SEPARACION DE MEZCLAS DE LIQUIDO Y GAS

1. INTRODUCCIN.- Los equipos de separacin, como su nombre lo indica, se utilizan en la industria

petrolera para separar mezclas de lquido y gas.

Las mezclas de lquido y gas, se presentan en los campos petroleros principalmente

por las siguientes causas:

a) Por lo general los pozos producen lquidos y gas mezclados en un solo flujo.

b) Hay tuberas en las que aparentemente se maneja slo lquido o gas; pero

debido a los cambios de presin y temperatura que se producen a travs de la

tubera, hay vaporizacin de lquido o condensacin de gas, dando lugar al flujo

de dos fases.

c) En ocasiones el flujo de gas arrastra lquidos de las compresoras y equipos de

procesamiento, en cantidades apreciables.

Las razones principales por las que es importante efectuar una separacin adecuada

de lquido y gas, son:

a) En campos de gas y aceite, donde no se cuenta con el equipo de separacin

adecuado y adems el gas se quema, una cantidad considerable de aceite ligero

que es arrastrado por el flujo del gas tambin es quemado, ocasionando grandes

prdidas si se considera que el aceite ligero es el de ms alto valor comercial.

b) Aunque el gas se transporte a una cierta distancia para tratarlo, es conveniente

eliminarle la mayor cantidad de lquido, ya que este ocasiona problemas, tales

como: corrosin y abrasin del equipo de transporte, aumento en las cadas de

presin y reduccin en la capacidad de transporte de las lneas.

c) Como se menciona, el flujo de gas frecuentemente arrastra lquidos de proceso,

como el glicol, los cuales se deben recuperar ya que tienen un valor considerable.

2. OBJETIVOS

2.1. Objetivo general.-

Conocer las etapas de proceso del gas desde el rbol de

produccin hasta la planta de procesamiento.

2.2. Objetivos especifico.-

Determinar el proceso que sufre el gas natural con los equipos

superficiales de produccin.

Desarrollar las funciones que cumple los equipos como: el arbolito

de produccin, las lneas de recoleccin y separadores.

3. MARCO TERICO.-

PROCESOS DEL GAS NATURAL

Los equipos utilizados para controlar la produccin de pozos son dos:

EQUIPOS Y COMPONENTES SUBSUPERFICIALES.

Estn constituidos por todos los dispositivos y elementos que componente la sarta de

produccin o tubin desde el arreglo de fondo hasta el arbolito de navidad y cuya funcin

es controlar el flujo de fluidos de la formacin al pozo.

El arbolito de Navidad.

Elemento final que se instala sobre el cabezal de tubing y que permitir poner en

produccin y tener un control del mismo.

Dependiendo del uso y niveles a producir en el pozo, se tienen arbolitos simples,

dobles, triples y cudruples. Existen arbolitos roscados y bridados: los arbolitos

roscados para bajas presiones de operacin,2000 psi.

Los arbolitos bridados, existen de 2000, 3000, 5000, 10000 y 20000 psi y hasta de 650 F. Usados especialmente en pozos de inyeccin de vapor.

Existen de tipo compactos, construidos en una sola pieza, diseados para presiones altas de trabajo. La desventaja es su alto costo de mantenimiento y reparacin.

Partes del arbolito de produccin:

Manmetro: Instrumentos para controlar las presiones del pozo, tubing y casing.

Brida de medicin o tapa: Tapa de acceso al tubing. Sella la parte superior del

arbolito y lleva instalado un manmetro.

Vlvula de maniobra o pistoneo: Controla la presin y permite acceso al tubing

para trabajos con cables de perfilaje, tuberas contnuas (coil tubing), y

reparacin, etc.

Te de flujo o cruz: La te de flujo se utiliza para permitir que las herramientas

puedan correrse en el pozo, mientras contina la produccin por la lnea de flujo.

Vlvulas laterales: Se utilizan para cerrar el pozo en operaciones de rutina.

Fciles de reemplazar en caso de deterioro o lavadura de las mismas.

Estrangulador o choke: Permite controlar la cantidad de flujo que el pozo

produce.

Vlvulas maestras: Son las principales. Debern estar abiertas el mayor tiempo

de vida del pozo y utilizar lo menos posible, en especial la inferior.

Vlvulas de seguridad: Instaladas al lado de las vlvulas laterales o sobre las

maestras. Cerrarn cuando se presente una cada de presin aguas abajo del

punto ubicado.

Los factores para el diseo de un rbol de produccin:

Presin.

Temperatura del fluido.

Medio ambiente y temperatura en superficie.

Tipos de fluidos en produccin.

Condiciones ambientales dentro del pozo.

La economa.

LOS EQUIPOS Y COMPONENTES SUPERFICIALES.

Son todas aquellas instalaciones que saliendo del arbolito de produccin llegan hasta la

betera de separadores y de ellos a los sistemas de almacenamiento y luego a los

centros de distribucin. Su principal funcin de los componentes superficiales son de

controlar y regular la produccin de hidrocarburos en los pozos el mismo se divide en

cuatro sistemas.

Sistema de recoleccin.

Su principal objetivo es el de efectuar el acopio de todos los fluidos producidos en los

pozos, los mismos conectan rboles de navidad con el sistema de separacin y est

constituido por:

a) Lneas de flujo.- Son instalaciones individuales para daca pozo y los dimetros

ms utilizados son de 3 y 4 pulgadas.

b) Lneas de recoleccin.- Son tuberas cuyo dimetro fluctan entre 4 y 6

pulgadas son instalaciones que sirven para recolectar los volmenes de fluidos

producido por 3 o ms pozos, que en el campo llegan a conformar lo que se

denomina una batera de pozos.

c) Tubera de descarga.- Son tuberas cuyo dimetro fluctan entre 3 y 4

pulgadas, generalmente sirven para conectar las lneas de recoleccin con los

manifolds de control y estos son las bateras de separadores.

d) Manifolds de control. Es parte integrante del sistema de recoleccin el cual

tiene la funcin principal de controlar la velocidad, el volumen de los fluidos de

pozo que salen a travs de los fluidos de descarga, en el manifolds se controla

en volumen y las presiones de ingreso de los fluidos producidos hacia los

separadores, utilizando los choques del manifolds a las vlvulas de control.

En este sistema las presiones de trabajo de todos los componentes del sistema de

recoleccin deben ser en mismo valor e iguales a las presiones del pozo y del rbol

de produccin.

PROCESOS DE SEPARARACION DE FACES.

Los fluidos producidos en la cabeza del pozo estn compuestos por tres diferentes

fases, una de ellas es petrleo, otra es gas, ambas fases son mezclas complejas de

diferentes componentes de hidrocarburos, con distintas densidades, presiones de

vapor y otras caractersticas y propiedades fsicas. Adicionalmente en el fluido de

entrada se encuentra la fase agua.

A medida que el flujo del pozo fluye desde un yacimiento caliente y de alta presin,

experimenta reducciones en la presin y en la temperatura. Esto ocasiona que los

componentes ms livianos o gases se liberen del lquido y el fluido del pozo cambie sus

caractersticas. El flujo de gas lleva gotas de lquido y el lquido a su vez acarrea

burbujas de gas.

La separacin fsica de estas fases es una operacin bsica en la produccin,

procesamiento y tratamiento del petrleo, gas y agua. Los separadores de petrleo y

gas separan mecnicamente los componentes lquidos y de gas que existen a una

temperatura y presin especfica, para eventualmente procesarlos en productos

vendibles.

SEPARADORES.

El separador es un recipiente en el cual una mezcla de fluidos que no son solubles

entre s, se separan el uno del otro. En las estaciones de recoleccin y tratamiento del

petrleo se utilizan estos equipos para separar el gas natural asociado al petrleo

crudo y el agua de formacin, los sedimentos y dems materiales que el crudo arrastra

consigo en el flujo proveniente de los yacimientos.

En los separadores, es en donde se produce el mayor porcentaje de separacin: el gas

es conducido hacia los mecheros, el petrleo con pequeas cantidades de agua de

formacin es enviado al tanque de lavado (wash tank) en el cual se produce una

separacin adicional, debido a que el gas remanente a travs de la bota de gas se

dirige hacia los mecheros y el agua por gravedad y decantacin va hacia el fondo del

tanque donde es descargada hacia su destino final para su tratamiento y re-inyeccin.

Inmediatamente el crudo es llevado al tanque de estabilizacin (surge tank), y luego

cuando se compruebe que cumple con las caractersticas para su bombeo, al tanque

de oleoducto (pipeline tank).

Adicionalmente para asegurar la mayor eficiencia en la separacin y proteger la

integridad del sistema, en un punto dado entre los mltiples o manifold y los

separadores se inyecta determinados qumicos tales como: demulsificantes,

antiespumantes, anticorrosivos y bactericidas. Aun as la separacin nunca ser del

100% por lo cual pequeas gotas de petrleo sern arrastradas en la corriente de agua

y viceversa.

Los separadores son clasificados de dos fases si separan gas de la corriente total de

lquidos y de tres fases si tambin separan la corriente lquida en sus componentes de

petrleo crudo y agua.

PRESIN DE SEPARACIN INICIAL

Como consecuencia de la naturaleza multicomponente del fluido producido, mientras

ms alta sea la presin inicial de separacin tambin mayor ser el volumen de lquido

obtenido en el separador, este lquido contiene componentes livianos que se vaporizan

a condiciones del tanque de almacenamiento que se ubica despus de los equipos

separadores.

Por otro lado si la presin de separacin inicial es demasiado alta, una gran cantidad

de componentes livianos permanecern en la fase lquida dentro del separador y se

perdern al evaporarse a condiciones del tanque de almacenamiento. Por el contrario

si la presin es demasiado baja no muchos de los componentes livianos se podrn

estabilizar dentro de la fase lquida en el separador y se convertirn en gas.

SEPARACIN POR ETAPAS

Un proceso simple de separacin de una sola etapa es el considerado en la figura 2.2

donde los fluidos son separados en un separador inicial y luego los lquidos que salen

del equipo son dirigidos al tanque de almacenamiento aqu nuevamente se libera gas

por efecto de la disminucin de la presin y el agua se separa del petrleo debido a la

gravedad y a la diferencia de densidades. El tanque de almacenamiento generalmente

no es considerado como una etapa de separacin aunque realmente si lo representa.

En un proceso de separacin multi-etapa, el fluido es separado a una presin inicial en

el primer separador; para luego ser separado a presiones sucesivamente ms bajas

antes de ingresar al tanque de almacenamiento, esto se muestra en la figura 2.3.

TIPOS DE SEPARADORES

SEPARADORES BIFSICOS: PETRLEO Y GAS

Aunque existen muchas variedades de separadores de dos fases, la mayora de las

unidades utilizadas en campos petrolferos son diseos convencionales, construidos en

configuraciones horizontales o verticales.

Los separadores horizontales son ms eficientes en tamao que los tipos verticales,

pero tienen una capacidad limitada de oleada y algunas veces no entran fcilmente en

las plataformas petrolferas.

Los separadores verticales frecuentemente son especificados para aplicaciones con

GOR altos o bajos. Ambas configuraciones emplean hardware similar, incluyendo

desviadores de ingreso, extractores de neblina, e interruptores de vrtice. Los autores

proveen frmulas para la velocidad de cada de lquidos, el dimetro de cada, y el

tiempo de retencin de lquidos, as como tambin procedimientos paso-a-paso para la

seleccin de unidades horizontales y verticales. Las tablas simplifican los clculos y la

seleccin de tamaos de recipientes.

Los fluidos producidos en el cabezal del pozo son mezclas complejas de compuestos

de hidrgeno y carbono con densidades y presiones de vapor diferentes, y otras

caractersticas. La corriente del pozo experimenta reducciones continuas de presin y

temperatura cuando sale del yacimiento. Gases se forman de los lquidos, el vapor del

agua se condensa, y parte de la corriente del pozo se cambia de lquido a burbujas,

neblina y gas libre.

El gas lleva burbujas lquidas y el lquido lleva burbujas de gas. La separacin fsica de

estas fases en una de las operaciones bsicas de la produccin, el procesamiento, y el

tratamiento de petrleo y gas.

DESCRIPCIN DE LOS EQUIPOS

Separadores Horizontales

En este tipo de separadores (figura 2.4) el fluido ingresa al equipo y se contacta con un

desviador de flujo de entrada, causando un cambio abrupto y repentino en el impulso e

iniciando la separacin total del lquido y del gas. La gravedad provoca que las gotas

de lquido que arrastra la corriente de gas se precipiten hacia el fondo del recipiente

donde son recolectadas. Esta seccin de recoleccin del lquido provee el tiempo de

retencin necesario para permitir que el gas que fue arrastrado se libere efectivamente

del lquido y se pueda dirigir hacia la zona de vapor; de la misma manera proporciona

un volumen de estabilizacin en caso de que sea necesario, para manejar el flujo

intermitente del lquido. En este punto el lquido sale del recipiente a travs de una

vlvula de descarga que es manejada y regulada por un controlador de nivel, el cual

siente cambios en el nivel del lquido y opera la vlvula segn estas variaciones.

El gas fluye sobre el desviador de ingreso y luego horizontalmente a travs de la

seccin de separacin gravitacional sobre el lquido. Es aqu donde pequeas gotas de

lquido que no pudieron ser separadas por el invertidor de flujo se separan del gas por

efecto de la gravedad y caen hacia la interfase gas-lquido. Algunas gotas son de

dimetros tan pequeos que no son fciles de separar por el efecto de gravedad, por lo

tanto antes de que el gas salga del recipiente pasa a travs de un extractor de neblina

donde coalescen las gotas ms pequeas. Esta seccin de coalescencia emplea

elementos como paletas, malla de alambre o placas para lograr su cometido.

La presin en el separador es mantenida en el valor deseado por un controlador que

abre o cierra la vlvula de control de presin en la salida de gas. Normalmente los

separadores horizontales operan llenados solo a la mitad del nivel de lquidos, para

maximizar la zona de interfase gas lquido.

Separadores Verticales

La configuracin de estos separadores se presenta en la figura 2.5. El flujo de entrada

ingresa al equipo por un costado, tal como ocurre en el separador horizontal, el

invertidor o desviador de flujo es el responsable de provocar la separacin total inicial.

El lquido migra hacia la zona de recoleccin y hasta el fondo del recipiente hacia la

salida de lquidos. Cuando el lquido llega al equilibrio las burbujas de gas empiezan a

fluir en sentido contrario al flujo del lquido y eventualmente se desplazan al espacio de

vapor. El regulador de nivel y la vlvula de descarga del lquido funcin de la misma

manera que en el separador horizontal.

El flujo de gas pasa sobre el desviador de entrada y luego asciende paulatinamente

hacia la salida de gas. En la seccin de separacin gravitacional las gotas de lquido

descienden en direccin opuesta del flujo de gas. El gas pasa por el extractor de

neblina antes de abandonar el separador. La presin y el nivel se mantienen

controlados de igual manera que el separador horizontal.

Separadores Esfricos

Un separador de este tipo se muestra en la figura 2.6. En este equipo tambin estn

presentes las cuatro secciones que en los equipos la explicados. Los separadores

esfricos son un caso especial de separadores verticales con La diferencia de que no

tienen un cuerpo cilndrico entre los 2 extremos, lo cual hace que tengan una capacidad

limitada y que no sean aplicados en facilidades petroleras.

SELECCIN DE UN SEPARADOR HORIZONTAL O VERTICAL.

Generalmente los separadores horizontales son ms eficientes en el manejo de

grandes volmenes de gas que los separadores verticales. En la seccin de separacin

gravitacional las gotas de lquido descienden perpendicularmente respecto al flujo de

gas, permitiendo que sean separadas ms fcilmente de la fase continua de gas,

adems el rea de interfase por obvias razones es mucho ms grande en el separador

horizontal, siendo ms fcil que la burbujas de gas que se desprenden del lquido

cuando este se acerca al equilibrio, lleguen al espacio de vapor.

Por lo tanto los separadores horizontales sern preferidos para cuando se trate de un

proceso de separacin gas- lquido, sin embargo tambin tienen limitaciones y

desventajas que pueden hacer conveniente escoger un separador vertical y son:

Los separadores verticales tienen un mejor manejo de slidos, ya que la seccin de

descarga de lquidos puede ubicarse en el centro de la tapa del fondo para evitar que

estos se acumulen y continen hacia el siguiente separador o recipiente. Una opcin

vlida es colocar un desage en dicho punto para paulatinamente eliminar los slidos,

mientras los lquidos son evacuados a un nivel ligeramente ms alto.

En un separador horizontal es necesario ubicar varios desages a lo largo de la

longitud del equipo y a una distancia cercana uno del otro, aun as los resultados han

sido poco satisfactorios en operaciones de campo.

Los separados horizontales requieren de una mayor rea plana para realizar la misma

separacin que los separadores verticales, esto puede ser una situacin intrascendente

en tierra, pero costa afuera tiene mucha importancia.

Los separadores horizontales tienen menos capacidad de manejo de oleadas de

lquidos; para un cambio en la elevacin de la superficie del lquido, generalmente hay

un mayor incremento de volumen en un equipo horizontal que en un vertical

dimensionados para la misma tasa.

Pero adicionalmente la geometra horizontal del separador ocasiona que el dispositivo

de cierre para nivel alto, este ubicado casi al mismo nivel que el de una operacin

normal, por lo cual una oleada interna puede causar que se active el dispositivo de

nivel alto. En cambio un separador vertical puede ubicar el elemento de cierre mucho

ms arriba del nivel de operacin normal y con esto permite que tengan un mayor

tiempo de reaccin ante una oleada del lquido.

Se debe mencionar que los separadores verticales tambin tienen desventajas que se

deben considerar al momento de la seleccin. Estas son:

1. La vlvula de alivio y algunos de los controles pueden tener dificultades al momento

del mantenimiento sin escaleras o equipos especiales.

2. podra haber la necesidad de remover el separador para transportarlo debido a las

restricciones de altura. Por lo general los separadores horizontales son ms

econmicos y eficientes en cuanto a la separacin normal de petrleo y gas, y

particularmente donde existe la posibilidad de tener problemas con emulsiones,

espuma o altas relaciones gas-petrleo GOR. Al contrario de los separadores verticales

que funcionan mejor en aplicaciones de bajos GOR.

COMPONENTES INTERNOS DEL SEPARADOR. Desviadores De Flujo De Entrada

Existe una variedad grande de desviadores o invertidotes de flujo de entrada, dos de

los tipos ms comunes y bsicos estn representados en la figura 2.7. El primero es un

desviador tipo deflector, que puede ser un plato plano, esfrico, un cono o algo que

permita obstruir el flujo y cambiar abruptamente la direccin y la velocidad del flujo,

para iniciar la separacin gas-lquido. El diseo de estos deflectores depende de los

requerimientos de los soportes para resistir la carga de impulso-impacto. Ciertos

dispositivos tales como semi esferas o conos tienen ventaja sobre los otros diseos de

plato, ya que crean menos perturbacin y con ello se reducen los inconvenientes de

crear emulsiones y de arrastrar el gas nuevamente.

El segundo elemento de inversin de flujo es el de entrada tipo cicln, el cual utiliza la

fuerza centrfuga para separar el petrleo y el gas. Esta entrada puede tener una

chimenea ciclnica, o utilizar una corriente tangencial de fluido alrededor de las

paredes. Estos dispositivos son patentados y usan una boquilla de un tamao tal que

crea una velocidad del fluido aproximada de 20 pies por segundo, alrededor de una

chimenea cuyo dimetro es 2/3 del dimetro que tiene el recipiente.

Rompe Olas

Son deflectores verticales que cubren la interfase gas lquido y estn ubicados

perpendicularmente al flujo y son especialmente necesarios en separadores

horizontales largos.

Placas Anti espuma

La formacin de espuma es un fenmeno que ocurre dentro de los separadores cuando

las burbujas de gas se liberan del lquido, esta espuma puede estabilizarse mediante la

adicin de qumicos antiespumantes en la entrada del separador. Por lo general una

solucin efectiva es forzar a la espuma a pasar a travs de una serie de placas

paralelas inclinadas o tubos, tal como se muestra en la figura 2.8, y de esta manera

ayudar a que las burbujas de la espuma se condensen.

Interruptor De Vrtices Este elemento mostrado en la figura 2.9 es utilizado para impedir que se formen

vrtices, cuando la vlvula de control del lquido se abra para expulsarlo, debido a que

si esto ocurre pudiera arrastrar al gas que se encuentra en la zona de vapor

nuevamente a la corriente de lquido. El interruptor de vrtices debe ser hecho de 3/8

como mnimo.

Extractor De Neblina

Existen muchos tipos de dispositivos extractores de neblina, dos de los diseos ms

tpicos se muestran en la figura 2.10. Uno de ellos son las mallas de alambre que estn

hechas de planchas de alambre de acero inoxidable muy finamente tejido, y enrolladas

de manera muy ajustada dentro de un empaquetamiento cilndrico. Las gotas lquidas

que lleguen al extractor chocan contra las mallas de alambre y se precipitan; la

efectividad de este elemento depender de que la velocidad del gas est dentro del

rango apropiado, ya que si la velocidad es muy alta, las gotas de lquido que coalescan

en las mallas de alambre sern nuevamente arrastradas por la corriente de gas. Por el

contrario si las velocidades son muy bajas, el gas pasar por las mallas y se dispersara

sin permitir que las gotas de lquido puedan fundirse en el equipo.

La construccin muchas veces especifica un cierto grosor (generalmente 3 a 7

pulgadas) y densidad de malla (Generalmente 10 a 12 libras por pie cbico).

Segn Arnold y Stewart en su publicacin: Diseando sistemas de produccin de

petrleo y gas. Como escoger el tamao y seleccionar separadores de dos fases. la

experiencia indica que un extractor de la malla de alambre de un tamao apropiado

puede remover el 99% de las gotas de 10 micras o mayores. Aunque los extractores de

malla de alambre no son caros, se tapan ms fcilmente que otros (1).

Otro de los dispositivos principales es el extractor de placas o aletas, los cuales fuerzan

al flujo de gas a experimentar cambios de direccin constantemente mientras pasan

por entre las placas, lo cual provoca que las gotas de lquido coalescan al chocar

contra la superficie de las placas y desciendan hacia la seccin de recoleccin de

lquidos del separador. Los fabricantes estipulan el dimensionamiento para este

dispositivo de manera de obtener un flujo laminar y una cierta mnima cada de presin.

Adicionalmente existen los extractores de neblina centrfugos que usan la fuerza

centrfuga para separar de la corriente de gas, las pequeas gotas de lquido siendo

incluso ms eficientes que las mallas de alambre. Pero no son mayormente utilizados

en la produccin debido a que son muy susceptibles a los cambios en el flujo y

necesitan grandes cadas de presin para crear la fuerza centrfuga.

Funciones que debe cumplir un separador:

Un recipiente bien diseado hace posible una separacin del gas libre y de los

diferentes lquidos. Por ende, el objetivo es cumplir con las siguientes funciones:

a) Permitir una primera separacin entre los hidrocarburos, esencialmente lquidos

y gaseosos.

b) Refinar an ms el proceso, mediante la recoleccin de partculas liquidas

atrapadas en la fase gaseosa.

c) Liberar parte de la fraccin gaseosa que pueda permanecer en la fase liquida.

d) Descargar, por separado, las fases liquida y gaseosa, para evitar que se puedan

volver a mezclar, parcial o totalmente.

Separadores trifsicos

Son recipientes capaces de separar el gas y las dos fases de los lquidos inmiscibles.

Por lo general, resultan muy grandes porque se disean para garantizar que ambas

fases (petrleo, agua) salgan completamente libres una de la otra (agua sin petrleo y

petrleo sin agua). Estos separado tres se emplean para separar el agua que puede

estar presente en el crudo, con lo cual se reduce la carga en el equipo de tratamiento

del petrleo y se aumenta la capacidad de transporte en las tuberas tambin ayuda a

mejorar la precisin de las mediciones de flujo.

2.3.2.1.1. Separadores Horizontales. Los separadores trifsicos son diseados como recipientes presurizados, tanto en

configuracin horizontal como vertical. Un separador horizontal trifsico tipo free wter

knock out es mostrado en la figura 2.14.

El fluido ingresa al separador y choca contra el desviador de flujo de entrada, este

cambio brusco en la direccin y la velocidad de la corriente de fluido causa la

separacin inicial del gas y lquido. Generalmente el desviador o invertidor de flujo de

entrada contiene un tubo de descenso que dirige al flujo de lquido por debajo de la

zona de la interfase gas-petrleo y lo ubica cerca del nivel petrleo-agua. La seccin de

recoleccin del lquido del recipiente, proporciona el tiempo suficiente para permitir que

el petrleo y la emulsin formen una almohadilla sobre el nivel de agua libre, la misma

que se asienta al fondo del separador. En el separador horizontal tpico se tiene un

vertedero y controlador de interfase; el vertedero controla el nivel del petrleo y el

regulador de interfase mantiene el nivel del agua. El petrleo se desnata por encima del

vertedero; el nivel de petrleo despus de pasar por el vertedero se controla mediante

el regulador de nivel que opera la vlvula de descarga de petrleo.

El agua producida fluye a travs de una boquilla ubicada antes del vertedero de

petrleo. Un controlador de nivel de interfase, detecta la altura de la interfase agua

petrleo, este enva una seal a la vlvula de descarga de agua, para que esta deje

salir la cantidad correcta de agua del separador, y de esta forma se logra mantener la

altura de diseo de la interfase agua-petrleo.

La corriente de gas fluye horizontalmente y sale a travs de un extractor de neblina, y

hacia una vlvula de control de presin que regula y mantiene constante la presin

dentro del separador. El nivel de la interfase agua-petrleo puede variar desde la mitad

hasta un 75% del dimetro, dependiendo de la importancia relativa de la separacin

gas lquido, generalmente la configuracin usada es de la mitad del dimetro y este

criterio se usa para las ecuaciones de diseo de esta seccin.

Separadores Verticales

Al igual que el separador horizontal, el flujo ingresa al separador por un costado, el

desviador de flujo de entrada, separa el volumen total de gas. Es necesario un tubo de

descenso para dirigir al lquido a travs de la interfase de gas-petrleo y no interferir

negativamente en el proceso de desnatado del petrleo; adicionalmente se requiere de

una chimenea para igualar la presin del gas entre la seccin ms baja y la seccin de

gas. Figura 2.17.

El final del tubo de descenso llamado distribuidor o salida se localiza en la interfase

petrleo-agua. Desde este punto, mientras el nivel de petrleo suba, cualquier vestigio

de agua libre que se encuentre entrampada en la fase del petrleo se remueve. Las

gotas de agua fluyen en direccin opuesta al flujo de petrleo y de igual manera ocurre

con las gotas de petrleo que tienden a subir en contra flujo con la corriente de agua.

Adicionalmente se usa un cono en el fondo de los separadores de tres fases, sobre

todo cuando se espera que la produccin de arena sea significativa y pueda causar

problemas.

Este cono puede ubicarse en un ngulo de 45 o 60 respecto del plano horizontal,

adems puede ser instalado como un componente externo o interno del separador; si

es este ltimo caso, es necesario instalar una lnea compensadora de gas para

asegurarse de que la presin de gas alrededor del cono sea igual a la de la seccin de

gas.

HECHO POR :

RUDDY DAVID ACARAPI CALLISAYA

GRACIAS