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SISTEMA LACT

1. INTRODUCCION

Es la medicin de flujo de combustibles en el rea de recepcin con

mediciones confiables, precisos y exactas su traduccin es SISTEMA

AUTOMATICO DE CONTROL Y MEDICION DE PETROLEO.

LACT (LeaseAutomaticCustody Transfer) es un conjunto de

componentes y tuberas montados sobre un patn, diseada para medir de

manera precisa tanto la calidad como la cantidad de un hidrocarburo lquido

el cual es comercialmente explotable. Esta medicin ser de gran utilidad

para transferir de manera automtica y precisa la custodia del petrleo. La

Unidad LACT tendr la capacidad, con su proceso automatizado, de controlary prevenir la transferencia de volmenes de petrleo comercialmente

inaceptable.

2. MARCO TEORICO

2.1. DESCRIPCION FUNCIONAL DE LOS COMPONENTES CONTROL

AUTOMATICO DE VELOCIDAD DE INYECCION DE BOMBEO

El sistema de medicin de crudo automatizado LACT estarconformado por los siguientes elementos principales:

Bombas de transferencia a refinera P-004A/B

Filtro desgasificador F-007

Unidad de medicin LACTIndicador de temperatura TI-002

Indicador de presin PI-002Medidor FQI -069Transmisor de temperatura TT-002Transmisor de presin PT-002Filtro F-SK01Monitor BSWT-002

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Computador de flujo de petrleo neto

2.1.1.Descripcin Funcional de los componentes

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- Medidor de caudal

Los medidores tienen una capacidad de medicin de 100 litros por

revolucin. Sondispositivos simples cuyas caractersticas y funcionamientoson los siguientes:

- una cajamaquinada con precisin contiene el rotor- este rotor gira sobre cojinetes a bolillas ydesplaza una paleta de

espaciado constante.- Cuando el lquido entra en el medidor, elrotor y las paletas comienzan

a girar y por intermedio de un rbol de levas se logra quelas paletas sedesplacen. El sucesivo movimiento de las paletas forma una cmara

demedicin de un volumen preciso, limitado por dichas paletas, elrotor y la parte superiorde la caja.

Una de las caractersticas sobresalientes de estos tipos de medidores es quemientrasse est midiendo el flujo no tiene ningn disturbio, ya que no segasta energa paradisminuir la velocidad del lquido y en consecuencia escomn en estos medidoresobtener seguridad y eficiencia.

El principio de funcionamiento es el siguiente (Ver Fig. 2.1.):

(1)El petrleo sin medir (rea sombreada) entra en el medidor. El rotor y laspaletasestn girando en sentido de las agujas del reloj. Las paletas (A) y (D)estncompletamente extendidas, formando la cmara de medicin. Laspaletas (B) y(C) estn contradas.

(2) El rotor y las paletas han girado 1/8 de revolucin. La paleta (A)estcompletamente extendida. La paleta (D) est retrocediendo y la (B)estcomenzando a extenderse.

(3)Cuando se ha cumplido de revolucin la paleta (A) todava estextendida y la (B)ahora se ha movido totalmente para afuera. En estaposicin se est midiendo enla cmara un exacto y conocido volumen depetrleo.

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(4) 1/8 de revolucin despus el petrleo medido est saliendo. La segundacmarade medicin est comenzando a formarse entre las paletas (C) y (B).La paleta (A)est comenzando a retraerse.

(5) En media revolucin se han formado dos cmaras de medicin y se estformandouna tercera.

Este movimiento de rotacin es transferido a la parte externa del medidor atravs deun tren de engranajes, con el cual se fija la unidad en la cual se va amedir, y un eje queatraviesa la tapa. En este punto se comienzan a instalarlos dispositivos externos paracontabilizar el caudal.

FIG.2.1.

- Toma de muestras

La unidad tiene un sistema de muestreo del fluido para determinar lagravedad especfica, el porcentaje de agua por destilacin, y el sedimento

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por extraccin, consistente en un controlador y una sonda. El controladoresta equipado con un motor interno el cual es activado por una tarjeta decontrol. Esta orden puede ser interna, dependiendo de un temporizador de 1a 9.999 segundos entre muestras, o externa dependiendo de un computador

de caudal, que es nuestro caso. Esta tarjeta transmite la seal al motor elcual gira 180; este movimiento es transmitido a la sonda. Esta ltima estacompuesta por un tubo, en cuyo extremo hay dos ventanas y en su interiorexisten una serie de piezas que transmiten el movimiento de rotacin (180)a una cmara, que se encuentra en el mismo lugar que la ventana,permaneciendo esta siempre abierta.

Esta sonda se inserta en la caera en sentido transversal. Las ventanasquedan en el centro del cao y en el sentido de la vena del fluido.

En el momento que la cmara comienza a girar, extrae una muestra de 1,5ml. Hasta llegar a los 90, al llegar a este punto la cmara se cierra ytransfiere la muestra al interior de la sonda, luego sigue girando hasta losprximos 90 y quedar nuevamente abierta.

Las sucesivas muestras se van desplazando dentro de la sonda hastacaer dentro del recipiente recolector. El nombre isocintico justamente sedebe a que en el punto de muestreo el fluido tiene las mismas caractersticasdinmicas que en el resto de la caera.

TOMAMUESTRA

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- Control de la muestra

En funcin de la capacidad del recipiente recolector, del caudal y del

volumen de una muestra; se determina la relacin de cantidad de muestraspor unidad de volumen.Al efectuar una venta retiramos el recipiente recolector de muestras, estecontiene un volumen de fluido dependiente de lo antes expuesto. Paradeterminar si este volumen es el correcto debemos realizar las siguientesoperaciones:

Este es el volumen real de la muestra, de aqu determinamos el Tamao Realde laMuestra de la siguiente manera:

Tambin es importante controlar el rendimiento del equipo con eltranscurso del tiempo, para ello se procede de la siguiente manera:

Se toma el valor promedio del TRM de las 30 primeras ventas. A este valor se lo llama Tamao Terico de la Muestra [TTM]. En cada venta y clculo del TRM, se realiza la siguiente relacin para

determinar el factor de comparacin:

Este Factor no debe exceder en +/- 10% el TTM. De ocurrir lo contrarionos indica que debemos intervenir el equipo.

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Como fue mencionado anteriormente, contamos con 2 equipos, a loscuales se les efecta los mismos controles en cada venta. Si el muestreadoroficial sale del 10% de rango se tendrn en cuenta las muestras extradas conel equipo de respaldo.

El precintado de este sistema se hace de acuerdo al procedimiento yasegura la autenticidad de la muestra en el momento de concretar lamedicin para la venta del producto.

2.1.2.Bombas de transferencia a la Unidad LACTEfectivamente en los pozos productores se utilizarn bombas tipo

pistn o desplazamiento positivo, para la transferencia del petrleo

producido desde los tanques de almacenamiento para en su futuro sermedido por la Unidad LACT y para la transferencia comercial a la Refinera.

Se utilizarn en ambas operaciones el mismo tipo de bomba. La bomba

ser de tipo de desplazamiento positivo de 350 GPM (0,022 m3/s), de

succin y descarga de 6 (152,4 mm), motor de 60HP (44,13 kW).

- Operacin LACT

La unidad de medicin de porcentaje de agua en hidrocarburosmonitorea continuamente mediante una seccin de medicin montada en el

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oleoducto, que a travs del principio de absorcin de ondas de muy altafrecuencia (Microondas) el valor lmite prefijado no supere el 1%. Esta unidadde medicin cuenta con un panel electrnico, que le permite al usuariovisualizar los valores de porcentaje de agua y temperatura, en forma local.

Cuando el contenido de agua supera el mximo programado, accionaun dispositivo decontrol de tiempo, da una alarma en el panel electrnico yremota al sistema SCADA, y si esta circunstancia se mantiene por un tiempopreestablecido por el usuario, acta sobre el solenoide de la vlvulapermitiendo el paso de suministro de gas a la misma, cerrando el acceso aloleoducto y derivando el bombeo a los tanques de la planta de tratamientocorrespondiente. Al volver a la normalidad el contenido de agua, serestablecen las condiciones iniciales.

La produccin se bombea a la unidad LACT, cuya funcin principal esmedir y transferir un producto crudo y asegurarse de la cantidad y calidadpara la contabilidad y fiscalizacin. Con estos datos se determina el volumenneto de petrleo.

2.1.3.Medidor de desplazamiento positivo-Smith Meter (Medidor FQI -069)Los medidores de desplazamiento positivo se utilizan cuando el

petrleo producido es muy viscoso. Los medidores de desplazamiento

positivo para Unidades LACT varan desde 2 a 16 (50,8 a 406,4 mm) y en

rango de bridas de ANSI 150# a 600# (los smbolos y # corresponden a

pulgadas y a libras por pulgada cuadrada respectivamente). El rango con el

que el medidor de la Unidad LACT operar vara entre -25 a 125 F (31,7 a

51,7 C).

Este medidor de desplazamiento positivo posee una linealidad de +/-

25 %; y una repetibilidad del 2 %.

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2.1.4.Computadora de flujo de Petrleo NetoLa aplicacin del sistema SCADA en operaciones de produccin, ha

incrementado la necesidad de leer directamente el contenido neto depetrleo en emulsiones. El sensor de medicin, con modificaciones paraproporcionar resultados lineales, tiene la capacidad de obtener el valorinstantneo del contenido de agua en una emulsin de petrleo.Combinando los resultados de medicin del sensor con los resultados demedicin de volumen obtenido por el medidor de desplazamiento positivo oturbina, los volmenes netos de petrleo y agua en una emulsin de petrleopueden ser determinados.

El dispositivo que combina la informacin del sensor de BSW y la delmedidor de volumen para obtener los volmenes netos de petrleo y aguaproducidos, es la Computadora de Flujo de Petrleo Neto. La computadorade flujo de petrleo neto podr determinar los contenidos de petrleo y aguaprovenientes de una emulsin de petrleo, con gran exactitud (Desde el 1 al

2% del contenido de agua hasta el 35%, en la medicin del volumen delpetrleo). Aplicaciones con cortes de agua mayores al 35% pueden sermedidos tambin, pero con el uso de separadores trifsicos en la estacin deproduccin.

2.1.5.Strainer (Filtro desgasificador F-007)

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Los filtros utilizados en las Unidades LACT generalmente son de tipo

canasta en lnea. Los filtros de canasta pueden equiparse con tapas de

apertura rpida o la tapa puede ser una brida ciega.

As mismo, indicadores y/o interruptores de presin diferencial puedenser instalados a travs del filtro de canasta para transmitir seales por medio

del sistema SCADA y ser registrados en el computador digital. Este filtro

tendr un dimetro de 4 (101,6 mm); con bridas ANSI 150#.

2.1.6.Mantenimiento de la unidad LACTAs, un adecuado mantenimiento de la unidad LACT de Casa Bomba

sera el siguiente procedimiento:

Asegrese que todos los instrumentos en la LACT y probador estncalibrados adecuadamente. Todos los instrumentos y equipos utilizados pararealizar la calibracin en la LACT y probador deben haber sido calibradosrecientemente a condiciones estndar y estar como nuevos.

Revise que todas las vlvulas del sistema de la unidad LACT funcionancorrectamente de acuerdo a su funcin: bloqueo, purga, reduccin de caudal,etc.

Revise el sistema por fugas, especialmente fugas por los drenajes. Lasvlvulas del drenaje del probador deben revisarse para asegurarse que notengan fugas

Cuando se realice una calibracin, se deben mantener las condicionesadecuadas de flujo durante toda la calibracin. No deben ocurrir cambiosdrsticos en el flujo, temperatura y presin.

La mejor herramienta para un buen mantenimiento es un registrocompleto y preciso de todos los documentos de embarque y calibracin.

2.2. CONTROL AUTOMATICO DE POZOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA

2.2.1. Depsito de agua.

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Se debe disponer, en general, de un depsito de almacenamiento del

agua que permita el funcionamiento continuo de la fuente, la reutilizacin

del agua y los calados mnimos exigidos para el adecuado funcionamiento de

las bombas.

Las fuentes, cuando estn en funcionamiento, tienen un cierto

volumen de agua circulando en chorros y lminas, en tuberas y en

canalizaciones. Ese volumen se sustrae del volumen del depsito y debe

quedar en este ltimo, tambin, un resto de agua que garantice el

funcionamiento de las bombas, el espejo de agua del estanque, el calado

que exigen, segn el caso, las condiciones de sumergencia de las boquillas,

etctera. El volumen que debe disponerse a un depsito puede ser crticoen las fuentes pequeas y debe determinarse lo ms aproximado posible.

Los depsitos pueden disponerse visibles u ocultos a la vista. Los

depsitos visibles se conocen como estanques y se incorporan al diseo

artstico de la obra.Se recomienda que los estanques, cuya nica finalidad sea

formar parte de una fuente, tengan profundidad mnima por razones de

ahorro de agua y para evitar accidentes de menores.

Los depsitos pueden construirse segn su altura- con paredes deladillos, de bloques y de hormign fundido in situ, con un adecuado

enfoscado que los impermeabilice; con perfiles y lminas metlicas

excavados en el suelo y recubiertos con materiales sintticos, bituminosos o

arcilla; de materiales plsticos, etctera.

2.2.2. Equipos de bombeo.

La funcin de los equipos de bombeo es permitir la circulacin del

agua, con la presin requerida, por los diferentes circuitos de una fuente.

Esta funcin la pueden satisfacer, en general, para un caso dado, bombas de

diversos tipos, tamaos y calidades.

La bomba para una aplicacin dada debe satisfacer, adems, que el

consumo de energa sea mnimo. Esta condicin, unida a la garanta del

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fabricante sobre la calidad de su producto, permite que el costo de

operacin, a largo plazo, sea mnimo.

La eficiencia de trabajo de una bomba, en una caso dado, depende de

la calidad de su diseo y construccin pero, muy significativamente, tambin,de que opere o no en la zona de su mximo rendimiento.

En general, para las fuentes, se emplean bombas sumergibles y

bombas de pozo seco. Las primeras tienen la ventaja de no requerir una

construccin adicional como cuarto o cmara de succin, no necesitan lnea

de aspiracin y, por colocarse dentro de la fuente misma, las longitudes de

tuberas son mnimas. Requieren un cableado elctrico sumergible y, para

iguales condiciones de carga y caudal, su costo inicial es mayor que una de

pozo seco equivalente. La eleccin del tipo de bomba sumergible o no-,

en cada caso, es un problema de alternativas econmicas para decidir la

variante ms aconsejable en las condiciones concretas de la obra, el mercado

y la preferencia del agente inversionista.

2.2.3. Cmara o cuarto de bombas.

La cmara o cuarto de bombas se necesita cuando las bombas son de

pozo seco, es decir, no son sumergibles. Las dimensiones del cuarto debombas dependen del tamao y nmero de equipos requeridos. La cmara,

cuarto o sala de mquinas se debe disponer, preferiblemente, en un espacio,

oculto a las visuales principales y con su acceso discretamente

mimetizado en el entorno.

2.3. CONTROL AUTOMATICO DE DESHIDRATADOR DE GAS TIPO DRY -

DESICCANT

Existen esencialmente cuatro mtodos para la deshidratacin de gases,enfriamiento directo, compresin despus del enfriamiento, absorcin o

adsorcin si es requerido. Generalmente los dos primeros mtodos no son

eficientes por el bajo punto de rocio del agua para permitir la inyeccin en la

tubera. la adsorcin y la absorcin pueden ser requeridas para la

deshidratacin.

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El vapor de agua puede ser removido del gas natural por las burbujas

que contienen los lquidos que tienen una atraccin especial o afinidad por el

agua. Cuando el vapor de agua es removido por este sistema el proceso se

llama absorcin. Existen tambin slidos que tienen afinidad por el agua.

Cuando el flujo del gas atraviesa la capa de slidos granulados el agua es

retenida en la parte superior de las partculas del material solido, este

proceso se denomina adsorcin.

el liquido o solido que tiene afinidad por el agua y es usado en el contacto en

conexin con cualquiera de los procesos es llamado desecante.

Existen dos de los mejores tipos de equipos de deshidratacin

actualmente, el lquido desecante deshidratador y el solido desecante

deshidratador. Cada uno tiene especiales ventajas y desventajas y son

propias de su aplicacin.

Prcticamente todo el gas movido a travs de las lneas de transmisin

es deshidratado por uno de esos mtodos.

ADSORCIN DE VAPOR DE AGUA POR DESICCANT SLIDOS

Adsorcin es definida como la habilidad de una sustancia de sostener gases o

lquidos en superficie. Esta propiedad ocurre en extensiones grandes o

pequeas en la superficie. las plantas de deshidratacin usan desiccants

slidos que pueden remover prcticamente todo el agua del gas natural.

Estas pueden ser utilizadas a temperaturas ms elevadas que las que utilizan

las plantas de glicol con un resultado satisfactorio. Por la gran habilidad de

secado los desiccant slidos pueden ser empleados don la alta eficiencia sea

requerida.

ABSORCION DE VAPOR DE AGUA POR DESICCANT LIQUIDOS

La deshidratacin comprende el uso de un lquido desecante para remover el

vapor de agua del gas natural. Estos lquidos debern cumplir las siguientes

propiedades:

Alta eficiencia de absorcin.

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Regeneracin Fcil y Econmica.

No corrosivo ni toxico.

No presente problemas operacionales cuando se usa altas

concentraciones.

Sin interaccin con el hidrocarburo, ni impurezas (gases cidos).

EtilenGlicol (EG)

DietilenGlicol (DEG)

TrietilenGlicol (TEG)

TetraEtilenGlicol (TREG)

3. CONCLUSIONESA pesar de las complejidades de la calibracin de equipos y la estricta

medicin del petrleo producido en los campos de petrleo, este tipo deequipo de fiscalizacin y transferencia de crudo automtico, LACT, puedenrealizar las tareas siguientes con mucha precisin:

Medir y registrar el volumen acumulado de petrleo crudo producidoen un campo de explotacin de petrleo.

Detectar la presencia de agua en el flujo de petrleo producido ycalcular su porcentaje de agua y sedimentos que estn en l.

En casos de produccin excesiva de agua de los pozos de petrleo, laUnidad LACT, puede desviar el flujo hacia los tanques de tratamiento

de hidrocarburos lquidos.

Determinar y registrar la temperatura del petrleo crudo producido.

Verificar la exactitud de los medidores de flujo y proveerles decalibracin cuando es requerido.

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Tomar muestras de la corriente de flujo de petrleo crudo producidopara proceder a realizar las pruebas convencionales del mismo.

Medir y registrar la Gravedad API del petrleo crudo producido.

Dirigir la produccin de los pozos desde un tanque a otro y asdireccional esta produccin a las lneas de superficie y posteriormentede oleoducto.