de la válvula de control (totalmente

abierta o totalmente cerrada).

Múltiple de Entrada (Manifold): El múltiple de entrada es una unidad

que integra dentro de un bloque de cuatro conexiones para las tomas de

presión estáticas (PC, PI, PR, PL) y dos conexiones para las tomas de

presion diferencial (PGL, DP), todos con sus respectivos alivios.

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CAPÍTULO II

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1.2.2.4.- COMUNICACIÓN DE WELL HEAD MONITOR

La comunicación se hace posible vía radio a una computadora

centralmente ubicada que permite que los resultados sean fácilmente

(compilados) para un análisis del operador mucho mas eficiente.

Esta comunicación consiste en la transmisión de datos desde el pozo

hasta la Unidad Terminal Maestra (UTM) ubicada en la sala de control, donde

el ingeniero de producción podrá diagnosticar y controlar remotamente el

flujo de gas inyectado.

Este proceso se lleva a cabo gracias a que la Unidad Terminal

Remota Principal (UTRP), instalada en la estación de flujo, que en cada

período de tiempo (configurable vía Hardware) solicita, interroga y almacena

la ultima información de cada monitor del cabezal de pozo asignado a ella.

De igual forma, cada cierto periodo de tiempo (configurable vía Software) la

unidad terminal maestra (UTM) solicita, interroga y almacena la ultima

información mantenida por la Unidad Terminal Remota Principal

1.2.3.- SISTEMA DE SUPERVISIÓN

Según Díaz (1995, p.18), un sistema de supervisión es el encargado de

analizar una determinada situación, a través de una serie de premisas para

llegar a una o varias conclusiones relacionado con el estado de dicho

análisis.

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CAPÍTULO II

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Dentro de los sistemas de supervisión, se encuentra como herramienta

fundamental el sistema de control, así como todo lo referente a él.

1.2.4.- SISTEMAS DE CONTROL

Según Barrios, Levin (1996, p.33), un sistema de control es una

combinación de componentes, instrumentos de campos y de control, que

actúan conjuntamente de acuerdo a un diseño previo y cumplen el objeto de

controlar un proceso, de acuerdo a reglas y criterios preestablecidos. Esto se

logra controlando una o varias variables de salida de una manera ya

establecida, mediante la(s) señal(es) de acción, a través de los elementos

del sistema de control.

El dominio de un sistema de control, abarca todas las labores

humanas, desde el simple sistema de mantenimiento de nivel de un

reservorio de agua hasta los “mega sistemas” que conforman el control de

una planta generadora de energía eléctrica.

Los sistemas de control pueden clasificarse de diversos modos entre

ellos tenemos:

1.2.4.1.- SISTEMA DE CONTROL DE LAZO ABIERTO

Los sistemas de control en los cuales la salida no tiene efecto sobre la

acción de control, se denominan sistema de control de lazo abierto. Es decir,

en un sistema de control de lazo abierto la salida ni se mide ni sé

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CAPÍTULO II

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retroalimenta para compararla con la entrada. Por tanto, para cada entrada

de referencia corresponde una condición de operación fija.

1.2.4.2.- SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO

La característica distintiva de un sistema de control de lazo cerrado es

una comparación entre el valor deseado de alguna variable de sistema y el

valor físico real de esa variable. La diferencia entre eso dos valores se

denomina error. El término lazo cerrado implica el uso de acción

retroalimentaria para reducir el error del sistema.

En síntesis estos sistemas de control tienen la habilidad para tomar

automáticamente una hacino para corregir cualquier diferencia entre el valor

real y el valor deseado si importar porque ocurre la diferencia.

1.2.5.- SISTEMA DE DIAGNÓSTICO

Un sistema de diagnóstico, es aquel sistema que tiene como función

mostrar o informar la situación actual del proceso, indicando así si este se

encuentra o no en un buen funcionamiento o si sé esta trabajando en un

nivel óptimo.

Actualmente PDVSA cuenta con una gran gama de sistemas para el

diagnóstico de sus procesos, pero específicamente en el área de los pozos

con levantamiento artificial por gas L.A.G el diagnóstico empleado es el

SEDILAG.

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CAPÍTULO II

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El SEDILAG es un sistema experto para el diagnóstico de pozos con

levantamiento artificial por gas. El SEDILAG fue hecho para ser corrido en

pozos que pueden inicializarse bajo las reglas del Sistema Manejador de

Situaciones Anormales (ASMS) o por corrido de horario diario o por el modo

de fuera de línea, para optimizar la ingeniería.

Al igual que el SEDILAG, el sistema que se desea desarrollar,

diagnóstica el funcionamiento de los pozos con levantamiento artificial por

gas y es constituido por patrones preestablecidos que identifican las

situaciones existentes en los pozos, siendo esta la diferencia que lo

particulariza no sólo del SEDILAG sino del resto de los sistemas existentes

en la empresa.

2.- SISTEMA SCADA

Un sistema SCADA (Supervisory Control and Data Adquisition) es un

sistema de adquisición de datos y control supervisorio cuyo propósito general

es el de adquirir información y procesarla en tiempo real, permitiendo al

usuario solicitar, desplegar, observar y controlar información concerniente a

los procesos que supervisa. Ver figura 7.

Según Boscán, Ringo y Sánchez, Mariana (1996,p.17), es un sistema

computarizado, capaz de monitorear o supervisar las condiciones de las

variables más importantes de un proceso o conjunto de instalaciones

localizadas en diversas áreas geográficas, presentando de manera adecuada

información importante para la supervisión y la toma de decisiones por partes

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CAPÍTULO II

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de uno o varios operadores en un centro de control, en el cual pueden

realizarse operaciones para modificar el estado de dicho proceso o

instalaciones.

Con el acceso en tiempo real, los sistemas SCADA encuentran su

aplicación no sólo para adquisición campos de datos, sino también factores

normalmente fuera de alcance y control del operador, la optimización del

proceso se puede convertir en un procedimiento estándar, en lugar de

emplearlo como un recurso esporádico. En un sistema de supervisión,

existen tres tareas críticas a ejecutarse:

ü Recolección periódica, procesamiento y monitoreo del sistema a

controlar.

ü Control remoto de dispositivos y reemplazo de valores en la base

de datos para el sistema.

ü Presentación de alarmas y despliegues en el comportamiento del

sistema de operadores.

FIGURA 7. Sistema Scada. Fuente: www.pipe-line.com (2001)

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CAPÍTULO II

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2.1.- ELEMENTOS DE UN SISTEMA SCADA

2.1.1.-UNIDAD MAESTRA

La Unidad Maestra de un sistema SCADA normalmente esta

conformada por un sistema redundante, compuesto por dos computadoras,

donde uno de ellos opera como maestra y el otro como respaldo.

Las maestras de respaldo mantiene energizada y debe contar con la

información de las bases de datos, despliegues, cargas, entre otros,

actualizados.

Esto permite asumir el completo control del sistema al ocurrir una falla

en la maestra en línea. Este tipo de configuración permite maximizar la

disponibilidad y confiabilidad del sistema

La Unidad Maestra de interfases inteligente entre el operador y el

proceso o la planta a supervisar y controlar. Tiene la tarea de comunicarse

con las unidades remotas, ubicadas en sitios distantes y el procesamiento de

la información suministrada por estas. Es decir, la unidad maestra procesa la

información (datos) del campo proveniente de sensores remotos. Procesa

esta data para ser desplegada en las estaciones de trabajo y produce

mensajes en la impresora. Además, convierte las entradas (comandos)

efectuados por el operador, en los teclados, a data que es transferida a

través de líneas de comunicación a los controladores y finalmente al equipo a

ser controlado.

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CAPÍTULO II

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2.1.2.- UNIDAD TERMINAL REMOTA (RTU)

Es la que se encarga de recoger información (presión, flujo,

temperatura, condiciones generales de la estación, equipos como cargadores

de baterías, entre otros) desde el lugar de instalación donde será procesada.

Tiene la capacidad de procesamiento y toma de decisiones, para luego

transmitirlo a la sala de control.

La RTU puede ser pasiva, cuando solo las señales recibidas por los

instrumentos y transductores de la sala de control, es decir, sin agregar y sin

reducir datos; y puede ser inteligente (controlador), cuando es pasiva y

además, es programable y tiene la capacidad de manipular las señales para

controlar los procesos requeridos.

2.2.- FUNCIONES DE LOS SISTEMAS SCADA

Las funciones principales de los sistemas SCADA son las siguientes:

ü Supervisora: consiste en la revisión continua de las variables del

proceso (presión, flujo, nivel, etc.) y la indicación de cambios de estado,

eventos, alarmas, paros en los equipos y condiciones del proceso. Esta

función sirve de soporte al operador de la sala de control en el momento de

la toma de decisiones, el cual requiere de la operación dos etapas: selección

y control, para garantizar que el operador no tome acciones equivocadas.

ü Control: mediante esta función el sistema SCADA, conjuntamente

con el operador, efectúa el control del proceso de la estación o de la planta.

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CAPÍTULO II

37

En el control automático, la unidad maestra (MTU) o la unidad terminal

remota (RTU) toma alguna acción sobre un equipo o proceso de acuerdo al

contenido del programa preestablecido para la operación óptima de ese

equipo o proceso. En el control manual, la MTU o la RTU ejecutará la acción

que en forma manual introduzca el operador desde la sala de control.

ü Adquisición de Datos: mediante esta función el sistema SCADA

se encarga de recolectar la información proveniente de campo a intervalos

predeterminados de tiempo y de esta manera poder efectuar cálculos y

tratamientos especiales de esta, que luego son procesados en primer lugar

por la RTU y luego trasmitida por la MTU para su manipulación.

El sistema SCADA ofrece un control de supervisión centralizado que permite:

ü Detención oportuna de condiciones anormales de operación.

ü Control y optimización del flujo de las operaciones.

ü Acción correctiva supervisada, efectiva y rápida.

ü Seguimiento y análisis automático de operaciones y mantenimiento

preventivo.

Estos sistemas se seleccionan dependiendo de las necesidades del

usuario final, pueden variar desde equipos sencillos, compuestos por simples

tarjetas interfaces encargadas de transformar la señal proveniente de los

sensores, en una señal capaz de ser interpretada o leída por cualquier

equipo ( RTU, PLC u otros), que permita almacenar la información.

Se caracterizan por ser robustos, confiables y capaces de operar de

forma autónoma. Para garantizar su confiabilidad sus componentes

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CAPÍTULO II

38

electrónicos, incluyendo su fuente de alimentación, deben estar calificados

para operar a altas temperaturas, dependiendo de las condiciones

ambientales a las que puedan ser expuestos.

Deben ser capaces de manejar interfaces estándares de comunicación

como protocolos de comunicación, RTU u otros, según sea los

requerimientos de los usuarios. El software de estos equipos de adquisión de

datos debe ser abierto para, poder cumplir con las exigencias de

comunicación de los sistemas existentes.

2.3.- PARÁMETROS A CONSIDERAR PARA LOS SISTEMAS DE

ADQUISICIÓN DE DATOS

ü Protocolo de Comunicación.

ü Puerto de Comunicación.

ü Velocidad de Transmisión.

ü Capacidad de Almacenamiento Local.

ü Tensión de Operación.

ü Certificación de Área.

3.- CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC)

Este es la base del sistema de control y puede ser considerado como un

computador industrial en el cual se pueden programar las funciones que se

desean ejecutar automáticamente en la estación. El PLC como se muestra

en la Figura 8, es un elemento que maneja todas las entradas y salidas del

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CAPÍTULO II

39

proceso, por lo que a el se cablean los dispositivos de campo que generan

señales, tanto binarias (interruptores, switches, entre otros) como analógicas

(presión, flujos, entre otros) así como las salidas a otros elementos de la

estación (arrancadores de bombas, luces, solenoides, entre otros) lo que

permite concentrar la información del proceso y emitir las acciones de control

según se programe. Además de las funciones de control, el PLC también

realiza cálculos y maneja las comunicaciones con otros equipos. En

consecuencia, el PLC no esta siendo utilizado sólo como equipo de control,

sino también de cálculo, concentrador de información y director de

comunicación, ver anexo 3.

FIGURA 8. PLC. Fuente: Arcaya y González (2001)

4.- SENSORES

Los sensores o traductores son aquellos dispositivos que proporcional

una salida útil en respuesta a un mesurando especifico. El mesurando es una

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CAPÍTULO II

40

cantidad, propiedad o condición física que se mide y la salida es la cantidad

eléctrica producida por un sensor en función del mesurando especifico.

Los sensores e instrumentos instalados en el campo miden, interpretan y

ejecutan una acción de control final sobre las variables de proceso de la

estación (presión, flujo, nivel y temperatura).

Los transmisores son sensores que miden las variables de procesos y

envían señales normalizadas compatibles a las entradas del PLC. En el PLC

se recuperan nuevamente el valor real de dichas variables mediante un

escalamiento (multiplicación por factores de calibración).

Los parámetros a ser monitoreados por el sistema son medidos y

transformados por diferentes tipos de sensores. El tipo de sensor es

determinado por el proceso o medio de monitoreo. Pueden ser análogos o

digitales según el proceso de condición. La señal de salida de los sensores

es suministrada a la RTU en donde es convertida al tipo de señal requerida

por la unidad maestra para su procesamiento.

5.- POZOS

Es el lugar donde se perfora en un yacimiento para extraer una tasa de

producción óptima de fluido, hasta la superficie bajo un esquema de

producción natural o artificial, como se muestra en la Figura 9.

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CAPÍTULO II

41

FIGURA 9. Pozo. Fuente: Ocando, David (2000)

5.1.- POZOS OBSERVADOR

Pozo dedicado para medición y supervisión de parámetros y actividades

de subsuelo que permite: el monitoreo o la auditoría contínua del proceso o

plan de explotación, reorientado o fortaleciendo las acciones en la dirección

adecuada a medida que el mismo se desarrolla, a través de la supervisión y

análisis de todas aquellas variables consideradas claves para estudiar y

evaluar yacimientos.

A través de este pozo se pueden observar las variables que nos permiten

caracterizar al yacimiento, como presión de formación, perfil de temperatura

y resistividad. Este requerimiento surge de la necesidad de datos de alta

calidad, para el modelamiento del yacimiento y un mejor análisis de la

permeabilidad de la formación

Page 32: CAPÍTULO II MARCO TEORICÓ A. ANTECEDENTES DE LA …

CAPÍTULO II

42

5.2.- POZOS PRODUCTORES

Las actividades de la industria petrólera comienzan con la exploración,

que es el conjunto de tareas de campo y oficina cuyo objetivo consiste en

descubrir nuevos depósitos de hidrocarburos o nuevas extensiones de los

existentes. Todas las compañías petróleras del mundo destinan una parte

importante de sus recursos técnicos y económicos a esta actividad, con

miras a incrementar sus reservas.

En 1920 aparecieron en la industría del petróleo los métodos geofísicos

de exploración, técnicas que pueden determinar las condiciones de las capas

profundas del subsuelo mediante la medición de las propiedades físicas de

las rocas, desde la superficie o bien dentro de los pozos que se perforan.

Estos métodos han demostrado ser sumamente valiosos para la búsqueda

del hidrocarburo. Sus resultados, interpretados adecuadamente con criterios

geológicos, han dado lugar al descubrimiento de casi 80 por ciento de las

reservas actuales del mundo.

La exploración petrólera en nuestros días puede dividirse en varias

etapas:

a) Trabajos de reconocimiento.

b) Trabajos de detalle.

c) Estudios para la localización de pozos exploratorios.

d) Análisis de los resultados obtenidos para programar la perforación

de nuevos pozos.

Page 33: CAPÍTULO II MARCO TEORICÓ A. ANTECEDENTES DE LA …

CAPÍTULO II

43

Con base en los descubrimientos logrados por los trabajos de

exploración, empiezan las actividades de explotación que desarrollan los

campos petroleros. Una vez que se ha aprobado la localización de un pozo

se construye el camino de acceso, se transportan los materiales y el equipo y

se inicia la perforación.

Los pozos usados para la producción, como en los campos tradicionales,

los cuales son equipados con sensores para la medición de variables. Estos

pozos permiten recuperar el petróleo adicional con la utilización de nuevas

tecnologías de producción, tales como:

ü Producción conjunta de diferentes arenas

ü Facturamiento de pozos

ü Levantamiento de Gas Lift

ü Optimización de producción con técnicas I/A

ü Estimulación a través de diferentes técnicas: Gas, Agua, ASP,

Químicos, Nitrógeno, Bacterias, entre otros

Los pozos productores de petróleo se clasifican en fluyentes y de

producción artificial o bombeo.

5.2.1.- POZOS FLUYENTES

Son aquellos en los que el aceite surge del yacimiento al exterior por

energía natural, que puede ser de empuje hidráulico o de gas.

Page 34: CAPÍTULO II MARCO TEORICÓ A. ANTECEDENTES DE LA …

CAPÍTULO II

44

5.2.2.- POZO DE PRODUCCIÓN ARTIFICIAL O BOMBEO

Son aquellos en los que se aplica un sistema de explotación cuando la

presión no es suficiente para que el petróleo fluya hasta la superficie.

Según su objetivo y función, los pozos se clasifican en exploratorios

(incluyen pozos de sondeo estratigráfico) y de desarrollo (incluyen pozos de

inyección). Según su grado de terminación los pozos se clasifican como

perforados o terminados.

5.2.2.1- POZOS PERFORADOS

Pozos cuya perforación con la barrena ha sido concluida y cuentan

con tubería de ademe o revestimiento ya cementada, pero que todavía no

han sido sometidos a las operaciones subsecuentes que permitan la

producción de hidrocarburos.

5.2.2.2- POZOS TERMINADOS

Pozos perforados en los que ya se han efectuado las operaciones de

terminación, tales como: instalación de tubería de producción; disparos a la

tubería de revestimiento para horadarla y permitir la comunicación entre el

interior del pozo y la roca almacenadora; y limpieza y estimulación de la

propia roca para propiciar el flujo de hidrocarburos.

Actualmente, cuando un pozo deja de fluir se le aplican técnicas de

explotación artificial como el bombeo neumático, mecánico, hidráulico y

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CAPÍTULO II

45

eléctrico. El sistema de recuperación secundaria de inyectar al yacimiento

gas o agua químicamente tratada, ha demostrado que puede aumentar

considerablemente la recuperación.

5.3.- POZO INYECTOR

Pozo dedicado a inyectar para incrementar las presiones del yacimiento.

A través de estos pozos se pueden evaluar los distintos tipos de inyección

que variaran según el yacimiento que se desea estimular, para incrementar

el recobro de petróleo adicional por efecto de la mejora en la eficiencia del

barrido.

6.- METODO DE PRODUCCIÓN

Al inicio de la vida productiva de un pozo de petróleo, el mismo fluye de

forma natural, por cierto período de tiempo, gracias a las grandes presiones

a las que esta siendo sometido en el yacimiento. Cuando la presión

desciende hasta niveles en los cuales es imposible que el crudo pueda llegar

a la superficie o el caudal producido es inaceptable desde el punto de vista

económico, es imprescindible emplear otros métodos para seguir explotando

dicho pozo. Se recurre entonces, a los Métodos de Producción por

Levantamiento Artificial.

Este proceso comprende el recorrido de los fluidos desde el radio externo

del drenaje en el yacimiento hasta el separador de producción en la estación

de flujo. El sistema de producción esta compuesto de cuatros módulos

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CAPÍTULO II

46

principales: Yacimiento, Completación, Pozo y Línea de Flujo en la

superficie.

La completación será particular en función del Método de Levantamiento

artificial elegido. De esta forma los métodos principales de producción

pueden clasificarse en: Flujo Natural y Levantamiento Artificial.

6.1.- FLUJO NATURAL

Se produce por flujo natural cuando la energía del yacimiento permite

que los fluidos que contiene fluyan hacia el pozo y desde allí emerjan hasta

la superficie, sin la necesidad de la utilización de ningún dispositivo. La

energía es suministrada por: el gas, el empuje del agua, y otros efectos.

Este tipo de método de producción ocurre en la primera etapa de la vida

productiva de un pozo, o luego de la aplicación de algún sistema de

recuperación secundaria. El flujo natural es el método de producción menos

costoso, por lo tanto se debe mantener esta forma de producción el mayor

tiempo posible.

6.2.- LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL

Se puede relacionar a dos áreas los métodos de Levantamiento Artificial

para la extracción del crudo: aquellos que requieren que sea inyectado gas,

con el fin de aligerar la columna de fluido en la tubería de producción, y los

que emplean bombas de subsuelo para elevar la diferencia de presión entre

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CAPÍTULO II

47

el fondo del pozo y la superficie. De esta manera los principales métodos

encontrados en la actualidad son:

ü Por Gas

ü Por Bombeo

6.2.1.- METODO DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS: El

levantamiento artificial por gas (LAG) o Gas Lift es un método que consiste

en inyectar gas a alta presión en la columna de fluido de producción, con el

objeto de disminuir la densidad del fluido circulante, reduciéndose así el

peso de la columna hidrostática sobre la formación. De esta manera se

obtiene una diferencia de presión entre el yacimiento y el pozo, lo cual

permite que el pozo fluya adecuadamente.

Este tipo de método de extracción se puede producir tanto por el espacio

anular comprendido entre la tubería y el revestidor, como por la tubería. En el

caso de producir por el espacio anular, el gas se inyecta por la sarta de

tubería y la producción se lleva a cabo por el espacio anular. Si la producción

se lleva a cabo por la tubería, el gas se inyecta por el espacio anular y la

producción se realiza por la sarta de tubería.

Existen básicamente dos tipos de levantamiento artificial por gas,

denominados flujo continuo y flujo intermitente.

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CAPÍTULO II

48

6.2.2.- FLUJO CONTÍNUO: Es muy similar al flujo natural, consiste en

inyectar contínuamente gas a la columna de fluido para lograr disminuir su

densidad y así incrementar la diferencia de presión entre el fondo del pozo y

el yacimiento, como se muestra en la Figura 10.

FIGURA 10. Flujo Continuo. Fuente: Mora, Jorge Luis (1999).

6.2.3.- FLUJO INTERMITENTE: Este método se usa en pozos, donde

las tasas de producción son bajas o la presión de yacimiento es

relativamente pequeña. Esta operación consiste en inyectar a la tubería, gas

a alta presión. Esto se hace con el fin de impulsar hasta la superficie a un

tapón de líquido, el cual se encuentra por encima del nivel de inyección. El

proceso requiere de tasas de inyección de gas con alto caudal con el fin de

disminuir las pérdidas por la caída del liquido del tapón (resbalamiento), Ver

Figura 11.

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CAPÍTULO II

49

FIGURA 11. Flujo Intermitente. Fuente: Mora, Jorge Luis (1999)

7.- ESTACIONES DE FLUJOS

Las estaciones de flujo, como se observa en la Figura 12, son

instalaciones donde se recolecta y mide la producción multífasica de líneas

provenientes de los múltiples de producción o directamente de los pozos, se

establece la separación gas-líquido de dicha producción, se inicia el

tratamiento químico para la deshidratación del crudo, y se en ruta los fluidos

separados hacia los patios de tanques y plantas compresoras. Estas

instalaciones estas constituidas básicamente por equipos mayores con el

diseño y apariencia similar, el número de estos equipos varia dependiendo

del número de etapas y presiones de separación, la ubicación geográfica

donde se encuentra y la necesidad de dosificar aditivos químicos.

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CAPÍTULO II

50

Una estación de flujo consta de separadores de producción general,

separadores de prueba de depuradores, tanque de almacenamiento

transitorio bacteria de bomba, tanque de silicona y tanque de gasoil, entre

otros

FIGURA 12. Estación De Flujo. Fuente: Arcaya y González (2001)

8.- SEPARADORES DE PRUEBAS

Un separador es un recipiente a presión que se utiliza con el propósito de

separar el fluido bifásico de los pozos en sus componentes gaseosos y

líquidos. Ver Figura 13.

En los separadores de pruebas se miden los volúmenes de líquido y gas

asociados a cada pozo. Estos equipos disponen de dos cámaras, superior e

inferior, unidos mediante una válvula. En la cámara superior se separan el

gas del líquido, y en la cámara inferior se descarga el líquido hacia la línea

Page 41: CAPÍTULO II MARCO TEORICÓ A. ANTECEDENTES DE LA …

CAPÍTULO II

51

que lo transporta a los tanques de almacenamiento. Para determinar el

volumen de líquidos asociados al pozo en prueba, se cuenta con un sistema

de control de nivel limitado por dos interruptores neumáticos que establece

un ciclo de llenado y vaciado de la cámara inferior, cuyo volumen es

conocido, de esta manera el volumen total se calcula contando el numero de

vaciados o golpes ejecutados durante la prueba, ver anexo 4.

La prueba se hace con la finalidad de medir la cantidad de crudo-gas que

esta produciendo el pozo. El numero de separadores de prueba se determina

en función de la capacidad de la estación y el número de prueba mínimas por

pozo según el Ministerio de Energía y Minas (aceptable por pozo una prueba

de 8 horas al mes)

FIGURA 13. Separador De Prueba. Fuente: Manual de Operaciones de

Estaciones de Flujo Automatizada (1997)

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CAPÍTULO II

52

C.- DEFINICIÓN DE TERMINOS BASICOS

Automatizar: Convertir ciertos movimientos corporales en movimientos

automáticos o indeliberados. Se aplica la automática a un proceso, a un

dispositivo, entre otros. (Ingenieros Consultores y Asociados C.A. (Iconsa

C.A.).

Campo: Área donde hay varios pozos petroleros productores.

Control: Significa medir el valor de la variable controlada del sistema, y

aplicar al sistema la variable manipulada para corregir o limitar la desviación

del valor medido, respecto al valor deseado. (Ogata, 1993, p.2).

Crudo: El petróleo en su estado natural.

Estaciones De Flujo: Es un centro donde se recoge petróleo y gas para su

separación y luego enviarlo a diferentes lugares como tanque de

almacenamiento y planta de gas. Morles, J. (1991).

Exploración: Ciencia para buscar el petróleo.

Flujo Natural: Energía suficiente acumulada en la formación como para

levantar el crudo a la superficie.

Flujo: El flujo puede ser definido como el movimiento de un fluido, otro

concepto importante es la tasa de flujo, el cual no es más que la cantidad de

fluido que pasa por un punto por unidad de tiempo (Mataix, C. p.20, 1975).

Gas Lift: Es un método secundario de producción de fluidos de un pozo

mediante la inyección de gas de alta presión, para aligerar la columna

hidrostática en las tuberías.

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CAPÍTULO II

53

Levantamiento Artificial: La aplicación de energía por una fuente externa

para levantar el fluido desde un pozo.

Medidas de Producción: Consiste en determinar la cantidad de crudo

aportada por los pozos, y regularmente se expresa en barriles de petróleo

por día. (Prado y Mariño, 1.990, p.10).

Monitoreo: Es observar y actualizar data de una manera continua de las

variables de trabajo. ( Mora, E. 1998).

Optimización: Buscar la mejor manera de ejecutar una actividad.

(Diccionario Enciclopédico Pequeño Larousse, 1.992).

Patrón: Es una unidad de referencia con características o formas que

representan ciertas variables en función del tiempo (Ing. Vivas, Rafael,

2.001).

Petróleo: Líquido oleoso bituminoso de origen natural compuesto por

diferentes sustancias orgánicas. También recibe los nombres de petróleo

Crudo, Crudo Petrolífero o simplemente “Crudo”. (Enciclopedia Microsoft

Encarta, 2.001).

Pozo: Hueco profundo que se abre para buscar y producir petróleo.

Presión Línea de Producción: Es la presión del fluido que se toma cuando

pasa a través de la línea de producción hacia la estación ( Chiriti, K. 1998)

Presión: Es una de las variables más comunes que se pueden encontrar en

un proceso industrial. Quizás, la variable más importante, ya que por medio

de ella podemos medir y/o controlar otras variables del proceso de una

manera sencilla sin necesitar equipos especiales. (Mataix, C. p.10, 1975).

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CAPÍTULO II

54

Proceso: Es el elemento esencial de un lazo de control y comprende las

funciones colectivas ejecutadas en y por el equipo en el cual la variable debe

ser medida y controlada. Es una secuencia sistemática de operaciones para

producir un resultado especifico. (CEPET, 1995 desarrollo de Instrumentista

p. 05)

Reconocimiento de Patrones: Su objetivo es la detección automática de

patrones específicos sobre un conjunto arbitrario de elemento; incluye el

reconocimiento de patrones visuales, acústicos y patrones simbólicos. Los

reconocedores de patrones clasifican las imágenes emparejándolas con un

conjunto limitado de alternativas, tales como letras del alfabeto en el caso de

los sistemas de reconocimiento de caracteres óptimos. (Signya, Sánchez,

1.995, p.20).

Separador: Equipo que permite la separación crudo / gas en la estación de

flujo

Sistema de Control: Es una interconexión de componentes que forman una

configuración del sistema que proporcionará una respuesta deseada del

sistema. (Ogata, 1.993, p.4).

Sistema de Lazo Abierto: Son sistemas de control donde la salida no tiene

efecto sobre la acción de control. (Ogata, 1.993, p.4).

Sistema de Lazo Cerrado: Es aquel que tiende a mantener una relación

prescrita de una variable del sistema con otro, comparando funciones de

estas variables y usando las diferencias como medio de control. (Ogata,

1.993, p.5).

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CAPÍTULO II

55

Sistema: Conjunto de componentes que interactúan entre sí para lograr un

objetivo común. (Jonás Montilva, 1.990, p.63).

Tiempo Real: Es el tiempo mínimo de respuesta que tarda un sistema en dar

salida a una información requerida por el usuario. (Boscán y Sánchez, 1.996,

p.85).

Transductor: Es un dispositivo que tiene la capacidad de convertir una señal

analógica/digital y de digital/analógica. (Boscán y Sánchez, 1.996, p.85).

Tubo de Producción o Eductor: Su nombre en ingles es “TUBING”. Es por

donde el pozo extrae la producción. En casos especiales el revestidor hace

las veces de eductor, como en el caso de tener alta relación de gas, pero no

se debe producir en exceso para evitar perder la energía natural del pozo.

(Ing. El Chiriti, Kamal, 2.001).

Yacimiento: Sitio donde se encuentra el petróleo. Acumulación de crudo en

el subsuelo. Es una unidad geológica de volumen limitado, porosa y

permeable, capaz de contener hidrocarburos líquidos y gaseosos.

D.- SISTEMA DE VARIABLES

DEFINICIÓN CONCEPTUAL

En esta investigación se manejan dos variables de interés:

ü Sistema de Monitoreo

ü Pozos Productores de Petróleo

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CAPÍTULO II

56

SISTEMA DE MONITOREO

ü DEFINICIÓN CONCEPTUAL

Es un conjunto de elementos interrelacionados entre si para lograr un

objetivo y este es utilizado para medir continuamente a intervalos una

condición que debe mantenerse dentro de limites preestablecidos, tales

como una cantidad de variable en un sistema de control automático de un

procesos. (Diccionarios de Términos Científicos y Técnicos p. 1351, 1981).

ü DEFINICIÓN OPERACIONAL

Un sistema de monitoreo es aquel que permite la observación de la

magnitud de las variables de un proceso de una manera continua

permitiendo su visualización inmediata.

Esto permite tomar las medidas correctivas necesarias si se presentan

anomalías (un aumento o disminución) en el tiempo de la producción.

POZOS PRODUCTORES

ü DEFINICIÓN CONCEPTUAL

Es un hoyo que permite la comunicación entre el sub-suelo y la superficie

a través del cual fluye determinado hidrocarburo. Ing. Bracho, Annette

(1999).

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CAPÍTULO II

57

ü DEFINICIÓN OPERACIONAL

Son aquellos pozos que están en capacidad de producir petróleo de

acuerdo a los diferentes métodos de extracción, el método natural o por

levantamiento artificial.