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BATERIAS DE SEPARACIÓN Y DUCTOS Operación y diseño integral de una batería de separación

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 1. DESARROLLO DEL CONTEXTO OPERACIONAL • 2. OBJETIVO

Describir las condiciones y factores que influyen en la operación, tales como: condiciones ambientales, de seguridad, de proceso, de los equipos y servicios auxiliares de la Batería de Separación Moloacan 1, para brindar una visión general al personal involucrado en el proceso de operación y mantenimiento en los diferentes niveles jerárquicos de la instalación.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 3. NOMBRE DE LA INSTALACIÓN El siguiente Contexto Operacional describe a la Batería de Separación Moloacan 1 que pertenece al Sector Brillante-Cerro Nanchital del Activo de Producción Cinco Presidentes de la Región Sur de PEMEX Exploración y Producción (PEP) y actualmente se encuentra registrada en el sistema SAP R/3 con el número de ubicación técnica PEP- SUR-CPT-CUM-A30-BS1.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 3. PROPÓSITO GENERAL Separar la mezcla (aceite-agua y gas) proveniente de los pozos productores del Campo Moloacan para enviar la fase líquida a la Planta Deshidratadora Ágata y la fase gaseosa a la Estación de Compresión Cuichapa.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 4. DESCRIPCIÓN La Batería tiene una producción neta de 466 bpd de aceite, la cual es enviada hacia la Planta Deshidratadora Ágata, mientras que la producción de gas de 0.24 MMpcd es enviada hacia la Estación de Compresión Cuichapa. El crudo recibido en la instalación presenta 25.2 °API por lo que se considera un crudo mediano.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 5. CRITERIOS DE DISEÑO Las bases de diseño para la Batería de Separación Moloacan 1 definen los requerimientos y alcances de los trabajos a realizar para cada una de las disciplinas involucradas para su desarrollo, considerando las necesidades presentadas por PEMEXExploración y Producción, así como las características del medio ambiente y del área en la cual se realizan los trabajos.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 6. ETAPAS DEL PROCESO Los criterios de diseño definieron las siguientes etapas de proceso de la batería de separación Moloacan 1: • • • • • •

Recolección de Crudo Separación de aceite y gas Almacenamiento y Bombeo de Aceite Rectificación del gas Medición y envío del gas Servicios Auxiliares

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 6.1 RECOLECCIÓN DE CRUDO La Batería de Separación Moloacan 1 recibe la mezcla de aceite-agua y gas proveniente de los Juegos de Válvulas JV-102, 103, 104, 105 y 106-A, 106-B, 107, 108, 109, 110, 111, 112 y 113-A y 113-B que constituyen el Campo Moloacan, la mezcla aceiteagua y gas llega a través de líneas de descarga de 4” D.N. hacia el Cabezal Primario de Aceite de Grupo de 10” D.N. a una presión de 1.9 kg/cm2 (27.02 psi).

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 6.2 SEPARACIÓN DE ACEITE Y GAS Después de la llegada de la mezcla aceite-agua y gas al Cabezal Primario, el crudo pasa a los Separadores Verticales de Grupo Baja Presión No. 1, 2 y 3 (SVGBP-1, 2 y 3) a través de líneas de 4” D.N., donde los componentes por efecto de choque y diferencia de densidades, se separan a una presión de 1.9 kg/cm2 (27.02 psi) para obtener dos fases.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • ALMACENAMIENTO Y BOMBEO DE ACEITE • La mezcla aceite-agua del Cabezal Secundario de Grupo de 8” D.N. es enviada hacia el Tanque Vertical de Almacenamiento de Aceite TV-2 de 5,000 bls, el cual tiene una altura máxima de llenado de 9.6 m, así mismo este tanque recibe un volumen de 720 bpd de aceite proveniente de las Baterías de Separación Moloacan 2 y 3 mediante una línea de 8” D.N.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 6.3 RECTIFICACIÓN DEL GAS El gas del Cabezal Secundario de Gas de Grupo de 8” D.N. pasa al Rectificador Vertical de Gas (RVG) en donde se efectúa una segunda separación del gas para recuperar los líquidos asociados aún a la corriente gaseosa a una presión de 1.9 kg/cm2 (27.02 psi); el líquido recuperado se integra al Cabezal de Grupo de Aceite mediante una línea de 3” D.N.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 6.4 MEDICIÓN Y ENVÍO DEL GAS La corriente gaseosa proveniente del Cabezal General de Descarga de Gas pasa hacia el Paquete de Medición, el cual tiene como objetivo realizar la cuantificación del volumen de gas producido por la instalación, posteriormente el gas pasa por un paquete de regulación compuesto por líneas de 4” D.N. para regular y mantener la presión de envío constante. Finalmente el gas es enviado hacia la Estación de Compresión Cuichapa a una presión de 1.8 kg/cm2 (25.60 psi). •

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 7. CENSO DE EQUIPOS La instalación está constituida por equipos que cumplen una función determinada y contribuyen de una u otra manera al proceso. Para fines prácticos se clasificaron los equipos en Estáticos, Dinámicos y Sistemas Auxiliares.

Equipos Principales Equipo Dinámico

2 Motobombas 7 Recipientes Sujetos a Presión

Equipo Estático

5 Tanques Verticales 6 Redes de Tuberías

Sistemas Auxiliares

5 Sistemas

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 8. CRUDO El insumo principal es la corriente de crudo proveniente de los pozos la cual está formada por hidrocarburos líquidos y gaseosos. CRUDO Características

Composición

Peso específico a 60/60 oC

0.902

Gravedad API a 60/60 oF

25.2

Viscosidad Saybol a 37.8 oC (100 oF)

20.8 SSU

Viscosidad cinemática a 37.8 oC (100 oF)

38.48 CTS CRUDO

Viscosidad dinámica a 37.8 oC (100 oF) Temperatura de inflamación Agua por centrifugación Sedimento por centrifugación Salinidad Parafina total Punto de anilina

34.24 CP -1 °C 1 Trazas 657 Libras/1000 Bls. 2.70 % en peso 180 oF

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN • 9. ACEITE El aceite se obtiene de la separación del crudo y es enviado a través de líneas de 6” y 8” D.N hacia la Planta Deshidratadora Ágata. En la tabla siguiente se encuentran las propiedades fisicoquímicas del aceite obtenido en la instalación. ACEITE

•

Características

Composición

Peso específico a 60/60 oC

0.902

Gravedad API a 60/60 oF

25.2

Viscosidad Saybol a 37.8 oC (100 oF)

20.8 SSU

Viscosidad cinemática a 37.8 oC (100 oF)

38.48 CTS

Viscosidad dinámica a 37.8 oC (100 oF)

34.24 CP

Temperatura de inflamación

-1 °C

Agua por centrifugación

1

Sedimento por centrifugación Salinidad Parafina total Punto de anilina

Trazas 657 Libras/1000 Bls. 2.70 % en peso 180 oF

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN

• Censo de recipiente sujetos a Presión.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN

• Censo de equipos Dinámicos.

OPERACIÓN Y DISEÑO DE UNA BATERÍA DE SEPARACIÓN

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