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Beneficios y Ventajas de la Válvulas LJ, para Beneficios y Ventajas de la Válvulas LJ, para Optimizar ProcesosOptimizar Procesos
Mostrar los resultados de la evaluación de una nueva válvula con un nuevo método de diseño de los internos, aplicable en el control eficiente y efectivo de la dosificación de gas y diluente a pozos, para optimizar la producción.
ObjetivoObjetivo
Caracas
Puerto laCruz
Jose
R í o O r i n o c o
BOYACÁBOYACÁ JUNÍNJUNÍN
CARABOBOCARABOBO
AYACUCHOAYACUCHO
CAMPO ZUATACAMPO ZUATA
LocalidadLocalidad
RIO ORINOCORIO ORINOCO
FPOFPO297 MMM BL297 MMM BL55314 Km55314 Km
2
• La eficiencia de la producción de los pozos con métodos alternos de extracción, está directamente relacionada con la precisión de los instrumentos. Estos deben ser seleccionados para monitorear y controlar con precisión las variantes condiciones del proceso (flujo, presión, temperatura, nivel y condiciones ambientales). Un sistema de control debe ajustar en todo momento el flujo del fluido en su punto óptimo. En una red de distribución de fluidos es imposible mantener el punto óptimo manualmente, el ajuste a cualquiera de sus variables afecta al resto en la red de distribución. En esta presentación cuantificaremos con datos oficiales, enviados al MENPET, la experiencia de haber pasado de un sistema de control automático (ineficiente), a uno optimo y luego a uno manual (ineficiente), con sus consecuentes pérdidas en producción y daños a los equipos.
IntroducciónIntroducción
• El elemento de control final (la válvula), además de su precisión, debe ayudar para atenuar los efectos del fluido y pérdidas de producción.
• Los procesos de comprimir gas y refinar petróleo para producir nafta, son costosos. Su administración afecta la rentabilidad del barril extraído.
• El control de la viscosidad del crudo P/XP evita producción diferida por taponamiento del oleoducto y por condiciones ambientales. También aumenta la vida útil de los equipos.
• La inyección de diluente es la práctica mas comúnmente usada en la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO).
• Con la dosificación del gas en los sistemas automáticos de LAG se puede aumentar significativamente la producción de L/M.
LJPT
RTU
PT
DCF
RCT. C
DILUENTE
CRUDO
EQUIPO DESCRIP. CANT.
LJ VALVULA DE CONTROL 1
PT TRANSM. PRESIÒN 2
DCF DISPOSITIVO DE CONTROL DE FLUJO 1
RTU REMOTA 1
RCT. C RECTIFICADOR CARGADOR 1
PANEL PANEL SOLAR 1
PANEL SOLAR
M
MATERIALES
Inyección Automática de Diluente.
Aprovechando la precisión de la válvula, se trabaja en un sistema de control de flujo local autorregulado.
Instalación automática y manual de las válvulas LJ.
Para cualquiera de los arreglos (Automática o Manual), la LJ mantiene igual precisión. Esto permite que en caso de falla de la energía, el operador en campo pueda ajustar con precisión el volumen del fluido requerido.
AutomáticaAutomática ManualManual
Descripción del “Nuevo Diseño” PanquecaDescripción del “Nuevo Diseño” Panqueca
•Internos (trim) con movimientos múltiples.
•Resistente a la erosión.
•Protección contra atascamiento.
•Flexibilidad en el diseño.
•Intercambiabilidad del trim.
•Alta linealidad y estabilidad.
•Bajo Torque – Bajo consumo de energía.
•Vástago rotatorio.
•Sello CLASE IV.
•Poca y sencillas piezas.
•Sistema Autolubricado.
2”
Descripción del “Nuevo Diseño” BridadaDescripción del “Nuevo Diseño” Bridada
Válvulas LJ para PetroanzoateguiVálvulas LJ para Petroanzoategui
Tabla de Pruebas en Campo de la Válvula LJ y Otras Similares.
Variable oCondición Válvula LJ
VálvulaTapón
VálvulaGlobo
VálvulaAguja
VálvulaBola
FALLAS ANUALES < Al 2% > Al 70% > Al 20% > Al 20% > Al 10%
TRIM (Patente) Flotante Rígido Rígido Asiento Rígido
(VAN) > Al 70% < Al 5% < Al 5% < Al 5% < Al 5%
MANTENIMIENTO Sencillo Difícil Difícil Difícil Fácil
LUBRICACION Auto Lubricada Externa No No No
ATASCAMIENTO Ninguno Poco Poco Algo Bajo
EROSIÓN (Patente) Mínima Alta Alta Alta Poca
PRECISIÓN Excelente 0,1 % Baja 30% Baja 20% Buena 5% Baja 20%
REPETIBILIDAD Excelente Ninguna Poca Alta Pobre
FUGA Ninguna 100 Bl/d Alto Poco Poco
TORQUE Muy bajo Muy alto Alto Alto Bajo
CONSUMO EECTRICO Muy bajo Muy alto Alto Alto Bajo
DESPLAZAMIENTO Micrométrico 40:1 3/4 Vuelta Directa 5 Vueltas 3/4 Vuelta
Análisis de resultados en Campo Después de la instalación de la LJ, el flujo de diluente pasó a ser óptimo.
Representando en: producción estable, disminución de producción diferida, disminución de las fallas, mejor dosificación y distribución del diluente.
La variabilidad de los datos, muestran el valor estadístico (antes y después) resultante de la desviación estándar del flujo respecto al (SP).
Flujo
Set Point (SP)
ANTES DESPUÉS
Esta grafica muestra el comportamiento de la presión de cabezal de los pozos, cuando la inyección del diluente opera fuera de la zona de flujo óptimo. Lo que se evidenció en: aumento de presión de cabezal, °API fuera de control, merma en la producción, inestabilidad en el oleoducto y cambios bruscos en el patrón de flujo a la estación de descarga.
El alto y bajo flujo de diluente, crean aumento de presión en el cabezal.
Con la LJ se optimizó la inyección, estabilizó el sistema y mejoró la producción.
Zona de Flujo Optimo
Producción del Pozo 500 BL; 8°API
70 psi
0
40
80
120
160
200
0 50 100 150 200 250 300Diluente Bl/d
52 °API
Cab
ezal
PS
I
Producción de pozos con crudo de 24 °API
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600
Inyección de Gas en 1000scfd
Pro
d. B
l/d
Zona de Flujo Óptimo
Zona de Flujo Max.
180
Aquí se muestra el impacto en la producción por falta de precisión en el control de la inyección de gas a pozos con Levantamiento Artificial por Gas (LAG).
Al operar el pozo en la zona óptimo (80 Bl/d por debajo del flujo máximo), se dispone de 180 Mscfd de gas, que puede ser usado en otro pozo, aumentando la producción.
Trescientas (300) válvulas LJ se han instalando en PDVSA desde el 2001, con las siguientes mejoras.
01.- Reducción de producción diferida.02.- Control de flujo óptimo. 03.- Estabilización de la presión de cabezal.04.- Disminución de fallas de las válvulas. 05.- Fácil mantenimiento. 06.- Aumento del tiempo entre fallas de las válvulas (MTBF).07.- Aumento del MTBF de las Bombas BCP de los pozos.08.- Estabilización del flujo en las Estación de Descarga.09.- Mejor distribución del fluido a los pozos.10.- Rápida recuperación de las condiciones operativas, después de paradas.
AbriendoAbriendo CerrandoCerrando
% Apertura% Apertura
Flu
jo B
/dF
lujo
B/d
La repetitividad para abrir o cerrar, desde las posiciones máximas cerrada o abierta, se comportó con una precisión de +/- 0.01%.
En esta figura se muestra el registro del comportamiento de la válvula en operación, representado en alta linealidad.
-0,5
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
Ene-0
0
Abr-
00
Jul-00
Oct-
00
Ene-0
1
Abr-
01
Jul-01
Oct-
01
Ene-0
2
Abr-
02
Jul-02
Oct-
02
Ene-0
3
Abr-
03
Jul-03
Oct-
03
Ene-0
4
Abr-
04
Jul-04
Oct-
04
Ene-0
5
Abr-
05
Jul-05
Oct-
05
Ene-0
6
Abr-
06
Jul-06
Oct-
06
Ene-0
7
Abr-
07
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
Crudo EP Neto Diluente en fondo Neto % Diluente
Válvulas Importada
Válvula LJ Pozos Trabajando con Válvula LJ
Paro Petrolero 2002
Conoco Reemplazó las Válvulas LJ por Manuales y Solo dejó las LJ en Puntos Críticos
Nacionalización de la Faja Petrolífera del Orinoco
1° de Mayo 2007
Beneficios por mejor control en la Inyección de Diluente PDVSA-Cabrutica.Fuente: Datos Oficiales Enviados al MENPET
% D
iluen
te
MM
Bl/
m
1. Estabilidad en la inyección del diluente y el Flujo en el oleoducto.
2. Al variar el diluente, cae la producción por presurización del oleoducto.
3. Después que Petrozuata reemplazó las válvulas LJ por manuales, el consumo de diluente, aumentó en 3% (3.7 M Bl/d).
3.7
12%
9%
Afectación Anual de la Producción por Fallas de las Válvulas en la Inyección del Diluente en PDVSA-Cabrutica.
Eventos Sin LJ Con LJ Bl FrecuenciaBl
Afectados
Reestablecimiento de Condiciones Operativas. 2 Dias Inmediato 2000
2 Paradas/ mes
48000
Producción Afectada por Consumo de Diluente Adicional 3700 0 3700 diaria 1332000
Presurización del Cabezal. 40 Psi Estable 1% Anual 40000
Vida Util de las Bombas de Cavidad Progresiva (BCP) en 300 pozos. 400 Dias 800 Dias 300
Anual en 300 pozos
90000
Ajustes en el Sistema por Cambios en la `API del Diluente
2 Dias Inmediato 2000 Trimestral 8000
TT Bl/aAfectados 1518000
Al reemplazar las válvulas de otro método por la LJ (2000 al 2003) se logró dosificar el diluente, lo que representó un ahorro de 1.3 MM Bl/a.
Con la masificación de la válvula LJ en la faja (1.2 MM Bl/d), se puede obtener un ahorro de (14.7 MM Bl/a).
Para LAG, el efecto es similar (1.8 MM Bl/d), con ahorro de (22 MM Bl/a).
216
569
181
20 19 17 17 2
0
100
200
300
400
500
600
Fal
la
19992000
20012002
20032004
20052006 Año
En el 2000 disminuyó la precisión de las válvulas instaladas, debido al bajo flujo requerido en los pozos por declinación del campo y por cambio de diluente de mesa a nafta. No hubo alternativa del fabricante para ajustar al nuevo rango.
En este mismo año se inició la instalación de las LJ y para el 2002 ya se habían instalado doscientas (200), lo que representó: reducción de fallas (menor al 0,35%), aumento de la precisión en el control del diluente a los pozos y estabilización de la producción en el oleoducto.
Comportamiento de las Fallas Después de Instalar las LJ
Acuerdo, Resolución y Código SAP.
A través de la Mesa de Sustitución de Importaciones, se realizaron acuerdos con Empresas Nacionales, para la Fabricación, Suministro y Mantenimiento de las Válvulas LJ.
En presentación al Ejecutivo Nacional en el 2007, se giraron instrucciones para la masificación de la válvula LJ en la Faja.
En la Resolución 2008-26 del 19 de Diciembre del 2008, el Comité Técnico
de la División Faja, acordó “impulsar un convenio para la masificación del uso de esta válvula en la Corporación”.
Para el suministro a PDVSA, se cuenta con los códigos SAP:a.- 891005, 891012, 891014, 891017, panqueca.b.- 891159, 891164, 891180, 891181, 8891183,891189, roscada.c.- PDVSA 922288 para el LJ Trim, aplicable a otras válvulas.d.- Descripción larga 891005.
El derecho de autor es más que una propiedad,
“es una especie de dignidad”.
Nadie podrá quitarle a mis Hijos ni a mi Patria los
derechos sobre laVálvula LJ,
“esta es mi esfuerzo de trabajo y tiene un valor que me permite seguir
viviendo”.
Presentación al Ejecutivo Nacional el 19/06/2007
Acuerdo
ConclusiónConclusión
1.- Lo Óptimo supera lo máximo. ((1.5 MM Bl/a marcan la diferencia)).
2.- Para hacer la producción petrolera más segura, confiable y rentable, es muy importante disponer de equipos e instrumentos que ejecuten con alta precisión el control de los procesos.
3.- Durante la instalación de las LJ, se observó un importante ahorro debido a la excelente administración del fluido a pozos, representado en:
a.- Disminución de producción diferida por operar en el punto óptimo. b.- Disminución de las fallas en las válvulas. c.- Rápida recuperación del campo después de paradas. d.- Ahorro en la dosificación del diluente.
f.- Confiabilidad en la operación. g.- Fácil mantenimiento. h.- Aumento del tiempo entre fallas de los equipos “MTBF”.
4.- También se han instalado en: a.- Control de nivel de líquido en las ínter etapas de los compresores. b.- Sistemas de enfriamiento de bombas. c.- Control de presión del anular de los pozos.
5.- Después de 14 años de servicio, las fallas de las LJ se han mantenido menor al 0,35%.
Beneficios y Ventajas de la Válvulas LJ, para Beneficios y Ventajas de la Válvulas LJ, para Optimizar ProcesosOptimizar Procesos
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