PRODUCCION DE PETROLEOS

PROCESO DE PRODUCCION DEL PETROLEO

Luego de haber realizado la perforación, el pozo está en condiciones de producir. La extracción, producción o explotación del petróleo se hace de acuerdo con las características propias de cada yacimiento.

Para poner un pozo a producir se baja una especie de cañón y se perfora la tubería de revestimiento a la altura de las formaciones donde se encuentra el yacimiento. El petróleo fluye por esos orificios hacia el pozo y se extrae mediante una tubería de menor diámetro, conocida como "tubing" o "tubería de producción".

Si no existe esa presión, se emplean otros métodos de extracción. El más común ha sido el "balancín" o "machín", el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en el fondo del pozo que succiona el petróleo hacia la superficie.

Entre los métodos de extracción artificial se cuentan los siguientes:

a. El bombeo mecánico, que emplea varios procedimientos según sea la perforación. El más antiguo, y que se aplica en pozos de hasta 2.400 a 2.500 m. de profundidad, es el de la bomba de profundidad: consiste en una bomba vertical colocada en la parte inferior de la tubería, accionada por varillas de bombeo de acero que corren dentro de la tubería movidas por un balancín ubicado en la superficie al cual se le transmite el movimiento de vaivén por medio de la biela y la manivela, las que se accionan a través de una caja reductora movida por un motor. La bomba consiste en un tubo de 2 a 7,32 m. de largo con un diámetro interno de 1 ½ a 3 ¾ pulgadas, dentro del cual se mueve un pistón cuyo extremo superior está unido a las varillas de bombeo. El 80% de los pozos de extracción artificial en la Argentina utilizan este medio. El costo promedio de este equipo asciende a U$S 70.000 aproximadamente. (FIG. 1)

fig. 1 – bombeo mecánico.

b. Extracción con gas o Gas Lift. Consiste en inyectar gas a presión en la tubería para alivianar la columna de petróleo y hacerlo llegar a la superficie. La inyección de gas se hace en varios sitios de la tubería a través de válvulas reguladas que abren y cierran al gas automáticamente. Este procedimiento se suele comenzar a aplicar antes de que la producción natural cese completamente. (FIG-2)

Fig. 2 Gas Lift consiste en inyectar gas dentro del pozo en el espacio entre el casing y el tubing.

c. Pistón accionado a gas (plunger lift). Es un pistón viajero que es empujado por gas propio del pozo y trae a la superficie el petróleo que se acumula entre viaje y viaje del pistón. (FIG.3 )

Fig. 3- Esquema de Plunger Lift

d. Bomba centrífuga y motor eléctrico sumergible. Es una bomba de varias paletas montadas axialmente en un eje vertical unido a un motor eléctrico. El conjunto se baja en el pozo con una tubería especial que lleva un cable adosado, para transmitir la energía eléctrica al motor. Permite bombear grandes volúmenes de fluidos. (FIG.4)

Fig. 4- Bombeo electrosumergible

e. Bomba de cavidad progresiva. El fluido del pozo es elevado por la acción de un elemento rotativo de geometría helicoidal (rotor) dentro de un alojamiento semielástico de igual geometría (estator) que permanece estático. El efecto resultante de la rotación del rotor es el desplazamiento hacia arriba de los fluidos que llenan las cavidades formadas entre rotor y estator. (FIG. 5)

Fig.5 Bombeo de cavidades progresivas

Si el yacimiento tiene energía propia, generada por la presión subterránea y por los elementos que acompañan al petróleo (por ejemplo gas y agua), éste saldrá por sí solo. En este caso se instala en la cabeza del pozo un equipo llamado "árbol de navidad", que consta de un conjunto de válvulas para regular el paso del petróleo.

CABEZA DE POZO “ARBOL DE NAVIDAD”

El petróleo extraído generalmente viene acompañado de sedimentos, agua y gas natural, por lo que deben construirse previamente las facilidades de producción, separación y almacenamiento.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE PRODUCCION

Los elementos principales de producción son:

- LINEAS DE CONDUCCION

El petróleo, junto con el gas y el agua asociados, son conducidos desde cada uno de los pozos hasta baterías o estaciones colectoras a través de cañerías enterradas de entre 2 y 4 pulgadas de diámetro. El material más común para estas líneas de conducción es el acero, aunque se utilizan cada vez más cañerías de PVC reforzado con fibra de vidrio, resistentes a la corrosión.

- TRATADORES

Los tratadores son equipos de tratamiento de emulsiones, utilizados en las plantas productoras de petróleo que se encargan de tratar el crudo con el fin de conseguirlo lo mas puro posible, para luego desarrollar los subproductos, estos equipos varian de acuerdo a la necesidad , cada uno utiliza un método de separación diferente ,como electricidad, calor asentamiento, químicos etc.

TIPOS DE TRATADORES

TRATADORES CONVENCIONALES: Son los tratadores mas utilizados actualmente y utilizan diversos modos de separación mediante funciones termoeletrostaticas .El equipo moderno está formado de unidades que proporcionan por sí solas, asentamiento, calor, agitación, etc., a la emulsión que se trata. La emulsión entra en (a) y pasa a la sección (b) de precalentamiento, en la sección (c) se separa el agua libre, la emulsión asciende por (d) y se canaliza por la sección (e) donde se desgasifica totalmente, efectuándose en (f) el calentamiento de la emulsión desgasificada y el asentamiento del agua. En (g) se remueve el agua separada; en (h) está el controlador de la presión diferencial. La emulsión pasa a una sección de coalescencia (j) para lograr la remoción efectiva de restos de agua del aceite. En (k) se descarga automáticamente

el agua; en (I) el aceite termina de limpiarse antes de salir a almacenarse.

TRATADORES ELECTROSTATICOS; Los componentes principales de un campo eléctrico, los elementos primarios son:

1) Fuente de poder o transformador, el cual convierte el voltaje de línea

(corriente alterna de una fase, 220 a 480 volts 50 o 60 ciclos) al voltaje de

línea requerido que alimenta a los electrodos de carga.

2) Electrodos inferiores o de carga.

3) Electrodos a tierra que permanecen suspendidos sobre los electrodos de

carga.

Se fabrican sistemas de electrodos de alta y baja velocidad, los primeros se utilizan en crudos ligeros de baja viscosidad y con emulsiones de alta

conductividad eléctrica; los electrodos de baja velocidad son recomendables para crudos de alta viscosidad y emulsiones de baja conductividad eléctrica.

La emulsión se reparte en la sección eléctrica mediante un distribuidor, que la

obliga a pasar varias veces a través del campo eléctrico.

Los tratadores electrostáticos son la tecnología más avanzada para separación de agua del petróleo hasta especificación de venta. Uno sólo de estos equipos reemplaza a los viejos tanques cortadores y lavadores.Los tratadores termoelectrostáticos permiten el acondicionamiento del petróleo para poder retirar del mismo su contenido de agua y darle valor de venta .Generalmente, este equipo está compuesto por dos secciones bien diferenciadas. En una primera sección, la mezcla crudo-agua se calienta de modo de reducir la viscosidad de los hidrocarburos, romper la emulsión y favorecer la separación entre las fases líquidas. Esta sección contiene uno o más tubos de fuego que transmiten el calor a la mezcla por medio de quemadores de gas. Es clave en este punto realizar un criterioso cálculo del diámetro y largo del tubo de fuego, de modo de no superar los flujos calóricos máximos permitidos por la normativa de diseño. La norma API 12L brinda los lineamientos que Flargent utiliza luego para el diseño de este sector del equipo .En la segunda sección, la electrostática, la mezcla se somete a una circulación eléctrica que produce un campo magnético y debido a la diferente polaridad entre las moléculas

ESQUEMA DE UN TRATADOR ELECTROSTATICO

TRATADORES TERMICOS: Un tratador por calentamiento (también llamado tratador de flujo o de emulsión) es un dispositivo que combina todos los componentes necesarios para tratar una emulsión en un sólo recipiente. En el recipiente se aplican los productos químicos, el calor, la sedimentación, y f recuentemente, la electricidad .El tratador por calentamiento está diseñado para incluir enuna unidad cualquiera o todos delos siguientes elementos: separador de aceite y gas, separador de agua libre, calentador ,lavado de agua, sección de filtros, sección de estabilización, intercambiador de calor, y campo electroestático.

que combina distintos equipos utilizados para procesar una emulsión en un recipiente. Así de esta manera un Tratador Térmico Treta es un recipiente

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