CRUDOS PARAFINICOS.docx

7/29/2019 CRUDOS PARAFINICOS.docx

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UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERA

CARRERA DE TECNOLOGA DE PETRLEOS

TRANSPORTE Y MANEJO DE CRUDOS PARAFNICOS A ESCALA DELABORATORIOS

MARCOS MANUEL CEDEO REA

5D DE PETRLEOS

ING. FAUSTO RAMOS

QUITO-ECUADOR

2013


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PROCESOS CRISTALIZACION PARAFINAS BAJO EL EFECTO DE LA TEMPERATURA

(ENFRIAMIENTO)

Reduccin de la Temperatura

El crudo que fluye a travs dela tubera pierde temperatura principalmente debidoa la volatilizacin de los componentes livianos del crudo ya la radiacin de calordel crudo hacia las fras paredes de la tubera. El crudo que se encuentra en elyacimiento posee gran cantidad de componentes livianos y gas disuelto, que seliberan a medida que el crudo que es producido reduce supresin por debajo delpunto de burbuja. El gas expandido extrae calor de la vecindad y enfra la tuberapromoviendo as la formacin de cristales de parafina. Adems del enfriamientopor gas liberado, el gradiente geotrmico resta calor a la tubera del pozoapoyando as la formacin de aglomerados en la tubera de produccin.

Proceso de CristalizacinA medida que el crudo es producido, su temperatura se ve reducida gradualmentedesde la temperatura del yacimiento, superior a la temperatura del punto decristalizacin, hasta la temperatura de la superficie (en algunos casos latemperatura del crudo en la superficie est por encima del punto de cristalizacin).

A cierta profundidad en el pozo la temperatura del crudo est justamente en elpunto de cristalizacin y en el fluido se forman los primeros cristales de parafina.En su ascenso a la superficie el crudo pierde calor y se siguen formando nuevoscristales que se aglomeran con los dems atrapando arena, agua, aceite entreotros y empiezan a precipitar de la solucin. Si las condiciones de caudal,rugosidad, mojabilidad, etc. lo permiten, una gran cantidad de esos aglomeradosse adhieren a las paredes internas de la tubera formando capas. Cada vez quenuevas capas de parafina se van formando sobre las antiguas, desplazan el pocoaceite contenido en estas ltimas haciendo el depsito ms grande, mscompacto y por lo tanto ms difcil de remover.


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TRANSPORTE CRUDOS PARAFNICOS

Bombeo Mecnico

El sistema de elevacin artificial por bombeo mecnico es uno de los ms

difundidos en laactualidad, desde los comienzos de la explotacin petrolfera fue usado aprovechandosus caractersticas de sencillez, flexibilidad y confiabilidad. Algunas ventajas como larapidez de montaje e independencia de funcionamiento, lo hicieroninsustituible en laexplotacin de campos en desarrollo, su perfecta adaptacin a los caudales,profundidades y condiciones de bombeo existentes en los 'diferentes campos, hansido el principal motivo por el cual se lo usa en forma masiva.

Este sistema de elevacin, consiste en levantar el petrleo desde el fondo del

pozo con la ayuda de una 'bomba de profundidad, accionada por una sarta devarillas, la cual es impulsada por una unidad de bombeo ubicada en superficie.

Problemas originados por la parafina en el bombeo mecnico Los principales problemas originados por la deposicin de parafinas en el

sistema de bombeo mecnico son:

Elevadas presiones de bombeo en boca pozo.

Deficiente llenado de la bomba de profundidad, debido a la elevada

viscosidad del fluido producido con la consecuente merma en la produccindel pozo

Baja velocidad de descenso de la sarta de varillas de bombeo comparadacon el rgimen de la unidad, lo que obliga a disminuir el nmero deemboladas por minuto y en algunos casos la carrera, con la consecuentedisminucin en la produccin.

Peridicos cambios de caera de produccin por parafinacin de la mismao enfriamiento del fluido en su interior, al pararse el pozo por distintosmotivos.

Reiteradas intervenciones con equipo desparafinador, con lacorrespondiente prdida de produccin que implica el paro del pozomientras dura la intervencin y los costos propios de la misma.

Incremento del rango de cargas del diagrama dinamomtrico producido por:


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Aumento de carga mxima por mayor prdida de carga en la tuberade produccin y en la caera superficial de recoleccin.

Disminucin de carga, mnima por incremento de la friccin de la'herramienta con el fluido.

Bombeo Neumtico

El bombeo neumtico es un sistema de levantamiento artificial que puede serempleado cuando la surgencia natural de un pozo se detiene o para complementarel flujo natural.Este sistema de levantamiento, consiste en inyectar al pozo, gas a alta presin yde esa manera proporcionar o adicionar suficiente energa para trasladar losfluidos desde el nivel productor hasta la superficie.Dependiendo sobre todo de las caractersticas de produccin del pozo, puedeemplearse flujo continuo o flujo intermitente. Algunos factores que afectan laseleccin del tipo de levantamiento son:El caudal de produccin, la presin de fondo pozo CPFP3, el ndice deproductividad (IP), profundidad del levantamiento, presin del gas de inyeccin yotros.

Problemas originados por la parafina en el bombeo neumtico

Los depsitos en las paredes internas de la tubera de produccin, reducen eldimetro interno de la misma y afecta considerablemente, incrementando elgradiente de fluido y la presin de una profundidad dada.

Debido a la disminucin de del dimetro interno de la tubera de produccin existeun aparente incremento de los volmenes de gas y petrleo en circulacin por lacual, la perdida de energa llega a imprentarse considerablemente debido a lafriccin, causando levantamiento e ineficiente, los cual obliga a realizar peridicaslimpiezas de la tubera de produccin.

Los depsitos de parafina reducen tambin en dimetro interno de las lneassuperficiales de recoleccin estos algunas veces llegan a causar excesivascontrapresin, razn por la cual ocurren una notable disminucin de los volmenesde produccin.

Bombeo Hidrulico

El sistema de bombeo hidrulico est basado en una ley bsica de hidrulica, lacual establece que la presin ejercida sobre la superficie de un lquido setransmite con la misma intensidad y en todas direcciones en cualquier puntodel fluido.


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El bombeo hidrulico aplica este principio al bombeo de pozos de petrleotransmitiendo la presin de fluido desde una fuente en superficie a uno o mspuntos en el fondo. En estos puntos el fluido motriz bajo presin es dirigido a launidad de produccin, la cual puede ser una bomba reciprocarte o una bomba jet.

El fluido motriz que se utiliza en este sistema proviene de los mismos pozos ypuede ser petrleo crudo o agua.

Problemas originados por la deposicin de parafinas en el bombeohidrulico

En las instalaciones de tipo casing venteo de gas, la parafina se deposita sobre lasparedes internas de la caera de revestimiento y en la parte externa de las lneasde venteo y de inyeccin, lo cual provoca una disminucin del espacio libre defluido. Adems, la parafina se deposita en el interior de la lnea de venteo de gas;cuando la deposicin es severa esta lnea llega a taparse completamente, lo cualprovoca una disminucin de la eficiencia de la bomba o un mal funcionamiento dela misma lo cual disminuye considerablemente la produccin.

En las instalaciones tipo paralelo, la deposicin tiene lugar en las paredes internasde la tubera de produccin, lo cual reduce el dimetro interno, alterando la presinde operacin y afectando a dos factores importantes del rgimen de produccinque son la velocidad de bombeo (EPM) y el caudal de produccin (BDP).

La presencia de parafina en la bomba de profundidad, ocasiona un gradualincremento en la presin de operacin cuando existe una parcial y un repentino

incremento en la presin de operacin cuando la obstruccin es considerable.

Los depsitos de parafina en el sistema superficial, provocan la reduccin deldimetro interno de las lneas superficiales de recoleccin, notable acumulacin enseparadores, tanques de decantamiento, almacenaje y otros equipos que estn encontacto con el petrleoproducido, lo cual obliga arealizar peridicas limpiezas,muchas veces empleandoproductos qumicos disolventes

de parafinas. La limpieza delequipo superficial es un factorimportante en la eficiencia delsistema, puesto que el fluidomotriz con el que se trabaja debe ser lo ms limpio posible y adems debe estarcompletamente libre de slidos.


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SOLUCIONES TECNOLGICAS EXTRACCIN Y RECOBRO

1. Produccin en fro con Pozos Horizontales:

Mecanismo ampliamente usado en Venezuela y Canad, permite Altas tasas deproduccin y el drenaje de grandes zonas, especialmente en arenas delgadas,usando bombas convencionales y de alta capacidad.

2. Produccin en fro de crudo y arena CHOPS:

Mecanismo ampliamente usado en Canad, permite altas tasas de produccin,

gracias a la formacin de canales de alta permeabilidad y al uso de equipos debombeo de alta capacidad (PCPs).Costo Barril Incremental 2 a 4 $US/BBRecobro: 5 a 10 % OOIP.


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PROPIEDADES DE FLUJO DE CRUDOS PARAFINICOS

EFECTOS DE LA VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO SOBRE LA CALIDAD DELCRISTAL DE PARAFINA


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Pruebas de laboratorio

La deposicin de parafinas ha sido estudiada en laboratorio, simulando lascondiciones alas cuales ocurre la deposicin en una tubera de produccin.Se hanrealizado muchos tipos de pruebas complementadas con anlisis tericos,

respectoal enfriamiento del petrleo y la precipitacin de la parafina cuando elfluido producidosube a travs de la tubera de produccin y circula por las lneassuperficiales. Tambin sehan hecho pruebas que relacionan la rugosidad de latubera con el grado de deposicin,estudios del efecto del revestimiento plstico ypruebas de anlisis de productosdestinados a combatir la deposicinde parafinas.Obviamente, las condiciones de laboratorio difieren en importantescaractersticas de lascondiciones de campo y el comportamiento de los fluidos, porlo tanto las particularidadesde la deposicin no son enteramente fidedignas, sinembargo, las pruebas de laboratoriohan ayudado a explicar el mecanismo dedeposicin de la parafina y han permitidoobtener valiosa informacin,fundamentalmente empleada en estudios destinados acombatir la deposicin.

Mtodos de tratamiento de las parafinas

Problema de las parafinas

Los problemas de parafina varan de rea en rea, de campo a campo en lamisma rea, ya veces de pozo a pozo en el mismo campo.

Esto lo hace imposible para tener una universalmente solucin efectiva. Losefectos de la deposicin de parafina, sin embargo, son universales. Los depsitosen pozos, lneas de alimentacin, y en el caso de las parafinas, a veces en laformacin, gradualmente reducen la produccin. A no ser que se remuevan, losdepsitos eventualmente pararn el flujo de petrleo.


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Depsitos de parafina

La parafina se precipita fuera de los crudos cerosos cuando hay un ligero cambioen las condiciones de equilibrio, causando una prdida de solubilidad de la cera enel crudo. Un descenso en la temperatura es la causa ms comn de la

precipitacin de parafinas, aunque muchos otros factores pueden afectarel proceso.

La evidencia indica que la materia en particular suspendida como asfalto,formaciones finas, productos de corrosin, sal y velocidad en las precipitacionesde las arenas, estas actan como un ncleo para la cohesin de pequeaspartculas de cera en partculas ms grandes, las cuales tienden a separarse msfcilmente del petrleo. Incluso las ceras pueden separarse del crudo, puedenquedar frecuentemente en suspensin en este y no depositarse cuando el petrleoest fluyendo.

El crudo ceroso resultar probablemente en la deposicin cuando se produzcabajo una delas siguientes condiciones:

Alternativamente cubriendo la tubera, luego drenando el petrleo, dejandouna delgada cubierta en la tubera.

El movimiento de este petrleo cubierto es tambinlento para prevenir ladeposicin.

El contacto con una inusual superficie fra, as como una produccin directade acuferos, causan cristales de parafina para crecer directamente en lasparedes dela tubera.

Las superficies de las tuberas son speras, proveyendo excelentes sitiospara la deposicin de parafinas.

Cargas elctricas en varios materiales en el crudo promueven la migracinde ceras separadas de las paredes de la tubera.


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Los depsitos de parafinas, frecuentemente presentan una constante tendencia alcrecimiento.

En muchos campos, (excepto en aquellos en los que se realiza un sistemtico

tratamiento pata removerlos) la produccin de petrleo disminuye gradualmente, laposibilidad de fallas mecnicas se incrementa, originando una serie de problemas.

Existen varios mtodos que se aplican para remover peridicamente oconstantemente la parafina depositada en las paredes del arreglo sub superficialde produccin, en las lneas superficiales de recoleccin, en el equipo detratamiento y/o en los tanques de almacenaje, los cuales pueden ser clasificadosde la siguiente manera:

Mtodo mecnico

Mtodo trmico

Mtodo qumico

Mtodo combinado

INTERACCION DE LOS ADITIVOS MODIFICADORES DEL PUNTO DEFLUIDEZ


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Conclusiones

Hay que tener en cuenta que los depsitos de parafina en forma general seencuentran mezclados con pequeas cantidades de hidrocarburosramificados y con otros materiales orgnicos e inorgnicos.

La parafina precipita debido a que ocurren cambio s en las condiciones alas que se encuentra el petrleo en el reservorio, la disminucin detemperatura es la causa ms comn, la variacin de presin, presencia dematerias extraas y las rugosidades los elementos tubulares son tambinfactores que influyen en la exposicin.

Las deposiciones ms blandas corresponde a hidrocarburos lineales queabarcan desde el C12 al C25, las ms comunes del C25 al C50 y algunasotras alcanzan elC60.

La deposicin y acumulacin de parafina tiene lugar con mayor frecuenciaen el liner, en el casing, en la tubera de produccin y en las lneassuperficiales de recoleccin, algunas veces se extiende por el equiposuperficial de tratamiento y medida, as como hacia a los tanques dealmacenaje. Bajo ciertas condiciones la deposicin tambin puede ocurriren las formaciones productoras.

Los problemas ocasionados por la deposicin de parafinas, pueden serresueltos aplicando las diferentes tcnicas comprendidas en los mtodos detratamiento tales como el mecnico, qumico, trmico o combinado.

Entre las tcnicas comprendidas en el mtodo qumico, la de tratamientopor forzamiento ha sido la que se aplic con mayor xito; la tcnica deinyeccin continua aplicada al sistema de bombeo hidrulico no ha sidodebidamente evaluada.

Las pruebas de laboratorio en las que se simula las condiciones dedeposicin de la parafina, pese a que difieren en importantes caractersticasde las condiciones imperantes en el campo, han ayudado a explicar elmecanismo de deposicin y han permitido obtener valiosa informacin, lacual fundamental mente fue empleada en estudios destinados a combatir la

deposicin.

Un aspecto fundamental en la aplicacin de cualquier mtodo detratamiento, es la evaluacin del mismo; mientras mayores sean losconocimientos que se tengan sobre los diferentes mtodos y su aplicacin adeterminados sistemas de levantamiento, mejores sern los resultados quese obtengan.


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Un aspecto muy importante a tener en cuenta es que el problema de ladeposicin de parafinas es algo global, todo campo, pozo, tuberas deproduccin y otros van a estar afectados por la formacin de estoscompuestos, y depender de la empresa operadora a elegir el mtodo detratamiento ms conveniente para su caso.

BIBLIOGRAFA

Primer Simposio-Campo Escuela Colorado-Universidad Industrial de Santander.Ing. Jorge Luis Grosso Vargas

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