Separador trifasico

MÓD. I - CAP. V: Pag. 1

Material preparado para CHACO S.A.

MÓDULO I - CAPÍTULO V - SEPARACION

V-I - ACONDICIONAMIENTO DE LOS FLUIDOS Se pueden determinar, más allá de las características propias de cada uno, dos componentes fundamentales del fluido producido en los campos petroleros según su estado, dependiendo en algunos casos de la presión y temperatura a la que son extraídos. Elestado líquido y el gaseoso (éste último libre o integrado), son las dos primeras fases a considerar para las necesidades de separación planteadas en cualquier instalación de superficie. A su vez el estado líquido está compuesto por dos fases principales, el hidrocarburo propiamente dicho (petróleo) y una parte de agua (también libre, integrada o emulsionada), de acuerdo a las características propiasdel reservorio. El manejo discriminado de las diferentes fases en las operaciones de producción, hace que sea necesaria su separación y acondicionamiento con diferentes propósitos que pueden ser: Medir cada fase: En instalaciones donde la presión es la energía utilizada para el transporte por oleoductos comunes (Ej. Plataformas). Eliminar el fluído no deseado: Puede ser el gas en caudales osituaciones donde no es aprovechable. O puede ser el agua para disminuír el manejo del caudal posterior hacia plantas de tratamiento, para utilizar en sistemas de reinyección, o porque contenga algun componente dañino para las instalaciones (carbonatos). Separación del gas: El gas captado es generalmente destinado a centros de utilización o venta, o al consumo como combustible de calentadores y motores aexplosión. Separación del petróleo: Para su posterior almacenaje en tanques, estabilización, bombeo, etc. Con tal objeto se utilizan los “separadores”, que se ubican intercalados en la linea de los fluidos producidos, generalmente posteriores almanifold; y con las descargas de las fases separadas, conectadas a los circuítos receptores. También existen separadores de agua libre (free waterknockout), y los denominados “scrubber”, que son pequeños separadores de gas y líquidos, de menor capacidad. Generalmente usados en líneas de alimentación a otros equipos, como motores y calentadores.

V-II - PRINCIPIOS DE SEPARACIÓN Los principios fisicos básicos para la separación son: Insolubilidad entre los fluidos: El estado gaseoso y el líquido en condiciones estables de temperatura y presión,así como el agua y el petróleo, no son solubles, es decir que si bien se mezclan, no son miscibles, conservando su estructura original. Diferencia de densidades: Los tres fluidos a separar conservan en la mezcla diferentes densidades, actuando el efecto de la gravitación, de manera que los fluidos se separan por diferencia en el peso de cada componente. Decantación: Es el efecto de la gravedadsobre los diferentes pesos de los fluidos a separar, haciendo que el más pesado tenga la tendencia a acumularse en lo más profundo. Coalescencia: Es la propiedad de las gotas de un mismo fluido a atraerse y unirse entre sí, facilitando el proceso de decantación Entre los mecanismos de separación, que tienen que ver con la estructura y diseño del equipo, se puede considerar como más importantes:Choque: El choque de la mezcla a la entrada del separador propondrá la dispersión de los fluidos de diferente densidad. Cambio de velocidad: Asociado al principio de inercia, los cambios de velocidad se manifestarán en una reducción de velocidad de cada una de las fases en forma diferente y consecuente con sus densidades. Cambio de dirección: Existe la tendencia a la separación entre fases, cuando alfluído se le modifica su dirección, generada por la diferencia de densidad de los fluídos. Tiempo de residencia: O de retención, es el tiempo que le lleva al fluido pasar por el separador. Para un determinado caudal o flujo, éste tiempo está fundamentado por el volumen disponible. Está dado por el diámetro del separador, el largo, y el nivel de líquido de operación. Un aumento de éstos parámetros...