Tratamiento de petróleo

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NOTA TECNICA Nº 36
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TRATAMIENTO DE CRUDOS: NECESIDAD, RECURSOS Y ULTIMOS AVANCES El tratamiento de crudos (TC) es un proceso industrial que abarca el diseño y la operación de instalaciones de superficie para el logro técnico y económico de la entrega de crudo en especificación(atributo de calidad contractual) y de una densidad (relativa) mejor paga posible. Para ello el productor recurre a dos procesos : Demulsificación y desalado. El objetivo de un programa de demulsificación es remover el agua coproducida emulsionada (el agua libre se separa al ingreso de la planta de tratamiento de crudo (PTC) para evitar el manejo de grandes volúmenes de agua, mediante un F.W.K.O. oseparador trifásico). El objetivo de un programa de desalado es remover las sales existentes en el crudo hasta valores de especificación. Un optimo programa de D y D debe resultar en: 1) Un mínimo costo de procesamiento: consumos de químicos, combustibles y/o electricidad óptimos. 2) Un crudo de la mejor densidad posible de venta (evitar perdida de livianos por excesivo calentamiento del crudo loque redunda en un aumento de densidad del mismo y un menor precio de venta). 3) Un crudo en especificación del contenido de agua y sales para la venta. 4) Un manejo optimo de las instalaciones de tratamiento minimizando: fondos de tanques, depósitos orgánicos/inorgánicos en calentadores, excesivas interfaces (pads) en tanques de tratamiento, etc. 5) La entrega de un agua de purga de calidadaceptable para disposición final o inyección a reservorio. En esta Nota Técnica revisamos tanto aspectos conocidos del TC como otros poco difundidos vinculados al diseño y operación de los procesos en la PTC.

LA FORMACION DE LA EMULSION Una emulsión es un sistema heterogéneo (una fase, dos componentes) consistente por lo menos en un liquido inmiscible (agua) disperso íntimamente en otro (petróleo) bajola forma de gotas. Al agua se la denomina fase dispersa y al petróleo fase continua.

G.P.A. Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NOTA TECNICA Nº 36 Hoja 2 de 13 Se simplifican como emulsiones w/o (water/oil). Existen emulsiones o/w pero no son frecuentes en la industria. Una característica de las emulsiones w/o es, además de su fácil formación, su persistencia conocida como tenacidad. Ellose debe a la existencia de agentes naturales (arcillas, asfaltenos, parafinas) que estabilizan la emulsión (migran a la interfase de la gota dispersa). Además, la formación de la emulsión, requiere de energía, que los fluidos coproducidos (agua y petróleo) capturan "aguas abajo" del reservorio en el "wellbore", punzados, bombas de profundidad y válvulas o chokes en fondo y superficie. En la tablasiguiente pueden observarse los principales parámetros que afectan la estabilidad (tenacidad) de la emulsión w/o.

TABLA Nº 1
PARAMETROS QUE AFECTAN LA ESTABILIDAD DE UNA EMULSION (SVETGOFF)

a) Específicos de la interfase w/o:
• Moléculas que actúan como emulsionantes naturales. • Sólidos que actúan como emulsionantes naturales. • Resistencia (mecánica) del film interfacial. • Tensióninterfacial entre los líquidos. • Viscosidad de la película interfacial. • Envejecimiento de la emulsión (aumenta la rigidez de la película interfacial).

b) Específicos de las condiciones de la emulsión:
• Temperatura (menos estable a mayor temperatura) (1). • Tamaño de la fase dispersa (gota de agua, menos estable a mayor tamaño) (1). • Viscosidad de la fase continua (a menor viscosidad, menorestabilidad) (1). • Diferencia de densidad entre agua y petróleo (1).

(1) Se conocen como condiciones operativas controlables.

G.P.A. Estudios y Servicios Petroleros S.R.L. NOTA TECNICA Nº 36 Hoja 3 de 13 LA RUPTURA O RESOLUCION DE LA EMULSION Resolver una emulsión significa separarla en sus componentes, ello se logra con la demulsificación. Este proceso comprende dos etapas sucesivas: a)...