“Instrumentación del sistema de circulación del proceso de fluidos de perforación empleando equipos de la compañía Emerson”

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TABASCO

DIVISIÓN DE QUÍMICA

TRABAJO RECEPCIONAL

“Instrumentación del sistema de circulación del proceso de fluidos de perforación empleando equipos de la compañía Emerson”

QUE PRESENTA PARA OBTENER EL TÍTULO DE

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN QUÍMICA ÁREA: FLUIDOS DE PERFORACIÓN

SILVÁN GÓMEZ REYNA GUADALUPE

EMPRESA:

EMERSON PROCESS MANAGEMENT

ASESOR EMPRESARIAL

ING. PEDRO MORALES BAQUEIRO

ASESOR ACADÉMICO

ING. JUAN ISMAEL LEDESMA HERRERA

ÍNDICE

Pág.

Índice de figuras iii

Índice de tablas iii

Introducción 1

I Marco Metodológico

1.1 Generalidades de la empresa 2

1.1.1 Antecedentes de la empresa 2

1.2 Área donde se desarrolló la estadía 5

1.3 Antecedentes 6

1.4 Justificación 7

1.5 Objetivos 8

1.6 Alcance 9

1.7 Metodología 10

II Marco Teórico

2.1 Sistema de circulación 13

2.1.1 Ciclo del lodo 13

2.1.2 Componentes o equipos y accesorios del sistema de circulación 14

2.2 El sistema de automatización 17

2.2.1 Red de control Delta V 18

2.2.2 Capacidad del sistema 18

2.2.3 Control Avanzado 18

2.3 Smart Wireless 19

2.3.1 Gatewey 1420 19

2.3.2 Pasarela Smart Wireless de Emerson 20

2.4 HMI Delta V Professional 21

2.5 OPC Server 22

2.6 Transmisor de temperatura 3144P 24

2.7 WOIC I/O 25

2.8 CSI 9420 Transmisor inalámbrico de vibración 26

III Marco de aplicación 28

3.1 Recopilación bibliográfica 28

3.2 Análisis de la información 28

3.3 Presentación al asesor empresarial 28

3.4 Selección de instrumentos 29

3.5 Arquitecturas 30

3.6 DTI 35

IV Conclusión 36

V Recomendaciones 37

VI Bibliografía 38

ÍNDICE DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Diagrama de metodología 10

Figura 2. Arquitectura HMI para tanques de lodos 31

Figura 3. Arquitectura Delta V para tanques de lodos 31

Figura 4. Arquitectura HMI para bombas 32

Figura 5. Arquitectura Delta V para bombas 32

Figura 6. Arquitectura HMI para línea de flujo 33

Figura 7. Arquitectura Delta V para línea de flujo 33

Figura 8. Arquitectura HMI para sistema de circulación 34

Figura 9. Arquitectura Delta V para sistema de circulación 34

Figura 10. Diagrama de tubería e instrumentación del sistema de circulación con equipos de la compañía Emerson 36

ÍNDICE DE TABLAS

Pág.

Tabla 1. Instrumentos para taques de lodos 29

Tabla 2. Instrumentos para bombas de lodos 30

Tabla 3. Instrumentos líneas de flujo 30

INTRODUCCIÓN

El proceso de perforación está integrado por 5 sistemas principales: sistema de potencia, sistema de izaje, sistema de rotación sistema de prevención y el sistema de circulación. El sistema de circulación tiene como principales funciones las de extraer los recortes de roca del pozo durante el proceso de perforación y mantener controlada la presión. El sistema está compuesto por equipos y accesorios, todos de forma y características diferentes, los cuales movilizan el lodo de perforación a través del sistema de circulación, por lo que permiten preparar el lodo, almacenarlo y bombearlo, hacia el pozo, estableciendo un circuito cerrado de circulación con retorno a los tanques, desde donde fue succionado por las bombas de lodo.

En el presente trabajo se realiza una propuesta de instrumentación para medir diferentes variables como densidad, presión, flujo, temperatura, vibraciones, pH, nivel, entre otras, utilizado soluciones Smart Wireless (soluciones inalámbricas) en los diferentes equipos que forma el sistema de circulación de fluidos del proceso de perforación de pozos petroleros ya que esta es la tecnología que se encuentra en auge y nos permite obtener los datos en tiempo real y segura, utilizado instrumentos de la compañía Emerson.

La presentación de las propuestas se realizara por medio de diagramas de la arquitectura con sistemas HMI y Delta V para tanques de lodos, bombas triplex y línea de flujo de retorno; así como un diagrama de tubería e instrumentación de tal forma que sea fácil observar las áreas en las que podemos colocar instrumentos que nos permitirán la medición inalámbrica de las diferentes variables que se manejan en estos equipos.

El proyecto se divide en tres capítulos, el primer capítulo abarca los antecedentes de la empresa, misión y visión de esta, objetivos a alcanzar, justificación del proyecto y la metodología del trabajo; que son los pasos que se siguieron para elaborar el proyecto, en el segundo apartado se plasma toda la información teórica requerida para la elaboración del proyecto como el proceso de circulación, los equipos que se utilizan en este proceso y los equipos que maneja la compañía Emerson para dar soluciones y en el último capítulo que es el marco de aplicación se plasma lo que se realizó en la empresa; así como el resultado obtenido con la elaboración del proyecto que es un diagrama de tubería e instrumentación de los tanques de lodos, bombas triplex y línea de flujo.

CAPÍTULO I

MARCO METODOLÓGICO

1.1. GENERALIDADES DE LA EMPRESA

1.1.1. Antecedentes de la empresa

Emerson es una compañía diversificada de fabricación global de soluciones que combinan tecnología y energía para resolver de manera innovadora las necesidades de sus miles de clientes alrededor del mundo a través de la energía eléctrica, gestión de procesos, automatización industrial, tecnologías del clima, herramientas y soluciones de almacenamiento.

Ofrecemos una amplia gama de productos y servicios en los mercados industriales, comerciales y de consumo mediante nuestros negocios: Process Management, Industrial Automation, Network Power, Climate Technologies y Commercial & Residential Solutions. Emerson tiene presencia y negocios en más de 150 países, tiene 235 plantas de manufactura, de las cuales aproximadamente 160 se encuentran fuera de Estados Unidos. Emerson se estableció en 1890 en St. Louis, Missouri como Emerson Electric Manufacturing Co. por el veterano de la Guerra Civil Unión John Wesley Emerson para fabricar motores eléctricos utilizando una patente propiedad de los hermanos de origen escocés Charles y Alexander Meston.

En 1892, se convirtió en el primero en vender ventiladores eléctricos en los Estados Unidos. Rápidamente amplió su línea de productos para incluir las máquinas eléctricas de coser, taladros dentales eléctricos y herramientas eléctricas. Durante la Segunda Guerra Mundial, bajo la dirección de Stuart Symington, Emerson se convirtió en el mayor fabricante del mundo de armamento avión. Emerson ocupa el número 52 entre las empresas estadounidenses en el valor de los contratos de producción militares de la Segunda Guerra Mundial.

Symington se convirtió en el primer Unidas Secretario de la Fuerza Aérea de los Estados 1947 hasta 1950, un senador demócrata de Missouri 1953 a 1976, y candidato a la Presidencia de los Estados Unidos en 1960. En 1954, WR Personas "Buck" fue nombrado presidente de la compañía. Bajo su liderazgo, Emerson diversificó su portafolio de negocios mediante la adquisición de 36 empresas. Cuando se retiró en 1973, la compañía contaba con 82 plantas, 31.000 empleados y US $ 800 millones en ventas.

Charles F. Knight se desempeñó como CEO desde 1973 hasta 2000, y fue presidente de 1974 a 2004. Su mandato estuvo marcado por el desarrollo de un riguroso proceso de planificación, desarrollo de nuevos productos y la tecnología, adquisiciones y joint ventures, y el crecimiento internacional.

David Farr se ha desempeñado como director general desde 2000 y como presidente desde 2004. El 15 de diciembre de 1999, Emerson Electric Co, moviéndose para impulsar sus perspectivas de crecimiento, acordó adquirir el negocio de equipos de telecomunicaciones Jordan Industries Inc por 440 millones de dólares. El 26 de julio de 2011, Emerson anunció que ubicaría su sede de América Latina en Sunrise, Florida.

Áreas comerciales

Emerson Process Management

Emerson Climate Technologies

Emerson Network Power

Emerson Commercial and Residential Solutions

Emerson Industrial Automation

Visión

Ser la mejor opción en control y automatización no sólo por la excelencia de nuestros productos y tecnología, también por la calidad de nuestros servicios y tiempo de respuesta.

Misión

Representar a nuestras divisiones en las industrias que servimos, cumpliendo con las necesidades de nuestros clientes, empleados y accionistas.

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