Monitoreo De Bs Mora

Introducción

La Batería de separación Mora está ubicada en

el municipio de Cárdenas, en el estado de Tabasco,

pertenece al Activo de Producción Bellota-

Chinchorro de Pemex Exploración y Producción

(PEP). Esta Batería tiene la función de colectar y separar

el gas del aceite procedente de once pozos localizados

en el Campo Mora y dos corrientes de crudo procedentes

de los campos Yagual-Chinchorro y Chipilín, los

fluidos separados, aceite crudo y gas, son enviados a la

Batería de Separación Cárdenas Norte.

Descripción del proceso

El flujo procedente de los pozos y ductos se colecta

en el Cabezal de aceite (ver Figura 1) a través del

cual pasan al Separador horizontal de grupo de baja

Sistema de medición y monitoreo en tiempo

real en la Batería Mora

Octavio Gómez Camargo y Miguel Ángel Cristín Valdez

presión (SHGBP), el líquido procedente de este

separador se conecta, a través de la tubería de 12”,

con el Oleoducto de envío a la Batería de separación

Cárdenas Norte.

El gas separado se pasa al Rectificador horizontal

de baja presión (RHBP) para retirarle el líquido

remanente mismo que se envía, a través de la tubería

de 12”, al Oleoducto de envío para la Batería de

separación Cárdenas Norte. El gas procedente del

RHBP se envía a la succión de los Motocompresores

para levantar la presión y enviarlo a través del Cabezal

de gas de envío a la Batería de Separación Cárdenas

Norte.

Producción

La producción total de la Batería es de 9,845 barriles

por día (BLD) de aceite bruto (aceite con humedad)

de 38º API y de 16.18 millones de pies cúbicos por

día (MMPCD) de gas, operando los 365 días del año.

La producción de cada pozo (ver Tabla 1) se mide en

forma periódica con un medidor de flujo másico portátil

para cuantificar el flujo de aceite, para lo cual se

hace pasar el fluido (mezcla gas-aceite-agua) procedente

del pozo a través del Separador horizontal de

medición de baja presión (SHMBP), en éste se sepa-

Con la implantación de este sistema, PEP dispone

de información en tiempo real que le permite hacer

los análisis de comportamiento de cada pozo a

fin de optimizar la producción de los mismos.

Diagrama de flujo del proceso.

Figura 1

Artículos técnicos

128

Producción de la Batería Mora.

Tabla 1

Pozo Aceite Gas % H2O Vol. H2O

bruto BPD MMPCD BDP

Mora 1 1, 661 3.94 4.5 75

Mora 2 1,107 1.39 1.0 11

Mora 3 692 0.60 2.0 14

Mora 21 0 0.00 0.0 0

Mora 22 1,598 1.49 2.0 32

Mora 23 1,201 0.70 2.6 31

Mora 25 1,623 2.78 1.0 16

Mora 43 1,950 2.60 0.0 0

Mora 44 13 0.00 0.0 0

Mora 41

Total pozos 9,845 13.50 13.10 179

Boletín IIE, mayo-junio del 2002

129

ra la fase líquida de la fase gaseosa. Por otro lado, el

gas se mide con una placa de orificio que provoca

una caída de presión, que se detecta en un registrador

para mostrar; de manera integrada, el flujo de gas,

de la misma manera se mide la producción total de

gas a la descarga de los compresores. Cada registrador

contiene una plumilla con un reloj mecánico

que hace girar una gráfica circular por un período de

24 horas, al término de este período, el operador retira

la gráfica y coloca otra.

Con la finalidad de optimizar la producción de

los pozos, PEP tomó como primer paso, medir en forma

continua y confiable, y conocer en tiempo real los

parámetros básicos de operación de cada uno de los

pozos que confluyen a la Batería, así como la producción

global en ella.

Diseño del sistema

El sistema se diseñó para cumplir con los siguientes

requisitos establecidos por PEP: medir en forma continua

y confiable, de acuerdo con las normas establecidas

por la American Gas Association (AGA) y la

American Petroleum Institute (API), la producción de

cada uno de los pozos, labor que consiste en la medición

de los flujos de aceite y gas, además que requiere

la medición de presión y conocer de forma cualitativa

la proporción de gas/aceite en el ducto procedente

de cada pozo. Esta información deberá poder

monitorearse en tiempo real en el cuarto de control e

integrarse al sistema SCADA (Supervisory Control And

Data Acquisition) ubicado en las instalaciones de PEP

en Comalcalco, Tabasco.

Arquitectura

A fin de cumplir con los requisitos establecidos por

PEP se propuso un sistema de medición y monitoreo

de pozos en tiempo real cuya arquitectura (ver Figura

2) consiste de los siguientes subsistemas: a) medición

de presión en los pozos y de la producción de la

Batería Mora, b) determinación de la relación gas/

aceite en cada pozo, c) medición de la producción de

aceite en cada pozo, d) medición de presión diferencial

y temperatura en las líneas de gas, e) concentración

de señales y cálculo de flujo, f) adquisición y

monitoreo de variables, g) interfaces hombre máquina

y h) sistema de suministro eléctrico.

a) Medición de presión en los pozos y de la

producción de la Batería Mora. La presión

en los ductos de los pozos y en los cabezales

de producción se mide con dispositivos cuyo

elemento sensor es un diafragma tipo

capacitivo. Estos dispositivos tienen tecnología

Foundation Fieldbus, por lo que disponen de

un módulo para convertir la señal procedente

del diafragma a una señal digital, y, de esta forma,

enviarla hasta el sistema de adquisición y

monitoreo ubicado en el cuarto de control. La

red de comunicaciones con protocolo

Foundation Fieldbus SP 50 se conforma de diecisiete

transmisores instalados en campo y del

sistema de adquisición y monitoreo que actúa

como maestro de la red ubicado en el cuarto

de control. Por las características de la tecnología

Fieldbus y por estar instalados sobre “Área

peligrosa” los diecisiete transmisores se agruparon

en tres segmentos H1 de la red

FIELDBUS que opera a una velocidad de 31.25

Kbps (kilobits por segundo) de acuerdo con el

estándar SP50 de ISA. Dado que cada dispositivo

Fieldbus es un nodo en la red, desde la

Interfaz Hombre-Máquina (IHM) se pueden

conocer datos en tiempo real, tales como: el valor

de la variable en diferentes unidades de ingeniería,

el rango, calibración, etcétera, así como

otros datos de fabricación del instrumento.

La Batería de separación Mora está ubicada en

el municipio de Cárdenas, en el estado de Tabasco,

pertenece al Activo de Producción Bellota-

Chinchorro de Pemex Exploración y Producción

(PEP).

Arquitectura del sistema.

Figura 2

130

Artículos técnicos

b) Determinación de la relación gas/aceite en

cada pozo. El fluido procedente de cada pozo

consiste de una mezcla cuyo contenido es aceite

en su mayor parte, gas y humedad. A fin de

determinar de manera cualitativa la relación

gas/aceite se instaló en cada uno de los ductos

procedentes de los pozos, un sensor de flujo

cuyo principio de operación se basa en determinar

la conductividad térmica del fluido por

medio de dos Resistance Temperature

Detectors (RTD), uno de referencia y otro que

mide la temperatura del fluido, por lo que se

puede determinar la diferencia de temperaturas

y con ésta la conductividad térmica del fluido,

con lo que se puede discriminar cuándo está

pasando gas o aceite en el ducto. La señal

generada por cada uno de estos sensores está

en un rango de 0 –10 volts de corriente directa,

estas señales llegan hasta el Computador de

flujo que también realiza la función de

concentrador de señales. El Computador de flujo

convierte estas señales analógicas en digitales

y, por un protocolo modbus, las envía al

sistema de adquisición y monitoreo para ser

desplegadas en la IHM.

c) Sistema de medición de la producción de

aceite en cada pozo. La medición de la producción

de aceite en cada uno de los pozos

presenta varios puntos a considerar antes de

decidir el tipo de elemento primario para efectuar

la medición: a) la gama de producción entre

cada pozo es muy amplia, en esta Batería

el menor flujo a medir es de 13 bpd (barriles

por día), el máximo es de 1,862 bpd y la producción

de la Batería es de 8,221 que eventualmente

también deberá medirse; b) el fluido

a medir es una emulsión aceite-agua con un

porcentaje mínimo de gas disuelto; c) el arreglo

de tuberías existente no dispone de la longitud

mínima requerida de tubería recta para

estabilizar el perfil de flujo. Tomando en cuenta

estas condiciones de operación

...