1. Arquitecturas Submarinas y sus principales Equipos y Ductos para la Explotacin de Hidrocarburos en Aguas Profundas y UltraprofundasM. I. & D.C.S. Jorge Omar Carvajal Reyes1

2. Contenido Antecedentes Las Aguas Profundas en Mxico Caractersticas de los Suelos Tipos de Cimentaciones Arquitecturas Submarinas Proyecto General y Presupuesto Conclusiones 2 3. El trmino "Aguas Profundas" se refiere a la Exploracin y Explotacin de yacimientos de hidrocarburos en regiones ubicadas en tirantes de agua mayores a 500 metros" (distancia entre la superficie del nivel del mar y el lecho marino). Los equipos de buceo estn diseados para soportar tirantes de agua no mayores a 500 m, por lo que todas las operaciones que se realizan se efectan con ROVs. (Vehculos de Operacin Remota). . 4. Campos Petroleros en Aguas Profundas4 5. Pozos Perforados por PEMEX en aguas profundas5 6. Las aguas profundas en el Golfo de Mxico, cubren una gran extensin cercana a 575 mil Kilmetros cuadrados en las que se estima existen numerosos recursos potenciales prospectivos de hidrocarburos aproximadamente 29,000 MMBPCE .De acuerdo a los estudios batimtricos, el mayor tirante de agua en el Golfo de Mxico esta alrededor de 4,500 m de profundidad. 7. Las estimaciones reportadas por la SENER posicionan a Mxico con reservas 3P por alrededor de los 44,500 MMBPCE, sin embargo hay recursos prospectivos de hasta 50,000 MMBPCE de los cuales corresponden 29,000 MMBPCE a aguas profundas (58%). Las expectativas de produccin de hidrocarburos provenientes de aguas profundas son esperadas en el ao 2017. La produccin mxima esperada es de 800,000 BPD @ ao 2025.Distribucin de los recursos prospectivos de Mxico (MMBPCE) Fuente: SENERProduccin de crudo por proyecto de aguas profundas, 2017-2025 (MBPD) Fuente: SENER 8. Factores a Considerar en Arquitecturas SubmarinasEs importante conocer la profundidad y las condiciones climticas de la zona. La seleccin del sitio o ruta, en el caso de equipos y tuberas, repercute en mejores diseos. Se debe garantizar el correcto posicionamiento y la estabilidad del sistema flotante mediante la seleccin de la cimentacin. La cimentacin representa el punto crtico del sistema, debido a que su falla puede conducir a la falla completa del sistema flotante. 9 9. Caractersticas de los Suelos Submarinos Georiesgos: Fallas Deslizamientos Agua somera Gas e hidratos Topografa escarpada y rocosa Corrientes intensas y erosin del fondo marino Acumulaciones salinas y deformaciones del fondo marino10 10. Rutas para Tendido de Flowlines 11. Localizacin de instalaciones respecto al Suelo12 12. Tipos de CimentacionesCajones de SuccinPilotes TorpedoAnclas13 13. rea de Influencia de las CimentacionesPara un tirante de 1000mrea jacket = 40 x 80 m Sondeos geotcnicos = 1El dimetro de influencia de un Sistema flotante vara de 3000 a 5000 m de radio. Sondeos geotcnicos = 4Huella de un jacket Huella de un sistema flotante 14 14. Arquitectura SubmarinaObjetivo: Conocer el arreglo tpico de una arquitectura submarina, as como los componentes que la integran.15 15. Arquitectura Submarina16 16. Centros de Produccin17 17. Manifolds Submarinos18 18. Cul es la funcin de un Manifold?19 19. Prueba SIT de Manifold a su pilote20 20. rboles Submarinos21 21. Cul es la funcin de un rbol submarino?22 22. Fabricacin de un rbol Submarino23 23. FLETs Submarinos24 24. Cul es la funcin de un FLET submarino?25 25. Construccin de un PLET submarino26 26. Jumpers en rboles27 27. Jumpers en rboles28 28. Jumpers en rboles29 29. Jumpers en FLETs30 30. Jumpers en FLETs31 31. Jumpers en FLETs32 32. Cul es la funcin de un Jumper submarino?33 33. Jumper en construccin. Berwick EE.UU.34 34. SUTAs Submarinos35 35. UMBILICAL conectado a SUTA en pruebas SIT36 36. SDUs Submarinos37 37. Cul es la funcin de un SDU submarino?38 38. Cul es la funcin de un UMBILICAL submarino?39 39. Umbilical Tpico Umbilical con tubos de acero40 40. Umbilical Tpico Umbilical con tubos de acero41 41. Umbilical Interconecciones de Umbilicales con Top Sides 42. Umbilical Interconeccin del Umbilical en superficie43 43. Umbilical Interconeccin del Umbilical44 44. Umbilical Embalaje del Umbilical45 45. Recursos Requeridos en ConstruccinRigRig Type DP Generation Rated Water Depth SupportMulti-ServiceSemi Sub 5 2500 mt ROVVessel DP Crane Deck Load Deck Space Support2 220 tn 4000 mt 1647 m2 ROVSemi DP Crane Deck Load Deck Space SupportPipelay 3 360 tn 4400 mt 3284 m2 ROVVessel DP Crane Pipe Storage Pipe Sizes Support2 300 tn 22,000 tn 2 to 60 Inc. ROV46 46. Equipos pesados (80 a 150 ton) Logstica de equipos compleja Corrientes marinas Interaccin del suelo marino Ruta del ducto Infraestructura existentePlataformasrbol submarinoManifoldsFlow Lines 47. Estrategia de Instalacin AnclajeManifold PLETLneasUmbilicalsJumpers1. Objetivo Risers Flying Commisioning Leads La estrategia de instalacin est orientada a minimizar las interferencias entre las diversas operaciones. To onshore2. Consideraciones Los rboles submarinos son instalados por un Rig de perforacin.La infraestructura submarina deber estar cerca del campo.La secuencia de instalacin es la siguiente:From Drill Center 48 48. Arquitectura Submarina49 49. Arquitectura Submarina en Africa ExxonMobil Erha Client / Project : ExxonMobil Erha & Erha North Block 209 Nigeria Water depth 1200m 31 Well FFD 8-drill centre subsea system tied back to FPSOScope of Supply Project management/engineering DC- W 31 SpoolTrees systems 19 Oil production 4 Gas disposal 8 Water injection 8 Manifolds, produced in Nigeria Production and injection jumpers, produced in Nigeria Production control system, umbilicals System integration testingDC- W50 50. Arquitectura Submarina en Africa Total Akpo Client / Project : Total, Nigeria Subsea system tied back to FPSO Water Depth 1400 - 1600m 44 Well consisting of Production 22 (via manifolds) Water injection 20 (via line) Gas injection 2 (via line) Local content Manifolds Connection systems Installation Through life support Nigerian engineering Current status manufacture 51 51. Proyecto Gasero Lakach El objetivo es obtener la primera produccin en marzo 2015, se planea alcanzar una produccin mxima de 400 MMpcd en 2016, con una recuperacin total de 866 MMMpc en el ao 2025. 52. Arquitectura Submarina de Lakach.Flet / Inline Sled SDU / SUTA Static Umbilical Onshore EFL Electric Flying Lead HFL Hydraulic Flying Lead Jumper Flowline XT Tree 53. Definiciones de Tipos de Presupuestos DRILLEX Drilling Expenditures (Costos de Perforacin). Incluye los costos de pozos exploratorios, delimitadores y pozos productores durante toda la vida del yacimiento. CAPEX Capital Project Expenditures (Inversin Total del Proyecto). Conceptualizar todos los costos de ingenieria, fabricacin de equipos submarinos, plataformas, ductos, barcos FPSO, instalacin y arranque. Hasta antes de la aprobacin del proyecto. Se consideran costos mnimos de mantenimiento. OPEX Operating Expenditures. (Costos de Operacin). Costos de operacin del campo desde su primer aceite o gas hasta el cierre de pozos por baja produccin. ABEX Abandonment Expenditures. (Costos de Abandono). Costos para el abandono del campo en forma segura a fin de evitar daos al medio ambiente marino.54 54. Plataforma tipo TLP MATTERHORN55 55. Conclusiones1.- Es necesario complementar y reforzar a Petrleos Mexicanos en sus actividades productivas de refinacin, de petroqumica bsica, de petroqumica, de transporte y aprovechamiento del gas natural y sus derivados, con el fin de que la creciente disponibilidad de ms hidrocarburos provenientes de sus AGUAS PROFUNDAS, pueda entonces transformarse en un mayor volumen de productos derivados, eliminando as las actuales importaciones de gasolinas, diesel, petrolferos. Generar el abastecimiento suficiente de derivados para cumplir con creces con la demanda nacional y dando ms an para ser un pas exportador de derivados del petrleo y gas natural, provenientes ahora de sus campos en AGUAS PROFUNDAS. El dejar de ser solo exportadores de petrleo crudo, nos dar ms montos crecientes de inversin, ms empleos y energticos a mucho ms bajo precio.56 56. Conclusiones 2.- Debemos de compartir este conocimiento sobre AGUAS PROFUNDAS a todos nuestros estudiantes universitarios en todas las universidades de Mxico, a fin de que se den cuenta de las posibilidades que tendrn, una vez titulados, para trabajar en Petrleos Mexicanos o en alguna de las empresas que estn por venir a nuestro pas a apoyarnos, para que en conjunto, poder aprovechar su experiencia y buenas prcticas. Pero para adquirir el conocimiento de la exploracin y explotacin de hidrocarburos en AGUAS PROFUNDAS, Pemex necesita profesionistas bilinges (es decir dominar en forma competitiva el idioma ingls). De no realizarse esto, veremos como los principales puestos en empresas petroleras los ocuparn profesionistas bilinges de otros pases.57 57. Conclusiones.-3.- Estos futuros profesionistas mexicanos bilinges, al participar y trabajar en la ejecucin de proyectos reales de AGUAS PROFUNDAS, durante sus diferentes fases de desarrollo, se les facilitar as la transferencia de experiencia tecnolgica, esto mediante la informacin documental recibida de las compaas extranjeras especialistas en esta tecnologa, complementada con las estancias en patios de fabricacin, plantas de manufactura de equipos para aguas profundas, laboratorios de pruebas y embarcaciones y plataformas para la construccin y operacin de los campos productores submarinos profundos .58 58. Conclusiones 4. En los campos de produccin por desarrollarse en nuestras aguas profundas en el Golfo de Mxico, y sobre todo en campos que estn muy lejos de nuestras costas, recomiendo que se utilicen los barcos tipo FPSO desconectables para el control del campo productor. A fin de que los continuos huracanes que vengan no sean una gran amenaza que pudiera acabar con plataformas fijas, risers y umbilicales.59 59. Conclusiones.-60 60. Conclusiones.-5.- La buena prctica observada de los SIT (System Intregrated Testing), debe ser aplicada al 100% en todos nuestros proyectos de desarrollo de campos en AGUAS PROFUNDAS. Incluir en el programa general de construccin los periodos de pruebas de conexiones de todo tipo, su hermeticidad, su buen funcionamiento, a fin de que si hubiera alguna inconsistencia sta sea detectada a tiempo en tierra y se corrija, a fin de que se eviten altos costos de embarcaciones de construccin en espera o en la ejecucin de operaciones fuera de programa, al detectarse dichas fallas en plena operacin marina. 61. Conclusiones62