Ing. Leonardo Jorge

PDVSA-INTEVEP

Diseño de un “Nuevo Método” de Internos (Trim) de Válvulas, para Optimizar los Procesos

• Objetivo

• Ubicación Geográfica

• Introducción

• Antecedentes

• Descripción del “Nuevo Diseño” de los Internos

• Evaluación

• Análisis de Resultados

• Conclusiones

ContenidoContenido

ObjetivoObjetivo

Presentar los resultados de la evaluación de la nueva Válvula LJ, con el “Nuevo

Método” (Trim) para controlar la inyección de diluente y gas, con el objeto de

optimizar la producción de la producción de Petróleo.

La eficiencia en la producción de los pozos, depende de la precisión de los instrumentos de control y medición. El volumen de la inyección de diluente y del gas, deben ser controlados con precisión por la válvula seleccionada para todo el rango de operación, adaptándose a los cambios en las condiciones de las variables del proceso.

La optimización y la eficiencia en la producción es una necesidad urgente para mantener el volumen de producción requerido por la demanda de crudo mundial. Este Nuevo Método a resultado ser el más preciso conocido.

La optimización de la producción de crudo Pesado, Extra-Pesado (P/XP) y Liviano Mediano (L/M), demanda precisión en el control de la viscosidad y del volumen del fluido inyectado. La inyección de diluente es la práctica comúnmente usada para crudo P/XP en la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO), esto demanda alta precisión en el volumen inyectado. Para pozos de L/M, se debe controlar con precisión el flujo de gas para el Levantamiento Artificial con Gas (LAG) .

IntroducciónIntroducción

AntecedentesAntecedentes

Válvula con “Nuevo Método” instalada en la inyección de diluente.

Fig. 1Fig. 1

Set PointSet Point

FlujoFlujo

Antes Después

Instalación del “Nuevo Método”

Instalación automática y manual de válvulas con el “Nuevo Método”. Para cualquiera de las dos instalaciones, las válvulas controlan el flujo con igual

precisión.

Automatica – PDVSA Automatica – PDVSA Morichal Morichal

Manual - PDVSA Manual - PDVSA BudareBudare

Descripción de los Internos para el “Nuevo Método”Descripción de los Internos para el “Nuevo Método”

1.- Movimientos tridimensionales.

2.- No conexión mecánica fija entre el “Nuevo

Método” y la válvula.

3.- Auto lubricado.

4.- Bajo torque.

5.- Bajo consumo eléctrico.

6.- Reducción de desgaste por erosión.

Fig.2Fig.2

Aguja

EmpaqueAsiento

Variable o condición

Nuevo Método compuerta Globo Aguja Bola

Fallas Anuales Menor al 2% Mayor 70% Mayor 20% Mayor 20% Mayor10%

Flotabilidad Aguja y Asiento

Rígido Rígido Asiento Rígido

Mantenimiento Simple Complicado Complicado Complicado Fácil

Precisión Alta (+/- 0,01 %)

Muy baja30% Bajo 20% Bueno 5% Bajo 20%

Repetitividad Excelente Baja Baja Buena Pobre

Hermeticidad Sello Clase 7 Alta Alta Buena Buena

Torque Muy Bajo Alto Alto Alto Alto

Consumo Eléctrico

Muy BajoMuy alto Alto Alto Bajo

Erosión Protección Alta Alta Alta Bajo

Atascamiento No Muy alto Bajo Alto Bajo

Desplazamiento Micrométrico 40:1

Directo 3/4 Vuelta Directo Roscada 5

VueltasDirecto ¾

Vuelta

Tabla Comparativa de la Válvula con el “Nuevo Método” y Otras Válvulascon Otros Métodos, Usadas en la Inyección de Diluente y LAG

Evaluación

Análisis de Resultados Despues de instalar el “Nuevo Método”, se observa en este registro la precisión

de la inyección de diluente con respecto al punto de ajuste del flujo, solicitado desde el Sistema de Control Central.

Fig. 1Fig. 1Fig. 1Fig. 1

Flujo

Set Point

DespuésAntes

Instalación del “Nuevo Método”

En esta gráfica se muestra el impacto por la falta de precisión en el flujo de diluente a pozos, lo que resulta en pérdida de producción por: alta presión de cabezal, Gravedad API fuera de control y taponamiento del oleoducto.

El bajo y alto flujo producen alta presión de cabezal de los pozos, uno por alta

viscosidad y el otro por el espacio físico ocupado en la tubería. Con el “Nuevo Método” se controla el volumen de diluente exato a cada pozo.

Área de Flujo Optimo

Pozo con Producción 500 BLS; 8°API

70 psi

0

40

80

120

160

200

0 50 100 150 200 250 300Diluente BLd

52 °API

PS

I C

AB

EZ

AL

Esta gráfica muestra el impacto en la producción de los pozos de LAG con deficiente control en el flujo del gas.Observese que con el gas sobrante debido al control óptimo, se puede duplicar la producción al aplicarlo en un pozo con caracteristica similares

Pozo con Producción de 24° API

0

100

200

300

400

500

600

0 100 200 300 400 500 600Inyección de MSCFD

Pro

d. B

LD

Área de Flujo Optimo

Área de Flujo Máximo

180

Trescientas (300) de estas válvulas con su “Nuevo Método” se han instalado en PDVSA con los siguientes resultados:

01.- Control del flujo óptimo. 02.- Estabilización de la presión de cabezal.03.- Significativo reducción de fallas.04.- Facil Mantenimiento. 05.- Aumento del tiempo entre fallas (MTBF).06.- Alta reducción por la erosión.07.- Auto lubricación.08.- No atascamiento mecánico.09.- No fugas.10.- Muy bajo torque.11.- Muy bajo consumo de energía.12.- Excelente repetitividad.13.- Alta precisión (0.01% Range).

En PDVSA se trabaja en la masificación del “Nuevo Método”.

0

100

200

300

400

Flo

w B

/d

Comportamiento de la Válvula LJ, Control Flujo de Diluente (Mesa 30°API), Abriedo y Cerrando. Valores Registrados por un Transmisor de Flujo

Halliburton,con Turbina de 1/2", rango 25 a 250 b/d, 500 Psig.

Opening Closing

0

100

200

300

400

Flo

w B

/d

Comportamiento de la Válvula LJ, Control Flujo de Diluente (Mesa 30°API), Abriedo y Cerrando. Valores Registrados por un Transmisor de Flujo

Halliburton,con Turbina de 1/2", rango 25 a 250 b/d, 500 Psig.

Opening Closing

Valve Behavior on Diluent Flow Control, Opening and Closing Readings

Repetitividad: Para cualquiera de las posiciones (100% abierta o cerrada), la válvula se mueve buscando el set point con una precisión de +/- 0.01%.

CerrandoAbriendo

Posición

Flu

jo B

/dLecturas del flujo de diluente a través de la válvula abriendo y cerrando

En el 2001 se inició la instalación de la válvula con el “Nuevo Método”. Para el 2007 se habían instalado trescientas (300) válvulas con una importante reducción en las fallas de 0,35%.

216

569

181

20 19 17 17 2

0

100

200

300

400

500

600

Fal

las

20002001

20022003

20042005

20062007 Años

Reporte de Fallas de la Válvula con el “Nuevo Método”

ConclusionesConclusiones

1.- Lo óptimo es mejor que lo máximo.

2.- Con equipos e instrumentos precisos para el monitoreo y control de los procesos, la producción de petróleo es más segura, confiable y rentable, para con ello alcanzar las metas.

3.- Desde la instalación de la válvula con el “Nuevo Método”, se ha observado una importante precisión en el control del volumen exacto de la inyección de diluente y gas, evitando pérdida en la producción y baja eficiencia en la distribución de los fluidos.

4.- La válvula con el “Nuevo Método” también se ha usado en aplicaciones como: control de presión del anular, control de nivel de ínter etapas de los compresores, sistemas de enfriamiento.

5.- Alta confiabilidad y bajo mantenimiento.

ConclusionesConclusiones

6.- Trescientas (300) válvulas con este “Nuevo Método” se han instalado en PDVSA

desde el 2001 con un excelente comportamiento, observado en el control de los

procesos y reducción de fallas menor al 0,35%.

7.- En PDVSA se ha decidido masificar el uso de esta válvula con el “Nuevo

Método”.

8.- En pruebas durante su desempeño en PDVSA – Cabrutica fue evaluada por el

usuario como: impresionante.

Gracias

Preguntas?

Título del Trabajo: Diseño de un “Nuevo Método” de Internos (Trim) de Válvulas, para Optimizar los Procesos

Autor: Leonardo Jorge Hernandez