SEPARADOR TRIFÁSICO HORIZONTAL DE CONTROL 10000/47000 SM3/DÍA (GAS) 130-320 M3/DÍA (CRUDO) SOBRE SKID – INDEMET PARA VISTA

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  • Ingeniería, diseño y fabricación por Indemet S.A. para Vista Energy
  • El desarrollo de este equipo se inició en 2020 y culminó con la fabricación de un separador para el yacimiento Médano de la Mora, en Vaca Muerta
  • A partir de este diseño se fabricaron ya otros 9 separadores para diferentes destinos, y se encuentra en producción un nuevo lote para 2024

Este equipo lleva a cabo el primer paso en la producción de petróleo y gas, que consiste en separar el fluido multifásico que se obtiene del pozo en 3 corrientes limpias: petróleo, agua y gas natural.

Es habitual que las fases gaseosa y líquida (petróleo+agua) ocupen, cada una, el 50% del volumen total del recipiente en la disposición horizontal.

El fluido choca a la entrada contra una placa deflectora que actúa como elemento de separación primaria gas-líquido, ya que el impacto repentino y el cambio en la dirección de flujo rompen la tensión superficial del líquido, liberando el gas contenido en él.

En la sección superior del recipiente, se separan por efecto de la gravedad las gotas de líquido de mayor tamaño que se encuentran suspendidas en gas. Éste fluye de manera horizontal hacia el eliminador de niebla, que es una superficie de contacto especialmente diseñada para retener las gotas más pequeñas (aerosoles). El gas sale como una corriente seca, mientras que las gotitas de líquido coalescen formando gotas grandes que caen al fondo por acción de la gravedad. Para mantener constante la presión del recipiente, se emplea una válvula de control de alta presión en la cañería de salida del gas.

Mientras tanto, en el fondo del recipiente, se acumula el líquido que cae de la placa deflectora y de la sección superior. El volumen de la sección de recolección debe permitir que la operación transcurra durante un tiempo de retención suficiente para que se efectúen dos separaciones: gas-líquido (las burbujas de gas en la fase líquida emergen y se integran a la fase gaseosa) y petróleo-agua (por diferencia de densidades, siendo el agua más pesada que el petróleo, por lo que ocupa la parte más baja).

Como el petróleo y el agua son inmiscibles, se deben proporcionar descargas y controles de nivel para cada fase líquida por separado. El fondo del recipiente se encuentra dividido por una placa vertical o bafle.

En el compartimento aguas arriba del bafle, una capa de petróleo y emulsión (oil pad) empieza a flotar sobre el agua. Cuando la parte más alta de la fase líquida excede el nivel del bafle, el oil pad rebalsa sobre el mismo, y cae en al otro compartimento del cual se descarga mediante una cañería aguas abajo del bafle. La válvula de descarga de petróleo es operada mediante un controlador de nivel. Éste detecta los cambios de nivel en el compartimento, y transmite una señal a la válvula para abrir (si el nivel sube por encima de una altura predeterminada) o cerrar (si baja).

La descarga de agua se encuentra aguas arriba del bafle, y la válvula es operada mediante un controlador de nivel de interfase. Éste mide la altura del plano de separación agua-petróleo, y regula la apertura y el cierre de la válvula mediante una señal para evitar que el agua llegue a rebalsar por encima del bafle y salga por la descarga de petróleo. La formación excesiva de emulsión en la fase líquida puede dificultar el control de nivel de la interfase, lo que hace necesario estudiar dicha ocurrencia, así como la estabilidad y el tratamiento de las emulsiones.

Este separador trifásico paquetizado para Vista cuenta con un sistema de gas de instrumentos, que aprovecha parte del gas separado para las actuaciones neumáticas del sistema de control.

Fuente de imagen: “Instrumentación en Separadores de Ensayo” – Autoras: María Laura Germanier y Emilce Vilaboa – Fecha: Mar 03, 2009. Publicado en: https://oilproduction.net/produccion/procesos-de-produccion/medicion-control/item/507-instrumentacion-en-separadores-de-ensayo

Los separadores trifásicos pueden ser destinados tanto a la producción como al ensayo de pozos (well-testing). Ésta es una práctica requerida tanto en la producción como en la ingeniería de reservorios, para reunir información acerca de la productividad del pozo (con la cual se determinan las necesidades y limitaciones de las instalaciones de superficie) y el comportamiento del yacimiento en el futuro (para la ingeniería conceptual de la explotación).

Los datos son suministrados principalmente por los medidores de caudal ubicados en las descargas de petróleo, gas y agua, siendo el instrumento más crítico el analizador de corte de agua en la salida de petróleo.

La correcta selección de los caudalímetros requiere un cuidadoso análisis de múltiples factores, entre ellos: principio de funcionamiento, rango de medición, precisión, condiciones ambientales de la operación, compatibilidad con el proceso, requerimientos de mantenimiento y calibración, y costo.

Otros instrumentos son utilizados para controlar y monitorear variables como temperatura, presión y niveles de fluido en el separador. En cualquier caso, una mala elección puede conllevar la avería recurrente del instrumento y desembocar en el mal funcionamiento del separador.

Los servicios de instrumentación y control de Indemet S.A. incluyen toda la ingeniería, procura e instalación de los instrumentos, los sistemas de control y monitoreo, y los sistemas de alarma y parada de emergencia (shutdown). A tal efecto:

– Se esquematizan los sistemas y sus elementos en un diagrama de cañerías e instrumentación (P&ID)

– Se dimensionan y seleccionan los tipos y materiales de todos los instrumentos y las válvulas de control, de manera preliminar y definitiva (una vez chequeados y confirmados los datos)

– Se definen las especificaciones de hardware y software de los dispositivos electrónicos

– Se desarrollan hojas de datos (data sheets) con los detalles técnicos de cada instrumento y válvula de control

– Se preparan listados recopilando números de tags, ubicaciones, servicios y tipos de todos los elementos involucrados

– Se llevan a cabo las actividades para comprar, almacenar y resguardar todos los elementos y los materiales para conexionado eléctrico y neumático

– Se preparan listados de cables, señales, cajas de borneras y conexiones

– Se preparan diagramas, dibujos representativos (lay-outs) y planos de ubicación, instalación e interconexión de instrumentos, válvulas de control y cajas de borneras

– Se realiza la instalación de los instrumentos y las válvulas de control, incluyendo la provisión de sus soportes y chapas de identificación, y todo lo necesario para posibilitar su funcionamiento: cableado y canalizaciones eléctricas hacia las cajas de borneras, puesta a tierra, armado de paneles de control, conexiones neumáticas, etc.

– Se ejecutan tests de aceptación en fábrica (FAT) que consisten en una serie de verificaciones de la instalación e interconexión de los componentes, y de la funcionalidad del hardware y software de la lógica del sistema

En todas estas actividades se contemplan los requerimientos del cliente y se incorporan las recomendaciones de los proveedores, para asegurar la idoneidad del sistema propuesto y confirmar que es consistente con los estándares del proyecto.