Conclusiones - OilProduction.net

I CONGRESO INTERNACIONAL
DE CRUDO PESADO
ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS PARA EL
TRANSPORTE DE CRUDO PESADO
(12,22 °API) A TRAVÉS DE LÍNEA DE 11 km
Realizado por:
Ing. Rosa Rincón, Ing. Ezequías Reyes, Ing. Jaime Boscán
Maturín, 12 y 13 de Febrero de 2008

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
1. Antecedentes
CONTENIDO
2. Objetivo del estudio
3. Bases y Premisas del Análisis
4. Alternativas Evaluadas
5. Resultados y Análisis
6. Conclusiones

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
ANTECEDENTES
Alternativas para el transporte de crudo
pesado:
Inyección de Diluentes.
Bombeo Multifásico.
Calentamiento.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
OBJETIVO DEL ESTUDIO
Evaluación y selección de alternativas entre Inyección de
Diluente y Bombeo Multifásico, para el transporte de crudo
pesado desdepozoaplataformad destino.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
BASES Y PREMISAS DEL ANÁLISIS
- Producción de Crudo
°API
Viscosidad (Cp)
25 °C / 40 °C
GOR
(SCF/B)
Corte de agua (%)
12,2 15591 / 3573 60 29
- Diluentes
- Mezcla Crudo - Diluente
°API Diluentes
°API de la Mezcla
28 30 33 17 18 19
- Condiciones de la producción de crudo en la Fuente y Destino
Máx Presión
Cabezal de Pozo
(barg)
34,5
Temperatura en
cabezal de
Descarga Pozo
(ºC )
35 – 45
Promedio 40
Presión en
Destino
(barg)
42 4,2

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
BASES Y PREMISAS DEL ANÁLISIS
- Medio de extracción de crudo bombas electro sumergibles.
- La evaluación hidráulica de los escenarios definidos se realizó
tomando como límite de batería el cabezal del pozo en superficie y
empleando el simulador Pipephase, pp versión 9.0 de SIMSCI.
- Diferencial máximo de presión de 51,7 bar, de equipos
comercialmente disponibles.
- Para las velocidades en tuberías de flujo multifásico, en el caso
específico de análisis, se considera como mejores prácticas
velocidades mínimas a 0,5 m/s.
- La correlación utilizada para el cálculo de la caída de presión es la
definida en el simulador como Beggs & Brill – Moody.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
BASES Y PREMISAS DEL ANÁLISIS
- Viscosidad de crudo muerto (en condición estática) obtenida de
correlación de datos experimentales.
- Para la mezcla agua – crudo, se utilizó el factor de corrección de
viscosidad “Tight Woelflin correlation” (TWOELFLIN) disponible en el
simulador.
El cálculo de la viscosidad utilizando esta correlación se puede realizar bien
sea por:
T lfli Ti h W lfli l i
Twoelflin - Tight Woelflin correlation
Mwoelflin - Medium Woelflin correlation
Lwoelflin - Loose Woelflin

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
ALTERNATIVAS EVALUADAS
ALTERNATIVA 1 : Transporte desde el múltiple de producción
(Fuente) hasta plataforma destino, con el uso de diluente.
Presión
Fuente
34,5 barg
Crudo 12,2 °API
5 m
6 m
Diluente de 28 °API,
30 °API o 33 °API
Mezcla Crudo-Diluente a
17 °API, 18 °API o 19 °API
Lago de Maracaibo
Presión
Destino
4,2 barg
10 m
16 m

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
ALTERNATIVAS EVALUADAS
En referencia a la Figura anterior se evalúa el tramo de tubería
considerando el transporte con la inyección de diluente a 28 °API,
30 °API o 33 °API tal y como se describe a continuación:
Producción de Crudo 12,2 °API
Inyección de Diluentes
°API Diluentes
28 30 33
Mezcla Crudo-Diluente
ºAPI de las Mezclas
17, 18, 19 17, 18, 19 17, 18, 19

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
ALTERNATIVAS EVALUADAS
ALTERNATIVA 2 : Transporte desde el múltiple de producción
(Fuente) hasta plataforma destino, con el uso de bombeo
multifásico (sin diluente).
Presión Fuente
34,5 barg
Crudo 12,2 °API
5 m
6 m
Bombeo Multifásico
a 12,2 °API
Lago de Maracaibo
Presión
Destino
4,2 barg
10 m
16 m

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
RESULTADOS Y ANÁLISIS
ALTERNATIVA 1 : Transporte con el uso de diluente
Diluente
(ºAPI)
Mezcla
(ºAPI)
Flujo Total
(BPD)
Presión en
Fuente (barg)
Diámetro de
Tuberia (pulg)
Velocidad m/s
Tramo 11 km
17
33
18
19
17
30 18
19
17
28
18
19
entrada
salida
32,07 10 0,55 0,86
13450
19,99 12 0,41 0,61
11,97 16 0,30 0,37
25,55 10 0,58 0,88
14208
14,50 12 0,44 0,62
9,89 16 0,32 0,38
20,32 10 0,61 0,89
15074
11,41 12 0,47 0,63
8,40 16 0,35 0,39
31,56 10 0,56 0,86
13997
19,13 12 0,42 0,61
11,91 16 0,30 0,37
25,28 10 0,60 0,89
14976
14,23 12 0,45 0,63
9,89 16 0,33 0,39
20,15 10 0,64 0,90
16133
12,11 12 0,49 0,63
8,44 16 0,35 0,40
31,06 10 0,58 0,87
14526
17,49 12 042 0,42 061 0,61
11,81 16 0,31 0,38
25,04 10 0,62 0,90
15744
14,73 12 0,46 0,63
9,87 16 0,34 0,40
20,13 10 0,65 0,90
17232
12,83 12 0,51 0,66
8,47 16 0,37 0,41

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Evaluación Tubería 10 pulg
Evaluación Tubería 10 pulg
Flujo MBPD
20 40
20 28
18
38
18
Presión 26
16
36
16
Flujo
24
Flujo
14
14
34
12
22
12
Presión 32
10
20
10
30 sin dil 33 30 28
sin dil 33 30 28
°API Diluentes
°API Diluentes
Mezcla a 18 °API
Mezcla a 17 °API
Presión en Fuen nte
Barg
Flujo MBPD
Presión en Fue ente
Barg
Evaluación Tub 10 pulg
Fluj o MBPD
20
18
16
14
12
10
Flujo
Presión
sin dil 33 30 28
°API Diluentes
Mezcla a 19 °API
25
23
21
19
17
15
n en Fuente
Barg
Presión

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Evaluación Tubería 12 pulg
Flujo MBPD
20 25
18
16
14
12
10
Flujo
Presión
sin dil 33 30 28
°API Diluentes
Mezcla a 17 °API
23
21
19
17
15
Presión en Fuente e
Barg
Evaluación Tubería 16 pulg
Flu ujo MBPD
20
18
16
14
12
10
Presión
Flujo
sin dil 33 30 28
°API Diluentes
Mezcla a 17 °API
15
13
11
9
7
5
Presió ón en Fuente
Barg

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
RESULTADOS Y ANÁLISIS
ALTERNATIVA 2 : Transporte con Bombeo Multifásico
Flujo Total
(BPD)
Presión en
Fuente (barg)
Diámetro de
Tubería (pulg)
Velocidad m/s
Tramo 11 km
10828
Entrada
Salida
304,33 10 0,46 0,56
144,40 12 0,33 0,47
73,23 16 0,21 0,32
45,63 20 0,13 0,22
28,92 24 010 0,10 016 0,16
15,53 30 0,07 0,10
10,47 36 0,06 0,07

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
ANÁLISIS DE RESULTADOS
°API
de Mezcla
Tabla Resumen de Resultados.
Presión
Estimada en
la Fuente
(barg)
Diámetro
(pulgadas)
Velocidad
Tramo 11 km (m/s)
Entrada
Salida
17 32,07 10 0,55 0,86
18 25,55 10 0,58 0,88
19 20,32 10 0,61 0,89
12,22 (sin diluente) 73,23 (1) 16 021 0,21 032 0,32
(1) Presión requerida por el proceso para el transporte de crudo a 12,2 ºAPI con bombeo multifásico.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
CONCLUSIONES
La mejor alternativa para el transporte del crudo es
mediante el uso de diluente con tubería de 10 pulgadas.
Para tubería de 10 pulgadas el requerimiento de las mezclas
de 17 °API,
18 °API
y 19 °API
no superan la máxima
presión establecida para el cabezal de pozo.
El uso de tuberías con diámetros superiores a10
pulgadas
para el transporte con diluente, no es recomendable ya que
en la misma se obtienen bi velocidades d mínimas de 0,30
m/s y
máximas 0,66
m/s, desfavoreciendo esta condición con la
declinación de la producción de la plataforma.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
CONCLUSIONES (Cont..)
El
uso de
bomba multifásica
requiere
tubería
de
16 pulgadas para un crudo de 12,2 °API
con velocidades
oscilando entre 0,21
m/s y0,32
m/s. Con estas velocidades
el grado de deposición de sólidos causaría problemas en el
transporte del crudo, lo que trae como consecuencia una
alta frecuencia
en
el mantenimiento
de
la
línea
de
transporte.
Para el bombeo multifásico, el uso de tubería inferior a
16 pulgadas requiere el uso de bombas con un cabezal
superior a51,7bar
comercialmente no disponibles.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
CONCLUSIONES (Cont..)
El transporte del crudo sin diluente (Bomba Multifásica)
requiere el uso de tubería de 16 pulgadas, mínimo para
obtener un cabezal inferior a51,7 barg el cual es el máximo
comercialmente
il disponible
ibl sin
embargo
se
obtienen
bi
velocidades inferiores a0,13
m/s.
La velocidades obtenidas en el desarrollo de los análisis, de
las mezclas
permiten predecir
un
patrón
de flujo
estratificado.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
MUCHAS GRACIAS

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
BASES Y PREMISAS DEL ANÁLISIS
Referencia: Pipephase 9.0, Keyword Manual,
Table
2-4 Applicability of Multiphase Flow Correlation

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
BASES Y PREMISAS DEL ANÁLISIS
Referencia: Pipephase 9.0, Keyword Manual,
Table
2-4 Applicability of Multiphase Flow Correlation

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
BASES Y PREMISAS DEL ANÁLISIS
50
Viscosity Radio
= VIS EMULSION / V IS CLEAN OIL
45
40
35
30
25
20
15
10
5
TIGHT
MEDIUM
LOOSE
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Percent Brine in Emulsion
Referencia: Pipephase 9.0, Keyword Manual, Figure
5.16
Emulsion Viscosity Ratio

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
CONCLUSIONES (Cont..)
Referencia: Pipephase 9.0, Keyword Manual, Figure
5.8Flow
Regime in Two Phase Flow.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
CONCLUSIONES (Cont..)
Referencia: Pipephase 9.0, Keyword Manual, Figure
5.9A Simplified Example of aTwo
Phase Flow.

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Flujo
Caída de Presión en Diámetro de Diámetro
Flujo Crudo agua/corte Flujo de
BPD de agua diluente BPD Flujo Total Velocidad m/s
Presión Fuente Tuberia de Tuberia
Tramo 11 km
(bar) (barg) (pulg) (mm)
BPD
Entrada Salida
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 300,06 304,33 10,00 254 0,46 0,56
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 140,13 144,40 12,01 305 0,33 0,47
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 68,96 73,23 16,00 406 0,21 0,32
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 41,36 45,63 20,00 508 0,13 0,22
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 24,65 28,92 24,00 610 0,10 0,16
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 11,26 15,53 30,00 762 0,07 0,10
Sin-diluente 7636 3192 0 10828 620 6,20 10,47 35,98 914 006 0,06 007 0,07

ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DE
TRANSPORTE
DE CRUDO PESADO
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Flujo Crudo
BPD
Flujo
agua/corte
de agua
BPD
Caída de
Flujo de
diluente BPD Flujo Total Presión
(bar)
Presión en
Fuente
(barg)
Diámetro de
Tubería
(pulg)
Diámetro
de Tubería
(mm)
Velocidad m/s
Tramo 11 km
Dil 33 °API Entrada Salida
a17°API MEZCLA 7636 3192 2622 13450 27,80 32,07 10,0000 254 055 0,55 086 0,86
a 17 °API MEZCLA 7636 3192 2622 13450 15,72 19,99 12,00 305 0,41 0,61
a 17 °API MEZCLA 7636 3192 2622 13450 7,70 11,97 16,00 406 0,30 0,37
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 3380 14208 21,28 25,55 10,00 254 0,58 0,88
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 3380 14208 10,23 14,50 12,00 305 0,44 0,62
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 3380 14208 5,62 9,89 16,00 406 0,32 0,38
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 4246 15074 16,05 20,32 10,00 254 0,61 0,89
a19°API MEZCLA 7636 3192 4246 15074 714 7,14 11,41 12,00 305 047 0,47 063 0,63
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 4246 15074 4,13 8,40 16,00 406 0,35 0,39
Dil 30 °API a 17 °API MEZCLA 7636 3192 3169 13997 27,29 31,56 10,00 254 0,56 0,86
a 17 °API MEZCLA 7636 3192 3169 13997 14,86 19,13 12,00 305 0,42 0,61
a 17 °API MEZCLA 7636 3192 3169 13997 7,64 11,91 16,00 406 0,30 0,37
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 4148 14976 21,01 25,28 10,00 254 0,60 0,89
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 4148 14976 9,96 14,23 12,00 305 0,45 0,63
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 4148 14976 562 5,62 989 9,89 16,00 406 033 0,33 039 0,39
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 5305 16133 15,88 20,15 10,00 254 0,64 0,90
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 5305 16133 7,84 12,11 12,00 305 0,49 0,63
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 5305 16133 4,17 8,44 16,00 406 0,35 0,40
Dil 28 °API a 17 °API MEZCLA 7636 3192 3698 14526 26,79 31,06 10,00 254 0,58 0,87
a 17 °API MEZCLA 7636 3192 3698 14526 13,22 17,49 12,00 305 0,42 0,61
a 17 °API MEZCLA 7636 3192 3698 14526 7,54 11,81 16,00 406 0,31 0,38
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 4916 15744 20,77 25,04 10,00 254 0,62 0,90
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 4916 15744 10,46 14,73 12,00 305 0,46 0,63
a 18 °API MEZCLA 7636 3192 4916 15744 5,60 9,87 16,00 406 0,34 0,40
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 6404 17232 15,86 20,13 10,00 254 0,65 0,90
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 6404 17232 8,56 12,83 12,00 305 0,51 0,66
a 19 °API MEZCLA 7636 3192 6404 17232 4,20 8,47 16 406 0,37 0,41