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CLASIFICACIN DE LOS SEPARADORES SEGN LOS PROCESOS DE

SEPARACIN

1.

Separadores Convencionales

Aunque existen muchas variedades de separadores, la mayora de las unidades

utilizadas en campos petrolferos son diseos convencionales, construidos en

configuraciones horizontales, verticales o esfricos.

Un separador convencional se utiliza para separar una mezcla de componentes en

dos corrientes, una liquida y otra gaseosa. Generalmente la corriente liquida contiene poco

gas y la corriente gaseosa poco lquido.

o Separadores Horizontales

Se usan generalmente cuando la produccin de gas empieza a ser alta, la produccin

de lquido es ms o menos uniforme y no se presentan variaciones bruscas en el nivel de

fluido dentro del separador. Cuando hay produccin alta tanto de lquido como de gas se

usan los separadores horizontales de dos tubos en el cual en el tubo superior se maneja el

gas y en el inferior el lquido.

Proceso De Separacin

La mezcla de fluidos entra a este tipo de separadores por un extremo del cilindro y

al hacerlo choca contra un elemento giratorio el cual le imprime fuerza centrfuga a las

fases lquida y gaseosa ayudando a que se separen y al hacerlo, el lquido cae por gravedad

hacia la parte inferior del separador y el gas se va hacia la parte superior; la zona donde se

presenta esta separacin inicial de fluidos es considerada como la seccin de separacinprimaria.

Como en el separador horizontal no hay un trayecto en direccin vertical apreciable

por donde pueda viajar el gas y permitir que parte de las gotas de lquido que ha arrastrado

caigan, se recurre a medios mecnicos para retirarle la humedad al gas; por este motivo el

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gas se hace pasar por una serie de placas, llamadas placas coalescentes las cuales van a

establecer contacto con el gas y al hacerlo, gran parte de las gotas de lquido que est

arrastrando se adherirn a las placas y luego caern al fondo del separador; esta seccin de

coalescencia viene a desempear la funcin de la seccin de separacin secundaria.

Se debe aclarar sin embargo que la seccin extractora de humedad no es tan

necesaria en los separadores horizontales como en los verticales pues, por una parte la

seccin coalescente la mayora de las veces es bastante efectiva y, por otra parte el

recorrido del gas es ms largo que en el caso vertical, lo cual da ms oportunidad de que el

lquido se separe del gas.

Cuando se tiene un separador horizontal de dos tubos, las secciones de separacin

primaria, de rectificacin y extractora de humedad se encuentran en el tubo superior, esdecir el tubo superior es semejante a un separador horizontal de un solo tubo con la

excepcin de que no posee seccin de acumulacin de lquido, esta funcin la cumple el

tubo inferior; el tubo superior est comunicado generalmente en sus dos extremos, con el

tubo inferior para permitir el paso del lquido.

o Separador Vertical Bifsico

Se recomiendan cuando la relacin gas-petrleo es alta, a menos que las condiciones

de operacin determinen el uso de uno horizontal.

Proceso De Separacin

La mezcla de fluidos entra por un punto intermedio del separador (seccin de separacin

primaria) y al hacerlo pasa por el elemento desgasificador el cual se encarga de distribuir el

chorro de fluido que est entrando y facilitar as la separacin del gas y el lquido. Algunas

veces al entrar el fluido al separador no pasa por elemento desgasificador, especialmente

cuando hay poco gas, sino que ms bien el chorro de lquido al entrar choca contra una

placa deflectora o contra un elemento giratorio buscando con esto distribuir la direccin de

flujo en el primer caso o generar fuerza centrfuga en el segundo caso. En consecuencia, en

esta seccin primaria las fuerzas de separacin son gravedad y fuerza centrfuga.

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Despus de la seccin de separacin primaria, el gas sigue hacia arriba y pasa por la

seccin de separacin secundaria donde algunas gotas de lquido que han sido arrastradas

por el gas que se separ en la seccin primaria, se caen por gravedad. En esta seccin

generalmente no hay medios mecnicos que ayuden en la separacin, ya que esta es por

gravedad.

Luego de la seccin secundaria, el gas pasa por la seccin extractora de humedad en la cual

todas las gotas del lquido que no alcanzaron a separarse en la seccin secundaria son

extradas mediante algn mtodo mecnico. Despus de pasar el gas por la seccin

extractora de humedad sale a la parte superior del separador en donde se encuentra la salida

para el gas.

El lquido que se separa en la seccin de separacin primaria adems de las gotasque caen de las secciones de separacin secundaria y extractora de humedad se cae hacia la

seccin de acumulacin de lquido que, como ya se dijo, cumple con dos funciones

importantes, por una parte permitir que el lquido permanezca un determinado tiempo en

reposo y as el gas que haya podido venirse atrapado en el lquido tenga oportunidad de

escaparse, y por otra parte el colchn de lquido impide que el gas se escape por la salida

del lquido.

o Separador Esfrico

Este tipo de separador se usa principalmente cuando hay una produccin alta de gas,

y cuando se trabaja a altas presiones.

Proceso De Separacin

El chorro de fluido entra por un punto dado y es llevado hacia el extremo opuesto en

donde se divide en dos chorros que hacen ngulo de 180; con este mtodo se busca

distribuir la corriente a travs de toda la circunferencia del separador para mejorar la

separacin de fases; as ocurre la separacin inicial de lquido y de gas, el lquido se va al

fondo y el gas se va hacia arriba. En la parte superior del separador hay una seccin

extractora de humedad por la cual tiene que pasar el gas antes de buscar la lnea de

salida. En este separador el volumen ocupado por la seccin de acumulacin de lquidos

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debe ser pequeo comparada con el volumen del separador a fin de que pueda manejar una

cantidad alta de gas y ste pueda salir bien seco.

2.

Separador Tipo Filtro

Otro tipo de separador utilizado en ciertas aplicaciones de flujo alto de gas y bajo

de lquidos es el separador de tipo filtro. Estos pueden ser horizontales o verticales segn su

configuracin. Los tubos de filtracin en la seccin de separacin inicial tienen como

funcin fundir la neblina liquida en gotas ms grandes mientras el gas pasa por los tubos.

Una seccin secundaria que consiste en aletas u otros elementos de extraccin de neblina,

remueven estas gotas fundidas. Este recipiente puede remover el 100% de todas las

partculas mayores a 2 micras y el 99% de aquellas hasta un mnimo de 0.5 micras.

Los separadores de filtros comnmente son utilizados en las entradas de

compresores, en estaciones de compresin en el campo como depuradoras finales corriente

arriba de las torres de contacto de glicol en aplicaciones de instrumentos o gas de campo.

Este tipo de separador por lo general tiene dos compartimientos, uno de ellos es un

filtro coalescente el cual se utiliza para la separacin primaria del lquido, que viene con el

gas. Mientras el gas fluya a travs de los filtros, las partculas pequeas del lquido, se van

agrupando para formar molculas de mayor tamao. Una vez que las molculas se han

hecho de mayor tamao, son con cierta facilidad empujada por la presin del gas hacia el

ncleo del filtro y por ende separadas del gas.

3. Tanques de venteo.

Estos son separadores que se utilizan para separar el gas que se produce cuando se reduce la presin

del lquido. En el campo petrolero se le denomina flash al cambio espontaneo que sufre un fluido

cuando la presin desciende en forma violenta. Luego al caer la presin del fluido se producir una

separacin de fases con la cual se obtendr el gas y el petrleo.

4.

Separacin De Liberacin Instantnea O Tanque Flash.

Este es un envase que se utiliza para separar fluidos conformados por un gas que se libera

de un lquido sometido a un proceso de liberacin instantnea. En este caso parte del

lquido se volatiza al producirse una disminucin de la presin en el separador.

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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SEPARADORES SEGN SU FORMA.

Separadores verticales

Ventajas:

Es fcil mantenerlos limpios, por lo que se recomiendan para manejar flujos de

pozos con alto contenido de lodo, arena o cualquier material slido.

El control de nivel de lquido no es crtico, puesto que se puede emplear un flotador

vertical, logrando que el control de nivel sea ms sensible a los cambios.

Debido a que el nivel de lquido se puede mover en forma moderada, son muy

recomendables para flujos de pozos que producen por bombeo neumtico, con el fin

de manejar baches imprevistos de lquido que entren al separador.

Hay menor tendencia de revaporizacin de lquidos.

Desventajas:

Son ms costosos que los horizontales.

Son ms difciles de instalar que los horizontales.

Se necesita un dimetro mayor que el de los horizontales para manejar la misma

cantidad de gas.

Separadores Horizontales.

Ventajas:

Tienen mayor capacidad para manejar gas que los verticales.

Son ms econmicos que los verticales.

Son ms fciles de instalar que los verticales.

Son muy adecuados para manejar aceite con alto contenido de espuma. Para esto,

donde queda la interface gas-lquido, se instalan placas rompedoras de espuma.

Desventajas:

No son adecuados para manejar flujos de pozos que contienen materiales slidos

como arena o lodo, pues es difcil limpiar este tipo de separadores.

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c. Emulsiones:

Suele ser un problema en separadores trifsicos. Cuando existe tendencia a la

formacin de emulsiones, el tiempo de asentamiento requerido para obtener la separacin

aceptable agua

crudo pueden ser apreciables, muchas veces mayor para la separacin gas-liquido. Algunas veces se remueve el agua-crudo sin separar y luego someterlos a

deshidratacin o inyectar qumica (desmulsificantes).

d. Escapes De Gas En El Lquido:

Bajo nivel de lquido.

Efecto vrtice.

Falla en controles de nivel.