INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE BOMBEO MULTIFASE
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE OBJETIVOS REDUCCIÓN DE INSTALACIONES REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO REDUCCIÓN DE VENTEO EN ANTORCHA AUMENTO DE PRODUCCIÓN Y VIDA ÚTIL DEL POZO
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE OBJETIVOS REDUCCIÓN DE INSTALACIONES Y COSTOS QUEMA DE GAS MANIFOLD SEPARADOR AP SEPARADOR BP A PLANTA DE PROCESO DE GAS COMPRESOR SEPARADOR DE PRUEBA SEPARADOR DE AGUA TANQUE DE ALMACENAMIENT O BOMBAS DE TRANSFERENCIA TRATAMIENTO DE AGUA ESTACIÓN CONVENCIONAL
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE OBJETIVOS REDUCCIÓN DE INSTALACIONES Y COSTOS MANIFOLD A ESTACIÓN DE SEPARACIÓN CENTRAL BOMBA MULTIFASE ESTACIÓN MULTIFASE
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE OBJETIVOS REDUCCIÓN DE QUEMA DE GAS EN ANTORCHA
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE OBJETIVOS Presión Producción natural P MPP Pérdida de carga sistema Incremento Q Caudal del pozo
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE EL DESAFÍO Condición permanentemente cambiante del patrón de flujo Contenido de sólidos Manejo del contenido de gas Caudal de gas y relaciones características Q Q mix = Q gas ad crudo = Q + Q gas std agua p p + Q std admisión gas ad T T admisión std = Q std 1bar p admisión T 288K admisión GVF GOR = = Q Q Q gas ad gas std Q mix crudo [scfd] [bpd]
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE APLICACIONES AREAS EN DECLINACIÓN Y DE BAJA PRESIÓN Despresurización de la cabeza de pozo e incremento de la producción AREAS MARGINALES Conexión de áreas pequeñas a yacimientos centrales OFF OFF-SHORE Conexión de satélites a plataforma de servicios REEMPLAZO DE INSTALACIONES DE SEPARACIÓN Reducción de mantenimiento NUEVOS PROYECTOS
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Brida descarga Diseño en base a la bomba de doble tornillo con bancadas externas, probada exitosamente desde hace más de 50 años Brida admisión
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Corte horizontal
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Husillos o tornillos Estator o liner
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Engranajes de sincronización
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Corte horizontal Carcasa Liner Ejes Sellos Husillos
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Vista vertical Carcasa Liner Ejes Husillos
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Estator reemplazable
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Carcasa husillo
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES CORTE VERTICAL MPC LP MPC HP
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES VALVULA DE RECIRCULACIÓN INTERNA VALVULA DE BY PASS INTERNA
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES Sellos Mecánicos Simple - Doble Sistema de sellos TIPO SIMPLE / DOBLE PLANES DE ASISTENCIA API 32, 52, 53 Y VARIANTES A DEFINIR EN FUNCIÓN DE: CONTENIDO DE SÓLIDOS PRESIÓN DE TRABAJO TEMPERATURA AGENTES QUÍMICOS NIVEL DE ASISTENCIA ACEPTADO
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO SISTEMAS DE SELLADO Plan API 32 FLUSHING MEDIUM SIDE BUFFER Con agua de formación:
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO SISTEMAS DE SELLADO Plan API 32 Con agua dulce: FLUSHING MEDIUM SIDE BUFFER
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO SISTEMAS DE SELLADO Plan API 52 (alternativo)
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO SISTEMAS DE SELLADO Plan API 53 (C) sello doble
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Q Q P RPM RPM
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Q th Q = Q Q = Q Q Q P th = ƒ (,h) = ƒ Dk Caudal teórico J vr th = ƒ η J fill n n + Q ref vr 3 ( p, υ, ) 1/ ψ Q 3 2 ( A, υ, p 1/ ) 1/ Qth p = 36 Caudal real Recirculación interna Recirculación entre tornillos y estator Recirculación válvula interna Potencia teórica P P P req fr Qth p = + Pfr 36 = ƒ 3 4 / 3 ( υ,n ) 1/ Potencia requerida Potencia de pérdidas n max = ƒ( υ, ν circ ) Velocidad máxima p max = ƒ( φ eje, υ,h 1 ) Presión diferencial máxima
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO ESQUEMA BÁSICO DE INSTALACIÓN
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO ESQUEMA BÁSICO DE INSTALACIÓN Sistema paquetizado
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO RANGOS DE APLICACIÓN CAUDAL Serie MSL hasta 50 m 3 /h Serie MPC LP hasta 1800 m 3 /h Serie MPC HP hasta 2000 m 3 /h PRESIÓN DIFERENCIAL Serie MSL hasta 12 bar (175 psi) Serie MPC LP hasta 50 bar (725 psi) Serie MPC HP hasta 70 bar (1015 psi) MSL CONTENIDO DE GAS (GVF) Serie MSL hasta 98% Serie MPC LP hasta 96% Serie MPC HP hasta 99,9% MPC-LP MPC-HP
BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO CONSIDERACIONES DE MANTENIMIENTO PLAN DE MANTENIMIENTO Recorrido diario (inspección visual, vibraciones, ruido, goteos) Recambio de aceite de bancadas (2000 h) Recambio de fluido de sellado Reemplazo de sellos mecánicos (esperado: 2 años) Reemplazo de rodamientos Reemplazo de partes blandas (o rings, retenes) Reemplazo de tornillos y estator Mantenimiento conjunto de la estación (motores, válvulas, trafo, bombas y compresores auxiliares)
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Cerro Dragón (Chubut) CONDICIONES DE DISEÑO MEDIO: MODELO: crudo + agua + gas MPC LP 7T.3zk-67 CAUDAL: mix 215 m 3 /h @inlet (@ 1380 rpm) gas 2500 sm 3 /d liq. 70 m 3 /h PRESIÓN: admisión 3 barg descarga 22 barg diferencial 19 bar GVF: 30% POTENCIA: MPC 172 kw SELLOS: modelo Burgmann HJ 42 config. simple API plan 52 PROVISIÓN: skid con sistema de asistencia de sellos VFD y tablero de control con PLC
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Cerro Dragón (Chubut)
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Vizcacheras (Mendoza) CONDICIONES DE DISEÑO MEDIO: crudo + agua + gas MODELO: MPC LP 8.5zk-67 / 50 CAUDAL: mix 363 m 3 /h @inlet (@ 1470 rpm) gas 12000 sm 3 /d liq. 163 m 3 /h PRESIÓN: admisión 2 barg (actual 1-1.5 barg) descarga 20 barg diferencial 18 bar GVF: 54% POTENCIA: MPC 220 kw SELLOS: modelo Burgmann HJ 42 config. simple API plan 32 (con agua dulce) PROVISIÓN: compresor a eje libre y base.
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Vizcacheras (Mendoza) Estación Cañada Dura 8
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Loma La Lata (Neuquén) CONDICIONES DE DISEÑO MEDIO: gas directo de pozo MODELO: MPC HP 335-50 CAUDAL: mix 412 m 3 /h @inlet (@ 1425 rpm) gas 100.000sm 3 /d liq. 34m 3 /d PRESIÓN: admisión 10 barg descarga 45 barg diferencial 35 bar GVF: 99,7% POTENCIA: MPC 458 kw cooler 230kW SELLOS: modelo Burgmann SHF-DX/115-Ex config. doble API plan 53C (presurizado) PROVISIÓN: compresor y aeroenfriador integrados shelter con VFD, PLC y equipos auxiliares.
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Loma La Lata (Neuquén) WET GAS COMPRESSION FLARE Compression Unit GAS MAIN GAS COMPRESSION PIPELINE 65 barg MPC-335 GAS 45 barg BORNEMANN MPC 335-50 GAS WELL USP CONDENSATES 45 10 barg WATER Primary Separation Units
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Loma La Lata (Neuquén)
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Loma La Lata (Neuquén) CONDICIONES DE DISEÑO MEDIO: condensados de gas natural MODELO: MPC HP 168-52 CAUDAL: mix 144 m 3 /h @inlet (@ 1800 rpm) gas 5790 sm 3 /d liq. 24 m 3 /d PRESIÓN: admisión 1 barg descarga 14 barg diferencial 13 bar GVF: 87% POTENCIA: MPC 71 kw SELLOS: modelo Burgmann HJ 92 config. simple API plan 52 PROVISIÓN: dos compresores integrados en un skid común. con VFD y tablero de control con PLC
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Loma La Lata (Neuquén) BOOSTING DE CONDENSADOS GAS MAIN GAS COMPRESSION PIPELINE 15-20 Gas wells per USP GAS 65 barg CONDENSATES USP 1 GAS GAS COMPRESSION COMPRESSION FLARE PUMP STATION WATER 15 1 barg TURBO 45 10 barg 15 barg SEPARATING STABILIZATION FILTERING STORAGE TANKS USP 2 520km USP 13 TO REFINERY 24 km Condensates pipeline Primary Separation Units WATER BORNEMANN MPC 168-52 EMERGENCY SEPARATOR PUMP STATION LTS1 WATER USP 14 BORNEMANN MPC 168-52 Compression Unit
BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA Yacimiento Loma La Lata (Neuquén)
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE EL FUTURO: SUBSEA Configuración tradicional Subsea Booosting Extraído de MPUR 2002
SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASE EL FUTURO: SUBSEA Actualmente en desarrollo con algunas unidades funcionando en prueba Instalación de pequeñas plataformas de servicios. Profundidades de hasta 1600m Se prevé plazos de operación sin mantenimiento de 5 años Uso de conductos de fluidos control y potencia integrados
Muchas gracias. Cualquier información adicional consulte en: info.ar@bornemann.com www.bornemann-ar.com bornemann.wordpress.com