ABSTRACTThis project aims to make the design of surface facilities at Camp Paloma; from the wellhead to a plant adaptation where the gas will have the conditions to be reinjected for the operation of artificial gas lift that was installed in some wells in the field, and other compressed part for shipment by pipeline to the separation plant liquid Rio Grande, where he will make the final treatment.Within the development of this project, calculations were also made to find the compressibility factor "Z" according to gas chromatography which produces this field. Calculation was also performed to determine the swept area in the reservoir.For this project, you need to perform calculations for the design of surface facilities which will separators, tanks, multiple collection, towers, etc. Later with the data obtained by these design calculations proceed to the simulation of the plant for tapping this field by Hysys 2.2 software

RESMENEl presente proyecto tiene la finalidad de realizar el diseo de las facilidades de superficie en el Campo Paloma; desde el cabezal de pozo hasta una planta de adecuacin donde el gas tendr las condiciones para ser reinyectado para el funcionamiento del levantamiento artificial de gas lift que fue instalado en algunos pozos del campo, y otra parte comprimido para envo por gasoductos hasta la planta de separacin de lquidos de Rio Grande, donde se le har el tratamiento final.Dentro del desarrollo de este proyecto, tambin se harn clculos para hallar el factor de compresibilidad Z en funcin a la cromatografa del gas que produce este campo. Tambin se realizar el clculo para determinar la eficiencia de barrido en el yacimiento.Para la realizacin de este proyecto, es necesario realizar clculos para el diseo de facilidades de superficie el cual contar con separadores, tanques, mltiples de recoleccin, torres, etc. Posteriormente con los datos obtenidos mediante estos clculos de diseo se procede a la simulacin de la planta de adecuacin que requiere este campo mediante el software Hysys 2.2

1. INTRODUCCIN.Las Facilidades de Produccin comprenden los procesos, equipos y materiales requeridos en superficie para la recoleccin, separacin y tratamiento de fluidos, as como la caracterizacin y medicin de cada una de las corrientes provenientes de los pozos productores, bien sea crudo, gas o agua e impurezas. En necesario que las personas que dirigen u operan un campo petrolero, conozcan los principios y procedimientos operativos de los equipos y facilidades de produccin instaladas para lograr que los procesos sean ms eficientes. Los supervisores, tcnicos y operadores deben identificar la importancia y el manejo de las principales variables que inciden en las operaciones de superficie en los campos petroleros, basados, tanto en los aspectos tericos, como en la experiencia de campo para mejorar las habilidades, actitudes y aptitudes del personal y optimizar costos de produccin. La industria petrolera de hoy requiere que el personal que desarrolla las actividades de produccin y mantenimiento de pozos, mejore sus competencias para que su trabajo lo haga en forma ms integrada, que ejerza un liderazgo efectivo y que aplique las mejores herramientas de gestin para lograr una mayor eficiencia, eficacia y efectividad en todos los programas de trabajo que a diario se realizan en los campos de produccin. El cumplimiento de las metas o pronsticos de produccin, la disminucin de las prdidas de produccin, la optimizacin de los costos y presupuestos de produccin y mantenimiento, optimizando los procesos de mantenimiento de subsuelo y de superficie, deben ser los principales objetivos a los que deben llevar las diferentes operaciones y trabajos que a diario se realizan en los campos petroleros.El crudo producido por la Operadoras de Campos Petroleros debe ser entregado limpio (sin contenidos importantes de agua y sedimentos), en las descarga de las Estaciones de Flujo, y por esto debe ser tratado y deshidratado antes de ser entregado a Petrolera Nacional. La deshidratacin del crudo sucio y la entrega del crudo limpio a la Petrolera Venezolana son centralizadas en las Estaciones de Flujo. 1.2. ESTACIONES DE FLUJO. Una estacin de flujo es donde se realizan el tratamiento del crudo que viene de las reas o campos de explotacin, para su posterior traslado a la estacin de descarga ms cercana y de all al patio de tanque principal de recepcin y bombeo de crudo. Existen varios mtodos de produccin para transportar el crudo desde los pozos hasta las estaciones (Ver Fig. 1.1). El mtodo ms comn para transportar el fluido desde el rea de explotacin a la estacin es impulsarlo a travs de un sistema de tuberas. Las tuberas de seccin circular son las ms frecuentes.

Fig. 1.1 Proceso de Recoleccin de Crudo en un Campo Petrolero

El objetivo fundamental de las Estaciones de Flujo en operaciones de produccin petrolera consiste en separar a las presiones ptimas los fluidos del pozo en sus tres componentes bsicos: petrleo, gas y agua, para el posterior tratamiento de los hidrocarburos, con el fin de optimizar el procesamiento y comercializacin de ellos (petrleo y gas). El proceso de tratamiento en la estacin se realiza mediante una serie de sub-procesos; entre ellos tenemos separacin, deshidratacin, almacenamiento bombeo, etc. Este sistema se inicia con la recoleccin del crudo a travs del mltiple de produccin, el cual est formado por uno o varios cabezales de produccin y otro de prueba. El cabezal de prueba es utilizado para aislar individualmente la produccin de un pozo con el objeto de evaluarlo. Una vez recolectado en el tubo mltiple, el crudo se enva a la etapa de separacin donde se retiene un nivel de lquido especfico por un tiempo determinado bajo condiciones controladas de presin y temperatura, esto con el objeto de separar los hidrocarburos ms livianos de los ms pesados. Al salir de esta etapa el crudo va a deshidratacin, donde el sistema de calentadores eleva su temperatura de entrada bajo un proceso de transferencia de calor, esto con el fin de lograr una separacin ms efectiva entre el petrleo y el agua. Al avanzar por el sistema el crudo llega al patio de tanques donde pasa inicialmente a un tanque de separacin de petrleo y agua, conocido como tanque de lavado, y de all pasa a los tanques de almacenamiento (Figura 1.2).En los sistemas de baja presin (alrededor de 70 lpc) el gas proveniente de las estaciones de flujo se suministra a la succin de las estaciones compresoras o tambin se suple como combustible. Cuando el gas proveniente de los separadores posee altas presiones (por ejemplo 1000 lpc) se puede suministrar directamente a las instalaciones de gas para levantamiento artificial o a las instalaciones para la inyeccin de gas a yacimientos.La ubicacin deseable de los centros de recoleccin y almacenamiento debe considerar prioritariamente: El volumen de fluidos que se producen. Las caractersticas de los pozos y las distancias que los separan. Los programas de desarrollo.El factor econmico es esencial en la seleccin y ubicacin de las estaciones de flujo. A medida que un campo se desarrolla, se hace necesario construir nuevos centros de recoleccin.

Fig. 1.2. Equipos tpicos de produccin en superficie para manejar el crudo proveniente de los pozos

1.2.1. ESTACIN DE DESCARGA. La estacin de descarga es el punto donde toda la produccin de petrleo del campo es fiscalizada antes de ser bombeada al patio de tanques; estas estaciones no slo reciben el crudo de las estaciones de flujo en el rea sino tambin de los pozos cercanos a ella. Su funcin principal es el tratamiento final del crudo para obtener un crudo que cumplan con las especificaciones de calidad.Las estaciones de descarga estn provistas de equipos destinados al tratamiento, almacenamiento y bombeo del petrleo hasta los patios tanques. Para el tratamiento, cuentan con separadores gas crudo para las producciones limpias (libres de agua), sucias (con agua) y de prueba, adems de realizar la separacin agua/crudo por medio de calentadores y tanques de lavado o de estabilizacin y as cumplir con las especificaciones de concentracin (menor al 0,5 % de agua y sedimentos).El propsito fundamental de una estacin de descarga es separar el gas, el agua y los sedimentos que arrastra el petrleo cuando es extrado de los yacimientos; este proceso se denomina tratamiento del crudo.1.3. COMPONENTES BSICOS EN UNA ESTACIN DE FLUJO.Todas las Estaciones de Flujo para realizar sus funciones, necesitan la interrelacin operativa de una serie de componentes bsicos, como son: Mltiples o recolectores de entrada. Lneas de flujo. Separadores de petrleo y gas. Calentadores y/o calderas. Tanques. Bombas.Generalmente, las estaciones de flujo estn diseadas para cumplir un mismo fin o propsito, por tal razn, los equipos que la conforman son muy similares en cuanto a forma, tamao y funcionamiento operacional. Sin embargo, las estructuras de stas y la disposicin de los equipos varan entre una filial y otra.1.3.1. Mltiples o recolectores de entrada. Son arreglos mecnicos de tuberas y vlvulas que consisten generalmente en varios tubos colocados en posicin horizontal, paralelos uno con respecto al otro y conectados a cada una de las lneas de flujo. Su funcin es recolectar la produccin de los pozos que llegan a las estaciones de flujo y distribuirla hacia los diferentes procesos del sistema.1.3.2. Lneas de flujo.Se denomina lnea de flujo a la tubera que se conecta desde el cabezal de un pozo hasta el mltiple de produccin de su correspondiente estacin de flujo. Las lneas de flujo son aquellos sistemas de manejo que transportan el flujo en forma bifsica, desde los pozos hasta un punto de convergencia denominado mltiple. Cada mltiple esta conformado por secciones tubulares, cuya capacidad y tamao dependen del nmero de secciones tubulares. Son fabricados en diferentes dimetros, series y rangos de trabajo y se seleccionan segn el potencial de produccin y presiones de flujo del sistema.1.3.3. Separadores de petrleo y gas.El trmino separador de petrleo y gas en la terminologa del argot petrolero es designado a un recipiente presurizado que es utilizado para separar los fluidos producidos de pozos de petrleo y gas en componentes lquidos y gaseosos.1.3.4. Calentadores y/o Calderas:Se define como un equipo donde se genera calor que se obtiene de la combustin de combustibles, generalmente lquidos o gaseosos, con el oxgeno del aire; usualmente se suministra aire en exceso. En ellos los gases que resultan de la combustin ocupan la mayor parte del volumen de calentamiento. Este contiene varias cmaras formadas por una serie de tuberas con serpentines y por cuyo interior circula el fluido que se desea calentar con el calor que genera la combustin. Por el interior de la caja circula el fuego generado por los quemadores, el cual es transmitido al crudo que la rodea. Durante este proceso el crudo alcanza una temperatura de 190 F aproximadamente. Este proceso se realiza en dos o tres etapas. Luego el crudo con el agua caliente es desplazado hasta el tanque de lavado. Aqu tambin el gas que se suministra por la parte superior del calentador impulsa a la mezcla hasta el tanque de lavado. Este proceso se hace con la finalidad de facilitar la extraccin del agua contenida en el petrleo.Las funciones del calentador son: 1. Calentar la emulsin hasta el punto requerido para conseguir la fcil separacin de petrleo y el agua.1. Eliminar la mayor parte del gas de la emulsin.1. Separar cantidades apreciables de agua libre, si se encuentran

1.3.5. BombasEl bombeo puede definirse como la adicin de energa a un fluido para moverse de un punto a otro. Una bomba es un transformador de energa. Recibe la energa mecnica, que puede proceder de un motor elctrico, trmico, etc., y la convierte en energa que un fluido adquiere en forma de presin, de posicin o de velocidad.Las bombas pueden clasificarse sobre la base de las aplicaciones a que estn destinadas, los materiales con que se construyen, o los lquidos que mueven. Otra forma de clasificarlas se basa en el principio por el cual se agrega energa al fluido, el medio por el por el cual se implementa este principio y finalmente delinea la geometra especficas comnmente empleadas. Esta clasificacin se relaciona por lo tanto, con las bombas mismas y no se relaciona con ninguna consideracin externa a la bomba o an con los materiales con que pueden estar construidas.2. DESCRIPCIN DEL CAMPO.3. OBJETIVOS.3.1. OBJETIVO GENERAL.Realizar el diseo de las facilidades de superficie en el campo Petrolero Paloma del departamento de Cochabamba para aplicar los conocimientos adquiridos durante el segundo mdulo del Diplomado en Produccin Petrolera, para determinar si se puede optimizar la produccin de hidrocarburos actual obteniendo niveles de produccin mas altos.3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS. Hallar el Factor de Compresibilidad Z de los fluidos producidos en los pozos del Campo Paloma y la eficiencia de barrido del yacimiento con los datos brindados por el docente para la realizacin de este proyecto en funcin a la movilidad de los fluidos. Realizar el diseo de los separadores necesarios para darle tratamiento a los fluidos, hallando su dimensionamiento, capacidad, forma, etc. en funcin a los datos proporcionados en cuanto a ndices de produccin Realizar el diseo ptimo de los tanques necesarios para el almacenamiento y control de los fluidos producidos en el campo. Realizar la simulacin para una planta de adecuacin en el campo, la cual nos ayudar a procesar los fluidos producidos por los pozos, mediante el Software Hysys 2.2.