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Metodología para sistemas de separación

desarrollo de metodología y herramienta de cómputo para simular el desempeño de sistemas de separación.

El estudio presentó el desarrollo de metodología y herramienta de cómputo para simular el desempeño de sistemas de separación.

Debido a la necesidad de establecer condiciones óptimas de operación de los sistemas de Separación; el Activo Integral de Producción Bloque Aguas Someras 01-02 (AIPBAS01-02) de Pemex Exploración y Producción, desarrolló una metodología y una herramienta computacional para diagnosticar y optimizar la operación de dichos sistemas.

Para este propósito se realizó un análisis de las contrapresiones, basado en la simulación y en las condiciones de operación; posteriormente estos resultados se complementaron con la simulación de la capacidad de separación; para lo cual el programa desarrollado se alimenta con datos de operación e información de construcción del separador.

Asimismo, tanto el análisis de transporte como el de capacidad de manejo del separador se integran a través de un flujo de trabajo; cuyo producto final es la optimización del sistema de separación, que consiste en minimizar la presión de separación; y maximizar la capacidad de manejo de aceite y gas.

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Cuando se habla de un sistema de separación se hace referencia al conjunto de elementos que intervienen en dicho proceso, no únicamente la vasija; sino sus internos, paquetes regulación, filosofía de operación de los sistemas de control, contrapresión de los fluidos corriente abajo del separador. Dicho sistema puede estar constituido por un solo separador o bien puede ser una batería con uno o varios trenes y etapas de separación.

La importancia de los sistemas de separación de hidrocarburos se resume en los siguientes puntos:

Maximización de la producción de líquidos estabilizados; Reducción de la contrapresión en pozos, lo cual también conlleva al incremento del potencial productivo de los mismos; Medición de hidrocarburos.

Asimismo, la separación de hidrocarburos es una condición primordial para la medición de gas y aceite; aun cuando existen tecnologías de medición multifásica, estas solo son aplicables a medición de referencia debido a la incertidumbre de dichos equipos.

En el AIPBAS01-02 los sistemas usados son baterías de separación de 2 etapas (la primera etapa de separación primaria y la segunda de estabilización) con bombeo y compresión; también se tienen separadores remotos (en plataformas satélites); los cuales realizan una separación de primera etapa en la plataforma satélite y mandan el líquido semiestabilizado y gas hacia las baterías que se encuentran en otra localización.

La finalidad es reducir la contrapresión en el transporte al enviar el aceite y el gas por separado en lugar de mezcla gas-aceite. En algunos casos se implementan sistemas de bombeo para el desplazamiento de líquidos en separadores remotos para reducir la contrapresión y estabilizar el proceso.

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De acuerdo al estudio, es posible optimizar los sistemas de separación por medio de una metodología que integra dos aspectos centrales; primero, el comportamiento de la contrapresión que actúa corriente abajo del separador y segundo la capacidad de manejo del separador.

Asimismo, el primer aspecto permite determinar cuál es la mínima presión de separación que puede alcanzar el sistema de acuerdo con el flujo manejado. Del mismo modo, el segundo aspecto permite determinar la condición óptima de nivel y tiempo de residencia del fluido; para maximizar la capacidad de manejo de fluidos de la vasija, asegurando la estabilización del líquido y evitando arrastre de líquido al gas.

Es importante remarcar que la capacidad de manejo obtenida en el análisis del separador va a estar acotada por las capacidades de transporte obtenidas del análisis de contrapresiones; es decir, que aun cuando la capacidad de manejo de la vasija tenga un valor elevado; la capacidad real se limitará a los flujos que el separador pueda descargar con la presión de separación disponible.

Los ingenieros Daniel Rojas Rodríguez; Daniel Mauricio Godínez Oidor y Julio Cesar Castillo Tapia presentaron el trabajo en la última edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).

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