dimensionamiento de un sistema de tratamiento de agua de formaciÓn previo a su disposiciÓn

7/31/2019 DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA DE FORMACIN PREVIO A SU DISPOSICIN

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TEMA

DIMENSIONAMIENTO DE UN

SISTEMA DETRATAMIENTODE AGUA DE FORMACINPREVIO A SU DISPOSICIN

PARA UN CAMPO EN ELORIENTE ECUATORIANO


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OBJETIVO

Tratar y reinyectar el agua de formacin aun acufero especfico de desecho.

Minimizar los impctos ambientales.


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RESUMEN

El presente trabajo cubre el diseo de unsistema de tratamiento de agua deformacion.

Enfocado a un volumen de 4500 BAPD

En su primera parte se revisan losfundamentos teoricos de la quimicabasica.

La formacion de escalas, el control de

corrosion. Posteriormente revisamos las

regulaciones nacionales en lo querespecta al agua de formacion


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Se realiza los anlisis de las muestras deagua de formacin

Luego, realizamos el debidodimensionamiento de los equpos delsistma

Para finalmente recomendar unmonitoreo del sistma y los costos delproyecto.


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INTRODUCCIN

Actualmente se esta manejando 1222BAPD. Esta agua de formacin es altamente

txica.

Incrememtos estimados para el 2010seran de 4500 BAPD. Las regulaciones nacionales impiden

desechar el agua de formacin al medio

ambiente. Con lo cual se hace imprescindible el

dimensionamiento de un sistma detratamiento de agua de formacin para la

reinyeccin.


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Hay que realizar los analiisis previos delas muestras de agua.

La formacin de posibles escalasproducto de los iones presentes en el

agua de formacin . Realizar un debido control de corrosin Esto se puede lograr con un debido

tratamiento qumico Con lo cual se mantendra el sistema

ntegro

Con la finalidad de preservar los equipos


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Al final se recomienda monitorear elsistema para lograr la doscificacinexacta.


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CAPITULO1

Revisin de los conceptos qumicos bsicos Elementos.- Son sustancias que no pueden

ser qumicamente descompuestas para dardos o ms sustancias simples. Mezclas.- Estan compuestas de dos o ms

sustancias la cual retienen sus propiedades.

Iones.- Se define a un atomo o grupos deatomos que contienen carga elctrica, a suvez se divide en Catin y Anin


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Acidos.-Son sustancias capaces de liberariones hidrogeno en un reacci

nqumica; se

disocian cuando se disuelven an agua.Ejem:

HNO3 H+ + NO3-

Bases.-

Son sustancias capaces de aceptariones hidrogeno en una reaccinquimica;ellos se disuelven en agua para forman ioneshidroxidos.Ejem:

NaOHNa+ + OH-


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Soluciones.- Son mezclas homogeneas dedos o mas sustancias, el agua contiene

impurezas disueltas el cual existen comoiones.

Los gases disueltosmas comunes son O2

CO2 y H2S, las cuales aumentan la corrosin. Los gases: CO2 y H2S se ionizan cuando se

disuelven en agua:

CO2 + H2O H+ + HCO3-H2S + H2O H+ + HS- + H2O


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CO2y H2S, son conocidos como gasescidos.

pH.- Es el log. del reciproco de laconcentracin del ion hidrgeno expresadoen moles/litro.


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MUESTREO YANALISISDEL

AGUA DE FORMACIN Uno de los puntos de interes en el manejo

del agua es muestrear y determinar la

composicin.


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ANALISIS DE AGUAS ENCAMPOS

PETROLEROS Ciertas propiedades del agua cambian

rpidamente despues del muestreo.

Otras propiedades seran mas establespor varias horas y otras lo sernindefinidamente.

La elevacin del pH puede resultar enformacin de escalas de CaCO3.


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Bacterias en la muestra pueden comenzara multiplicarse dentro de pocas horas o

comenzar a morir. Si la muestra contiene hierro disuelto,

expuesto al oxgeno atmosfrico, resultar

en la formacin de hierro debido a lareaccin con el Oxgeno. Dada por lasiguiente reaccin:

4Fe++ + 10H2O + O2 4Fe(OH)3 + 8H-


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PROPIEDADES FSICAS Y

QUMICAS Las propiedades fsicas y qumicas en

estado puro son:

Propiedades fsicas son:1. Solido, liquido y gaseoso2. Densidad= 1gr/cc Propiedades quimicas son:1. Reacciona con los xidos cidos2. Reacciona con los metales3. Reacciona con los no metales


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CONSTITUYENTESYPROPIEDADES PRIMARIASEs de principal interes los iones y

propiedades fsicas, las cuales resultan enla depositacin y corrosin.

Cationes Sodio es el mayor constituyente en el agua

de formacin; no crea mayores problemas. El in Calcio, es el mayor constituyente en

aguas muy concentradas. Iones de magnesio, estan presentes en

concentraciones muy bajas.


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El hierro natural,en aguas de formacin esusualmente bajo y su presencia indicacorrosin.

Bario, es importante por su capacidad decombinar con el in sulfato.

Estroncio, puede combinarse con sulfatospara formar escalas de sulfato de estroncio.


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ANIONES

El in cloruro, su mayor fuente es el NaCl El in sulfato, es un problema porque tiene

la facultad de combinarse con Ca, Ba, Sr.Ademas sirve como sustancia alimenticiapara las bacterias sulfatos reductoras.

El in bicarbonato, reacciona con Ca, Mgpara formar escalas insolubles.


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OTRASPROPIEDADES

El pH,es muy importante, la solubilidad delCaCO3 y los compuestos de hierro dependendel pH.

Cuando el pH disminuye, la solucin setorna cida, la tendencia a formar escalasdisminuye, pero aumenta la corrosin.

Ambos gasesH2S y CO2son cidos quetienden a bajar el pH.


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La presencia de bacterias, puede resultaren corrosin y/o obstruccin.

La cantidad de slidos suspendidos, esuna medida de obstruccin.

Turbidezes una medida del grado de

nubosidad del agua.


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Presencia de sulfatos, aumenta lacorrosividad y estan presentes como unamezcla de HS-.

La presencia de petrleo suspendido, baja

la inyectividad. La temperaturadel agua afecta la tendencia

de la escala, pH y la solubilidad de los gasesen el agua.


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PROCESOS DE TRATAMIENTO

DEL AGUA DE FORMACIN

1. El agua de produccin que sale del

tanque de lavado, entra al tanque depulido, para luego ingresar al filtro, unavez filtrada entra al tanque deAlmacenamiento para finalmente ser

Reinyectada.


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TRATAMIENTO QUMICO

Los tratamientos qumicos pueden ser:Biocidas, floculantes,inhibidores de

corrosin, antiescala, detergentes, etc. La solubilidad del inhibidor es

importante


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FORMACIONES DE ESCALAS

Ciertas combinaciones de estos ionesson compuestos las cuales tienen muy

poca solubilidad en agua. La presencia de slidos permaneceran

en solucin o podrn precipitar.

La dificultad varia con el tipo deobstruccin.


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Nombre

Formula qumica Variables Primarias

-Carbonato de Clcio CaCO3 Presin Parcial de CO2, pH,Temperatura, Presin Total, Slidos

disueltos Totales.

Sulfato de Clcio

-Yeso ( el mas comn)-Hemi Hidrato

-Anhidrita

CaSO4 . 2H2OCaSO4 . H2O

CaSO4

Temperatura, Slidos DisueltosTotales, Presin

-Sulfato de Bario BaSO4 Temperatura, Slidos DisueltosTotales, Presin

-Sulfato de Estroncio SrSO4 Temperatura, Slidos DisueltosTotales, Presin

Compuestos de Hierro-Carbonato Ferroso

-Sulfuro Ferroso-Hidrxido Ferroso-Hidrxido Ferrico

-Oxido Ferrico

FeCO3FeS

Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3

Gases disueltos, Corrosin.Temperatura, Presin, pH


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ESCALAS COMUNES

Carbonato de clcio ( CaCO3 ), puedeestar formada por la siguiente reaccin:(Ver Tabla 5).

Ca++ + CO3= CaCO3Ca++ + 2 ( HCO3 )- CaCO3 + CO2 + H2O

Efecto de la presin parcial del CO2, lapresencia del CO2 incrementa la

solubilidad del CaCO3 en el agua.CO2 + H2O H2CO3

H2CO3 H+ + HCO3-HCO3- H+ + CO3=


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SULFATO DE CALCIO

La precipitacin de CaSO4 resulta de:Ca++ + SO4= CaSO4

La precipitacin puede incrementar con: El incremento de la temperatura La disminucin de sales disueltas

La disminucin de la presin Total El aumento del pH.


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SULFATO DE BARIO

Es el menos soluble de las escalas yresulta de:

Ba++ + SO4=

BaSO4 La mayora de escalas CaSO4 contienen algo de

sulfato de estroncioLa precipipitacion puede Incrementar con: La disminucin de la temperatura La disminucin de sales disueltas La disminucin de la presinTotal A medida que el PH aumenta.


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COMPUESTOS DE HIERRO

Pueden estar naturalmente presentes oser el resultado de la corrosin.

CO2 , puede reaccionar con el Fe yformar carbonato de hierro. Arriba del pH de 7.0 son mas probables

su formacin. H2S, forma sulfuro de hierro el cual es

bastante insoluble.


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TECNOLOGA DEL

PROCESAMIENTO DEL AGUA Las aguas de produccin son procesadas

para remover gases disueltos, partculassuspendidas o aceite disperso.

Exclusin de Oxgeno, capa de gas entanques de almacenamiento, bombas,

sellos, cabeza neta positiva desuccin.etc.


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SISTEMAS DE REINYECCIN DE

AGUAEl sistema de reinyeccin tiene tresobjetivos desde el punto de vista

operacional. Entregar agua de mejor calidad al pozo de

reinyeccin. Prevenir obstrucciones y depositaciones. Prevenir la corrosin de equipos de

superficie y de subsuelo.


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TIPOS DE SISTEMAS DE

TRATAMIENTO DE AGUAS DEPRODUCCIN

Los tratamientos de sistmashistoricamente han sido abierto ycerrados.

Un sistema cerrado ha sido diseado paraexcluir el oxgeno, mientras que unsistema abierto no excluye el oxgeno.


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PISCINAS DE SECADO


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SISTMAS DE DESECHOS DE

AGUAS Existe el desecho superficial y el desecho

sub-superficial.

El desecho superficial se lo hacenicamente en el mar, prvio altratamiento.

El desecho Sub-superficial se lo debe

realizar en campos costa adentro.


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CORROSIN

Es el deterioro de un metal por reaccincon su ambiente.

La tendencia de los metales refinados avolver a su estado original por reaccincon su ambiente.

El resultado puede ser huecos en las

paredes de tanques, lineas o ruptura deequipos.


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LA CORROSION REQUIERE

ENERGIA Los metales que se encuentran en la

naturaleza estan en forma de xidos

metlicos o sales. Requieren de gran cantidad de energia

para su refinamiento.


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PROCESOS DE CORROSIN

La corrosin es un procesoelectroquimico.

La fuente de energia es elmovimiento de electrones.

Adems de la fuente de voltage debe

de existir un circuito elctricocompleto que consta de:


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Anodo, es la porcin del metal que secorroe.

Fe Fe++ + 2e Ctodo, es la porcin del metal que no se

corroe pero se da otra reaccin.

2 H + + 2e H2 El electrolito, es el agua de formacin. Conductor electrnico, el anodo y el catodo

deben estar conectados por algo queconduzca electrnes, en este caso lasuperficie metalica


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CELDA DE CORROSIN


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FACTORES QUE AFECTAN LA

CORROSIN Efecto de la composicin del metal. Efecto de la composicin del agua.

Conductividad del agua. La corrosin causada por el CO2 se

denomina corrosin dulce.CO2 + H2O H2CO3

La corrosin por H2S disuelto sedenomina corrosin amarga y causapicaduras en el metal.


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EFECTO DE ALGUNAS

VARIABLES FSICAS Incrementos de Temperatura aumentan el

indice de corrosin.

Incrementos de presin aumentan lacorrosividad.

Velocidades tan altas resultan la erosindel metal


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FORMAS DE CORROSIN

Corrosin Uniforme Corrosin Galvnica

Celdas de Concentracin Corrosin por Erosin Corrosin Microbiolgica, la mayor

contribucin para las bacterias es laproduccin de H2S.


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CAPITULO 2

Problemas actuales en un campo en elOriente Ecuatoriano.

Actualmente el campo consta desiete pozos de petrolo, de loscuales seis estan en produccin yuno esta cerrado por su alto BSW.

A continuacin se muestra lascurvas de prediccin del campo


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INCREMENTO PROMEDIO DEL BSW POR AO

0

10

20

30

40

50

60

70

80

1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

AO

BSW

(%)


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FORMACIN RECEPTORA DEL

AGUA DE FORMACIN El terciario en el Ecuador est

representado por la formacin

tiyuyacu, cuyo espesor esaproximadamente 250 m La reinyeccin de la agua se la

realizara en pozos abandonados.


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DATOS PETROFSICOS

TIYUYACU

Permeabilidad ( K ) 300 md

Porosidad 18%


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PROGRAMA DEREACONDICIONAMIENTO Y

COMPLETACIN Si el pozo tiene pescado y las

arenas productoras se encuentran

aisladas Se determina la calidad del cemento

en el conglomerado Tiyuyacu. Se registra el casing para conocer el

estado del mismo. Se perfora el intervalo Tiyuyacu. Se completa el pozo.


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Si el pozo no tiene pescado y las

arenas productoras se encuentranaisladas Se aslan con tapones de cemento o

de hierro fundido CIBP las arenas

productoras Se determina la calidad del cemento

en Tiyuyacu.

Se registra el casing para conocer elestado del mismo. Se perfora el intervalo Tiyuyacu Se completa el pozo.


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COMPLETACIN Concluidos los trabajos para acondicionar

Tiyuyacu, se completa el pozo bajando lacompletacin siguiente:

3, EUE, un tubo 7 x 3, Empacadura 3 , EUE, un tubo 3 , EUE, camisa SI;SI 3 , EUE, tubera hasta superficie. Asentar empacadura Instalar cabezal La empacadura se asienta a +/- 100 pies

sobre el ultimo disparo superior detiyuyacu.


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ASPECTOS AMBIENTALES

Toda estacin de produccin dispondrande un sistema de tratamiento resultante delos procesos.

Las aguas de produccin deberan sertratadas y luego reinyectadas.

La formacin receptora debe estar

separada de formaciones de agua dulcepor estratos impermeables.


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ASPECTOS TCNICOS YECONMICOS DE UN

TRATAMIENTO ACTUAL Incluye la inversin total en equipos nuevos que

se requieren para cumplir el objetivo.

Se incluyen costos por conexiones, sueldas,instrumentacin, personal para montaje.

Costos operativos, costos referentes atratamiento qumico, operacin mantenimiento de

filtros, y sistema cerrado. Operacin y mantenimiento de undades de

bombeo


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CAPITULO 3

El agua producida puede ser usada ydesechada de la siguiente manera.

Puede ser usada en un proyecto derecuperacin secundaria. Puede ser reinyectada a formaciones

subterrneas, para desecho.


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DIMENSIN DE UN SISTEMA

CERRADOSe dimensionara un sistema cerrado deacuerdo a las siguientes ventajas

Minimizar la tendencia a formar escala, yaque disminuye el desprendimiento deCO2.

Disminuye la cantidad de solidos en el

agua de formacin.


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Disminuye la actividad corrosiva del aguade formacin.

Minimiza el desarrollo de colonias debacterias aerobicas.

Evita la precipitacin de los productos demetabolismo de las bacterias anaerobicas,sulfatos reductoras.


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CARACTERIZACIN DEL FLUIDO

A TRATARSE Se realizan los respectivos analisis donde

se establecen ciertas propiedades fsicas,qumicas y bologicas.

Entre las mas importantes tenemos:dureza, alcalinidad, slidos disueltos,slidos en suspensin, contenido de

petrleo, presencia de iones disueltos,turbidez, contenido de hierro disuelto

NOMOGRAMA pH DE


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NOMOGRAMA pH DESATURACIN


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Propiedades Unidades M#1 M#2 M#3 M#4 M#5 M#6 LimitesPermiscibles.PH - 6.89 6.80 6.9 6.88 6.85 6.93 6.5

9.5

Temperatura C 27.90 28.50 27.60 28.10 26.80 27.5 -

Densidad delagua

g/cc a24C

1.0042 1.0086 1.006 1.0067 1.0015 1.0048 -

Turbidez NTU 39.0 36.0 43.0 40.0 38.0 45.0 20.0

Conductividad umhosxcm

1000.0 1100.0 1300.0 1350.0 950.0 1300.0 400.0

Slidos Disueltos Ppm STD 670.00 680.00 681.00 671.00 660.00 683.00 500.0

SlidosSuspendidos

Ppm STS 16.80 16.00 20.00 19.00 17.00 21.00 50.0

Slidos Totales ppm ST 686.8 696.0 701.0 690.00 677.00 704.00 -

Alcalinidad Total ppmCaCO3

600.00 670.00 610.00 615.00 612.00 618.00 750 .0

Alcalinidad

Fenolftaleina

ppm de

CaCO3

0 0 0 0 0 0 -

Dureza Total ppm deCaCO3

600.00 670.00 700.00 650.00 750.00 550.00 300.0

Dureza Calcica ppm deCaCO3

500.00 540.00 600.00 520.00 600.00 450.00 300.0

DurezaMagnesica

ppm deCaCO3

100.00 130.00 100.00 130.00 150.00 100.00 -

Calcio ppm deCa ++

120.00 130.00 110.00 120.00 115.00 105.00 70.0

Magnesio ppm deMg ++

40.00 41.00 40.00 39.00 40.00 41.00 30.0

Cloruros ppm Cl- 1850.0 1900.0 1950.0 2100.0 1800.0 1950.0 250.0

CO2 % 4 6 6 3 5 4 -

Sulfatos ppmSO4=

5.00 6.00 7.00 6.00 9.00 10.00 200.0

pH Saturacin - 6.37 6.27 6.27 6.38 6.19 6.41 -

ndice deSaturacin

- +0.52 +0.53 +0.63 +0.5 +0.66 0.52 -

Aceite en Agua ppmAceite

42.0 46 50 48 50 43

Hierro ppm 0.32 0.28 0.3 0.42 0.09 0.29 0.05 -0.3

Tendencia delAgua Incrustante Incrustante Incrustante Incrustante Incrustante Incrustante


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TRATAMIENTO QUIMICO DEL

AGUA DE PRODUCCIN Los qumicos son aplicados en estado

lquido, de acuerdo a la cantidad deagua que manejamos, conjuntamentecon tcnicos en quimicos realizamos ladoscificacin.


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TRATAMINTO QUMICO

TRATAMIENTO QUIMICO USO MARCA CONSUMOGAL/DIA

COSTOSGAL/MES

$

ANTICORROSIVOS INHIBIDOR DECORROSION

P -1106 4 960

ANTIESCALA INHIBIDOR DE ESCALA MX - 452MX - 592

7 947.7

SURFACTANTEDETERGENTES

DETERQUIM DT - 272 5 1200

FLOCULANTES POLIELECTROLITO MAGNAFLOC

1597

6 1542

BACTERICIDA BIOCIDA BAC - 91BAC - 93BAC - 95BAC - 98

7 2730


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INHIBIDORES DE CORROSION

Inhibidores de corrosinactan formandouna pelcula en las paredes del los

equpos, evitando que los slidos seadhieran a las mismas y corroa losequpos.


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ANTIESCALA

Son importantes para el control deincrustaciones.

Las incrustaciones mas comnes que sepresentan son: CaCO3, BaSO4, CaSO4


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BIOCIDAS

Los Biocidas tienen una aplicacinimportante dentro del control qumico delagua de produccin.

Controlan las bacterias sulfato -reductoras.


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SURFACTANTES

Tienen como funcin lavar los solidos eimpedir que se aglomeren.


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FLOCULANTES

Tienen la funcin de unir a los slidospara que precipiten al fondo del tanque yde esta manera reducir la cantidad deslidos en suspensin.

DIMENSIONAMIENTO Y


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DIMENSIONAMIENTO YSELECCIN DE EQUPOS DEL

SSTEMA


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TRAMO A Considerando las caidas de Presin

tenemos: Por la Ec. Hanzen y Williams P = L ( qw / 15.2*C*d exp.2.63 ) + 0.4331 h V = 0.408 qw/d exp. 2 Para este segmento tenemos Tabla 14


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D ( pulgadas ) P ( psi ) V ( pies / seg )

4 9 19

6 1.2 8

8 0.31 4.6

10 0.1 2.9


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DIMENSIONAMIENTO DELTANQUE DE PULIDO

Tenemos un volmen proyectado de 4500BAPD, dimensionamos un tanque cuyacapacidad sea para cuatro dias, 18000 Bls.

El rea del tanque de pulido ser: Atp = Vtp / htp Atp = 3369 pies cuadrados, El dimetro del tanque de pulido ser : Dtp = (4* Atp/ 3.14 ) Dtp = 66 pies,

Suponiendo una altura de 30 pies.


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DESCRIPCION APROXIMADADEL SISTEMA DESDE LASALIDA DEL TANQUE DE

PULIDO HASTA LA ENTRADAAL TANQUE DE

ALMACENAMIENTOTABLA 15


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TRAMO B LONGITUD ( pies )

TuberaVlvula checkCodo 90 radio corto

5327

TOTAL 44

TRANO C LONGITUD ( pies )

Tubera

Codo 90

radio corto

10

7

TOTAL 17

TRAMO D LONGITUD ( pies )

TuberaCodo 90 radio corto

107

TOTAL 17

TRAMO E LONGITUD ( pies )

TuberaVlvula checK

Codo 90 radio corto

5327TOTAL 44


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TRAMO F LONGITUD ( pies )

Vlvula checkTubera

Codo 90 radio corto

3257

TOTAL 44

TRAMO F LONGITUD ( pies )

Tubera 2

TRAMO H LONGITUD ( pies )

Tubera

Vlvula checkCodo 90 radio corto

3

327

TOTAL 42

TRAMO I LONGITUD ( pies )

TuberaCodo 90 radio corto

407

TOTAL 47

DIMENSIONAMIENTO DE LA


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DIMENSIONAMIENTO DE LATUBERIA PARA LOS TRAMOS B-

C-D-E-F

Aplicando Hansen y Williams, tenemos:

P = 168 ( 9.86 / d exp 2.63 ) exp 1.85+ 2.25, V = 213.8 / d Tabla 16


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d ( pulgadas ) P ( pies ) V( pies / seg. )

4 15.8 13.4

6 4.1 5.9

8 2.75 3.3


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TRAMO J LONGITUD ( pies )

Tubera

Codo 90

radio corto

30

7

TOTAL 37

TRAMO K LONGITUD ( pies )

Tubera 3


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FILTRACIN

El xito de la operacin del filtro requierede dos pasos.

Filtracin.- Los slidos suspendidos y lastrazas de petrleo deberan ser removidosdesde el agua.

Retrolavado.- Los slidos suspendidos y las

trazas de petrleo deberan ser removidosdesde el filtro.


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FILTROS CASCARAS DE NUEZ

Filtro de tipo descendente con lechofiltrante en el fondo.

Tiene una base de grava que sirve desoporte.

Volmenes de retrolavado deben ser el 1%del volmen filtrado.

Tiempo minimo de 15 minutos para elretrolavado. Operan hasta que tengan una caida de

presin de 35 Psi.


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CARACTERISTICAS PARA ELDIMENSIONAMIENTO DEL FILTRO

Volmen de la planta: 4500 BAPD

Nmero de filtros: 1 Tipo de Flujo: Descendente Tipos de Filtros: A presin

Tipos de Medio Filtrante: Cascara de Nuez


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DIMENSIONES DEL FILTRO

Area deCada Filtro:Af = 8.751 ft 2

Dimetro de cada Filtro:Df = 3.35 ft Estos Filtros tienen una altura de: 5 ft.


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DIMENSIONAMIENTO DETUBERIA TRAMOS H,I,J,K

Aplicando Hansen y Williams, tenemos:P = 168 ( 9.86 / d exp 2.63 ) exp 1.85

+ 2.25, V = 213.8 / d Tabla 17


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d ( pulgadas ) P ( pies ) V( pies / seg. )

4 15.8 13.4

6 4.1 5.9

8 2.75 3.3


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DIMENSIONAMIENTO DELTANQUE DE ALMACENAMIENTO

Colocamos un tanque cuyo volmensea de 18000 BAPD

Suponemos una altura de 30 ft El tanque tendra un rea de 3369 ft2 y

un dimetro de 66 pies

CLCULO DE LA PRESIN QUE


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CLCULO DE LA PRESIN QUEENTREGA EL TANQUE DE

PULIDOAltura del tanque= 30 pies

Presin atmosfrica= 33.1 pies Presin capa de gas= 0.43 pies

Presin de vapor= 1.3 pies

El NPSHD tp= 64.8 pies ( 29 psi )

SELECCIN DE BOMBAS


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SELECCIN DE BOMBAS

GOULDS Modelo: 3656 / 3756 Grupo S

2900 rpm

Tamao: 1 x 2-8 Eficiencia: 66%

NPSHR: 9 Pies

Motor: 6 Hp


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RETROLAVADO

Para el retrolavado utilizamos la mismabomba por razones econmicas

La capacidad del tanque de retrolavadoser de 200 bls.

DIMENSIONAMIENTO DE LA LNEA DE


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SALIDA DEL TANQUE DEALMACENAMIENTO HASTA LA

BOMBA DE ALTA PRESIN

L= 300 pies

Qw = 18000 bls C = 120 h = 0

P = 129 ( 9.86 / d exp 2.63 ) exp. 1.85+ 2.25,

V = 213.8 / d Tabla 18


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d ( pulgadas ) P ( pies ) V( pies / seg )

4 24.3 13.6

6 3.4 5.9

8 0.83 3.3

DIMENSIONAMIENTO DE LA


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DIMENSIONAMIENTO DE LALNEA DE ALTA PRESIN AL

POZO REINYECTORAplicando la ecu. 3.1 tenemos:

h=300 pies

Qw= 4500 bls C=120

L=4500 pies

P = 4500 ( 9.86 / d exp 2.63 ) exp. 1.85 +130

V = 53.5 / d Tabla 19


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d ( pulgadas ) P ( pies ) V( pies / seg )

4 135 3.3

6 130.7 1.48

8 130.1 0.9

SELECCIN DE BOMBA


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SELECCIN DE BOMBA

BOOSTERAntes de la bomba de alta presin hay

que colocar una bomba booster de las

siguientes carctersticas. Modelo: 3136

Tamao:2x3-6

Motor elctrico: 7.5 Hp rpm: 3450

PROCEDIMIENTO PARA


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PROCEDIMIENTO PARACALCULAR LA PRESIN DE

DESCARGA BAPD= 4500 Profundidad = 7300 pies Tubing = 3 S.G = 1.03 K = 300 md h = 60

p = Pi 2300 uw = 1,1 Krw = 0,15 rw = 0,14

re 1053 i


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re = 1053 pies Kro = 0,5

uo = 3 r = 351 pies Aplicando la ecuacin de Darcy Tenemos: qw =( 7.07 x 10 exp.3 khp) / [uw/krw* ln(r / rw) +

uo/kro*ln(re/R)] qw = 1.68*(Pi 2300) Pi = qw / 1.68 + 2300 WHP = BHP ( 7300 ) ( 0,43 )( 1,02 ) + 170 WHP = BHP 3032 Pd=WHP + PF Tabla 20

CALCULO DE LA PRESIN DE


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CALCULO DE LA PRESIN DEDESCARGA

qw BHP WHP Pd

1200 3014 - 18.0 112.0

2000 3290 258.0 388.0

2500 3537 505.0 635.0

3000 3785 753.0 883.0

3500 4032 1000.0 1130.0

4000 4280 1258.0 1388.0

4500 4527 1495.0 1625.0

5000 4775 1743.0 1873.0

SELECCIN DE LA BOMBA DE


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SELECCIN DE LA BOMBA DEALTA PRESIN

El sstema contiene una bomba centrifugamultietapa colocada horizontalmentemontada sobre un Skid para nuestra

aplicacin El Impeller y los difusores estan hechos

de materiales resistentes El sstema es conducido por un motor a

pistn con velocidades variables Estan hechas para trabajar en todos tipos

de climas

PARAMETROS A CONSIDERAR


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PARA SELECCIONAR LA BOMBA

El calculo aproximado de la presinde des carga.

Volmen inicial y proyectado del campo

Seleccionamos GC 4100 con lassiguientes caracteristicas:Flujo: 4500 BAPDCabeza: 970 psi

BHP: 11360 Hz, 3575 rpm


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Seleccionamos GC 1150 con las

siguientes caractersticas:Flujo:1200 BPD

Cabeza : 970 psi

BHP : 37.84

Frecuencia : 60 herz

Eficiencia : 52.3 %3575 rpm insertar curvas


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MONITOREO Y ANALISIS DE


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MONITOREO Y ANALISIS DERESULTADOS

Para mantener el sstema en optimascondiciones recomendamos el siguientemonitoreo.

Analisis Fsico-Qumicos del agua deformacin

Monitoreos de control de escala:-Cupon de escala- Inspeccion visual

Termografia infraroja


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- Termografia infraroja

- Incrementos en caida de presin

- Inyectividad disminuida

Tcnicas de monitoreos de corrosin

- Cupones de corrosin, estos miden lacorrosividad del sstema, el tipo dematerial, y el inhibidor adecuado


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TIPOS DE CUPONES


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MEDICIONES NECESARIAS

Turbidez Hierro total Solidos totales

Petrleo en agua Bacterias totales pH Dureza

Alcalinidad Temperatura Tendencia del agua

COSTOS DEL PROYECTO


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COSTOS DEL PROYECTOCostos Tangibles Valor USD

Instalacin de Equipos 20.000

Instalacin de Tubera 15.000

Reacondicionamiento del pozo 300.000

Adquisicin de Bombas de Transferencia(Booster)

20.000

Bombas Centrfugas Horizontales Centriliftcon motor electrico

165.000

Vlvulas, medidores y accesorios, etc 50.0000

Adquisicin de tubera, cd. 80 50.000

Tanques 300.000

Contingencias 40.000

Imprevistos 80.000

Total 1.040.000 dlares

CONCLUSIONES


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CONCLUSIONES Se ha diseado un sstema bsico de

tratamiento de agua de formacin De los anlisis realizados se concluye que

la tendencia del agua es incrustante Para caudales de 1200 y 4500 barriles

seleccionamos las siguientes bombas- GC 1150 47 etapas- GC 4500 53 etapas

Para el dimensionamiento de las lineas seuso la ec. Hanzen-Williams, por ensayo yerror

El agua de formacin debe disponer de


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El agua de formacin debe disponer deun tratamiento qumico, que permita

tener bajo control los parmetros decorrosin, escala y depositos decolonias para luego reinyectarla,

RECOMENDACIONES


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RECOMENDACIONES El diagrama de flujo, ser objeto de

anlisis por los tcnicos especializados,con el fin de llegar a un sstema precisode configuraciones de tuberias, vlvulas ydemas accesorios a instalarse en la

planta. Es recomendable que el sstema de

tratamiento sea cerrado Los filtros deben ser probados en sitio

para observar su efectividad Monitoreo de los puntos de inyeccin de

qumicos

Toda agua de formacin de cualquier


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Toda agua de formacin de cualquiercampo debe ser reinyectada en su

totalidad

dimensionamiento de un sistema de tratamiento de agua de formaciÓn previo a su disposiciÓn

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