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OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE CRUDO ZUATA PRINCIPAL,

DE LA EEMM PETROANZOÁTEGUI (MACOLLA: BC-22, CD-18, DE-20, FG-19, JK-17 E

IJ-31)

OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE CRUDO ZUATA PRINCIPAL, DE LA EEMM PETROANZOÁTEGUI

(MACOLLA: BC-22, CD-18, DE-20, FG-19, JK-17 E IJ-31)

CONTENIDO

ALCANCE DEL PROYECTO

CONDICIONES OPERACIONLES DE PROCESO

TECNOLOGÍAS DE SEPARACIÓN APLICABLES

PREMISAS PARA DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS

DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVA METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS

PARÁMETROS DE EVALUACIÓN

MATRÍZ DE EVALUACIÓN

ALCANCE DEL PROYECTO

El proyecto “OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE CRUDO DE

ZUATA PRINCIPAL, EEMM PETROANZOÁTEGUI (MACOLLAS BC-22, CD-18, DE-

20, FG-19, JK-17 e IJ-31)” abarca la adecuación de las instalaciones de producción

existentes en las macollas BC-22, CD-18, DE-20, FG-19, JK-17 e IJ-31, mediante la

incorporación de un sistema separación o pre-separación bifásica (gas-líquido) a fin de

lograr mejorar el rendimiento de las bombas de transferencia multifásicas.

Para este propósito se realizará una evaluación de alternativas para las diferentes

macollas de las tecnologías de equipos de separación Gas-Líquido reconocidas en la

Industria Petrolera.



CONDICIONES OPERACIONALES DEL PROCESO

MACOLLAS

EP DILUENTEAGUA

(BPD)

GASMEZCLA

(BPD)DCO (BPD)

PRESIÓN

(Psig)

TEMPERATURA

(ºF)(BPD) (BPD) (MPCND)

BC-22 3409,72 1229,97 870,50 3067,16 5510,19 4639,69

80 100

CD-18 7850,15 2826,22 1109,50 3447,26 11785,87 10676,37

DE-2025497,85 9590,58 6159,90 13866,79 41248,33 35088,42

FG-19 4256,09 2033,70 1582,60 607,06 7872,39 6289,79

JK-17 4108,29 1529,86 2129,33 2694,74 7767,48 5638,15

IJ-313509,17 1086,33 385,83 2574,56 4981,33 4595,50

Las condiciones de flujo, temperatura y presión de operación a considerar para el diseño de los equipos de separación para las Macollas involucradas en el proyecto, son los siguientes:

Tabla 1. Condiciones de Proceso



TECNOLOGÍAS DE SEPARACIÓN APLICABLES

Dentro de las tecnologías de separación bifásicas (Gas-Líquido) que serán consideradas para el mejoramiento de rendimiento de las bombas de transferencia multifásicas en las macollas BC-22, CD-18, DE-20, FG-19, JK-17 e IJ-31, se tienen las siguientes:

Separadores Horizontales:

Es un cilindro horizontal empleado generalmente cuando existe grandes cantidades de líquidos, crudos espumosos y agua libre. En estos equipos la fase pesada decanta perpendicularmente a la dirección horizontal de flujo de la fase liviana, permitiendo que la fase liviana continua pueda viajar a una velocidad superior a la velocidad de la decantación de la fase pesada discontinua.



Las ventajas y desventajas de los separadores horizontales, se muestran en la siguiente tabla:



TECNOLOGÍAS DE SEPARACIÓN APLICABLES (CONTINUACIÓN)

Tabla 2. Ventajas y Desventajas de separadores Horizontales

VENTAJAS DESVENTAJAS

Normalmente son empleados cuando

la relación gas o vapor-líquido es baja.

Requieren de poco espacio vertical

para su instalación.

Requieren menor diámetro, que un

tambor vertical, para una capacidad

dada de gas.

Manejan grandes cantidades de

líquido, fuertes variaciones en la

entrada de líquido, o separación

líquido-líquido, optimizando el

volumen de operación requerido.

Los volúmenes de retención facilitan

la desgasificación de líquido y el

manejo de espuma, si se forma.

Se requiere una superficie horizontal

disponible considerable para la

separación gas-líquido.

Variaciones de nivel de la fase

pesada afectan la separación de

la fase liviana.

Ocupa mucho espacio

horizontal.

Difícil remoción de sólidos

acumulados (Necesidad de

inclinar el recipiente o añadir

bota e internos como tuberías

de lavado).

Son fabricados generalmente

fuera del país.

SLUG CATCHER, (Tipo Tubo)

Es un equipo diseñado para recolectar los líquidos condesados arrastrados en una corriente de gas, producto de cambios de presión por debajo del punto de rocío en las líneas de flujo. Se utilizan comúnmente en Plantas Compresoras, para remover los líquidos del gas a ser comprimido y evitar daño a los Compresores.


OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE RECOLECCIÓN DE CRUDO ZUATA PRINCIPAL, DE LA EEMM PETROANZOÁTEGUI (MACOLLA: BC-22, CD-18, DE-20, FG-19, JK-17 E IJ-31)




Las ventajas y desventajas de los SLUG CATCHER (Tipo Tubo), se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 3. Ventajas y Desventajas de SLUG CATCHER (Tipo Tubo)

Ventajas Desventajas

Los Slug Catcher en general son equipos

utilizados para entradas de gas en planta

que pueda recibir volúmenes de líquido

en intervalos irregulares.

Empleados cuando la relación gas o

vapor-líquido es alta.

Son fabricados generalmente en sitio.

Menor tiempo de procura.

Poseen mayor facilidad de operación.

Requieren de gran área

horizontal para su instalación.

Difícil remoción de sólidos

acumulados.

Poseen limitantes para el

transporte debido al tamaño de

los tubos de separación, cuando

los mismos son mayores a 12

metros.

PREMISAS PARA DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS

Las premisas a tomar en cuenta para definición de las alternativas de evaluación se describen a continuación:

Las alternativas deben definirse considerando el uso de una sola tecnología (separador horizontal y Slug catcher tipo tubo) y/o combinaciones entre ambas. Con separación total o parcial en cada una de las macollas.

El flujo en la Macolla DE-20, considera el flujo de tratamiento de las macollas CD-18 y BC-22 .

Considerar en la definición de las alternativas que la separación de las Macollas BC-22, CD-18, JK-17 e IJ-31 se realizará en las macollas DE-20 y HI-19 respectivamente.

Para evaluar las alternativas, las mismas fueron definidas en función de un precálculo estimado y muy preliminar. Para el caso de separadores horizontales se calculo sólo capacidad, sin cálculos boquillas. Para el caso del tipo tubo el precálculo se realiza con consideraciones fuera de normativas para este tipo de equipo.



En esta alternativa se considera para todas las macollas separadores tipo horizontal con un solo separador en cada una de las mismas a excepción de la Macolla DE-20, en donde se plantean dos separadores operando en paralelo .

Las capacidades para el diseño de estos separadores es de acuerdo a la capacidades requeridas en cada una de las macollas y las cuales se muestran en la tabla Nº 1.

ALTERNATIVA Nº 1



DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVAS

ALTERNATIVA Nº 1

HI-25

IJ-27

IJ-29

IJ-31

JK-25

JK-14

BC-26

BC-17

DF-14

GH-33

BC-22

BC-24

BC-20

DF-17

DE-22

DE-24

DE-26

HI-19

JK-17

JK-20

DE-20CD-18

HI-22

FG-25

FG-22

GH-27

GH-29

ESTACIÓNPRINCIPAL

GH-31IJ33

JK22

AB-17CD-14

SDN

J17-01G

LeyendaBomba Multifásica (BMF)

Oleoducto Área TradicionalRamales de Producción

Gasoducto

FG-19



En esta alternativa se considera para todas las macollas separadores tipo horizontal con un solo separador en cada una de las mismas a excepción de la Macolla DE-20, en donde se plantean dos separadores operando en paralelo .

La capacidad aproximadas para de diseño de los separadores, será de igual capacidad para todas las macollas (12,00 MBPD/ 3 MMPCED), a excepción de la Macolla DE-20 que será (20,00 MBPD / 7 MMPCED).

ALTERNATIVA Nº 2



DESCRIPCIÓN DE ALTERNATIVA (CONTINUACIÓN)

HI-25

IJ-27

IJ-29

IJ-31

JK-25

JK-14

BC-26

BC-17

DF-14

GH-33

BC-22

BC-24

BC-20

DF-17

DE-22

DE-24

DE-26

HI-19

JK-17

JK-20

DE-20CD-18

HI-22

FG-25

FG-22

GH-27

GH-29

ESTACIÓNPRINCIPAL

GH-31IJ33

JK22

AB-17CD-14

SDN

J17-01G



Gasoducto

FG-19



ALTERNATIVA Nº 2

En esta alternativa se considera para todas las macollas separadores tipo horizontal, con un solo separador en cada una de las mismas a excepción CD-18 y DE-20, que se plantea colocar dos equipos operando en paralelo.

La capacidad aproximada de diseño de los separadores, para las macollas FG-19 y JK-17, será (7,90 MBPD / 2,7 MMPCED), de igual manera para CD-18, BC-22 e IJ-31 con (6,00 MBPD / 3,5 MMPCED) y finalmente DE-20 con (20,00 MBPD / 7 MMPCED).

ALTERNATIVA Nº 3




HI-25

IJ-27

IJ-29

IJ-31

JK-25

JK-14

BC-26

BC-17

DF-14

GH-33

BC-22

BC-24

BC-20

DF-17

DE-22

DE-24

DE-26

HI-19

JK-17

JK-20

DE-20CD-18

HI-22

FG-25

FG-22

GH-27

GH-29

ESTACIÓNPRINCIPAL

GH-31IJ33

JK22

AB-17CD-14

SDN

J17-01G



Gasoducto

FG-19

ALTERNATIVA Nº 3



En esta alternativa se considera Slug catcher tipo tubos en todas las Macollas excepto DE-20 .

En las macollas CD-18, BC-22, FG-19, JK-17 e IJ-31, se realiza separación parcial del gas.

La capacidad estimada diseño de los separadores, para las macollas DE-20 será de 20,00 MBPD/ 7 MMPCED (2 separadores en paralelo).

ALTERNATIVA Nº 4




HI-25

IJ-27

IJ-29

IJ-31

JK-25

JK-14

BC-26

BC-17

DF-14

GH-33

BC-22

BC-24

BC-20

DF-17

DE-22

DE-24

DE-26

HI-19

JK-17

JK-20

DE-20CD-18

HI-22

FG-25

FG-22

GH-27

GH-29

ESTACIÓNPRINCIPAL

GH-31IJ33

JK22

AB-17CD-14

SDN

J17-01G



Gasoducto

FG-19

ALTERNATIVA Nº 4



En esta alternativa se considera separación sólo en la Macolla DE-20 bajo las siguientes premisas particulares para esta alternativa:

- Tratamiento de BC-2/CD-18 en DE-20 - Tratamiento JK-17/FG-19 en HI-19 - Sin separación en IJ-31 (por instalación de un pre-separador)

La capacidad estimada diseño de los separadores, para las macollas DE-20 será de 20,00 MBPD/ 7 MMPCED (2 separadores en paralelo).

ALTERNATIVA Nº 5




HI-25

IJ-27

IJ-29

IJ-31

JK-25

JK-14

BC-26

BC-17

DF-14

GH-33

BC-22

BC-24

BC-20

DF-17

DE-22

DE-24

DE-26

HI-19

JK-17

JK-20

DE-20CD-18

HI-22

FG-25

FG-22

GH-27

GH-29

ESTACIÓNPRINCIPAL

GH-31IJ33

JK22

AB-17CD-14

SDN

J17-01G



Gasoducto

FG-19

ALTERNATIVA Nº 5





METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS

Para realizar la evaluación técnica de las alternativas se seguirá una serie de lineamientos

generales, que permita establecer cuál de las opciones cubre los requerimientos exigidos en el

proyecto. Los pasos a seguir son los siguientes:Recopilación y organización básica del Proyecto.Identificación y familiarización con las posibles tecnologías disponibles.Definición de alternativas y parámetros de evaluación en base a los aspectos más resaltantes y a las

premisas planteadas.Conformar equipo multidisciplinario para realizar la evaluaciónDefinición de la matriz de evaluación desarrollando los siguientes aspectos:Asignar ponderación a los parámetros de evaluación comparándolas entre ellas en una escala de

importancia, realizado por todo el equipo multidisciplinario asignado (PDVSA-OPYS), de tal forma de

minimizar la subjetividad en la matriz de evaluación.Establecer una escala de evaluación para definir el comportamiento de cada alternativa respecto al

parámetro de evaluación analizado.Evaluar parcialmente cada alternativa con respecto al parámetro analizado, esta se obtiene al multiplicar

el peso asignado a cada parámetro, por la calificación alcanzada dentro de la escala de medición.

Seleccionar como mejor opción la alternativa que resulte con mayor puntuación..

PARÁMETROS DE EVALUACIÓN

Los parámetros a ser utilizado para la evaluación de las seis alternativas planteadas, se describen a continuación:

Fabricación de Equipos:

Considera aspectos como facilidades de acceso de herramientas de trabajo, constructibilidad y espacio requerido, así como el tiempo de ejecución de la obra durante las fases de procura y construcción. Este parámetro analiza si los equipos, de acuerdo a la tecnología, son de fácil construcción. Además se evalúa si dicha fabricación es nacional o Internacional. También considera si parte de fabricación (ensamblaje), se realiza en campo o en su totalidad en taller. Si es campo, se debe considerar aspectos como facilidades de acceso, constructibilidad y espacio requerido, así como el tiempo de ejecución de la obra durante las fases de procura y construcción. Adicionalmente se debe analizar si la alternativa maneja varios equipos con capacidades distintas, ya que esto implica mayores tiempos de fabricación y costos.



PARÁMETROS DE EVALUACIÓN (CONTINUACIÓN)

Mantenimiento de los Equipos:

Considera aspectos tales como facilidad, flexibilidad, menor frecuencia y complejidad de mantenimiento, principalmente en el manejo de sólidos, que se disponen durante la separación y que trae asociado el fluido Multifásico.

Espacio Disponible en Sitio:

Considera la evaluación del espacio físico requerido por los equipos con respecto a las áreas disponibles en cada macolla, tomando en cuenta la separación entre equipos de la misma macolla y de terceros si aplica



Operación y Control del Equipos:

Considera la complejidad de Operación, flexibilidad de la misma. Por otra parte el sistema de control que requiere la tecnología, así como la facilidad de atender la instalación, intervención requerida del operador, estabilidad de operación y adaptabilidad a condiciones variables de proceso, durante condiciones de operación de arranque, normal y contingencia.

Eficiencia de Manejo de separación de Flujo:

Este parámetro considera la eficiencia en cuanto a la capacidad nominal del mismo con respecto a la requerimiento de flujo de líquido de la macolla.(Ver tabla 1)



PARÁMETROS DE EVALUACIÓN (CONTINUACIÓN)

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN



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