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Modulo 20 EQUIPAMIENTO DE CONTROL DE POZOS: TRIP TANK (tanque control viajes) TRIP TANK SEPARADORES VERTICALES 1

 

TRIP TANK El tri t rip p ta t ank es un u n equ equip ipa ami mie ent nto o impr im pre esc scin indi dibl ble e en perf perfor ora aci ción ón Sirve pa para ra contro controla larr los volúme volúmene ness de fluido fluidoss desp de spla lazzado doss o in inye yect cta ado doss al poz po zo mie m ient ntra rass se se hace ha ce un una a ma mani niob obra ra co con n lo loss tub t ubul ula are res. s. El esq esque uema ma bási básico co de un tr trip ip ta tank nk es el siguiente: 2

 

ESQUEMA DE TRIP TANK RETORNO DEL RETORNO  ANUL  A NULA AR

REGLA

DE PIL PIL ETA  A PIL PILETA ETA  AL  A L A NUL NULA AR

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TRIP TANK - BAJANDO La op ope era raci ción ón ba baja jand ndo o tub t ubos os se seri ria a la siguiente: El vol v olum ume en de d esp splaz laza ado se deja deja en en el trip tr ip tank tank,, y se s e co cont ntro rola la titiro ro po porr tir t iro o en en la l a re regl gla a ca calilibr bra ada el desplazamiento Cua uand ndo o tom t oma a mu much cho o vol v olum ume en, co con n la la centr ifug centrif uga a se saca saca el el flu f luid ido o y se env envíía a pi pileta leta.. Veam o s un u n esqu esq u em a: 4

 

TRIP TANK: BAJANDO RETORNO DEL RETORNO  ANUL  A NULA AR

REGLA

DE PIL PIL ETA  A PIL PILETA ETA  AL  A L A NUL NULA AR

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TRIP TANK: SACANDO La op ope era raci ción ón s aca cand ndo o tub t ubos os se seri ria a la siguiente: El vol v olum ume en de d e lo loss tub t ubos os (mate materi ria al), se baja baja en en el nive nivell de fluido en el poz pozo o - se inye inyecta cta fl uido flui do de desd sde e el tri t rip p ta tank nk,, (ca cada da ciert cierta a ca cant ntid ida ad de titiro ross est estip ipul ula ada da)) y se co cont ntro rola la en la re regl gla a que qu e el vo volu lume men n in inyecta yectado do se sea a equ quiv iva ale lent nte e al volume vol umen n de los tubo t uboss Veam o s un u n esqu esq u em a: 6

 

TRIP TANK: SACANDO RETORNO DEL RETORNO  ANUL  A NULA AR

REGLA

DE PIL PIL ETA  A PIL PILETA ETA  AL  A L POZO

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TRIP TANK: CALIBRADO Todo el cont c ontrol rol de los vol volúme úmene ness de d e flu fluido ido en el poz p ozo, o, dura dur ant nte e lo loss viaje v iajess de d epe pend nde e de dell tr trip ip tank. La clave de tener tener los lo s vol v olúm úme enes exact exactos os es el calibra ca librado do de la re regla gla y la “ se sensibilida nsibilidad” d” de dell calilibr ca bra ado do,, qu que e depe depend nde e de las las di dime mens nsio ione ness del tanq tanque. ue. H a y v va a rios ri os méto mé todo dos s d de e cali ca libr bra a r: 1.- Por centí centíme metro tro 2.- Por tiro tir o 3.- Por volumen volumen 8

 

CALIBRADO POR CM. 1.- Por ce centí ntíme metr tro: o: Lo qu que e ma marc rca a la re regl gla a no titie ene rela relaci ción ón fí físi sica ca co con n el el tub t ubul ula ar en en el el poz p ozo o Es de d eci cir, r, segú según n el tub t ubo o que q ue se us use e, se debe debe cont co ntro rola larr cua c uant ntos os ce cent ntííme metr tros os se desp despla lazza el cu curs rsor or. . – ( y t te e nerl ne rlo o e en n cu cue e nta nt a e n ca cada da tiro ti ro) ) (Se pue puede de ha hace cerr ma mate tema matic tica ame mente nte con las las m ed i d as d el T.T.

Po r ej em p l o : Par a t u b i n g d e 3 ½, ac u s a 10 c m . p o r t i r o - Si s aco o b aj o “ N” t i r o s: L a r eg l a d eb e v ar i ar R (c m ) = 10 x N 9

 

CALIBRADO POR UNIDAD 2.- Por Tir iro: o: La regl regla a est sta a gr gra adu dua ada en en el equ quiv iva ale lent nte e a ca cada da titiro ro po porr div d ivis isió ión. n. Sir irve ve para para vari varios os tu tubo boss si titie ene vari varia as esc sca ala lass - Se con contro trola lan n cua cuanta ntass div divisi isione oness se de despl spla aza el cu curs rsor or y de debe be co coin inci cidi dirr co con n la ca cant ntid ida ad de SIMPLE E Y EFECTIVA EFECTIVA tiros  – ES MUY SIMPL Exi xige ge calc calcul ula ar ant ante es la l as escalas de la regl regla a segú según n la las s me mejemp edi dida das s :de dPa t rip tri ptu tbing ta ank nk. Por eje mplo lo: Peal ra tubi ng. de d e 3 ½, Si saco o bajo bajo “ N” t i r o s :

L a r eg l a d eb e v ar i ar R ( d i v i s i o n es ) = N (divisiones) 10

 

CALIBRADO POR VOLUMEN 3.- Por Vol olum ume en: La regl regla a est sta a gr gra adu dua ada en en volúme vol úmene ness - Sirv irve e pa para ra cua cualqu lquie ierr tubo tub o Se co cono noce ce el el de d esp spla lazzami mie ent nto o o vo volu lumen men por po r titiro ro de dell tub t ubo, o, se mi mide de el vol v olum ume en en en la l a re regl gla a.

NO ES MUY SIMPLE DE USAR Por ej ej em pl plo: o: Pa Para tu tubi bing ng de d e 3 ½, Si saco o b aj o “ N” t i r o s : La re regla gla de debe be va varia riarr R ( lts ) = N x Vol t (lts) 11

 

CALIBRADOS DE REGLAS 15 CM

Tbg.

60 l t s

3 ½” 3 titiro ro Desp.

Desp.

Por 4 ctitiro = mro

Por tiro tida iroad = unid un

5 CM

1 titiro ro

50 l t s 40 l t s Desp. 30 l t s 20 l t s

Por til tro = 20tiro s.

10 l t s 12

 

SENSIBILIDAD Es la l a me medi dida da de dell vo volu lume men n por p or un unid ida ad que q ue hace ha ce el tri t rip p ta t ank nk.. Es de d eci cir, r, cu cua ant ntos os lilitr tros os po porr cm c m de d e altltur ura a de fluido flu ido – Es una fun funció ción n del del áre área a, por ta t anto cu cua a nto nt o m me e nor no r s se e a e sta st a , mas va vari ria a ción ci ón linea li neal l tendrá te ndrá la re regla gla – Si hace hace 100 lts/ lts/cm cm es es menos menos sens se nsib ible le que si ha hace ce 50 50 lilitr tros os//cm Con onvi vie ene qu que e lo loss tri t rip p ta t ank te teng nga an la l a ma mayo yorr sens se nsib ibililid ida ad po posi sibl ble e, es de deci cirr qu que e se sea an altltos os y de poca supe sup erf rfic icie ie.. 13

 

SENSIBILIDAD 1 x 1 m t.

S

10 ltltss /c m.

2 x 1 m t.

>

S

20 ltltss /c m . 14

 

VERIFICACIONES: TRIP TANK VERI RIFI FICAR CAR LA L A S ESC ESCA A L A S DE DE LA LAS SR REG EGL LAS • VE QUE ESTÉN ESTÉN EN UNA UNA DETERM DETERMINA INADA DA UNIDA UNIDAD D DE MEDIDA MEDIDA Y QUE TODOS TODOS LOS L OS MAQUINISTAS LO CONOZCAN. • VERIFICAR FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA DE FL FLOT OTA A NTE NTE Y REGL REGLA A. • VER VERIFI IFICA CAR RL LA A S CONEXI CONEXIONE ONES S A Y DE PIL ETA Y DE DE LA SA L IDA L A TERA L Y EL EL FUNC FU NCIO IONA NAMI MIEN ENTO TO DE L A B OMB OMB A . • VÁL VERIF VERIFICA ICAR FUNCION MIENT O DE. L A TER VÁLVU VUL L AR S FUNCIONA DE B OMB OMBAAMIENTO Y DE SAL. SAL TERA L 15

 

SEGURIDAD de operación VERIFICAR CONDICIONES DE ESCALERAS PARA MANIO MANIOB B RA DE V Á L VUL A S EN L A SALI SAL L A TE LA TERAL ER RAL, A L, BARAND BA RANDA A S, E ET ETC TC. TC C. EN EN EL EL TR TRIP IPIDA TANK TA NK. .TERA VERIFICAR CONEXIONES Y MOTOR DE BOMBA  AEP. EP.  A VERIF VERIFICA ICAR R CONDICION CONDICIONES ES DE IL IL UMINA UMINACI CIÓN EN VERIFICA VERI FICAR R CONDICIO CONDICIONES NES DE IL IL UMIN UMINA A CIÓN EN EL  Á REA.

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EQUIPAMIENTO DE CONTROL DE POZOS: SEPARADORES VERTICALES

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SEPARADOR ATM. O GOLPEADOR  Son equ quip ipa ami mie ent ntos os de sepa separa raci ción ón pr prim ima ari ria a de gass y flu ga f luid ido, o, ve vent nte eand ndo o el el ga g as y re r eto torn rna and ndo o el el flflui uido do a pi pile leta ta.. El pri p rinc ncip ipio io de op ope era raci ción ón es el el sig s igui uie ent nte e: La mez mezcl cla a de gas gas y flflui uido do ent ntra ra al al se s epara parado dorr golp go lpe eand ndo o en en un u n ba b aflfle e re rect cto o pe p erp rpe end ndic icul ula ar al al flla fluj ujo. (re est sto osmi mini zpea a lo los s erfe fect os de erosi ón en las s o. p a(e pa rede des d enimi de l miz g olpe gol ado dor yctos prov pr ovoc oca aero lasión prim pr ime era se sepa para raci ción ón de dell ga g as por p or sp spra ray. y. 18

 

SEPARADOR ATM. O GOLPEADOR  Lu ego el flflui Lue uido do ca cae e so sobr bre e un una a se seri rie e de bafl bafle es, colo co loca cados dos pa para ra incre incr eme ment nta ar la turbul turb ule enc ncia ia dent de ntro ro de d el recipie recip ient nte e. El ga g as lib l ibe erado se vent vente ea po porr la l a sali salida da en en la se secc cció ión n su supe peri rior or d de e l re reci cipi pie e nte nt e y e el l fl flui uido do retorna retor na a pi pileta letas. s.

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SEPARADOR: funcionamiento

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PRESIÓN INTERNA La pr pre esi sión ón de op ope era raci ción ón en el el int i nte eri rior or de dell reci re cipi pie ent nte e est esta a dete determ rmin ina ada por: po r:

L A S CA ÍDA DAS S DE PRESIÓ PRESIÓN O PERDIDAS DE CARGA pr prov ovoc oca ada dass po porr la sa salilida da de dell gas g as en en el el v ent nte n teo -

POR PO R ESO ESO LA L A IM IMPO PORT RTA A NC NCIA IA DE AUM A UMEN ENTA TAR R L OS Dr IÁMET DIÁ METROS ROS Lr OS Vida VENT ENTEOS EOS –(aAy –( mayo ma yor d iáme diá metr tro o me mDE eno norLOS p erd pe rdid a de carg ca rga menor me nor pre presió sión n inte i nterio rior) r) 21

 

SELLO HIDR ÁULICO La pr pre esi sión ón de op ope era raci ción ón en el el int i nte eri rior or de dell recipi reci pie ent nte e no depe depend nde e di direct recta ament mente e de la pre pr esi sión ón de dell flu f luid ido o en en la l a ent ntra rada, da, si sino no de la salida sali da del del gas en en el vent vente eo – E sa presió presión n e sta st a cont co nte e nida ni da e en n la de desc sca a rga rg a por po r el SELLO HIDR Á ULICO o alt altur ura a ma mano nomé métr tric ica a dell flu de f luid ido o con c ontenid tenido o en en el el re r eci cipi pie ent nte e, qu que e es la la difere di ferenc ncia ia ent entre re el el pu punt nto o ma m as ba b ajo y la l a bo boca ca punto pun to mas

d e l a l ín ea d e d es c ar g a. 22

 

SEPARADOR ATM. ó Golpeador

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SELLO HIDR ÁULICO El sello hid h idrá rául ulic ico o es es una d e ca, medida altltur ura a mano manométri métrica, en mts. mts.,, pie pies, s, etc. P. Hid Hidro rost stá átitica ca

La pr pre esi sión ón qu que e ese sello so sopo port rta a SI es un una ara funci fun d e la al tu tura y ción deónlade densi de nsida dad d del del fluido fl uido y es la l a pr pre esi sión ón hidr hi dros ostá tátitica ca = H x d 24

 

SELLO HIDR ÁULICO Si la l a pr pre esi sión ón in inte tern rna a po porr la l as pe p erd rdid ida as de de carg carga supera su pera presión sión hidrostá stática tica flflui uido doa, debi debida da alalapre altur alt ura a y hidro a la dens densi i dad,del en la la salilida sa da se de desc sca arg rga a ga gass y flflui uido do.. El punt pu nto o crit cr itic ico o para para est sto o se pr prod oduc uce e cu cua and ndo o loss pic lo p icos os o bol b olso sone ness de d e ga gass alc alca anz nza an la la su perf supe rfic icie ie,, po porr el el ma m ayo yorr vol v olum ume en de d e ga gass sin s in flflui uido do qu que e se debe debe vent vente ear.

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TIPOS DE GOLPEADORES Son Bá Bási sica came ment nte e do dos: s: El que q ue vimos, vimo s, con fo fond ndo o ce c err rra ado do,, y el de de FONDO A B IERTO, b as t an t e f r ec u en t e en en l o s equ quip ipos os d e WO. En este est e, el se s ellllo o hid h idrául ráulic ico o de d epend pende e de la altltur ura a de dell flu f luid ido o en en la l a pi pileta leta – H aura y uanco t entro r crola erland ondo , NoOel IZl Acon DO qu eflflot que regu regul lea –l a altltur cont eUl Tnive niILvel co n un ota ant nte (Deriv riva ado de los se sepa para rador dore es de d e pro produc duccio cion, n, no re resu sultlta a, titie ene probl pro ble emas) 26

 

FONDO ABIERTO El func fu ncio iona nami mie ent nto o es es simi si mila larr al al de d e fo fond ndo o cerr ce rra ado do,, so solo lo qu que e el se s ellllo o lo l o ha h ace la pr prop opia ia altltur ura a de dell flu f luid ido o en en la l a pi pileta leta..

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SEPARADORES: Fondo abierto FONDO A B IERTO: Ti en e u n i n c o n v en i en t e, que qu e es el se s ellllo, o, y que qu e ob obliliga ga a te tener ner volu vo lumen men en pil p ile etas, y además además que qu e si la pr pre esi sión ón su supera pera el sell sello, o, el el esc sca ape de gas gas es en el fo fond ndo o de la pileta. Tie iene ne la ve vent nta aja qu que e no ju junt nta a “ mu mugr gre e” , pa paro ro no es el mas mas con c onve veni nie ent nte e. Est sta a aco cotado tado a la alt altur ura a de la pileta pi leta,, y no es posibl pos ible e log logra rarr un ma mayor yor se sello llo.. El de fondo fon do ce cerr rra ado do,, pu pue ede llegars llegarse e al sello que qu e un uno o qui q uie era co con n sol s olo o le l eva vant nta arl rlo. o. 28

 

SEPARADORES: Descarga Debe ben n te tene nerr un una a co comu muni nica caci ción ón a Pre resi sión ón atm tmos osféri férica ca en en la l a part parte e su superi perior or de la líne línea a de desc de sca arg rga a pa para ra evi evita tarr qu que e po porr si sifó fón, n, se desa de sago gote te el niv n ive el inte in teri rior or..

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SEPARADORES: Bafles Son si simp mple leme ment nte e pl pla ato tos, s, no norm rma alm lme ent nte e perf pe rfor ora ados pa para ra pe perm rmititir ir esc escur urri rirr el el flu f luid ido, o, colo co loca cado doss en en la l a pa part rte e su supe peri rior or (debe deben n lle l lega garr porr de po d eba bajo jo de la altltur ura a de desc desca arg rga a po porr si s i ba b aja e l niv n ive el to deel se llo) o),rior , y no n(o¾de debe cnorma err rra ar l) p or por completo comple esell l interior inte eben s lon ce no rmal) Se co colo loca can n con c on un áng ngul ulo o que q ue varí varía a se segú gún n la la cantid cant ida ad de d e bafl bafle es

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SEPARADORES: INTERIOR 

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SEPARADORES: INTERIOR 

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SEPARADORES: INTERIOR 

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SEPARADORES: Diseño El calc calcul ulo o de d e un sepa separado radorr se s e hace en base a v ari ario o s d ato atoss , d e MU MUY Y DI DIFÍ FÍCI CIL L OBTEN OBTENCI CIÓN ÓN,, p ara lo s pozos los p ozos de d e WO o de d e Perf rfor ora aci ción ón:: Segú gún n un u n doc d ocum ume ent nto o de d e la SP SPE, pl pla ant nte ea un método métod o de d e calcu calculo lo basa basado do en va v ari rios os pa paráme rámetr tros os,, alg lgun unos os re rea ales y otros otr os te t eór óric icos os,, qu que e de depende penden n dell tip de t ipo o de d e su surgencia rgencia.. N O nciare VAiaremo VA MOS MO S AsAel NALIZ IZA A RLO EN DET ETA A L L E, solo enu nunc mos eNAL l sis s iste tema. ma. Copi opia a ele lectró ctrónic nica a en pdf adju djunta nta a la inf informa ormació ción n del de l bl bloq oque, ue, en: ..\DOCUM ANEXA\TRADUCCION SPE GOLPEADOR.pdf  34

 

SEPARADOR – Calculo SPE

36”

bbl/min l/min 3 bb

7ftt 7f

7” ID -200 ft 35

 

POZO – Calculo SPE Presio resion n son s ondeo deo = 52 520 ps psii Presi resion on Csg = 640 ps psii Gananc nancia ia piletas= pi letas= 24 24 bb bbls ls Ep m aho ahog g u e= 33 epm = 3 bbls/min bbls/ min – a 790 psi Zto = 122 12200 00 f t 9 5/8”

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POZO – Calculo SPE Bomba = 5 ½ x 13 13” , triple

Pro rof. f. = 14400 ft

95 % eficiencia – 0.091 bbls

Casing si ng 9 5/ 5/8 = 12200 ft

/ embol mb ola ada Vol pileta piletass = 1000 bbls

PIT = 16.6 las/gal dens. dens . Eq.

P sondeo sondeo = 520 psi

Barra Ba rrass = 5” 19.5# 310 ft- PM 6 ½ x 2 13/16 465 f t – 5” – 50.2 # HWDP

P Cs g = 640 Gananci nancia a pile pil eta tass = 24 bbl bblss Bo Bomb mbe bb bbls ls//mi min n (33 epm) aeo79=03psi 37

 

SEPARADORES: Diseño SPE El métod método o se ba basa sa en supone sup onerr una sur surge genci ncia a y ob obte tene ner: r:

P in inte teri rior  or  P an u l ar  uido do al cie ci err rre e Vol olum ume en desp desplaz laza ado de flflui De allí ca calcula lcular: r:

Presión y caudal de gas - ( Le Leyy de Boyle Boyle)) agua guass aba abajo jo de los choke chokess al entra entrarr en en el el separador. 38

 

SEPARADORES: Diseño SPE Con las medida medid as de d el se s epara parado dor: r: Ø ve vente nteo o y largo largo equi equiva vale lente nte  All t u r a d e s el  A elll o Cal c u l ar la l a: pr pre esi sión ón de pérd pérdid ida a de carg carga a, en el

vent vente d eabi de bida da aee(se caida caud uda dqu e gas cnt alc lcul ado do.. Con eeol gr gra die di ent nte densid dens aadl ede quiv iva al eca nte eula ) del fluido ( o toma to marr 0. 0.26 lbs/ lbs/ft ft = pe petróle tróleo) o),, ca calcula lcularr la pr pre esi sión ón hi hidr dros ostá tátitica ca de dell sell sellooCom ompara pararr si s i : P vente venteo o < P hi hidr dros ostá tátitica ca,, no ha h ay po posi sibi bililida dad d de flfluj ujo o de ga gass por po r el el reto retorn rno oa piletas 39

 

SEPARADORES: Diseño SPE Est stim ima and ndo o una u na ve velo loci cida dad d de d e mi migr gra aci ción ón de dell gass en ga en petr petról óle eo de 8.4 ft ft//mi min, n, y ca c alc lcul ula and ndo o la velo ve loci cida dad d de caí caída del del flflui uido do en el sepa separa rado dor, r, (acá entra el Ø de dell se sepa para rador dor)), si est sta a es meno menor r qu que e 8.4 s e cu cump mple le la s egu gund nda a condición: tamp oco hay V caída caí da sep .4 sft ft//por min pos posibl ible e flu flujo jo < de8ga gas pmi orne,lta r empoc re torno. tor no.o hay Ent nton once cess en en re r esu sume men: n: 40

 

SEPARADORES: Diseño SPE Lass dos La do s condi co ndicio cione ness que qu e de debe be cum cumpli plirr son: so n:

P