Separadores

CAPÍTULO 1
1. IMPORTANCIA DE LA SEPARACION DE FASES
1.1 Introducción
Un proceso de separación se utiliza para separar mezclas de líquidos y gases, que se presentan en los campos petroleros principalmente por las siguientes razones:
- Los pozos producen hidrocarburos líquidos y gaseosos mezclados en un solo flujo.

* Hay líneas en las que aparentemente se maneja sololíquido o gas, pero debido a los cambios de presión y temperatura que se producen a través de la misma, existe vaporización de líquido o condensación de gas, dando lugar al flujo de dos fases.
* En ocasiones el flujo de gas arrastra líquidos en cantidades apreciables a los equipos de procesamiento, como compresores.

* En campos productores donde no se tiene equipo adecuado deseparación y además el gas es quemado, una cantidad considerable de aceite liviano que es arrastrado por el flujo de gas también se quema, originando grandes pérdidas económicas debido a su mayor valor comercial.

* Aunque el gas sea transportado a una cierta distancia para tratarlo, se debe eliminar la mayor cantidad de líquido para evitar problemas, como: corrosión y abrasión del equipo detransporte, aumento en las caídas de presión y disminución en la capacidad de las líneas.
Entre los equipos de separación utilizados con mayor frecuencia están los siguientes:
* Separadores.- Son equipos utilizados para separar gas y líquido del flujo que proviene de los pozos. Algunas veces disminuyen las relaciones gas - petróleo de estas corrientes debido a los flujos de líquido querepentinamente se presentan, que son más frecuentes cuando los pozos producen con levantamiento artificial.
* Separadores a Baja Temperatura (Figura 1.1).- Estos dispositivos se utilizan para separar a baja temperatura gas y condensados, mediante una expansión térmica. Están diseñados para manejar y precipitar los hidratos que se pueden formar cuando disminuye la temperatura.FIGURA 1.1 DIAGRAMA DE FASES EN UN SISTEMA DE SEPARACIÓN A BAJA TEMPERATURA

* Eliminadores.- Eliminan los líquidos (hidrocarburos y agua) de una corriente de gas a alta presión. Se utilizan en sistemas de separación a baja temperatura. Algunos eliminadores solo separan el agua de la corriente de gas.
* Depuradores.- Manejan corrientes de flujo con altas relacionesgas -líquido y también separan gotas muy pequeñas de líquido suspendidas en corrientes de gas.

Dentro de este tipo están los depuradores de polvo y los filtros que eliminan, además de las gotas pequeñas de líquido, el polvo arrastrado por el gas. Se recomienda instalar depuradores antes de los compresores, para protegerlos de daños que puedan causar las impurezas arrastradas por el gas.1.2 Influencia del Tipo de Yacimiento en la Separación de Fluidos
Antes de seleccionar el equipo adecuado de separación se debe establecer cuál es el proceso más conveniente. Para ello se requiere diversa información como base de diseño, entre las que se destaca por su importancia el tipo de yacimiento que se explotará.
De acuerdo a este criterio los procesos más adecuados para laseparación gas-petróleo son:
- Yacimientos de Petróleo.- En este caso el proceso recomendado es el de separación por etapas, utilizando una serie de separadores operando secuencialmente a presiones más bajas. El líquido descargado desde un separador de alta presión, va al siguiente que opera a una presión más baja. Los objetivos que se logran en un proceso de separación por etapas son: máximarecuperación de hidrocarburos líquidos y/o mínimos requerimientos de potencia para comprimir el gas separado.
- Yacimientos de Petróleo Volátil.- También se recomienda la separación en etapas, pero el número de separadores es mayor que en el caso anterior.
- Yacimientos de Gas y Condensados o de Gas Húmedo.- Lo más apropiado es la separación a baja temperatura que, además de proporcionar mayor...