Calculos Hidraulicos IAV

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“DESARROLLO DE LA INGENIERÍA DE DETALLE DEL PROYECTO DE INYECCIÓN ALTERNA DE VAPOR (IAV) EN PETRO SAN FÉLIX, DIVISIÓN JUNÍN”

INGENIERÍA DE DETALLE

CÁLCULOS HIDRÁULICOS IAV MACOLLAS GH29, GH31 Y GH33

ÍNDICE

1.        OBJETIVO DEL DOCUMENTO        3

2.        ALCANCE DEL DOCUMENTO        3

3.        DOCUMENTOS DE REFERENCIA        3

4.        NORMAS APLICABLES        3

5.        BASES Y PREMISAS DE DISEÑO        4

5.1.        Bases para el Diseño        4

5.2.        Datos de Entrada        5

5.3.        Generales de Diseño        6

6.        CRITERIOS DE DISEÑO        7

6.1.        Dimensionamiento de tuberías de líquidos.        8

6.2.        Dimensionamiento de tuberías de gas        9

7.        SIMULACIÓN HIDRÁULICA GASODUCTO DE-22/DE-24/DE-26        10

7.1.        Metodología        10

7.2.        Resultados        11

8.        SIMULACIÓN HIDRÁULICA ACUEDUCTO GH-29/GH-31 Y GH-33/GH-31        12

8.1.        Metodología        12

8.2.        Resultados        13

9.        CONCLUSIONES        14

10.        ANEXOS        15

1. OBJETIVO DEL DOCUMENTO

Presentar la evaluación hidráulica, para el dimensionamiento del gasoducto y acueducto que interconectarán las macollas GH29, GH31 y GH33 para garantizar el suministro de gas combustible y agua a los frentes de inyección de vapor a implantar en dichas macollas.

1. ALCANCE DEL DOCUMENTO

Presentar las bases, criterios y premisas de diseño, en conjunto con la metodología empleada, normas, códigos y los resultados obtenidos para el dimensionamiento del gasoducto y acueducto necesarios para garantizar el suministro de gas combustible y agua a los frentes de inyección de vapor a implantar en las macollas GH29, GH31 y GH33, como parte del Proyecto; “DESARROLLO DE LA INGENIERÍA DE DETALLE DEL PROYECTO DE INYECCIÓN ALTERNA DE VAPOR (IAV) EN PETRO SAN FÉLIX, DIVISIÓN JUNÍN”.

1. DOCUMENTOS DE REFERENCIA

• Documento N° H1K0021701-IGDD3-GD11001 “Bases y Criterios de Diseño”, Proyecto: “DESARROLLO DE LA INGENIERÍA DE DETALLE DEL PROYECTO DE INYECCIÓN ALTERNA DE VAPOR (IAV) EN PETRO SAN FÉLIX, DIVISIÓN JUNÍN” Disciplina: Proceso. Rev.: B, Ago. 2017.
• Plano N° FLD-1-4016 1 de 7 “Sistema de Gathering y Distribución Pozos Área Sur”, Información Suministrada por el Cliente. Disciplina Civil.

1. NORMAS APLICABLES

Las normas PDVSA que regirán el dimensionamiento de las tuberías de gas y agua para el tramo GH29/GH31/GH33 se muestran tabuladas a continuación:

• Norma PDVSA. Nº. 90616.1.024 “Dimensionamiento de Tuberías de Proceso”. Rev.: 0, Nov. - 1993.
• Norma PDVSA Nº. L-TP 1.5 “Cálculo Hidráulico de Tuberías”. Rev.: 0, Jul. -1994.

1. BASES Y PREMISAS DE DISEÑO

Para el dimensionamiento de las líneas principales de proceso, se aplican las siguientes Bases y Premisas de acuerdo con el documento N° H1K0021701-IGDD3-GD11001 “Bases y Criterios de Diseño”.

1. Bases para el Diseño

El gasoducto a diseñar deberá garantizar gas combustible a cualquiera de los frentes de generación de vapor a ubicarse en las macollas GH29, GH31 ó GH33, teniendo en cuanta el siguiente esquema:

• La macolla GH-29 cuenta con facilidades de gas en sitio, específicamente en la línea de salida gas de KOD existente en una válvula 6 de pulgadas. Así mismo la macolla cuenta con un pozo categoría 5, candidato para RA/RC como pozo suplidor de agua.
• Para la macolla GH-31, no se dispone de facilidades para suministro de agua y gas en sitio; por lo que se considera la construcción de una línea de agua desde la macolla GH-29; y para el suministro de gas, se utilizará una línea de 6 pulgadas existente entre las macollas GH-29 y GH-31 fuera de servicio (no interconectada); visualizada durante el levantamiento de información en campo (Ver Anexo B).
• Para la macolla GH-33, no se dispone de facilidades suministro de gas en sitio; por lo que se considera la construcción de una línea de gas desde la macolla
  GH-31. En la macolla se tiene propuesta de perforación de pozo de agua en la macolla, y adicionalmente se debe considerar suministro de agua desde la macolla GH-31.

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1. Esquema Propuesto de Sistema de Suministro de Agua y Gas para Ramal GH-29/GH-31/GH-33.

1. Datos de Entrada

La caracterización del gas para la simulación hidráulica del gasoducto se tomó de la información suministrada por el cliente.

1. Características de las Corrientes de Gas

Para el agua se utilizaron las siguientes propiedades

1. Propiedades del agua

• La alimentación de gas será tomada desde la macolla GH-29, siendo las condiciones de volumetría y operación disponibles en el punto de toma de
  4,885 MMPCED de gas a 52 psig.
• Se plantea un sistema de control de presión en el punto de toma, a fin de permitir que el exceso de flujo que no se utilice para la generación de vapor fluya hacia Estación Principal. Para este sistema de control se estima una caída máxima de presión de 5 psig; por lo tanto la presión considerada para el estudio hidráulico en la fuente será de 55 psig.
• Para el diseño del gasoducto se considerará un máximo de 2 frentes de vapor activos a la vez, es decir un máximo de 2 MMPCED de gas (1 MMPCED por frente de generación de vapor).
• Las condiciones de operación a la entrada de los generadores de vapor es de
  35 psig mínimo y máximo de 70 psig a 90 °F de temperatura aproximadamente.
• Para la línea de agua desde G-29 hasta G-31 y desde GH-33 hasta GH-31 se considerará una caudal de 3500 BAPD, igual a la tasa de reposición del pozo suplidor.
• El perfil de la ruta para el dimensionamiento del gasoducto y del acueducto fue tomado de los planos suministrados por el cliente, Ver Anexo A.

1. Generales de Diseño

• Para la evaluación hidráulica se utilizó el simulador para redes de tuberías PIPEPHASE versión 9.5.
• El tipo de fluido a utilizar será “Composicional” para el sistema de gas y “liquid” para las líneas de agua.
• Para el cálculo de caída de presión, en las líneas de Gas, se empleará la correlación  de BBM-Beggs & Brill – Moody y Hazen Williams para las líneas de agua
• Como modelo termodinámico se empleó la Ecuación de Estado “Peng-Robinson”.
• Los espesores considerados para las simulaciones son Schedule standar dependiendo del diámetro de la tubería evaluada.
• Como modelo termodinámico se empleó la Ecuación de Estado “Peng-Robinson”.
• Se considera que la rugosidad absoluta de la tubería es de 0,0018 (Tubería Nueva).

1. CRITERIOS DE DISEÑO

En general, los criterios empleados para el diseño de las líneas de procesos, son los recomendados en las siguientes Normas: Manual de Ingeniería de Diseño, volumen 13; Guía de Ingeniería PDVSA Nº 90616.1.024, “Dimensionamiento de Tuberías de Proceso”, Manual de Ingeniería de Diseño PDVSA Nº L-TP 1.5 “Cálculo Hidráulico de Tuberías”, donde se establecen los criterios para seleccionar el diámetro de tubería y estimar las velocidades límite de diseño y erosión”. Las tuberías de procesos y servicios serán dimensionadas para el flujo de diseño de acuerdo al servicio y ubicación de las líneas.

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