planta de compresion de gas caranda.doc
TRANSCRIPT
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
1/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
PLANTA DE
COMPRESION DEGAS
CARANDASANTA CRUZ - BOLIVIA
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 1
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
2/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
INDICE
1. INTRODUCCION
2. ANTECEDENTES
3. INDUCCION EN POLITICA DE SALUD, SEGURIDAD Y MEDIO AMBIENTE
3.1. POLITICA DE SALUD
3.2. POLITICA DE SEGURIDAD
3.2.1. PROTECCION DE LA CABEZA3.2.2. PROTECCION DE OJOS Y CARA
3.2.3. PROTECCION DE MANOS Y BRAZOS
3.2.4. PROTECCION DE LOS PIES Y PIERNAS
3.2.5. PROTECCIN DEL SISTEMA RESPIRATORIO
3.2.!. PROTECCIN DE LOS O"DOS
3.2.#. ROPA DE TRABAJO
3.3. MEDIO AMBIENTE
4. E$PLOTACION DEL YACIMIENTO CARANDA
4.1. GEOLOGIA Y UBICACIN DEL YACIMIENTO CARANDA
4.2. %ORMACIONES PRODUCTORAS DE &IDROCARBUROS
4.3. SISTEMA DE PRODUCCION DE &IDROCARBUROS
4.3.1. POZOS CON SURGENCIA NATURAL
4.3.2. POZOS CON SISTEMA DE E$TRACCION ARTI%ICIAL
4.3.2.1. GAS LI%T CONTINUO
4.3.2.2. GAS LI%T INTERMITENTE
4.3.2.3. DISTRIBUIDORES DE GAS LI%T
4.3.3. ARBOLITO DE PRODUCCION
4.3.3.1. TIPOS DE ARBOLITOS DE PRODUCCION
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 2
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
3/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
4.3.3.2. COMPONENTES DE UN ARBOLITO DE PRODUCCION
4.3.4. TRATAMIENTO ANTICORROSIVO DEL POZO CAR-1''3
4.3.5. COLECTOR DE CAMPO
5. PLANTA DE COMPRESION DE GAS
5.1. SISTEMA DE RECOLECCION
5.1.1. COLECTORES
5.2. SISTEMA DE SEPARACION
5.2.1. PRINCIPIOS DE SEPARACION
5.2.2. MECANISMOS DE SEPARACION
5.2.3. TIPOS DE SEPARADORES
5.2.4. PAR(METROS DE OPERACIN DE LOS E)UIPOS )UE INTERVIENENEN EL SISTEMA DE SEPARACION
5.2.5. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE SEPARACION
5.2.!. COMPONENTES DE UN SEPARADOR
5.2.#. SISTEMAS DE PROTECCIN DE LOS SEPARADORES
5.3. SISTEMA DE COMPRESION DEL GAS
5.3.1. MOTOCOMPRESORES
5.3.2. PARAMETROS DE OPERACIN Y CARACTERISTICAS DE LOS
MOTOCOMPRESORES5.3.3. TIPOS DE COMPRESORES
5.3.4. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE COMPRESION
5.3.5. SISTEMA DE EN%RIAMIENTO DE LOS MOTOCOMPRESORES
5.3.!. COMPENSADORAS DE GAS
5.3.#. MOTOCOMPRESOR DE CAMPO MC-14!'
5.3.#.1. PAR(METROS DE OPERACIN DEL MOTOCOMPRESOR DE CAMPO
*MC-14!'+
5.4. SISTEMA DE DES&IDRATACION DEL GAS
5.4.1. DESCRIPCION DE LOS E)UIPOS )UE INTERVIENEN EN EL SISTEMADE DES&IDRATACION
5.4.2. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE DES&IDRATACION
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 3
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
4/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
5.5. SISTEMA DE ALMACENAMIENTO
5.5.1. MEDICION DE VOLUMENES DE LA PRODUCCION
5.!. SISTEMA DE TRANS%ERENCIA DE PETROLEO
5.#. SISTEMA DE SEGURIDAD DE LA PLANTA5.#.1. SISTEMA DE PROTECCIN DE PLANTA
5.#.2. PARO DE EMERGENCIA DE LA PLANTA DE COMPRESION DE GASCARANDA
5.#.3. DESCRIPCIN DEL SISTEMA DE RED CONTRA INCENDIOS DE LAPLANTA
5.. SERVICIOS AU$ILIARES DE LA PLANTA DE COMPRESION CARANDA
5..1. SISTEMA DE GENERACION DE ENERGIA ELECTRICA
5..2. SISTEMA DE GAS COMBUSTIBLE
5..3. SISTEMA DE AIRE DE INSTRUMENTOS
!. PLANTA DE INYECCION DE AGUA *PIA+
!.1. DESCRIPCION DE LOS E)UIPOS UTILIZADOS EN LA PIA
!.1.1. TAN)UE ACUMULADOR
!.1.2. BOMBAS DE SUCCION DE AGUA
!.1.3. TAN)UE SIMMER
!.1.4. TAN)UE DE RECUPERACION DE AGUA!.1.5. TAN)UE DE RECUPERACION DE PETROLEO
!.1.!. BOMBA DE TRANS%ERENCIA DE AGUA
!.1.!. TAN)UE DE TRATAMIENTO
!.1.#. %ILTROS DE GRAVA
!.1.. TAN)UE DE INYECCION DE AGUA
!.1.. BOMBAS DE TRANS%ERENCIA DE PETROLEO
!.1.1'. BOMBAS DE TRANS%ERENCIA DE SLIDOS
!.1.11. PILETA DE O$IGENACION
!.1.12. BOMBAS DE INYECCION DE AGUA DE %ORMACION
!.2. DESCRIPCION DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DEL AGUA DEPRODUCCION
!.2.1. DOSI%ICACION DE PRODUCTOS )UIMICOS
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 4
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
5/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
!.3. OPERACIONES )UE SE REALIZAN EN LA PIA
!.3.1. LIMPIEZA DE LOS %ILTROS DE GRAVA
!.3.2. LIMPIEZA DE LAS LINEAS DE INYECCION
!.3.3. ANALISIS DE LABORATORIO
!.4. SISTEMAS AU$ILIARES DE LA PLANTA DE INYECCION DE AGUA
#. ANE$OS
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 5
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
6/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
PLANTA DE COMPRESION DE GAS
CARANDA
1. INTRODUCCIONLas instalaciones de gas y petroleo existentes en el Yacimiento Caranda estn
constituidas bsicamente por:
Planta de Separacin, Compresin y Deshidratacin de Gas constituida por los
siguientes sistemas:
Sistema de ecoleccin de ba!a presin para po"os de petroleo extra#dos con
Gas Li$t y algunos productores de gas, de media, alta y s%per alta presin para
po"os productores de gas Sistema de Separacin
Sistema de almacenamiento
Sistema de Compresin de Gas
Sistema de Deshidratacin de Gas
Sistema de Distribucin de Gas Li$t
Planta de &nyeccin de 'gua de Produccin
Planta de Land$arming y (iopila
)n el campo existe un colector de petroleo y dos de gas, de donde se en*#an los
$luidos a tra*+s de caer#as troncales hacia la (ater#a de separacin ubicada en la
Planta de Gas, la misma esta constituida por un colector de petroleo, tres
colectores de gas, separadores de ba!a, media, alta y s%per alta presin- .ambi+n
se cuenta con un separador atmos$+rico para ser utili"ado en recuperacin de
po"os ahogados
Como nue*o sistema de captacin, el campo cuenta con un colector de presin
atmos$+rica /ue capta la produccin del po"o C'012 y el gas /ue emana en las
planchadas de los po"os C'01334, C'056, C'011' y C'015, el mismo /ue
se comprime con un compresor instalado cerca de los po"os mencionados y se
en*#a a la Planta al Sistema de 'lta Presin
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 6
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
7/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)l petroleo y el condensado de la (ater#a de Separacin, es deri*ado a los
tan/ues de almacena!e y el agua de produccin es drenada a un tan/ue
acumulador, de donde se drena a la Planta de &nyeccin para su disposicin $inal
al po"o disposal
Los gases pro*enientes de los separadores de ba!a, media y alta presin son
en*iados al sistema de compresin, compuesto por una unidad 7au8esha 70933
; Cooper (essemer 'dos unidades de 453 A-? y
suministro de aire comprimido para uso en el sistema de instrumentacin y en el
taller de mantenimiento
)n la Planta de &nyeccin, el agua de produccin se acondiciona, mediante la
eliminacin de hidrocarburos l#/uidos en un S8immer, dosi$icacin de biocida para
e*itar el desarrollo de bacterias, secuestrante de oxigeno, inhibidor de corrosin, la
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 7
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
8/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
eliminacin de slidos en suspensin mediante, la clari$icacin y $iltrado, la
recuperacin en un tan/ue de inyeccin energi"ado con gas natural y $inalmente el
bombeo al po"o disposal
)l agua acondicionada es inyectada con una electro bomba .oshiba de 3 P ;
Gardner Den*er .05 >el+ctrico;alternati*o? y una moto bomba 7au8esha 7011E9
GF ; Gardner Den*er GD0153. >combustin interna;alternati*o?
La Planta de &nyeccin cuenta con un laboratorio e/uipado con elementos
necesarios para reali"ar el control de calidad del agua
)n la Planta Land$arming y (iopila Caranda >PL(C?, se reali"a el tratamiento de
suelos contaminados mediante la t+cnica de biodegradacin, acondicionando el
suelo con nutrientes naturales, humedad y oxigenacin mediante al arado de los
suelos e inyeccin de oxigeno a la (iopila, condiciones necesarias para elcrecimiento de bacterias /ue biodegradaran los hidrocarburos totales del suelo-
Cuando se cumplen con las especi$icaciones de ley >menor a 5333 ppm de .P?,
se retira el suelo tratado y es usado como abono natural para las acti*idades de
re$orestacin /ue se lle*an a cabo de $orma continua en el campo
2. ANTECEDENTES
)l campo Caranda, $ue descubierto por (oli*ian Gul$ il Company en ctubre de1-EH3, habiendo sido posteriormente desarrollado y explotado por esta compa#a
hasta ctubre de 1-EHE, $echa en la /ue el Gobierno (oli*iano mediante la
promulgacin de un Decreto Supremo de Iacionali"acin, lo re*ierte al )stado-
asta $ines de 1-EH5 (oli*ian Gul$ il, hab#a concluido la construccin del oleoducto
Caranda 0 Sica Sica de 6 y 14 pulgadas de dimetro y una longitud de
aproximadamente 913 Am-, para la exportacin de petrleo mediante la conexin
con el oleoducto Sica Sica 0 'rica, de 13 pulgadas de dimetro y una longitud de 26
Am-, construido por YPJ(-
' partir de ctubre de 1-EHE el campo Caranda, /ueda a cargo de YPJ( y es
operado durante 43 aos-
)n $echa de Io*iembre de 1-E6E, P+re" Companc inicia las operaciones de
reacti*acin del campo, habiendo recibido el mismo con una produccin promedio de
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 8
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
9/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
29 )PP?-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 9
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
10/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)xisten normas para la utili"acin de los e/uipos de proteccin personal >)PP? por
e!emplo Iormas 'IS& >'merican Iational Standard &nstitute?, &S0E331, &S0
1331 /ue trata de los re/uisitos generales, las descripciones y los tipos, prueba,
seleccin y cuidado de los e/uipos de proteccin personal >)PP?-*%/0. N 1+
%/0 N 1
Los e/uipos de proteccin personal /ue la empresa dota a cada uno de los
traba!adores o personas /ue *isitan son:
3.2.1. PROTECCION DE LA CABEZA
'lgunas ocupaciones exigen /ue los traba!adores lle*en protegidos la cabe"a, ya
/ue su $inalidad es disminuir las posibilidades de lesin-
Los cascos de seguridad *%/0. N 2+ pro*een proteccin contra ca#das de ob!etos y
de impactos /ue pueden causar el mayor dao y ser en algunos casosirre*ersibles sobre la cabe"a-
)s necesario /ue se re*ise diariamente el estado del casco, en caso de detectar
dao o ra!aduras /ue pueden reducir el grado de proteccin /ue o$rece este
e/uipo, y ser decomisado por el inspector de seguridad a cargo del )PP y dotarle
de uno nue*o-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 10
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
11/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
%/0 N 2
3.2.2. PROTECCION DE OJOS Y CARA
Los traba!adores /ue *an a reali"ar cual/uier operacin /ue pueda poner enriesgo sus o!os y cara sern dotados de la proteccin adecuada para cumplir la
$uncin /ue reali"aran-
Para proteccin de los o!os, cada traba!ador ser dotado de ga$as de seguridad
*%/0. N 3+ /ue sern $abricados de material blando brindndole la comodidad al
traba!ador, /ue sern ocupados en operaciones donde haya sustancias /u#micas y
corrosi*as /ue puedan daar al o!o-
)n caso de desprendimiento de part#culas como astillas, *irutas, etc- Debern
usarse ga$as de seguridad resistentes al impacto-
.ambi+n sern empleados las mascaras para proteger la cara cuando se realicen
operaciones en espacios con$inados y donde se traten con productos /u#micos
/ue sean muy txicos-
%/0 N 3
3.2.3. PROTECCION DE MANOS Y BRAZOS
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 11
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
12/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Los guantes *%/0. N 4+ dotados a los traba!adores sern seleccionados de
acuerdo a los riesgos expuestos y la necesidad del mo*imiento y tener un buen
mane!o de las herramientas /ue sern ocupadas-
Los guantes debern ser de la talla del traba!ador y brindar la mayor la comodidad
/ue re/uiera-
Io debern usarse guantes cerca de ma/uinarias en mo*imiento giratorio /ue no
sea para el traba!o adecuado-
Los guantes /ue se encuentren en mal estado y /ue no brindan de la seguridad al
traba!ador ser decomisado por el inspector de seguridad el cual les dotara de uno
nue*o-
TIPOS DE GUANTES
Los guantes de cuero o lona, son recomendables para traba!os con materialessperos o con bordes $ilosos-
Guantes y mangas de goma, son recomendables para reali"ar traba!os de
soldadura o donde haya riesgo de /uemaduras-
Guantes aislantes, para reali"ar traba!os donde haya energ#a el+ctrica-
Guantes de hule o de neopreno, para reali"ar traba!os donde se habr
manipulacin de sustancias /u#micas-
Guantes de cuero Guantes de hule%/0 N 4
3.2.4. PROTECCION DE LOS PIES Y PIERNAS
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 12
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
13/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)l "apato de seguridad *%/0. N 5+ brinda la proteccin al traba!ador contra ca#da
de ob!etos, contra super$icies speras donde tenga ob!etos $ilosos, contra la
humedad y sustancias calientes, y as# mismo debe proteger contra el riesgo
el+ctrico-
TIPO DE CALZADO
apato de cuero con punta de metal, resistentes a ca#das brindndole la
proteccin adecuada al traba!ador-
apato con material aislante, para traba!os con corriente el+ctrica-
(otas con !ebe con suela antidesli"ante, para traba!os en medios h%medos-
%/0 N 5
3.2.5. PROTECCIN DEL SISTEMA RESPIRATORIO)l reciente a*ance tecnolgico de la industria moderna ha incrementado mucho el
peligro de los pol*os /u#micos, emanaciones y gases- ' pesar de la generali"acin
del empleo de los aparatos de captacin de los *apores y pol*os noci*os, es
necesario en numerosos traba!os utili"ar dispositi*os indi*iduales de proteccin de
las *#as respiratorias-
Los dispositi*os respiratorios obligan a mantener una serie de regimenes de
mantenimiento muy exigente ya /ue su mecnica lo exige, por lo /ue al momento
de *erse la necesidad de usarlos estos est+n en per$ecto estado-
Los respiradores *%/0. N !+ ayudan a proteger contra determinados
contaminantes presentes en el aire- Pero el uso inadecuado del respirador puede
ocasionar una sobre exposicin a los contaminantes pro*ocando en$ermedades o
hasta incluso la muerte-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 13
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
14/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
LIMITACIONES DEL USO DE RESPIRADORES
)stos respiradores no suministran oxigeno-
Io usar respiraderos con mascara de a!uste $acial si existe barbas en el rostro /ue
no permita el a!uste herm+tico de la mascara-
Io usar si las concentraciones de los contaminantes sean bien peligrosas para la
*ida o la salud, o en atms$eras /ue contengan menos de 1HM de oxigeno-
%/0 N !
3.2.!. PROTECCIN DE LOS O"DOS
Los protectores auditi*os *%/0. N #+ estn su!etos a la cabe"a por medios de una
cinta y es necesario /ue los protectores auditi*os se adapte bien a la cabe"a a $in
de reducir la $iltracin de ruido-
Los protectores auditi*os son: tapones de caucho u ore!eras-
Cuando el ni*el del ruido exceda los 65 decibeles, punto /ue es permitido como
limite superior para la audicin normal, es necesario dotar al traba!ador de
protectores auditi*os-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 14
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
15/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
%/0 N #
3.2.#. ROPA DE TRABAJO
)l traba!ador debe ser dotado de ropa de traba!o ya sea !eans u o*erull diseada
de algodn *%/0. N +, para el traba!o /ue reali"ara ya se en el manipuleo de
productos /u#micos, reparaciones de e/uipos /ue puedan causar daos
irre*ersibles en el cuerpo del traba!ador y as# poder reducir las posibilidades de
accidentes en el traba!o-
La ropa de traba!o debe o$recer la comodidad al traba!ador, esta ropa no debe
engancharse o ser atrapado por las pie"as o ma/uinarias en mo*imiento en la /ue
se reali"ara el traba!o-)s obligacin del traba!ador usar la ropa de traba!o durante las horas de traba!o-
Io se debe portar en los bolsillos ob!etos cortos pun"antes ni materiales /ue
puedan causar accidentes al traba!ador u a otros traba!adores-
%/0 N
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 15
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
16/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
3.3. MEDIO AMBIENTE
Sobre el tema del medio ambiente la empresa Petrobras )nerg#a S' es muy
responsable y seria en tratar de preser*ar la $auna y la *ida sil*estre de las
di$erentes especies de animales /ue *i*en en el rea en la /ue est ubicada la
Planta de Compresin de Gas Caranda y en los alrededores de los po"os
productores
4. E$PLOTACION DEL YACIMIENTO CARANDA
4.1. GEOLOGIA Y UBICACIN DEL YACIMIENTO CARANDA
)l Campo Caranda est ubicado en la Cuenca .ari!a, en la "ona de Santa Cru", en
su sector Ior ccidental, en el l#mite entre las "onas del Sub0andino y de la Llanura-
' la $echa se *iene reinterpretando la estructura de Caranda, habi+ndose de$inido/ue para los ni*eles someros se trata de un anticlinal de diseo elipsoidal,
relacionado con un resalto transpresi*o compresional i"/uierdo con estructuras /ue
tienden a con*erger y enrai"arse en el basamento paleo"oico ms pro$undo- 'l no
estar concluida esta reinterpretacin >a!uste hori"ontes y $allas en detalle?, para el
presente in$orme mantendremos la estructuracin antes conocida-
La secuencia estratigr$ica in*estigada corresponde a sedimentos marinos del
Sil%rico, De*nico y marino0continentales del Carbon#$ero, Nursico, Cretcico y.erciario de los /ue totali"an aproximadamente 23 reser*orios gas#$eros y
petrol#$eros
4.2. %ORMACIONES PRODUCTORAS DE &IDROCARBUROS
Cabe recalcar /ue cada una de las $ormaciones productoras del Yacimiento
Caranda poseen lentes de arena limpios en donde se produce la presencia de
hidrocarburos, tal como se muestra a continuacin:
Jormacin Chaco: 1, 4, 2, >Petrol#$ero y Gas#$ero?
Jormacin Yecua: C, D, ), J >Petrol#$ero y Gas#$ero?
Jormacin Petaca: .G, ., .& >Gas#$ero?
.N, .A, .L >Gas#$ero?
.Gas#$ero?
.S, .., .F, .O >Petrol#$ero?
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 16
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
17/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Jormacin Ca!ones: Petrol#$ero?
Petrol#$ero?
Petrol#$ero y Gas#$ero?
Petrol#$ero?
Petrol#$ero?
Jormacin Yantata: Cangapi >Petrol#$ero y Gas#$ero?
Jormacin San .elmo: 1 >Petrol#$ero?
2 >Petrol#$ero y Gas#$ero?
>Petrol#$ero y Gas#$ero?
Jormacin .aiguati: D >Petrol#$ero?
G >Petrol#$ero?
G1 >Petrol#$ero? G4 >Petrol#$ero?
G2 >Petrol#$ero?
< >Petrol#$ero y Gas#$ero?
Jormacin &/uir#: ( >Gas#$ero?
Jormacin obore: >Gas#$ero?
)n el A678 1 se puede obser*ar la columna estratigr$ica del YacimientoCaranda
4.3. SISTEMA DE PRODUCCION DE &IDROCARBUROS
Los po"os del Yacimiento Caranda se pueden clasi$icar en:
Po"os con surgencia natural
Po"os con sistemas de extraccin arti$icial
4.3.1. POZOS CON SURGENCIA NATURAL
Se dice /ue un po"o est en surgencia natural, cuando la presin en el $ondo del
mismo es su$iciente para impulsar su produccin hasta la super$icie-
.odos los yacimientos poseen una determinada presin esttica generada y
entrampada en las $ormaciones productoras >energ#a natural?-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 17
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
18/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Cuando dicha presin es mayor /ue la resultante de la columna hidrosttica del
po"o >la pro$undidad al aporte relacionada con la densidad de la me"cla?, ms la
p+rdida de carga contrapuesta por las instalaciones de super$icie= el po"o surgir-
)sta energ#a natural es consecuencia de:
)l gas contenido en solucin, o sea me"clado integralmente con el petrleo-
)l gas libre, comprimido en la parte superior de la capa petrol#$era >c%pula
gas#$era?-
La $uer"a impulsora de las aguas in$eriores, o sea las /ue estn por deba!o de
la acumulacin petrol#$era-
)n la medida en /ue los po"os son producidos, la presin de $ormacin *a
decayendo naturalmente por el desalo!o de *ol%menes de petrleo, gas y;o agua,
hasta /ue el po"o de!a de $luir- )s entonces cuando se debe recurrir a sistemas
arti$iciales de extraccin-
)n algunos casos, el gas no apro*echado se reinyecta a la $ormacin, tendiendo a
conser*ar las condiciones en /ue originalmente se hallaban los $luidos en el
reser*orio, en otros se reinyecta el agua extra#da desde el inicio de la produccin
del yacimiento, con el mismo $in-
Seg%n la $orma en /ue sea explotado el yacimiento en +ste primer per#odo,
depender la duracin de la surgencia natural, o lo /ue es lo mismo, elapro*echamiento o el derroche de energ#a-
Controlando la presin, dentro de rangos /ue estarn dados por las caracter#sticas
del reser*orio, a tra*+s de ori$icios $i!os o regulables para algunos casos, ser
posible e!ercer un e/uilibrio, /ue se mani$iesta en las tres reas de $lu!o en /ue se
puede es/uemati"ar el sistema-
)n el campo Caranda los po"os /ue poseen surgencia natural son los
denominados po"os gas#$eros y el %nico po"o petrol#$ero /ue posee esta
denominacin es el C'01334 LC Q LL
)n el A678 2se detalla el arreglo sub0super$icial de un po"o con surgencia
natural
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 18
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
19/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
4.3.2. POZOS CON SISTEMA DE E$TRACCION ARTI%ICIAL
)n un po"o $luyendo hay su$iciente energ#a almacenada en el yacimiento, para
/ue el $lu!o llegue hasta la estacin de $lu!o- La presin del yacimiento y el gas de
$onacin suministran esta energ#a de le*antamiento- Cuando la energ#a delyacimiento es muy ba!a para /ue el po"o $luya o cuando el *olumen de la tasa de
produccin deseada es menor de lo /ue la energ#a del yacimiento puede aportar,
necesariamente esto conlle*a a la instalacin de un m+todo de le*antamiento
arti$icial-
La eleccin del sistema de ele*acin arti$icial de un po"o dado depende muchos
$actores tales como:
La disponibilidad de la $uente de energ#a >gas, petrleo, energ#a el+ctrica?-
La distancia de los po"os a la $uente de energ#a-
La geometr#a del po"o-
Las caracter#sticas de los $luidos producidos-
Pro$undidad de los po"os-
Contenido de gas y agua presentes en los po"os candidatos
)n el Yacimiento Caranda en $uncin a lo antes mencionado el sistema de
extraccin arti$icial /ue presentan algunos po"os es el sistema de Gas Li$t
SISTEMA DE GAS LI%T.- )l Gas Li$t es la $orma del le*antamiento arti$icial /ue
ms estrechamente se parece al proceso de $lu!o natural- Puede ser considerado
la extensin del proceso de $lu!o natural-
)n un po"o de $lu!o natural, con$orme *ia!an los $luidos hacia la super$icie, la
presin de columna $luida es reducida, por la liberacin del gas en solucin y portanto el gas libre se ampl#a-
)l gas libre, siendo ms ligero /ue el petrleo es el /ue lo despla"a, reduce la
densidad del $luido y por tanto reduce el peso de la columna $luida encima de la
$ormacin-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 19
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
20/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)sta reduccin del peso de columna $luida produce la di$erencial de presin entre
el ellbore y el reser*orio /ue hace al po"o $luir-
Cuando el po"o produce agua !unto con el petrleo, la cantidad de gas libre en la
columna se reduce y para mantener la misma di$erencial de presin entre ellborey reser*orio se debe complementar el gas de $ormacin con gas de inyeccin
)n el A678 3 se detalla el arreglo sub0super$icial de un po"o con Gas Li$t
)l Sistema de Gas Li$t se presenta de dos tipos a saber:
Gas Li$t Continuo
Gas Li$t &ntermitente
4.3.2.1. GAS LI%T CONTINUO
)n este proceso, gas inyectado de manera cont#nua a presin relati*amente alta al
$ondo del po"o en la columna $luida- )ste gas inyectado se complementa al gas de
$ormacin para le*antar el $luido a la super$icie por uno o *arios de los procesos
siguientes:
La reduccin de la densidad $luida y el peso de columna de modo /ue la
di$erencial de presin entre el reser*orio y ellbore sea aumentado
La expansin del gas de inyeccin es tal /ue empu!a el l#/uido por adelante
reduciendo el peso de columna y aumentando la presin di$erencial entre el
reser*orio y el ellbore
Despla"amiento de baches de l#/uido por burbu!as grandes de gas /ue act%an
como pistones
)n este m+todo un *olumen continuo de gas a alta presin es inyectado dentro de
la tuber#a de produccin para aligerar la columna de $luidos hasta obtener unadi$erencial de presin su$iciente a tra*+s de la cara de la $ormacin y de este modo
permitir $luir al po"o a un gasto deseado- )sto se logra mediante una *l*ula de
$lu!o, la cual permite un posible punto de inyeccin pro$undo de presin disponible
y una *l*ula para regular el gas inyectado desde la super$icie-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 20
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
21/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
4.3.2.2. GAS LI%T INTERMITENTE
Si un po"o tiene una presin de reser*orio ba!a o un ritmo de produccin muy
ba!o, puede ser producido por una $orma de ele*acin de gas llamado $lu!ointermitente- Como su nombre lo indica, estos sistemas producen
intermitentemente o irregularmente y est diseado para producir al caudal /ue el
$luido entra de la $ormacin al interior del po"o- )n el sistema de $lu!o intermitente,
se permite /ue el $luido acumule y aumente en la tuber#a es decir, en el $ondo del
po"o-
Peridicamente, una burbu!a grande de gas de alta presin es inyectada en la
tuber#a muy rpidamente deba!o de la columna de l#/uido y la columna l#/uida esempu!ada rpidamente por la tuber#a a la super$icie-
La $recuencia de la inyeccin de gas en el sistema intermitente es determinada
por la cantidad de tiempo re/uerido para /ue el bache de l#/uido entre en la
tuber#a- La longitud del per#odo de inyeccin de gas depender del tiempo
re/uerido empu!ar el bache de l#/uido a la super$icie-
)ste sistema posee un controlador, el cual consiste en una *l*ula motri"
accionada por un tempori"ador- &nyecta el gas en el espacio anular en inter*alos
peridicos selecti*os- Los ciclos de inyeccin estn regulados en $uncin a la
acumulacin de los $luidos en el po"o, con el $in de proporcionar un r+gimen de
produccin ms e$ica"-
Dentro del Yacimiento Caranda los ciclos actuales de operacin para los po"os
/ue presentan este tipo de inyeccin son de:
Pozo Tiempo de cierre Tiempo de aperturaCAR-55 3 !"#$ 2 !"#$
CAR-16 1 !"# 1 !"#
)n el C98 N 1 se puede obser*ar las caracter#sticas de los po"os del
Yacimiento Caranda
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 21
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
22/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Pozo ObservacionesPet
(BPD)Gas
(MMPCD)Agua(BPD)
PSI PSI(!nea)
C"(n#$%)(Tubing)
CAR-2 P%&"!'%"! (GLS) 3 393 20 102 102 64
CAR-9LL P%&"!'%"! (GLS) 25 31 5 165 80 26CAR-9LC G#$*+%"! ---- 30 ---- 83 83 64
CAR-10 G#$*+%"! ---- 1111 2 198 170 38
CAR-11A G#$*+%"! ---- 451 ---- 68 68 64
CAR-14 G#$*+%"! ---- 259 ---- 340 100 12
CAR-15 G#$*+%"! ---- 60 ---- 64 64 64
CAR-16 P%&"!'%"! (GLS ,&.) 6 230 1 90 90 64
CAR-17 G#$*+%"! ---- 1015 ---- 172 136 44
CAR-21 G#$*+%"! ---- 454 ---- 243 240 64
CAR-23 P%&"!'%"! (GLS) 6 299 ---- 90 90 64
CAR-24 G#$*+%"! ---- 33 ---- 80 80 64
CAR-30 G#$*+%"! ---- 172 ---- 82 75 48CAR-34 G#$*+%"! ---- 453 ---- 100 90 40
CAR-41 P%&"!'%"! (GLS) 11 5 120 190 189 64
CAR-42 G#$*+%"! ---- 1053 ---- 500 160 20
CAR-43 G#$*+%"! ---- 1392 3 178 163 48
CAR-50 G#$*+%"! ---- 1590 ---- 141 141 64
CAR-55 P%&"!'%"! (GLS ,&.) 6 181 2 77 77 64
CAR-56 G#$*+%"! ---- 10 ---- 88 88 18
CAR-58 G#$*+%"! ---- 540 2 85 75 48
CAR-61 P%&"!'%"! (GSL) 16 409 2 115 110 46
CAR-62 G#$*+%"! ---- 570 2 345 100 18
CAR-67 G#$*+%"! ---- 1422 3 205 150 40
CAR-81 P%&"!'%"! (GSL) 16 311 1 92 92 64
CAR-104 G#$*+%"! ---- 346 ---- 74 73 64
CAR-1001 G#$*+%"! 4 325 3 89 89 64
CAR-1002LC P%&"!'%"! 472 453 3 610 100 16
CAR-1002LL P%&"!'%"! 31 130 2 120 80 16
CAR-1003 G#$*+%"! ---- 4037 19 2225 1120 20
CAR-1004LL G#$*+%"! 3 827 2 233 233 64
CAR-1006C G#$*+%"! ---- 992 ---- 72 72 64
CAR-1006T G#$*+%"! ---- 396 ---- 63 63 64
CAR-1008LC G#$*+%"! ---- 264 ---- 89 89 64CAR-1008LL G#$*+%"! 4 1010 2 230 226 64
CAR-1010LC G#$*+%"! ---- 740 ---- 72 72 64
CAR-1010LL G#$*+%"! ---- 1051 ---- 83 82 64
C98 N 1
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 22
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
23/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)n el A678 4 se puede obser*ar la ubicacin de cada uno los po"os
anteriormente descritos
4.3.2.3. DISTRIBUIDORES DE GAS LI%T
Los distribuidores de gas Li$t tal como su nombre lo indica se encargan dedistribuir el gas de inyeccin a cada po"o- )l gas llega desde la planta por una
l#nea matri", ingresa al calentador a precalentarse y es distribuido a cada po"o
pre*ia medicin por medio de placa ori$icio-
Dentro del Yacimiento Caranda se tiene instalados .res Distribuidores, los cuales
se detallan en el C98 N 2
&'uipo TAG Observacin Dimensiones
D,$&",/,!" N1 (PCG) SAI 1001 CAR-55 CAR-2 CAR-81D 114 1800
D,$&",/,!" N2 (C#!) SAI 1002 CAR-16 CAR-23 CAR-61D 114 3470
D,$&",/,!" N3 (C#!) SAI 1003 CAR-41 C!$/! MC-1460D 114 3600
D,$&",/,!" N4 (C#!) SAI 1004 /%"# % $%",,!D 114 2970
C98 N 2
Los elementos /ue componen un distribuidor de gas Li$t son los siguientes:
L#nea matri"
Calentador
Ol*ula reguladora de $lu!o o choc8e regulable-
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
24/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
recupera a tra*+s de una l#nea hacia el colector de campo, pre*io paso por un
ori$icio el cual reduce la presin del gas hasta la presin del colector-
CALENTADOR
)s un e/uipo diseado especialmente para /ue el $luido a calentarse pase por suinterior y absorba una determinada cantidad de calor /ue produ"ca un incremento
de su temperatura entre la entrada y la salida-
)l principio de $uncionamiento de los calentadores consiste en /uemar
combustible y trans$erir el calor producido por la combustin al $luido /ue se desea
calentar, para incrementar su temperatura-
Los Calentadores /ue operan dentro del Campo Caranda se detallan en el
C98 N 3
&'uipo TAG Dimensiones
C#'%!" N1 (C#!) CAI 1001D 30 10
C#'%!" N2 (C#!) CAI 1002D 30 10
C#'%!" N3 (C#!) CAI 1003D 30 10
C98 N 3
)ste sistema de calentamiento del gas de inyeccin se lo reali"a para:
)*itar la $ormacin de hidratos en el gas de inyeccin-
)*itar el taponamiento por congelamiento del ori$icio de la placa y los
cho/ues regulables, cuando hay una ca#da de presin-
Cuidar la l#nea de la corrosin-
)*itar /ue el hidrato llegue a las *l*ulas inyectoras-Seg%n la $orma de hacer pasar el $luido a calentar por dentro del e/uipo, pueden
clasi$icarse en Calentadores Directos y Calentadores &ndirectos-
Los calentadores &ndirectos se subclasi$ican en Calentadores &ndirectos 'biertos y
Calentadores &ndirectos Cerrados
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 24
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
25/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Dentro del campo Caranda se utili"an los calentadores indirectos abiertos, el cual
detallaremos a continuacin-
+ CALENTADOR INDIRECTO ABIERTO.-)n estos e/uipos, el $luido a calentar
circula por dentro de un ha" de tubos o serpent#n ubicado en el interior del cuerpodel calentador-
Juncionan con el cuerpo lleno de agua hasta un cierto ni*el /ue cubre al tubo de
$uego y al serpent#n- La llama en el interior del tubo de $uego calienta al tubo, y
este a la *e" al agua contenida en el cuerpo del calentador-
)l agua toma el calor y se lo transmite al $luido /ue circula por el interior de las
serpentinas, por lo /ue la transmisin de calor se hace de $orma indirecta, sin
contacto entre $luido a calentar y el tubo de $uego-
Iormalmente estos calentadores estn calibrados para regular la temperatura del
agua entre 123 y 15 RJ-
)l gas utili"ado como combustible para el calentador es tomado de la l#nea de gas
Li$t una *e" /ue haya pasado por el calentador- )ste gas combustible pasa por
una reguladora de presin tipo (&G N) a ser precalentado en el interior del
calentador, posteriormente a un pe/ueo pulmn decantador y un sistema de
$iltros a $in de reali"ar una purga antes del ingreso a las *l*ulas, luego de /ue el
gas pasa por las *l*ulas es distribuido hacia la l#nea del gas piloto y otra /ue *a
directamente al /uemador principal-
)stos e/uipos poseen un sistema automtico de encendido y apagado de la llama
de gas /ue calienta el agua en el interior- Por lo /ue la *l*ula piloto se puede
cerrar por los siguientes moti*os:
Cuando ocurre una ca#da del ni*el de agua en el calentador, el $lotador,
instalado en el interior, tendr un desbalance por lo /ue accionar#a el cierre de
la *l*ula piloto, obstruyendo as# el paso del gas combustible hacia el
/uemador
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 25
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
26/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Cuando ocurre un aumento de la temperatura del agua /ue circula en el
calentador, el sensor instalado en el mismo se dilatara ocasionando as# el corte
de gas combustible hacia el /uemador
VALVULA DE AGUJA REGULABLE
)stas se utili"an para regular el caudal de inyeccin de gas hacia los po"os de
Gas Li$t-
)n este caso en lugar del ori$icio se dispone de un asiento0ori$icio, en$rentado a
una agu!a /ue en su mo*imiento de aproximacin, restrin!a o no el caudal de
inyeccin- )l mo*imiento es transmitido por un *stago solidario a la agu!a, desde
un *olante exterior-
MEDIDORES DEL GAS DE INYECCIN
La $orma mas usual de medicin del gas de inyeccin es pro*ocando, mediante el
uso de un ori$icio, una di$erencia de presin /ue *ariar en $orma proporcional al
caudal /ue pase por el mismo- )stas *ariaciones de presin se registran o leen en
instrumentos /ue permitirn el clculo o darn el resultado del *olumen en $uncin
de las *ariaciones de la temperatura, del dimetro del ori$icio, del dimetro del
puente de medicin y de la densidad del gas-
)l Puente de
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
27/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
generar un mximo de presin di$erencial de acuerdo a la capacidad del
registrador /ue se usar- )n general los registradores tienen un l#mite de una
presin e/ui*alente a 133 pulgadas de columna de agua, o su e/ui*alente de 2-5
psi-
)l dimetro de la placa es optimo para /ue la lectura de presin di$erencial sea
representati*a en la carta, aproximadamente el 53M de la carta-
;+ REGISTRADORES: )stos gra$ican en una carta circular los *alores de presin
di$erencial, presin esttica y temperatura del per#odo de tiempo seleccionado /ue
puede ser de 4 horas o 9 d#as-
Las seales de presin esttica y temperatura son transmitidas por sistemas de
similares caracter#sticas a los medidores instantneos, como manmetros ytermmetros- La seal de presin di$erencial pro*iene de un con!unto de dos
$uelles o dia$ragmas, /ue combinan las presiones tomadas antes y despu+s de la
placa ori$icio-
)l rango de presin di$erencial est estandari"ado en 30133 pulgadas de agua, el
de presin esttica se determina por las presiones de traba!o de la instalacin, con
la capacidad del tubo de bourdon- Dentro del Campo Caranda se tiene los
siguientes tipos de registradores:
Los Distribuidores 1 y 4 cuenta con registradores de ' < 1''pulgadas de agua y
' < 15''psi de presin esttica-
)l distribuidor 2 cuenta con un registrador de ' < 2''de agua y ' < 2'''psi de
presin esttica-
4.3.3. ARBOLITO DE PRODUCCION
)l arbolito de produccin es en general, el elemento $inal /ue se instala en el po"o
para poner en produccin el mismo- )n t+rminos simples el rbol consta de una
serie de *l*ulas, bridas y conectores /ue permiten la circulacin controlada de los
$luidos producidos- )xiste una gran *ariedad de diseos y comple!idades- Pueden
ir desde unidades simples como las usadas en bombeo mecnico, /ue consisten
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 27
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
28/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
en una simple ca!a prensa T empa/uetaduras sin *l*ulas, a arbolitos muy
comple!os con inclusin de numerosas *l*ulas maestras y laterales-
4.3.3.1. TIPOS DE ARBOLITOS DE PRODUCCION
Dependiendo de su uso y de los ni*eles a producir en el po"o, se tienen arbolitos
simples, dobles, triples y cudruples- )n el campo Caranda se puede obser*ar los
arbolitos simples y dobles
Dependiendo de la presin de operacin del po"o, se tienen arbolitos roscados y
bridados= los arbolitos roscados son para ba!as presiones como ser de 4333 psi, y
los arbolitos bridados tienen un rango de presin de traba!o mayor, existen de
4333, 2333, 5333 psi- )n el campo Caranda se presentan los dos tipos de
arbolitos mencionados
.ambi+n existen arbolitos tipo Ucompactos@, /ue *ienen construidos en una sola
pie"a, diseados para altas presiones de traba!o, como ser 13333 y 43333 psi- La
di$icultad es su alto costo, su reparacin y mantenimiento- )n el campo Caranda
se tiene instalado este tipo de arbolito y esta ubicado en el po"o C'01332
Dependiendo de la marca de $abricacin, los arbolitos de produccin pueden ser:
Cameron, J
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
29/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
+ CABEZAL IN%ERIOR.-)s un alo!amiento conectado a la parte superior de la
tuber#a super$icial-
)st compuesto de una conca*idad >nido?, una brida superior para instalar
pre*entores, un cabe"al intermedio y una conexin in$erior-;+ CABEZAL INTERMEDIO.- Puede ser tipo carrete o un alo!amiento /ue se
conecta a la brida superior del cabe"al subyacente y proporciona un medio para
soportar la siguiente tuber#a de re*estimiento y sellar el espacio anular entre esta y
la anterior-
)st compuesto de una brida in$erior, una o dos salidas laterales y una brida
superior con una conca*idad o nido
COLGADOR DE TUBER"A DE REVESTIMIENTO.-Se asienta en el nido de un
cabe"al de tuber#a de re*estimiento in$erior o intermedio para soportar la tuber#a y
proporcionar un sello entre +sta y el nido-
CABEZAL DE TUBER"A DE PRODUCCIN.-)s una pie"a tipo carrete o un
alo!amiento /ue se instala en la brida superior del cabe"al de la ultima tuber#a de
re*estimiento- )sta constituido por una brida in$erior, una o dos salidas laterales y
una brida superior con una conca*idad o nido-
COLGADOR DE TUBER"A DE PRODUCCIN.0 Proporciona un sello entre la
tuber#a de produccin y el cabe"al de la tuber#a de produccin- Se coloca
alrededor de la tuber#a de produccin, se introduce en el nido y puede asegurarse
por medio del candado del colgador-
(RBOL DE V(LVULAS.- )s un con!unto de conexiones, *l*ulas y otros
accesorios con el propsito de controlar la produccin y dar acceso a la tuber#a de
produccin
+ V(LVULA MAESTRA.-)s la /ue controla todo el sistema con capacidad
su$iciente para soportar las presiones mximas del po"o- Debe ser del tipo de
apertura mxima, con un claro >paso? igual o mayor al dimetro interior de la
tuber#a de produccin= para permitir el paso de di$erentes herramientas, tales
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 29
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
30/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
como los empacadores, pistolas para disparos de produccin, etc- )n po"os de
alta presin se usan dos *l*ulas maestras conectadas en serie-
V(LVULA DE CONTRAPRESIN O DE RETENCIN *C&EC+.- Se encuentra
instalada en el colgador de la tuber#a de produccin o en el bonete del mediorbol, /ue sir*e para obturar el agu!ero en la tuber#a de produccin cuando se
retira el pre*entor y se *a a colocar el medio rbol
ESTRANGULADORES.- Los estranguladores, ori$icios o reductores, son un
estrechamiento en las tuber#as de $lu!o para restringir el $lu!o y aplicar una
contrapresin al po"o- Los estranguladores sir*en para controlar la presin de los
po"os, regulando la produccin de petrleo y gas o para controlar la in*asin de
agua o arena-
)ntre los tipos de estranguladores tenemos:
+ ESTRANGULADORES SUPER%ICIALES
ESTRANGULADOR POSITIVO.-)stn diseados de tal $orma /ue los ori$icios
*an alo!ados en un receptculo $i!o >porta0estrangulador?, del /ue deben ser
extra#dos para cambiar su dimetro-
ESTRANGULADOR AJUSTABLE.-)n este tipo, se puede modi$icar el dimetro
del ori$icio, sin retirarlo del porta0estrangulador /ue lo contiene, mediante un
dispositi*o mecnico tipo re*l*er-
;+ESTRANGULADORES DE %ONDO
)stranguladores /ue se alo!an en un dispositi*o denominado Uniple de asiento@,
/ue *a conectado en el $ondo de la tuber#a de produccin-
)stranguladores /ue se aseguran en la tuber#a de produccin por medio de un
mecanismo de ancla!e /ue act%a en un cople de la tuber#a, y /ue es accionadocon l#nea de acero-
ADAPTADOR.-)s una herramienta usada para unir conexiones de di$erentes
dimensiones- Puede conectar dos bridas de di$erente tamao o una brida con una
pie"a roscada-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 30
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
31/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
BRIDA ADAPTADORA DEL CABEZAL DE TUBER"A DE PRODUCCIN.- )s
una brida intermedia /ue sir*e para conectar la brida superior del cabe"al de
tuber#a de produccin con la *l*ula maestra y proporcionar un soporte a la
tuber#a de produccin-
V(LVULAS DE SEGURIDAD
+ AUTO CONTROLADAS.-)ste tipo de *l*ula *a colocada entre la *l*ula
lateral y el porta0estrangulador- Se accionan cuando se tienen cambios en la
presin, temperatura o *elocidad en el sistema de $lu!o-
Se usa para cerrar el po"o automticamente cuando la presin en la tuber#a de
escurrimiento decrece o se incrementa hasta ciertos l#mites-
;+ CONTROLADAS DESDE LA SUPER%ICIE.- Se les da el nombre de U*l*ulas
de tormenta@ y se usan generalmente en po"os marinos donde el control es ms
di$#cil y en "onas donde el mal tiempo es $recuente- )ste tipo de dispositi*o se
instala en la tuber#a de produccin= la *l*ula de tormenta se encuentra abierta
cuando el po"o est operando normalmente y se cierra cuando existe alg%n dao
en el e/uipo super$icial de produccin,
DESCRIPCIN DE LA V(LVULA DE SEGURIDAD INSTALADA EN EL POZO
CAR-1''3.- Como sistema de seguridad del po"o C'01332, se cuenta con una
*l*ula instalada en la armadura de super$icie, esta *l*ula es accionada por un
actuador neumtico, la cual esta conectada a un presostato, el cual corta el paso
del gas hacia el actuador de la *l*ula dando un cierre del po"o-
)l presostato esta calibrado para un cierre de po"o ya sea por alta o ba!a presin
de l#nea, las presiones de calibracin son:
Cierre por alta presin de l#nea 1H33 psi
Cierre por ba!a presin de l#nea H33 psi-
)l gas de instrumento hacia la *l*ula es tomado de una l#nea de gas del colector
de campo I R, el gas ingresa por una serie de depuradores para eliminar la
presencia de l#/uidos, luego pasa por una *l*ula reguladora de presin tipo (&G
N) la cual regula la presin a 1H3 psi- Posteriormente el gas ingresa por dos
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 31
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
32/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
deri*aciones, la primera deri*acin de gas ingresa directamente al piloto, al !alar la
perilla del mismo, permitiendo as# el paso de gas directamente al actuador de la
*l*ula
La segunda deri*acin ingresa por una *l*ula reguladora de presin, la cual
regula la presin de entrada de gas hacia el presostato permitiendo el paso del
gas hacia el piloto, manteniendo la *l*ula en posicin abierta- 'l existir una sobre
presin en la l#nea de produccin o una ba!a presin el ingreso de gas al piloto es
cortado, dando una seal de cierre de la *l*ula-
4.3.4. TRATAMIENTO ANTICORROSIVO DEL POZO CAR-1''3
INTRODUCCION.- )l po"o C'01332 es un po"o de gas ubicado en al Campo
Caranda dentro del Departamento de Santa Cru"- )l po"o $ue per$orado hasta una
pro$undidad total de 5323 mts y actualmente produce de tres inter*alos de
caoneos con topes a una pro$undidad de 516 mts
)ste po"o produce mayormente gas seco, agua de $ormacin y alto porcenta!e de
Dixido de Carbono >C4?, tal como se muestra en el anlisis cromatogr$ico en el
C98 N 4
Composicin * Mo+M%! 88.352
E! 0.284
P"!#! 0.028
I B/! 0.007
N B/! 0.010
I P%! 0.006
N P%! 0.000
%:#! 0.000
%! ; 0.000
N,&"
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
33/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
La presencia e interaccin de estos /u#micos dentro del po"o con$orman un
ambiente propicio para el desarrollo de corrosin dulce- )ste tipo de corrosin es
responsable de la perdida de material en las herramientas de completacin-
)s por esta ra"n /ue las mismas contienen una aleacin de 12M de Cromo,material /ue recubre los tubulares-
Sin embargo existen algunos sub0ensambles sin este tipo de recubrimiento /ue
estn expuestos a ser in*adidos por la corrosin- ' pesar de esta medida, tambi+n
se reali"a la inyeccin de aminas $#lmicas diariamente, as# como bombeo de este
tipo de /u#micos de manera peridica para as# reducir la reacciona de los /u#micos
con el acero dentro del po"o-
Dadas las condiciones particulares /ue presenta el po"o C'01332, es importantemantener un control del a*ance de la corrosin en el material de completacin- )n
esta situacin, un registro de corrosin puede ser muy bene$icioso en indicar si las
actuales medidas son e$ecti*as para reducir el a*ance de este $enmeno y
*eri$icar la condicin actual de la tuber#a ante el mismo-
OBJETIVO.- )l ob!eti*o primordial del tratamiento es recubrir las paredes internas
de la tuber#a de produccin con una me"cla anticorrosi*a hasta una pro$undidad
de 343 mts- )sto a /ue anteriormente se reali"aron traba!os de calibracin detuber#as de produccin ba!ando un calibrador 4V@, lo cual pro*oc un
desprendimiento de la me"cla anticorrosi*a adherida a las paredes internas de la
tuber#a-
DESCRIPCION DEL TRATAMIENTO.- )l tratamiento anticorrosi*o al C'01332
se basa en bombear una me"cla anticorrosi*a al 4M compuesta por Cronox CY0
69H3 y Diesel, con el ob!eti*o de proteger internamente a la tuber#a de produccin
desde super$icie hasta una pro$undidad deseada-
Para ello se obtiene una me"cla homog+nea de 43 (bls utili"ando 4 (bls de
Cronox y 16 (bls de Diesel- )sta me"cla es despla"ada seguidamente en dos
etapas por un bache de Diesel hasta /ue la
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
34/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Si se desea reali"ar el tratamiento anticorrosi*o, en super$icie, a la l#nea de
produccin desde boca de po"o hasta el Separador el tratamiento consiste en
inyectar una me"cla homog+nea de Cronox y Diesel a la tuber#a recubri+ndose as#
la pared interna de la misma, reali"ndose diariamente la medicin de los
siguiente compuestos tanto en boca de po"o como a la entrada del Separador
Los resultados de los anlisis se muestra en el C98 N 5
Punto e muestreo p/ /ierro 0es. de AminaC#%># % P!>! 6.8 0.5 230
L'%=## #' C!'%&!" PCG 6.8 0.75 170 S#',# %' S%#"#!" 6.9 0.5 36
C98 N 5
4.3.5. COLECTOR DE CAMPO
Fn colector es un con!unto de l#neas y *l*ulas /ue tienen como $uncin recibir la
produccin de todos los po"os /ue est+n ale!ados de la planta, para luego ser
conducido a los colectores de planta a tra*+s de la l#nea de produccin
Las partes con lo /ue cuentan los colectores son: manmetros, *l*ulas de
apertura y cierre de $lu!o, *l*ulas de seguridad o de ali*io= se recomienda utili"ar
las *l*ulas de V de giro por seguridad son ms $ciles de maniobrar
)n el C98 N ! se detalla los po"os /ue agrupa cada uno de los Colectores de
Campo dentro del Yacimiento de Caranda
&'uipo TAG Descripcin Pozos 'ue agrupa
C!'%&!" N 2 SAP-1002 B#?# P"%$,
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
35/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Por presencia de arena de $ormacin en el colector I R4 se cuenta instalado un
Desarenador *DES 1''+, el cual es drenado peridicamente hacia una cmara
ubicada al lado del mismo-
5. PLANTA DE COMPRESION DE GAS
Para una me!or comprensin de la PCG se ha decidido clasi$icar el proceso de la
misma en sistemas /ue se muestran a continuacin:
Sistema de recoleccin
Sistema de separacin
Sistema de compresin de gas
Sistema de deshidratacin de gas
Sistema de almacenamiento
Sistema de trans$erencia de condensado y petrleo
Sistema de Seguridad &ndustrial
)n el A678 5 se puede obser*ar las capacidades de los sistemas anteriormente
mencionados
5.1. SISTEMA DE RECOLECCION
5.1.1. COLECTORES.- Se trata de un con!unto de conexiones y *l*ulas /ue
permitirn mane!ar en $orma indi*idual y;o con!unta el $lu!o /ue ingresa en la
planta- Se compone de dos o tres l#neas de *l*ulas, seg%n la cantidad de
destinos adicionales /ue se utilicen, de tal manera /ue el ingreso de un po"o se
diri!aa la l#nea general o a otra l#nea /ue *a al sistema de control indi*idual-
)l mane!o de un colector al pasar un po"o a prueba debe de ser con mucho
cuidado por/ue puede causar problemas, como producir un ali*io o tambi+n llegar
a re*entar la misma l#nea de produccin o daar las *l*ulas /ue se tiene en el
colector, hay /ue tener en cuenta /ue las *l*ulas de apertura y cierre debemos
mane!arse simultneamente y tambi+n no llegar abrirlas de golpe /ue esto puede
llegar a daar las mismas-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 35
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
36/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)n la Planta de Compresin de Gas de Caranda, dependiendo de la presin de
los po"os /ue llegan al colector se tiene:
Colectores de ba!a traba!an a 530H3 psi de presin
Colectores de media traba!an a 1330113 psi de presin-
Colectores de alta traba!an a 4330443 psi de presin-
Colectores de s%per alta traba!an a E530E63 psi de presin
)n el C98 N #se puede obser*ar la distribucin de los po"os del Yacimiento
Caranda por colector
&'uipo TAG Descripcin Pozos 'ue agrupa
C!'%&!" N 3 SAP-1003 B#?# P"%$,
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
37/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
lo /ue es importante separar los productos indeseables y el agua de los
hidrocarburos-
)stos %ltimos tambi+n deben separarse para su traslado y posterior
procesamiento-
)l proceso de separacin es una de las primeras etapas y la ms com%n, de las
operaciones de campo, al mismo tiempo, una de las etapas mas criticas- )n este
sentido, se debe tener especial cuidado en el diseo y operacin de los
separadores-
Los separadores traba!an bsicamente ba!o el principio de reduccin de presin
para separar el gas y el l#/uido partiendo de una corriente de entrada,
posteriormente, el l#/uido y el gas por separados, se de!an reposar permitiendo
/ue el gas disuelto $orme pe/ueas burbu!as y escape, la niebla de l#/uidopresente en el gas cae por e$ecto de gra*edad- )l $lu!o turbulento permite separar
mas rpidamente las burbu!as de gas l#/uido, por esta ra"n existen separadores
/ue tienen una seccin donde se induce turbulencia, sin embargo la turbulencia es
totalmente per!udicial cuando se trata de separar la niebla de l#/uido de gas por
asentamiento, debido a ello el separador tiene *arios mdulos /ue reali"an
di$erentes $unciones-
5.2.1. PRINCIPIOS DE SEPARACIONLos principios $#sicos bsicos para la separacin son:
+ INSOLUBILIDAD ENTRE LOS %LUIDOS.- )l estado gaseoso y el l#/uido en
condiciones estables de temperatura y presin, as# como el agua y el petrleo, no
son solubles es decir /ue si bien se me"clan, no son miscibles, conser*ando su
estructura original-
;+ DI%ERENCIA DE DENSIDADES.-Los tres $luidos a separar conser*an en la
me"cla di$erentes densidades, actuando el e$ecto de la gra*itacin, de manera /ue
los $luidos se separan por di$erencia en el peso especi$ico de cada componente-
=+ DECANTACIN.-)s el e$ecto de la gra*edad sobre las di$erentes densidades
de los $luidos a separar, haciendo /ue el ms pesado tenga la tendencia a
acumularse en lo ms pro$undo-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 37
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
38/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
9+ COALESCENCIA.-)s la propiedad de las gotas de un mismo $luido a atraerse
y unirse entre si, $acilitando el proceso de decantacin-
5.2.2. MECANISMOS DE SEPARACION
)ntre los mecanismos de separacin, /ue tienen /ue *er con la estructura y
diseo del e/uipo, se puede considerar como ms importantes:
C&O)UE.- )l cho/ue de la me"cla a la entrada del separador propondr la
dispersin de los $luidos de di$erente densidad-
CAMBIO DE VELOCIDAD.- )ste cambio es asociado al principio de inercia, los
cambios de *elocidad se mani$estaran en una reduccin de *elocidad de cada unade las $ases en $orma di$erente y consecuente con sus densidades-
CAMBIO DE DIRECCIN.0 )xisten la tendencia a la separacin entre $ases,
cuando al $luido se le modi$ica su direccin, generada por la di$erencia de
densidad de los $luidos-
TIEMPO DE RESIDENCIA.- )s el tiempo /ue le lle*a al $luido pasar por el
separador- Para un determinado caudal o $lu!o, este tiempo esta $undamentado
por el *olumen disponible- )st dado por el dimetro del separador, el largo, y elni*el de l#/uido de operacin- Fn aumento de estos parmetros causara un
aumento en el tiempo de residencia-
)l tiempo de residencia es necesario para obtener una buena separacin, pero
posee una estrecha *inculacin con la presin, temperatura y caracter#sticas del
$luido: > Viscosidad = > tiempo de residencia
< Viscosidad = < tiempo de residencia
5.2.3. TIPOS DE SEPARADORES
)xisten tres tipos bsicos de separadores, la eleccin de uno de ellos depende
sobre todo de su aplicacin y $actores econmicos-
+ SEPARADORES VERTICALES
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 38
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
39/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)l $luido ingresa tangencialmente por una entrada des*iada /ue pro*oca una
primera separacin e$iciente debido a tres operaciones simultneas sobre el $lu!o
de asentamiento gra*itacional, centri$ugacin e impacto del $luido contra la pared
del separador- )l gas asciende y el l#/uido desciende al sector de acumulacin-
)xiste un de$lector cnico /ue separa la seccin de acumulacin de l#/uido de la
seccin de la primera separacin para asegurar el reposo del l#/uido, ni*el
controlado y separacin del gas disuelto-
Las pe/ueas gotas de l#/uidos acarreadas por la corriente ascendente de gas se
separan en los de$lectores centr#$ugos cerca de tope- Jinalmente el extracto de
niebla en la salida del gas extrae las part#culas de l#/uido por medio de ori$icios
microm+tricos, las part#culas se unen y $orman gotas /ue caen por su peso a la
seccin de acumulacin de l#/uido-;+ SEPARADORES &ORIZONTALES.
)stos separadores pueden ser de simple o doble tubo-
)n el separador de simple tubo, el $luido ingresa y choca contra un de$lector y con
la pared del separador, lo /ue resulta es una e$iciente primera separacin- )l
l#/uido cae a la seccin de acumulacin por medio de de$lectores hori"ontales
/ue sir*en para liberar el gas disuelto- )l gas $luye hori"ontalmente chocando con
de$lectores colocados en ngulo de 5 liberando el l#/uido por desli"amiento-Generalmente se coloca un extracto de niebla cerca de la salida de gas-
)n el tipo de doble, el tubo superior act%a como seccin de separacin y el in$erior
es la seccin de acumulacin de l#/uido- )ste separador es similar al de simple
tubo pero tiene mayor capacidad de mane!o de l#/uido-
)l l#/uido generado en la seccin de primera separacin es drenado al tubo
in$erior- )l gas h%medo $luye a tra*+s de los de$lectores en el tubo superior a alta
*elocidad- )l l#/uido generado se drena a la seccin in$erior y luego al tubo
in$erior-
=+ SEPARADORES ES%>RICOS
)ste tipo de separador esta diseado para traba!ar ba!o todas las condiciones de
cesacin posibles de gas y l#/uido tales como gra*edad, ba!a *elocidad, $uer"a
centr#$uga y super$icie de contacto- )n la entrada de $luido existe un Udi*erter@ y
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 39
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
40/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
extiende el $lu!o tangencialmente contra la pared del separador, el l#/uido se
di*ide en dos corrientes despu+s de llegar hasta la mitad de recipiente y se
despla"a alrededor de las paredes, luego cae a la seccin de acumulacin de
li/uido de *elocidad pro*ocada en la corriente, adems se tiene un extracto de
niebla para separar las part#culas ms pe/ueas-
5.2.4. PAR(METROS DE OPERACIN DE LOS E)UIPOS )UE INTERVIENEN
EN EL SISTEMA DE SEPARACION
&'uipo TAG 1P oper 1T oper 1P m23ima 1T m23ima Dimensiones
D%$#"%#!" %"!/,
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
41/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
S%#"#!"A/:,',#" TS 1004 50 $, 80 250 $, 185
D 15.00
V!'@%&"! %"/%# SEP 1008 50 $, 30 300 $, 32
D 29.00 3.00
C98 N
5.2.5. DESCRIPCION DEL SISTEMA DE SEPARACION
)l proceso de separacin empie"a en el colector de planta, el cual tiene la $uncin
principal de recepcionar todo el hidrocarburo /ue llega a la planta de los di$erentes
po"os, para luego en*iarlos al separador, ya sea al de produccin o al de ensayo,
pasando antes por un desarenador /ue tiene como $inalidad la de extraer la mayor
cantidad posible de slidos >arena? /ue *ienen !unto al $luido
Los $luidos ingresan al separador por su sector medio, circulan por el interior del
e/uipo durante un cierto tiempo mientras se produce el $enmeno de separacin
debido a la di$erencia de peso entre el gas y el l#/uido-
Durante este proceso las burbu!as de gas ascienden a la parte superior del
separador por ser ms li*ianas, y los l#/uidos *an descendiendo por ser ms
pesados y se acumulan en la parte in$erior-
Si el caudal /ue recibe el separador es alto, la *elocidad de circulacin del gas en
el interior del mismo ser ele*ada y puede arrastrar hacia la parte superior a las
gotas ms pe/ueas de petrleo pul*eri"ado- Para e*itar estas p+rdidas y
$a*orecer la separacin, se disean de$lectores de turbulencia, de$lectores de
condensacin y $iltros re!illas como elementos internos del e/uipo-
)stos dispositi*os, como los extractores de nieblas, /ue se colocan en el interior
de un separador, normalmente se disean para permitir /ue el gas pase a tra*+s
de los mismos pero e$ectuando bruscos cambios de direccin- 'l mismo tiempo,
esta corriente de gas impacta contra una super$icie de cho/ue, produci+ndose la
coalescencia de las part#culas, las /ue al aumentar de tamao caen por gra*edad
a la parte in$erior del e/uipo-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 41
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
42/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
'dems, por el hecho de /ue la corriente de gas y l#/uido es conducida por el
interior de una caer#a dentro de la cual existe una determinada presin, y /ue al
ingresar al separador se produce una brusca expansin en una cmara ms
amplia, el $lu!o pierde *elocidad, cortando el arrastre de part#culas, permitiendo la
ca#da gra*itacional de las mismas hacia el lecho l#/uido-
La Planta de Compresin de Gas existen separadores encargados de separar el
gas /ue llega a la planta, estos separadores estn agrupados de la siguiente
manera:
+ SEPARADORES DE GAS DE BAJA PRESIN.- Son dos e/uipos cil#ndricos
/ue traba!an en paralelo a una presin de 5' ?@- 5 PSIG con una capacidad
aproximada de 43 barriles c;u- )stos e/uipos separan l#/uidos y gas de los po"os
de ba!a presin pro*eniente del campo y reciben el l#/uido pro*eniente de los
separadores de media y alta presin-
)stos separadores recepcionan la me"cla de los po"os de (a!a presin del campo
Caranda /ue llegan a los colectores de ba!a presin= dos de ellos se denominan
Separadores de produccin o de Grupo *STR 1''1 STR 1''2+ y el otro,
Separador de )nsayo o de Prueba *STR 1''3+ con sus respecti*os
desarenadores- La $uncin /ue cumplen estos separadores, es de $raccionar la
me"cla, en lo /ue es gas, petrleo y agua, para el caso del Separador STR 1''3 y
no as# en los Separadores STR 1''1 STR 1''2 puesto /ue estos son
separadores bi$sicos
)stos $luidos salen del separador, por sus respecti*as l#neas, el gas es registrado
en un puente de medicin y posteriormente $luye al proceso de compresin
)n el Separador STR 1''3el petroleo es medido a tra*+s de contenedores /ue
retienen el agua y el petroleo, indi*idualmente- Fna *e" registrado el *olumen del#/uidos, los contenedores poseen en su interior $lotadores /ue accionan un
engrana!e para reali"ar el descargue del l#/uido- )l *olumen de retencin en los
contenedores es de 1 (bl
Luego /ue se drena los l#/uidos de los contenedores estos se !untan nue*amente
para $luir hacia los .an/ues de 'lmacena!e
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 42
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
43/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
;+ SEPARADOR DE MEDIA PRESIN.- es un e/uipo cil#ndrico /ue traba!a a
una presin de 11' ?@- 5 PSIGcon una capacidad aproximada de 13 barriles-
)ste e/uipo separa los l#/uidos y gas de los po"os de media presin pro*eniente
del campo-
)ste separador *SEP 1''!+ recepciona los gases de los po"os de
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
44/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
registrador de caudal y posteriormente se une con la descarga del gas del Sistema
de Compresin, debido a su ele*ada presin y los l#/uidos se drenan hacia los
separadores de alta presin para su segunda etapa de separacin
SEPARADORES DE PRUEBA O ENSAYO
DESCRIPCIN DEL SEPARADOR DE PRUEBA DE BAJA PRESIN
)s un e/uipo cil#ndrico /ue traba!a a una presin de 5' ?@- 5 PSIG con una
capacidad aproximada de 9 barriles= este e/uipo separa l#/uidos y gas del po"o
del sistema de ba!a presin /ue se haya elegido para ensayo, con el $in de
cuanti$icar los caudales de l#/uidos >'gua y petroleo? por el Ool%metro y el gas por
registradores de $lu!o-
)l mismo e/uipo se utili"a para la cuanti$icacin de los l#/uidos de alg%n po"o /ue
se prueba en el Separador de Prueba de 'lta Presin-
DESCRIPCIN DEL SEPARADOR DE PRUEBA DE MEDIA PRESIN
)s un e/uipo cil#ndrico /ue traba!a una presin de 11' ?@- 5 PSIG con una
capacidad aproximada de 13 barriles- )ste e/uipo separa l#/uidos y gas del po"osometido a prueba de los sistemas de ba!a, media o alta presin- La cuanti$icacin
de los *ol%menes de l#/uidos se reali"a en los *ol%metros del separador de
ensayo de ba!a presin y el gas por registradores de $lu!o
DESCRIPCIN DEL SEPARADOR DE PRUEBA DE ALTA PRESIN
)s un e/uipo cil#ndrico /ue traba!a una presin de 22' ?@- 5 PSIG con una
capacidad aproximada de 9 barriles- )ste e/uipo separa l#/uidos y gas del po"o
de alta presin sometido a prueba de produccin- Los *ol%menes de l#/uido se
miden en los *ol%metros del separador de ensayo de ba!a presin y el gas por
registradores de $lu!o-
DESCRIPCIN DEL SEPARADOR AU$ILIAR
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 44
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
45/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)s un e/uipo cil#ndrico /ue traba!a a una presin de 5' ?@- 5 PSIG con una
capacidad aproximada de 63 barriles- )ste e/uipo separa l#/uido de los po"os /ue
necesitan reestablecer su produccin-
5.2.!. COMPONENTES DE UN SEPARADOR
Para una operacin e$iciente y estable sobre un amplio rango de condiciones, un
separador esta constituido en $orma general por los siguientes componentes-
Fna seccin de separacin primaria para la separacin de la mayor porcin de
li/uido de la corriente y reducir la turbulencia del $lu!o- )sta separacin see$ect%a a trabes de un cambio de direccin mediante una entrada tangencial, la
cual imparte un mo*imiento circular a los $luidos >induciendo una $uer"a
centr#$uga al $lu!o?, reduciendo a la *es la *elocidad de los mismos-
Fna seccin de separacin secundaria para remo*er las pe/ueas gotas de
l#/uido- La mayor $uer"a de separacin en esta seccin es la gra*edad, por lo
/ue es importante minimi"ar la turbulencia y *elocidad del gas a la entrada y
disponer de una longitud su$iciente del separador-
Fna seccin de entrada de niebla para remo*er las gotas mas pe/ueas de
li/uido /ue no lograron eliminarse en las secciones primarias y secundarias- )l
cho/ue y;o $uer"a centri$uga son los mecanismos de separacin en esta parte
del separador-
Fna seccin de almacenamiento de l#/uidos para eliminar y descargar el
l#/uido separado de la corriente de gas- )sta parte del separador debe tener
su$iciente capacidad para mane!ar posibles baches de l#/uido, de tal manera/ue el l#/uido separado no sea arrastrado por la corriente de gas-
)ntrada de la me"cla li/uido0 gas y sus respecti*as descargas, petrleo y agua
controladas con *l*ulas diseadas especialmente para control de presiones y
ni*eles-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 45
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
46/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Oisores, donde se puede obser*ar en $orma ob!eti*a los ni*eles en el
separador del petrleo y agua-
Sistema de seguridad, $ormato por: *l*ulas de ali*io de presin o *l*ulas de
seguridad, las cuales tienen como $uncin despresuri"ar el separador cuandoeste presenta un aumento de presin $uera del rango de operacin, su
$uncionamiento es automtico-
5.2.#. SISTEMAS DE PROTECCIN DE LOS SEPARADORES
Los separadores instalados en la Planta de Compresin de Gas Caranda poseen
un sistema de seguridad /ue consiste en:
Ol*ulas de control de presin para ali*iar al /uemador cuando la presin
excede el *alor $i!ado
Ol*ulas de seguridad de apertura total /ue cierran al acti*arse el paro de
Separadores o paro total de Planta
Ol*ulas de seguridad de presin >*l*ulas de ali*io?, de apertura local cuando
se excede la presin de seteo-
Placas de estallido >disco de ruptura?-
Sitchs de alto ni*el en los separadores-
Sitchs de ba!o ni*el en los separadores-
5.3. SISTEMA DE COMPRESION DEL GAS
5.3.1. MOTOCOMPRESORES
Fn motocompresor es un e/uipo integrado por un motor alternati*o de combustin
interna, de aspiracin natural o sobrealimentada y operando generalmente con
gas natural como combustible y de un compresor reciprocante, integrado al motor
o acoplado al mismo-
)stas unidades son de buena e$iciencia t+rmica y tienen una aceptable $lexibilidad
en lo re$erente a relacin de compresin y capacidad de carga- Los cilindros son
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 46
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
47/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
$abricados en di*ersos tamaos y rangos de presin para satis$acer las mayores
condiciones de operacin-
Cada una de estas unidades estn compuestas por un motor 7au8esha modelo
7L934GS& a excepcin del
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
48/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
MC-06 L 7042 GSI COOPER AMA 4 1100 G#$%$ % A'MC-07 L 7042 GSI COOPER AMA 4 1100 G#$%$ % A'
MC-08 L 7042 GSI COOPER AMA 4 1100 G#$%$ % A'
MC-09 L 7042 GSI COOPER AMA 4 1100 G#$%$ % A'
C98 N
5.3.3. TIPOS DE COMPRESORES
)xisten dos sistemas principales de compresin:
COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO O %LUJO
INTERMITENTE.- )n los /ue se con$irman *ol%menes sucesi*os de gas en un
espacio cerrado y se ele*a la presin
COMPRESORES DE %LUJO CONTINUO.-)n estos, la rpida rotacin de un
elemento acelera el gas, con*irtiendo la alta *elocidad en presin-
Los tipos principales de compresores son:
Compresor eciprocante es una m/uina de despla"amiento positi*o en la
cual el elemento de compresin y despla"amiento es un pistn al /ue se le da
mo*imiento reciprocante mediante un cilindro-
Compresor otati*o de Despla"amiento Positi*o, m/uina en la /ue la
compresin y el despla"amiento se e$ect%a por la accin positi*a de elementos
rotati*os-
Compresor de 'spa Desli"able, m/uina de despla"amiento positi*o en la /ue
h+lice axial desli"a radialmente en un rotor exc+ntrico montado en una camisa
cil#ndrica- )l gas atrapado entre las aspas es comprimido y despla"ado-
Compresor de Pistn L#/uido es una m/uina de despla"amiento positi*o en la
/ue se utili"a agua u otro l#/uido como pistn para comprimir y despla"ar el
gas-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 48
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
49/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
Compresor de Dos 'spas &mpulsoras ectas, m/uinas de despla"amiento
positi*o en la /ue dos aspas impulsan el gas atrapado y lo lle*an hacia
descarga-
Compresor elicoidal o de 'spas )spirales, m/uina de despla"amientopositi*o con dos rotores internos en $orma helicoidal /ue comprimen y
despla"an el gas-
Compresor Centr#$ugo es una m/uina dinmica en la /ue uno o ms
impulsores rotarios, impulsan y aceleran el gas= el $lu!o es radial-
Compresor 'xial es una m/uina en la /ue la aceleracin del gas se obtiene
por la accin de un rotor en $orma de paleta- )l $lu!o es axial-
Compresor
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
50/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
extraen, del gas a ser comprimido, el li/uido /ue pudiera $ormar, debido a la
condensacin, adems de /ue debe de existir una re$rigeracin intermedia entre
etapas de compresin, ya /ue de no ser as#, entrar#a gas caliente en el etapa de
admisin, el cual al ser comprimido, se recalentar#a y podr#a llegar a la rotura del
compresor por un calentamiento excesi*o-
Los depuradores y aeroen$riadores /ue inter*ienen en el sistema de compresin
se los puede obser*ar a continuacin:
&'uipo TAG 1P oper. 1T oper. 1P m23. 1T m23. Dimensiones
D%/"#!" % $/,
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
51/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
+ SISTEMA DE PRESIN BAJA
)l gas /ue $ue separado en el Sistema de (a!a Presin, es conducido a tra*+s de
una l#nea de $lu!o hacia el Depurador *SES 1''1+ en donde se atrapa los l#/uidos
/ue pudiera contener, para /ue luego la corriente de gas se diri!a hasta la PrimeraSuccin del
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
52/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)l gas /ue $ue comprimido en el anterior sistema de compresin mas la corriente
de gas /ue pro*iene del Sistema de Separacin de 'lta Presin son conducidos a
tra*+s de l#neas de $lu!o hacia el Depurador *SES 1''3+ en donde se atrapa los
l#/uidos /ue pudiera contener, para /ue luego la corriente de gas se diri!a hasta la
Primera Succin de los
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
53/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
AEROEN%RIADORES DE GAS.-Son cooler /ue se encargan de hacer recircular
por dentro de los compresores el gas $ri para poder ba!ar hasta un 3M de su
temperatura del compresor y tambi+n sir*en para poder en$riar el aceite /ue esta
circulando por los compresores-
AEROEN%RIADORES DE &2O.- )stos en$riadores sir*en para en$riar el agua /ue
circula dentro de los compresores para as# mantener en buen $uncionamiento los
compresores y e*itar el recalentamiento-
Para ello se tienen instalados dos bombas *MOE 1'1'+ y *MOE 1'11+, /ue
succionan el agua re$rigerante de los
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
54/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)ste e/uipo instalado en el campo recibe los gases pro*enientes de las siguientes
$uentes:
De los po"os C'01334 y C'056, debido a emanaciones en la planchada de
los mismos Del po"o C'011 y C'015, debido a la perdidas en el casing, presuntamente
por mala cementacin
Del po"o C'012, debido a la ba!a presin de surgencia
)ste e/uipo recoge los gases /ue emanan de las planchadas de los po"os C'0
1334 y C'056 a tra*+s de una Geomembrana instalada a aproximadamente
53cm de la super$icie- Los gases /ue emanan en dichos po"os son atrapados por
la Geomembrana e*itndose as# la emanacin al medio ambiente lo /ue podr#a
pro*ocar accidentes-
Fna *e" /ue el gas es atrapado, la corriente del mismo $luye a tra*+s de tuber#as
hacia la Primera )tapa de Compresin del
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
55/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
5.3.#.1. PAR(METROS DE OPERACIN DEL MOTOCOMPRESOR DE CAMPO
*MC-14!'+
&'uipo 0PM 1P Succ 1P Desc, 1P Desc6 1P Desc71T
Ci+in,1T
Ci+in61T
Ci+in7
MC-1460 834 0 $, 30 $, 110 $, 250 $, 239 262 224
5.4. SISTEMA DE DES&IDRATACION DEL GAS
La deshidratacin por glicol es un proceso de absorcin donde el *apor de agua
se disuel*e en una corriente de glicol l#/uido- Seguidamente este *apor de agua
es extra#do del glicol mediante aplicacin de calor, al her*ir el agua se desprende
del glicol, el cual se regenera o reconcentra tornndose apto para *ol*er a ingresar
al proceso-
VENTAJAS DEL TRIETILENGLICOL
Se regenera ms $cilmente a una solucin de E60EE,5 por ciento en unseparador atmos$+rico debido a su alto punto de ebullicin y otras propiedades
$#sicas- )sto permite depresiones ms altas del punto de roc#o en el rango de
63013J-
.iene una temperatura inicial de descomposicin terica de 3 mientras /ue
la temperatura del Dietilenglicol es solamente 246J-
Las p+rdidas por la *apori"acin son ms ba!as
Se re/uiere un e/uipo ms simple para regeneracin-
Los costos de operacin de la deshidratacin y de capital son ms ba!os /ue
con el Dietilenglicol
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 55
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
56/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
5.4.1. DESCRIPCION DE LOS E)UIPOS )UE INTERVIENEN EN EL SISTEMA
DE DES&IDRATACION
ABSORBEDOR O CONTACTOR.- La $uncin del absorbedor es poner en
contacto el gas h%medo con el glicol, para /ue el glicol pueda remo*er el *apor deagua del gas h%medo- )xisten contactores /ue usan bande!as >tipo burbu!a o
campanas? o empa/ues regulares en su parte interna para e$ectuar el contacto
directo del gas y el glicol- )n cual/uiera de los dos casos el contacto es en $lu!o
in*erso
%ILTROS DE CARBN ACTIVADO.- Son usados para eliminar hidrocarburos,
productos de degradacin del glicol, sur$actantes, /u#micos usados para
tratamientos de po"os, aceites lubricantes de compresores-
BOMBA IMRAY: (omba de pistn de intercambio de energ#a- Ftili"a la presin
del retorno de glicol de la .orre de Contacto como medio combustible para
accionar la bomba- Su caracter#stica es /ue por cada *olumen de gas /ue se
absorbe en el .rietilenglicol enri/uecido /ue sale del contactor, deben aadirse
dos *ol%menes ms de gas del gas h%medo alimentado para suministrar su$iciente
energ#a al impulsor para la bomba de .rietilenglicol puro-
TAN)UE ACUMULADOR DE GLICOL.-)s un recipiente usado para almacenarglicol regenerado para la succin de la bomba, generalmente esta construido
como parte integral del reher*idor o en $orma separada-
INTERCAMBIADORES DE CALOR.-)l intercambiador glicol0glicol /uita el calor
del glicol pobre, caliente, /ue retorna al absorbedor y lo entrega al glicol rico /ue
*a al destilador ahorrando energ#a- )l intercambiador glicol0gas sir*e para
calentar ligeramente el gas seco /ue sale del absorbedor y en$riar ligeramente el
glicol caliente entrante-COLUMNAS DE DESTILACIN.-)s el recipiente locali"ado en la parte superior
del reher*idor donde tiene lugar la destilacin del glicol y agua- Las columnas
destiladas estn normalmente empacadas y tienen condensadores con aletas o
espirales de re$lu!o >serpentines? en la parte superior para en$riar los *apores de
glicol y parte de *apor de agua de salida, para pro*eer el re$lu!o para la columna-
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 56
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
57/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)ste arreglo controla la condensacin y reduce las perdidas de glicol- )l *apor de
agua /ue sale del tope del despo!ador contiene pe/ueas cantidades de
hidrocarburos *oltiles y se lo *entea normalmente a la atms$era-
RE&ERBIDOR.-)s el recipiente /ue suministra calor para separar el glicol y elagua por simple destilacin- )l glicol es calentado a una temperatura entre 263 y
33 RJ- Para remo*er su$iciente *apor de agua para regenerar el glicol en E6-5
0EEM- Los reherbidores pueden ser de $uego directo o calentados por *apor o
aceite caliente-
)l ni*el de glicol en el reher*idor es mantenido por un *ertedero de derrame- )l
exceso de glicol $luye hacia dentro del tan/ue de compensacin por gra*edad-
)n el siguiente cuadro se puede obser*ar los e/uipos /ue inter*ienen en el
Sistema de Deshidratacin de la Planta de Compresin de Gas Caranda
&'uipo TAG
T!""% !&!"# TOR 1001
,'&"! % #"
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
58/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
llenadas de glicol donde hace contacto #ntimo- )l gas despide *apor de agua al
glicol y pasa a tra*+s de un eliminador de neblina en la parte superior del
absorbedor para retener cual/uier li/uido atrapado-
%LUJO DE GLICOL.- )l glicol concentrado seco, magro se bombeacontinuamente a la bande!a superior del absorbente-
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
59/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)l almacenamiento constituye un elemento de sumo *alor en la explotacin de los
ser*icios de hidrocarburos ya /ue:
'ct%a como un pulmn entre produccin y transporte para absorber las
*ariaciones de consumo- Permite la sedimentacin de agua y barros del crudo antes de despacharlo por
oleoducto o a destilacin-
(rindan $lexibilidad operati*a a las re$iner#as-
'ct%an como punto de re$erencia en la medicin de despachos de producto, y
son los %nicos aprobados actualmente por aduana-
La Planta de Compresin de Gas de Caranda cuenta con dos tan/ues dealmacenamiento para petrleo y un tan/ue de almacenamiento de agua-
)stos tan/ues cuentan con un *isor transparente /ue indica la altura de la
inter$ase agua0petrleo, una *l*ula de drena!e para el agua, dos *enteos para
permitir /ue el gas arrastrado salga a la atms$era, una boca en la parte superior
para e$ectuar las mediciones, una l#nea de entrada /ue lo comunica con el
separador de ba!a presin, una l#nea para el $luido pro*eniente de los depuradores
y una l#nea para la trans$erencia, cuando se reali"a el bombeo
)n el C98 N 12 se pude obser*ar las caracter#sticas de los tan/ues de
almacena!e de Petroleo de la Planta de Compresin de Gas de Caranda
9OMB0& D& &:8IPO Tan'ue 91 , Tan'ue 91 6
N DE TANUE (TAG) TS 1002 TS 1003
UBICACIJN P'# % C!"%$,
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
60/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
ALTURA CARGA MUERTA () 516 364
C98 N 12
5.5.1. MEDICION DE VOLUMENES DE LA PRODUCCIONMEDIDORES DE LI)UIDOS
)n la Plante de Compresin de Gas se tienen instalados medidores digitales para
cuanti$icar el *olumen de petroleo- Pero tambi+n se puede reali"ar esta medicin
en $orma manual- )stos dos m+todos se detallan a continuacin
+ MEDICION MANUAL
Para medir en un tan/ue, +ste debe estar calibrado cada cent#metro, desde el
$ondo hasta el punto superior- Para medidas correctas no se puede tomar
simplemente un $actor por cent#metro y calcular de tal $orma, por/ue existen
di$erencias en el interior ante serpentinas de cale$accin, bocas de acceso, caos
toma muestras e instalaciones internas de cual/uier tipo-
Los instrumentos /ue se utili"an en la medicin de tan/ues se detallan a
continuacin:
CINTA M>TRICA.- )sta debe ser de acero milimetrada con portacintas /ue $acilita
su mane!o y cuya argolla de sost+n corresponda al cero de la cinta >mediciones de
*ac#o? o /ue corresponda a un *alor de medida tal /ue el cero est+ en la parte
in$erior del piln >mediciones de altura0contenido?
PILN.- )ste instrumento esta construido de bronce, rectangular y 43 mm de
largo, con lectura en mil#metros desde 63 a 43 usado para mediciones de *ac#o-
)n su extremo superior tiene una presilla para enganchar la cinta y un tornillo deregulacin /ue permite regular con precisin la distancia entre el cero de la cinta y
63 mm del piln
UNIV. ROGELIO MARTINEZ AMPUERO 60
-
5/27/2018 Planta de Compresion de Gas Caranda.doc
61/91
PLANTA DE COMPRESION DE GAS CARANDA PETROBRAS ENERGIA SA
)n las mediciones de altura >contenido? se utili"an un piln de bronce terminado
en punta y 1H3 mm de largo- )n este caso el cero de la cinta se inicia en la punta
del piln-
VARILLA PARA MEDICIN DE AGUA.- )sta construidade bronce, milimetrada,de 533 mm de longitud m#nima y seccin circular o cuadrada-
PASTA SENSIBLE AL AGUA.- )s un producto /ue se extiende sobre la *arilla
para la medicin de agua libre a $in de hacer *isible el corte ya /ue cambia de
color al entrar en contacto con el agua-
POMADA.- )s un producto /ue se extiende sobre la cinta m+trica para la medicin
de petroleo a $in de hacer *isible el corte
MEDICION DE PETROLEO.- Para reali"ar la medicin manual de los
hidrocarburos l#/uidos >petroleo y gasolina? de la Planta de Compresin de Gas
primeramente se procede a tomar los siguientes parmetros, cuando se reali"a la
medicin con los instrumentos anteriormente descritos- Los datos a continuacin
corresponden al .an/ue I 1
PA0AM&T0OS DATOSA'&/"# %' P%&"!'%! ; A=/# 5360
A'&/"# %' A=/# 315
T%%"#&/"# %' T#H/% 77 T%%"#&/"# % '# /%$&"# 76
G"#%# % '# /%$&"# 60 API
Fna *e" obtenidos los anteriores parmetros, se procede a calcular de la siguiente
manera:
PRIMER PASO.- Con las alturas obtenida