Deshidratacion y desalacion

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INTRODUCCION

Desde los inicios de la explotación del petróleo, la industria petrolera ha tenido que enfrentarse a la producción conjunta de agua y crudo que ocasiona la formación de emulsiones no deseadas. La deshidratación de crudo es una de las operaciones de tratamiento y acondicionamiento primario que se utiliza para
romper la emulsión y remover el agua del crudo. Consiste enaplicar una combinación de química deshidratante, agitación, calor y/o campo eléctrico.
El rol de los deshidratantes es contrarrestar la acción estabilizante de los agentes emulsionantes presentes en el crudo, tales como surfactantes naturales, asfaltenos, resinas y sólidos que se forman por la precitación de sales, parafinas o asfaltenos.
Existen varias razones para eliminar el agua del crudo(en general, a menos de 1%). Entre las más importantes destacan el aumento del costo de transporte y bombeo, la corrosión en las instalaciones de transporte y de refinación y, la demanda de calor.
Las compañías de servicio ofrecen sus formulaciones químicas aplicables sólo a una segregación de crudo particular, por lo que a través de los años la industria ha hecho grandes desembolsos por esteconcepto, adquiriendo diferentes productos debido a los cambios continuos en la producción.

Deshidratación de crudos.

Es el proceso mediante el cual se separa el agua asociada con el crudo, ya sea en forma emulsionada o libre, hasta lograr reducir su contenido a un porcentaje previamente especificado. Generalmente, este porcentaje es igualo inferior al 1% de agua.
Una parte del aguaproducida por el pozo petrolero, llamada agua libre, se separa fácilmente del crudo por acción de la gravedad, tan pronto como la velocidad de los fluidos es suficientemente baja. La otra parte del agua está íntimamente combinada con el crudo en forma de una emulsión de gotas de agua dispersadas en el aceite, la cual se llama emulsión agua/aceite (W/O), como se muestra en la figura:

Dónde ycómo se producen las emulsiones agua en petróleo.

El agua y el aceite son esencialmente inmiscibles, por lo tanto, estos dos líquidos coexisten como dos líquidos distintos. La frase "aceite yagua no se mezclan" expresa la mutua insolubilidad de muchos hidrocarburos líquidos con el agua. Las solubilidades de hidrocarburos son bajas, pero varían desde 0,0022 ppm para el tetradecano hasta1.760 ppm para el benceno en agua. La presencia de dobles enlaces carbono-carbono (por ejemplo alquenos y aromáticos) incrementan la solubilidad del agua. El agua está lejos de ser soluble en hidrocarburos saturados (por ejemplo: parafinas o alcanos) y su solubilidad disminuye con el incremento del peso molecular de los hidrocarburos.

Durante las operaciones de extracción del petróleo, lamezcla bifásica de petróleo crudo y agua de formación se desplazan en el medio poroso a una velocidad del orden de 1 pie/día, lo que es insuficiente para que se forme una emulsión. Sin embargo, al pasar por todo el aparataje de producción durante el levantamiento y el transporte en superficie (bombas, válvulas, codos, restricciones, etc.) se produce la agitación suficiente para que el agua sedisperse en el petróleo en forma de emulsión W/O estabilizada por las especies de actividad interfacial presentes en el crudo. Las emulsiones formadas son macro-emulsiones W/O con diámetro de gota entre 0,1 a 100 um. Existen tres requisitos esenciales para formar una emulsión:

- Dos líquidos inmiscibles, como el agua y el aceite
- Suficiente agitación para dispersar uno de los líquidos en pequeñasgotas en el otro.
- Un agente emulsionante para estabilizar las gotas dispersas en la fase continúa.

En los pozos que se producen por levantamiento con gas (Gas-lift), la emulsionación es causada principalmente en dos lugares: En el punto donde el "gas lift" es introducido y en la cabeza del pozo. Cuando se utiliza un proceso intermitente, la emulsión generalmente es creada en la cabeza...