Producción de Crudos Pesados con Tecnología de Bombeo Multifásico

Transcripción

1 Producción de Crudos Pesados con Tecnología de Bombeo Multifásico Inglotech Colombia, S.A.S Ing. Patricia Núñez Tucker Expo Oil & Gas Colombia 2010

2 Agenda Situación actual Objetivo de la tecnología de bombeo multifásico Beneficios del bombeo multifásico Inicio del bombeo multifásico en Venezuela Aplicaciones en el desarrollo de campos de crudos pesados y extra pesados Conclusiones

3 Producción de Petróleo y Gas Situación Actual... Ante el crecimiento del consumo energético a nivel mundial, la producción y el transporte de petróleo y de gas siguen siendo una necesidad como fuente de energía más importante del planeta. Las empresas productoras de petróleo requieren utilizar tecnología de punta con la finalidad de mejorar los costos de producción y utilizar procesos que permitan minimizar el impacto ambiental. La mayoría de las reservas de petróleo, hoy en día aún sin explotar, se encuentran en áreas remotas de difícil acceso con limitaciones para la construcción de infraestructura e instalaciones de tratamiento.

4 Producción de Petróleo y Gas Situación Actual... El agotamiento de los crudos de fácil producción y los altos costos operacionales, han hecho que las empresas productoras también reconsideren los campos maduros y marginales, los cuales son propicios a ser reactivados u optimizados para aumentar su recobro y productividad. Los nuevos desarrollos necesitan de tecnologías capaces de transportar la producción directa de los pozos hacia facilidades centralizadas de tratamiento ubicadas a largas distancias, sin afectación ambiental considerable.

5 Producción de Petróleo y Gas La tecnología del bombeo multifásico hace posible el traslado de la producción petrolera hacia facilidades de tratamiento centralizadas, minimizando la afectación de área y las emisiones al ambiente, permitiendo la explotación de yacimientos alejados y de difícil acceso.

6 Bombeo Multifásico Bombeo Multifásico - Objetivo Bombear fluidos inestables (mezcla de petróleo, gas natural, agua de formación y arena) sin separación previa por un oleoducto hacia el centro principal de tratamiento de fluidos.

7 Bombeo Multifásico Beneficios Principales 1. Menor costo de inversión 2. Menor afectación ambiental 3. Aumento de producción

8 Bombeo Multifásico - Beneficios Disminución de costos de inversión Mechurio o venteo De Varias Estaciones... Pozos Separador de Prueba Separadores de alta y baja presión Compresor Crudo y agua Hacia facilidades de tratamiento de gas Tanque de almacenamiento Venteo Bombas de Transferencia Facilidad Central de Tratamiento A una Estación Principal Bomba Multifásica Pozos

9 Antes... Bombeo Multifásico - Beneficios

10 Después... Bombeo Multifásico - Beneficios

11 Bombeo Multifásico - Beneficios Menor Impacto Ambiental No Hay Quema ni Venteos Convivencia con el medio ambiente

12 Bombeo Multifásico - Beneficios Menor Impacto ambiental - Menor Afectación de Área Afectación de área aprox. 30 a 60% menor que el sistema convencional. Pozos & BCP BMF MMF VFD BCP Múltiple

13 Bombeo Multifásico - Beneficios Aumento de la producción Presión Producción Pozo Envolvente de operación Curva del sistema p out 2 1 p act WH Press. Decrease p in Bombeo multifásico Incremento producc. Producción Actual Producción Óptima Caudal

14 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Experiencia Tecnología Multifásica Bornemann en Venezuela - PDVSA Diferentes aplicaciones en los estados Anzoátegui, Barinas, Monagas y en otros estados - Asociaciones Mixtas de la Faja del Orinoco: PDVSA CABRUTICA (PETROZUATA): 120 MBPD PDVSA PETROCEDEÑO: 190 MBPD PDVSA PETROPIAR: 190 MBPD

15 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Comienzo del bombeo multifásico en Venezuela En 1994, la primera bomba MW8.5 fue instalada por PDVSA en AREM-I, Campo Arecuna para el manejo de crudo pesado proveniente de pozos, con las siguientes condiciones de operación: Capacidad: BEPD Viscosidad: 550 cst FGV: 88.3 % Presión de succión: 30 lpc Presión de descarga: 595 lpc Velocidad: rpm Potencia: 633 HP Pozos probatorios descargan directamente a la BMF. Para ese momento no se utilizó el arreglo de pozos en macollas.

16 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Comienzo del bombeo multifásico en Venezuela Esquema de Operación Bombas en paralelo Fuente: PDVSA

17 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja del Orinoco PDVSA PETROCEDEÑO PDVSA CABRUTICA JOSE PDVSA PETROPIAR PDVSA DIST. MORICHAL PTO KM 52

18 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Antecedentes Contexto Histórico Muchos campos y/o pozos estaban ubicados en áreas lejanas a las facilidades de producción o de difícil acceso y sin ningún tipo de infraestructura existente Necesidad de rebombeo para transportar la producción (crudo+gas+agua) hacia las facilidades de tratamiento Crudo de la Faja Petrolífera del Orinoco: Gravedad 8-12 API Alto riesgo por desconocimiento en cuanto a tipo de yacimiento, esquema de desarrollo y bajos precios del petróleo Se requería de una tecnología flexible de avanzada para expansión futura y bajos costos, puesto que se trataba de contratos de desarrollo y producción por un período de 35 años

19 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Antecedentes Contexto Histórico Agua asociada al crudo pesado y en la mayoría de los casos con contenido de partículas o sedimentos en suspensión Se evaluaron varias opciones de producción y desarrollo: - Producción en caliente Inyección de vapor - Producción en frío con dilución a API Estaciones de flujo tradicionales - Producción en frío con dilución a API Utilización de tecnología multifásica

20 En 1997 Petrozuata desarrolló con BMF el primer campo a nivel mundial rompiendo estándares internacionales y prácticas tradicionales. FG-19 BC-14 C DF-14 C 20 Diluent & 36 Blend Pipelines JK-14 A LM-14 A A 1 July. *. Estación Principal Estaciones BMF Macollas A DF-17 * A FG-19 A FG-19 FG-22 1 Aug * LM-21 GH-25 MPP * Atascosa Bridge HI-19 HI-22 * IJ-33 JK-17 JK-20 * Cabrutica Bridge C KL-28 KL-32 PETROZUATA - 17 BMF MW9.5zk-50 Un esquema recomendado para nuevas áreas a ser desarrolladas, en el cual es posible agrupar los pozos en macollas. * C C A * A LM-17 LM-19 LM-21 LM-23 * LM-25 NO-18 B NO-21 NO-24 NO-27 * B B B

21 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Consideraciones Generales Selección de bombas de tornillo debido a la alta viscosidad del crudo y posible contenido de arena Tecnología de bombeo multifásico - Diseño patentado Bornemann. Las bombas multifásicas fueron suministradas en su mayoría en sistemas integrados como unidades paquetizadas Con el tiempo se implementaron mejoras y recomendaciones Velocidades moderadas y pasos mas grandes para asegurar que las cámaras de la bomba sean llenadas minimizando el ruido y la vibración Tornillos y camisas con recubrimiento materiales endurecidos Velocidades moderadas en aplicaciones con alto contenido de sólidos en presencia de grandes volúmenes de gas

22 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Entre 2000 y el 2001 PETROCEDEÑO y PETROPIAR inician sus operaciones con la utilización de estaciones multifásicas. Crudo Extra Pesado FGV 92 % Visc.: 400 a 1105 cst P succión 120 lpcm P descarga 400 lpcm Capacidad 150 MBEPD Velocidad 1800 rpm Potencia 1500 HP PETROCEDEÑO, Modelo MW 8.5zk - 67, 2000 Crudo Extra Pesado FGV 82 % Visc.: 335 a 1368 cst p succión 90 lpcm p descarga 600 lpcm Capacidad 80 MBEPD Velocidad 1800 rpm Potencia 950 HP PETROPIAR, Modelo MW 9.3zk - 90, 2001

23 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Esquema de Operación Bombas en serie Macolla 1 BMF Macolla 6 Macolla 2 Sin BMF ESQUEMA PETROZUATA - PETROCEDEÑO (diluido a 16 API a cabezal/fondo de pozo) Macolla 3 Sin BMF Macolla 4 Sin BMF BMF Macolla 7 BMF Troncales principales Otras Macollas Macolla 5 Sin BMF Otras Macollas Estación Principal

24 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Esquema de Operación Bombas en paralelo y en serie Macolla 1 Sin BMF Macolla 2 Sin BMF Macolla 3 Sin BMF ESQUEMA PETRO PIAR (diluido a 16 API a cabezal de pozo) Estación de Rebombeo Otras Macollas Estación Principal Otras Macollas Troncales principales

25 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Desarrollo de Campos en la Faja Esquema de Operación PETROPIAR La estación de bombeo recibe producción multifásica de diferentes macollas. 20 Bombas Instaladas MW9.3 3 Bombas de repuesto en almacén Capacidad: 250 MBPD diluido Producción: 190 MBPD pesado RGP: 325 Hoy en día PETROPIAR tiene 25 unidades de Bombeo Multifásico en campo y adicionalmente se tienen 3 unidades nuevas por instalar.

26 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Campos de producción petrolera existentes En el 2004 PDVSA construye la estación multifasica inteligente MELEM-1, Campo Melones, Edo. Anzoátegui. Se logró un 20% de aumento en la producción. Edificio de Potencia integrado por: - VFD Transferencia Sincronizada - CCM Centro de Control de Motores Estación de Bombeo Multifásico Sistema de Control y Automatización

27 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Transferencia de Crudo Entre el 2004 y 2005 PETROPIAR optimiza la operación de su estación de transferencia de crudo en el Centro Operativo Bare (COB) con la construcción de una estación nueva conformada por bombas multifasicas. Se reemplazan bombas de doble tornillo para bombeo de líquido por bombas multifasicas. Conjunto Sencillo Bomba-Motor Crudo Extra Pesado FGV 15 % Visc.: 32 a 1200 cst P succión 3 lpcm P descarga 600 lpcm Capacidad 97 MBED Velocidad rpm Potencia HP PETROPIAR, 5 Bombas Modelo MW 10.6zk-66, 2005

28 Bombeo Multifásico - Aplicaciones Transferencia de Crudo Situaciones Típicas - Presencia de Gas Reducción de la eficiencia volumetrica Menor volumen bombeado Problemas de vibración y ruido Fallas frecuentes de sellos mecánicos por sobrecalentamiento ante la presencia de gas Fallas frecuentes de rodamientos por vibraciones en el sistema Posible ruptura de ejes como consecuencia de las vibraciones en el sistema Posibles fracturas en la carcasa de la bomba igualmente como consecuencia de las vibraciones en el sistema Baja Disponibilidad y Altos Costos de Mantenimiento!!

29 Bombeo Multifásico - Resultados Experiencia del Bombeo Multifasico en Venezuela Resultados 1. PDVSA 4 bombas MW8.5/9.5 en Arecuna- Anzoátegui (1994) 8 bombas MW8.5/9.5 en Bare Anzoátegui (1995) Aproximadamente 25% 5 bomba MW8.5 en Morichal Monagas (1997) de la producción 3 bombas MW8.5 en Bare Anzoátegui (1997) Venezolana se maneja con 1 bomba MW8.5 en Oritupano Anzoátegui (1996) Tecnología Multifásica 1 bomba MW7.3 en Barinas (1997) 4 bombas MW9.3 en Melones Anzoátegui (2002) 1 bomba MW7.3 en Barinas (2009) Total adquiridas: 27 bombas 2. PETROZUATA - Faja del Orinoco (1997) BPD Total adquiridas: 18 bombas 3. PETROCEDEÑO Faja del Orinoco (2000) BPD Total adquiridas: 8 bombas 4. PETROPIAR Faja del Orinoco (2001) BPD Total adquiridas: 34 bombas

30 Bombeo Multifásico - Resultados CONCLUSIONES La tecnología de bombeo multifásico Bornemann ha sido exitosamente probada en Venezuela y en el mundo en aplicaciones de crudo pesado y extra pesado. Hoy en día existen más de 80 Bombas Bornemann instaladas en Venezuela. La gran cantidad de sistemas instalados en la Faja del Orinoco ha permitido estandarizar el sistema de bombeo y transferencia de producción en los campos operativos así como el crecimiento estructurado. La utilización de tecnología multifásica ha permitido el desarrollo y producción de campos alejados y de difícil acceso en Venezuela y otros países, minimizando el impacto ambiental causado por el desarrollo. La tecnología ha permitido la optimización de facilidades y aumento de producción en campos productores existentes De acuerdo a nuestros clientes, la tecnología multifásica ofrece mayor flexibilidad operacional, alta disponibilidad y fácil mantenimiento La evolución continua y resolución de problemas entre Usuario-Proveedor ha permitido mejorar la tecnología y las prácticas operacionales

31 Muchas gracias por su atención PREGUNTAS?

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