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Sistemas de Transporte de Fluidos Hidrocarburos

M.Sc. Hermes Peña Velásquez

Sistemas de Transporte de Fluidos Hcs

Taller
En éste ejemplo, se simulará un sistema de recolección de gas localizado en un terreno quebrado mediante el ambiente de simulación en estado estable de Aspen HYSYS. El diagrama que se presenta a continuación muestra la configuración física de éste sistema sobrepuestosobre un mapa topográfico. El sistema consiste de cuatro pozos distribuidos en una área de aproximadamente 2.0 kilómetros cuadrados, conectados a una planta de gas por una red tuberías.
Figura 1

El gas de los pozos analizados presenta variaciones, tanto gases agrios como dulces serán combinados en las tuberías, así como también una mezcla de gas condensado. A través de mezcladores se iráncombinando todas las corrientes de gas provenientes de los pozos hasta llegar a un cabezal “header” común. Las líneas de flujo, que se extienden desde cabezal común hasta cada uno de los pozos, se modelan en Aspen HYSYS utilizando la Operación Segmento de Tubería “Pipe Segment”. Debido a que la planta se encuentra localizada en una área de terreno quebrado, se deben tener en cuenta los cambios deelevación en los diferentes segmentos de tubería. Las operaciones de mezcla son usadas para modelar los puntos de mezclado, en los cuales los flujos desde pozos remotos son combinados con la línea principal.

3-2

Sistemas de Transporte de Fluidos Hcs

Objetivos de Aprendizaje
Después de que usted haya completado éste modulo, usted estará capacitado para usar la Operación segmento de tubería(Pipe Segment) en Aspen HYSYS para modelar flujo de fluidos en tuberías.

Prerequisitos
Antes de empezar éste modulo, usted necesita saber como agregar corrientes y operaciones unitarias.

Vista General del Proceso
Los diámetros de tubería para cada una de los ramales son:
Ramal de Tubería
Branch 1 Branch 2 Branch 3 Branch 4 Branch 5 Branch 6 Branch 7

Diámetro
76.2 mm (3”) 101.6 mm(4”) 76.2 mm (3”) 101.6 mm (4”) 76.2 mm (3”) 152 mm (6”) 152 mm (6”)

Se utilizará Tubería de acero Schedule 40 para todos los ramales, los cuales están enterrados a una profundidad de 1 metro (3 pies). Toda la tubería está sin aislamiento.

3-3

Sistemas de Transporte de Fluidos Hcs

La información (data) para cada una de los ramales se suministra en la siguiente tabla. Los ramales queatraviesan terreno ondulado han sido subdivididos en un número de segmentos con puntos de elevación asignados en locaciones donde hay significante cambio de inclinación. Dichas locaciones en la red están etiquetados (labeled) en el diagrama esquemático con el valor de la elevación en letra itálica.
Ramal de Tubería
Branch 1

Segmento

Longitud metros (Pies)

Elevación metros (pies)
639 (2095)Cambio de Elevación metros (pies)

GasWell 1 1 2 3 150 (500) 125 (410) 100 (325)

645 (2110) 636.5 (2089) 637 (2090)

6 (15) -8.5 (-21) 0.5 (1) 614 (2015)

Branch 2

GasWell 2 1 200 (665) 637 (2090) 635.5 (2085) 160 (525) 100 (325) 205 (670) 648 (2125) 634 (2080) 633 (2077) 637 (2090) 355 (1165) 633 (2077) 632.5 (2075) 180 (590) 165 (540) 625 (2050) 617 (2025) 633 (2077) 300 (985) 617(2025) 617 (2025) 340 (1115) 604 (1980)

23 (75)

Branch 3

GasWell 3 1 2 3

12.5 (40) -14 (-45) -1 (-3)

Branch 4

Branch 1 & 2 1

-4 (-13)

Branch 5

GasWell 4 1 2

-7.5 (-25) -8 (-25) 633 (2077) -16 (-52)

Branch 6

Branch 3 & 4 1

Branch 7

Branch 5 & 6 1

-13 (-45)

3-4

Sistemas de Transporte de Fluidos Hcs

Diagrama de Flujo del Proceso, PFD

3-5 Sistemas de Transporte de Fluidos Hcs

Construyendo la Simulación
El campo de gas será modelado usando la Ecuación de Estado de Peng-Robinson en el paquete de propiedades. En lugar de añadir los componentes y el petróleo, abra el caso 06_GasGathering starter hsc. Este caso contiene las cuatro corrientes Gas Well. Los siguientes componentes deberán mostrarse en el Paquete de Fluido (fluid...
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