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Bogotá D.C., Lima, Madrid, México D.F.
OPTIMIZACIÓN EN TIEMPO REAL
DEL
BOMBEO Y TRANSPORTE DE CRUDOS PESADOS
(REAL-TIME OPTIMIZATION OF PUMPING AND TRANSPORTATION OF HEAVY OILS)
Ing. Raúl Rodríguez Peña, M. Sc.
DecisionWare International Corp.
raul.rodriguez@decisionware.net
Ing. Jesús Velásquez Bermúdez, Eng. D.
Chief Scientist, DO ANALYTICS LLC.
jesus.velasquez@doanalytics.net
EL PROBLEMA
El problema de la optimización en “tiempo-real” de oleoductos implica una
operación segura, confiable y económica; en la que, para cada instante del
período de planificación, se debe determinar los flujos, las presiones y las
configuraciones de las estaciones de bombeo, de acuerdo con los
diferentes tipos de crudos que deben transportarse por la red de
oleoductos.
El objetivo de la operación se mueve entre dos criterios:
i) Minimizar el consumo de energía (criterio ambiental), lo que es
importante para preservar la sostenibilidad del planeta
ii) Minimizar el costo de la energía (criterio económico), lo que es
importante en los mercados de energía en los que las tarifas cambian a
lo largo del día.
Por otro lado, se deben respetar las condiciones técnica de operación
(condiciones hidráulicas a lo largo de los ductos y en las estaciones de
bombeo) en lo que se refiere al flujo múltiples baches, de diferentes
características, que deben fluir por una red de oleoductos que implica la
sincronización de múltiples tramos que conectan varios campos de
producción.
EL PROBLEMA
Desde el punto de vista de optimización, el problema matemático
corresponde a uno mixto, no-lineal, no convexo, esto debido
fundamentalmente a leyes hidráulicas que se deben cumplir en los ductos y
en las estaciones de bombeo; lo que implica un problema de alta
complejidad matemática.
La metodología computacional se basa en la partición y la descomposición
del problema; es totalmente escalable y adaptable a cualquier topología de
red de oleoductos. En la actualidad DW está trabajando en la paralelización
del problema bajo los conceptos de optimización distribuida. Se incluye el
análisis del problema matemático y se presentan resultados.
El trabajo presentado corresponde a la metodología de optimización que
desarrolló DecisionWare (DW) para ECOPETROL, la cual fue probada, en el
año 2012, en 6 diferentes tramos del oleoducto central OCENSA.
OBJETIVOS Y ALCANCE
El trabajo realizado es el resultado del análisis empírico demúltiples alternativas de implementación para la solucióndel problema, la operación óptima de un sistema deoleoductos, respetando que la metodología implementadacumpla con:
Respete el modelaje hidráulico detallado del sistema deductos y del sistema de estaciones de bombeo
Manejo de esquemas de tarifas de electricidaddiferenciadas por franjas horarias
Permita planificar 72 horas de la operación en un tiemporazonable del orden de 10 minutos, en una computadorapersonal.
DATOS DE ENTRADA
a) Longitudes, diámetros, espesores de las tuberías, resistenciamecánica.
b) Perfil de elevación de las líneas.
c) Propiedades de elementos principales en cada estación(unidades de bombeo, válvulas de control, curvas de carga,eficiencia, etapas, NPSH, BHP, etc).
d) Presiones máximas y mínimas en diversos puntos.
e) Costos de energía: horarios (donde aplique), de autogeneración,de combustibles requeridos.
f) Programa detallado de transporte para un período máximo de 72horas. Secuencia de baches.
g) Propiedades físicas de productos (densidad, viscosidad).
INYECCIÓN
ESTACIÓNBOMBEO
ESTACIÓNBOMBEO
SISTEMA
BOMBA
TRAMOVPTt,j,bt
QFLt,eb
TRAMO
PELt,j,bt
QFEt,eb
VPEt,eb,bt
PELt,j,bt
CUQt,eb
CUEt,eb
PSAt,j
X
/
PBAt,pb,b,bt
PPUt,pb,bt
QPUt,pb,bt
PDVt,eb,pb,bt
PBOt,eb
PINt,eb
QPBt,pb,b,bt
QBOt,eb
QINt,eb
QIYt,eb
QBPt,eb
QSPt,eb
QCIt,pb,bt
Coordinación Inyección
t=0
Tramo Inyección
Bomba Inyección
Bomba Despacho
Bomba Despacho Tramo Línea
PSAtramo linea = PSATramo inyeccion
14BACHE 2
BACHE 1BACHE 2BACHE 3
BACHE 4
BACHE 1
VPAKeb,bt
VRBt,eb,btDEBt,eb,bt
VPAKbt
VRBt,eb,btDEBt,eb,bt
BACHE 3
3
2
BACHE 1BACHE 2BACHE 3
TIPOS DE CRUDO
Múltiples tipos de crudo
PRINCIPIOS DE DISEÑO
Después de varios análisis y de experimentación numérica con modelosmatemáticos que representaban el problema detallado se llega a lossiguientes principios de diseño, para viabilizar la solución del problema deacuerdo con lo especificado:
Partir y descomponer el problema en múltiples problemas de menordimensionalidad con la finalidad de obtener la solución con base en unproceso iterativo.
Mantener el formato de los problemas como lineales, o cuadráticos,para aprovechar las ventajas de los solvers especializados en este tipode problemas (CPLEX y/o GUROBI y/o XPRESS).
Realizar pre-procesamiento de información con la finalidad de acelerarla solución del problema, descargando al modelo de optimización entiempo real de cálculos repetitivos innecesarios.
PROCESO DE EXPERIMENTACIÓN
El proceso seguido implicó, en términos generales, las siguientes etapas deexperimentación:
Implementación de un modelo integrado MINLP para tratar de resolverel problema directamente.
Implementación de un modelo muti-nivel basado en los principios deRelajación/Coordinación Lagrangeana. Modelos Básicos con formatosMIP o MQP.
Implementación de un modelo multi-nivel con pre-procesamientobasado en principios de interpolación mediante combinaciones linealesconvexas de soluciones óptimas pre-procesadas para las estaciones debombeo. Modelo básico en formato MIP.
PRE-PROCESAMIENTO ON-LINEREDUCCIÓN DE DOMINIO POSIBILIDADES
(período – tramo – bache)
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES - FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN OPERACIÓN ESTACIÓN DE BOMBEO
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
PRE-PROCESOON-LINE
POST-PROCESO
MIP
MINLP
MIP
MINLP
MIP
DETERMINACIÓN COSTO REAL DE LA ENERGÍA
MIP
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES - FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
PRE-PROCESOON-LINE
MIP
MIP
MINLP
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Superficies bi-dimensionales (caudal-presión) delconsumo óptimo de energía en cada estación debombeo para atender un caudal Q a una presión Ppara cada tipo de crudo
Definición de la zona de factibilidad bi-dimensional (Q,P) de la operación en la estaciónde bombeo para cada tipo de crudo.
Definición del comportamiento hidráulicodetallado de la pérdida de presión por fricción ypor gravedad en el sistema de ductos.
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Superficies bi-dimensionales (caudal-presión) delconsumo óptimo de energía en cada estación debombeo para atender un caudal Q a una presión Ppara cada tipo de crudo
Definición de la zona de factibilidad bi-dimensional (Q,P) de la operación en la estaciónde bombeo para cada tipo de crudo.
Definición del comportamiento hidráulicodetallado de la pérdida de presión por fricción ypor gravedad en el sistema de ductos.
EnergíaHP
CaudalQ
Crudo Liviano
Q*
REAL
APROXIMADA
ÓPTIMAS
HP*
LINEALIZACIÓN DE LASCURVAS ÓPTIMAS DE OPERACIÓN
Crudo Pesado
KEBt,eb(Q,P)
KOEBeb,1(Q,P)
KOEBeb,2(Q,P)
CaudalQQ
MÁXIMO
2 QMÁXIMO
2QMÍNIMO
Energía HP
QMÍNIMO
CONSUMO ÓPTIMO DE ENERGÍAESTACIÓN DE BOMBEOSIN RECIRCULACIÓN
CaudalQ2 Q
MÁXIMO
Energía HP
CONSUMO ÓPTIMO DE ENERGÍAESTACIÓN DE BOMBEO
CON BOMBAS FIJAS
Presión (psig)
Presión (psig)
Estación Bombeo CAUCASIA
Patrones de Operación
Código No. Bombas
Motor Eléctrico
No. Bombas Motor Diesel
Configuración
CE0O1 0 1 Paralelo
CE0O2 0 2 Paralelo
CE0O3 0 3 Paralelo
Condiciones Óptimas de Operación – Experimentos Numéricos
Caudal Presión Energía Óptima Patrón
Velocidad Motor Bombas
Variables
(KBPH) (psi) (KW) Óptimo (RPM)
Tipo Crudo: 0.5 100 110.1957952 CE0O1 1066.797451
API250_V032 1 100 115.5202124 CE0O1 1071.134489
Mezcla 1.5 100 122.5369585 CE0O1 1077.513515
2 100 130.618274 CE0O1 1085.739294
2.5 100 139.7709704 CE0O1 1095.806642
3 100 150.1345179 CE0O1 1107.885877
3.5 100 161.9333902 CE0O1 1122.391819
4 100 175.476754 CE0O1 1140.023823
4.5 100 191.1867113 CE0O1 1161.867197
5 100 209.6369933 CE0O1 1189.528841
5.5 100 231.6387804 CE0O1 1225.453309
6 100 258.3622585 CE0O1 1273.44791
6.5 100 291.5614362 CE0O1 1339.811812
7 100 323.868709 CE0O2 1122.395161
7.5 100 336.9299834 CE0O2 1130.764014
8 100 350.9563233 CE0O2 1140.028396
8.5 100 366.0603415 CE0O2 1150.336155
9 100 382.3735043 CE0O2 1161.867322
9.5 100 400.0503758 CE0O2 1174.841691
10 100 419.2740554 CE0O2 1189.528938
10.5 100 440.262573 CE0O2 1206.261529
CaudalQ
Energía HP
Presión P
CONSUMO ÓPTIMO DE ENERGÍAESTACIÓN DE BOMBEO
Energía Óptima
HPL(Qi ,Pj)RPM (Qi ,Pj)
PATRÓN (Qi ,Pj)
CaudalQ
Crudo LivianoCrudo Pesado
Q*
PresiónP
LINEALIZACIÓN DE LASCURVAS ÓPTIMAS DE OPERACIÓN
P*
Energía Óptima
HPL(Qi ,Pj)RPM (Qi ,Pj)
PATRÓN (Qi ,Pj)
CaudalQ
Crudo LivianoCrudo Pesado
Q*
PresiónP
LINEALIZACIÓN DE LASCURVAS ÓPTIMAS DE OPERACIÓN
P*
l1,2
l2,2l2,1
p1,2p1,1
p2,1 p2,2
p1,1 × l1,1 + p1,2 × l1,2 + p2,1 × l2,1 + p2,2 × l2,2 = 1
l1,1
l1,1 + l1,2 + l2,1 + l2,2 = 1
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES - FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Superficies bi-dimensionales (caudal-presión) delconsumo óptimo de energía en cada estación debombeo para atender un caudal Q a una presión Ppara cada tipo de crudo
Definición de la zona de factibilidad bi-dimensional (Q,P) de la operación en la estaciónde bombeo para cada tipo de crudo.
Definición del comportamiento hidráulicodetallado de la pérdida de presión por fricción ypor gravedad en el sistema de ductos.
EN SERIE
EN PARALELO
PATRONES DE BOMBEOCONFIGURACION BOMBEO
CURVAS DE CABEZA PRESION TIPICA Y EFICIENCIA vs CAUDAL PARA BOMBAS CENTRIFUGAS*
*Ulanicki, B., Kahler, J., Coulbeck, B.: Modeling the efficiency and power characteristics of a pump group. J. Water Resour. Plan. Manag. 134, 88–93 (2008)
Presión H
QMIN
ZONA DE FACTIBILIDAD ESTACIÓN DE BOMBEOSERIE
Caudal
Q
PATRÓNMÁXIMO “SERIE”
CURVAS DE CABEZA PRESION TIPICA Y EFICIENCIA vs CAUDAL PARA BOMBAS CENTRIFUGAS*
*Ulanicki, B., Kahler, J., Coulbeck, B.: Modeling the efficiency and power characteristics of a pump group. J. Water Resour. Plan. Manag. 134, 88–93 (2008)
PATRÓN MÁXIMO
“PARALELO”
Presión H
QMIN
ZONA DE FACTIBILIDAD ESTACIÓN DE BOMBEOPARALELO
Caudal
Q
CURVAS DE CABEZA PRESION TIPICA Y EFICIENCIA vs CAUDAL PARA BOMBAS CENTRIFUGAS*
*Ulanicki, B., Kahler, J., Coulbeck, B.: Modeling the efficiency and power characteristics of a pump group. J. Water Resour. Plan. Manag. 134, 88–93 (2008)
PATRÓN MÁXIMO
“PARALELO”
PHE (Q)
Presión H
QMIN
ZONA DE FACTIBILIDAD ESTACIÓN DE BOMBEO
Caudal
Q
PATRÓNMÁXIMO “SERIE”
PATRÓN MÁXIMO
“PARALELO”
PHE (Q)
Presión H
QMIN QSMIN QSMAX
PSMAX
Caudal
Q
ZONA DE FACTIBILIDADDISYUNTIVA
PATRÓNMÁXIMO “SERIE”
ZONA DE FACTIBILIDAD ESTACIÓN DE BOMBEO+ SISTEMA DE DUCTOS
Presión H
QMIN
ZONA DE FACTIBILIDAD ESTACIÓN DE BOMBEOSERIE
Caudal
Q
PATRÓNMÁXIMO “SERIE”
PARA CADA PATRÓN, LA ZONA DE FACTIBILIDAD SE LINEALIZA CON BASE EN LOS
HIPERPLANOS QUE SOPORTAN LA ZONA DE
FACTIBILIDAD CONTINUA
(QPBIeb,pb,bt,in , PPBIeb,pb,bt,in)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0
Pre
sio
n (p
si)
Caudal (kBPH)
ZONA DE FACTIBILIDADESTACION: VASCONIA
Patrón Máx-MEZCLA
b0 b1 b2
P ≤ f0 + f1 × Q + f2 × Min(Q , b0) + f3 × Max(0, Min(Q - b1, b2 - b1)) + f4 × Max(0, Min(Q - b2, b3 - b2))
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0
Pre
sio
n (
psi
)
Caudal (kBPH)
ZONA DE FACTIBILIDADESTACION: VASCONIA
Patrón Máx-MEZCLA
Curva Lineal-MEZCLA
b0 b1 b2
P ≤ f0 + f1 × Q + f2 × Min(Q , b0) + f3 × Max(0, Min(Q - b1, b2 - b1)) + f4 × Max(0, Min(Q - b2, b3 - b2))
Presión Máxima Ducto
Caudal Máximo Ducto
Estación de Bombeo: VASCONIA
Zona Factibilidad Operación – Experimentos Numéricos
Caudal (KBPH)
Presión (psi)
Patrón: VE3O2
Tipo Crudo: API185_V238
Heavy
2.361 2301.0
3.148 2220.9
3.934 2139.5
4.721 2052.4
5.508 1954.3
6.295 1839.3
Patrón: VE3O2
Tipo Crudo:
API250_V032 Mezcla
2.999 2583.0
3.999 2569.0
4.999 2547.6
5.999 2514.1
6.998 2461.8
7.998 2382.2
8.998 2264.5
Estación de Bombeo: VASCONIA
Zona Factibilidad Operación – Funciones Matemáticas
Patrón: VE3O2
Tipo Crudo:
API250_V032 Mezcla
Coeficientes
Caudal Quiebre 1 (b0) 1.9995
Caudal Quiebre 2 (b1) 4.9988
Caudal Quiebre 3 (b2) 7.9982
Intercepto (f0) 2618.83525
Caudal (f1) -425.310769
Caudal Min(Q ,b0) (f2) 412.753618
Caudal Max(0, Min(Q -b1,b2 - b1)) (f3) 375.009336
Caudal Max(0, Min(Q -b2,b3 - b2)) (f4) 265.658822
R2 0.997220204
Rango
Caudal Mínimo (KBPH) 2.59
Caudal Máximo (KBPH) 10.99
Presión Mínima (psi) 100
Presión Máxima (psi) 2592.4
Patrón: VE3O2
Tipo Crudo:
API185_V238 Heavy
Coeficientes
Caudal Quiebre 1 (b0) 3.865201678
Intercepto (f0) 1274.393699
Caudal (f1) -134.5192314
Caudal Min(Q ,b0) (f2) -38.18825726
R2 0.99937003
Rango
Caudal Mínimo (KBPH) 1.93
Caudal Máximo (KBPH) 7.73
Presión Mínima (psi) 100
Presión Máxima (psi) 940.6
Presión Máxima Ducto
Caudal Máximo Ducto
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Superficies bi-dimensionales (caudal-presión) delconsumo óptimo de energía en cada estación debombeo para atender un caudal Q a una presión Ppara cada tipo de crudo
Definición de la zona de factibilidad bi-dimensional (Q,P) de la operación en la estaciónde bombeo para cada tipo de crudo.
Definición del comportamiento hidráulicodetallado de la pérdida de presión por fricción ypor gravedad en el sistema de ductos.
Cabeza Total del Sistema(psig)
Descarga Q (kBPH)
Pérdidas por Fricción
Pérdidas por Gravedad
- denso
+ denso
- viscoso+ viscoso
CURVA DE RESISTENCIA DEL SISTEMA
- viscoso+ viscoso
CaudalQ
PÉRDIDAsH
Q*
REAL
APROXIMADA
APROXIMACIÓN CURVA DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
H*
0,0
Sistema de Ductos: VASCONIA-CAUCASIA-COVEÑAS
Tipos de Tramos Hidráulicos
Código Diámetro Interior
(m)
Rugosidad
(mm)
D5842_R04572 0.5842 0.04572 T00100 T00200 T00300 T00400 T00500
D5858_R04572 0.5858 0.04572 T00600 T00700 T00800 T00901 T01001 T01101
T01201 T01301 T01401
D5953_R04572 0.5953 0.04572
T01501 T01601 T01701 T01801 T01902 T02002 T02102 T02202 T02302 T02402 T02502 T03503
T03603 T03703 T03803 T03904 T04004 T04104 T04204 T04304 T04404 T05205 T05305 T05405
T05505 T05605 T05705 T05805 T05906 T06006 T06106 T06206 T06306 T06406 T06506
D5938_R04572 0.5938 0.04572 T02602 T02702 T02802 T02903 T03003 T03103 T03203 T03303 T03403 T04504 T04604 T04905
T05005 T05105
D5958_R04572 0.5958 0.04572 T04704 T04804
Para cada uno de los anteriores tipos de tramo, para cada uno de los diferentes tipos de
crudo se ajusto una curva de pérdidas unitarias de energía (por unidad de longitud) por fricción del tipo
PFRj(Qj) = b0 + b1 × Q + b2 × Q2
Sistema de Ductos: VASCONIA-CAUCASIA-COVEÑAS
Pérdidas Unitarias (psi/Km)
Tipo Tramo
Tipo Crudo
Análisis Regresión Coeficientes
Rango Caudal (KBPH)
Intercepto
(b0)
Caudal
(b1)
Caudal2
(b2) R2 Mínimo Máximo
D5842_R04572
API250_V032 Mezcla
- 0.119721364 0.086661438 0.99999 3.56 8.55
API185_V238
Heavy - 0.293163471 0.07594189 0.99688 2.59 6.22
D5858_R04572
API250_V032 Mezcla
- 0.11787264 0.085213533 0.99999 3.56 8.55
API185_V238 Heavy
- 0.296088828 0.073019513 0.99706 2.59 6.22
D5953_R04572
API250_V032 Mezcla
- 0.10947822 0.07940545 0.99999 3.56 8.55
API185_V238 Heavy
- 0.30532199 0.06159938 0.99782 2.59 6.22
D5938_R04572
API250_V032 Mezcla
- 0.10961219 0.08017179 0.99999 3.56 8.55
API185_V238 Heavy
- 0.30429563 0.06284319 0.99774 2.59 6.22
D5958_R04572
API250_V032
Mezcla - 0.09283247 0.08447807 0.99999 3.56 8.55
API185_V238 Heavy
- 0.29796938 0.06512070 0.99774 2.59 6.22
0
1
2
3
4
5
6
7
8
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
Pres
ión
(psi
/Km
)
Caudal (KBPH)
PÉRDIDA UNITARIA PRESIÓN EN TRAMOS POR FRICCIÓNGRUPO: 1
MEZCLA
CURVA AJUSTADA - MEZCLA
HEAVY
CURVA AJUSTADA - HEAVY
0
1
2
3
4
5
6
7
8
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
Pres
ión
(psi
/Km
)
Caudal (KBPH)
PÉRDIDA UNITARIA PRESIÓN EN TRAMOS POR FRICCIÓNGRUPO: 5
MEZCLA
CURVA AJUSTADA - MEZCLA
HEAVY
CURVA AJUSTADA - HEAVY
Teniendo en cuenta el comportamiento de las pérdidas de carga en los tramos típicos, se
considera conveniente cambiar el modelo de representación por uno basado en dos segmentos lineales, que tenga la siguiente estructura:
PFRj(Q) = b1 × Min(Q ,b0) + b2 × Max(0,b0 – Q)
donde son parámetros ajustados en un proceso de mínimos cuadrados.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9
Pre
sió
n (
psi
/K
m)
Caudal (KBPH)
PÉRDIDA UNITARIA PRESIÓN EN TRAMOS POR FRICCIÓNGRUPO: 5
MEZCLA
CURVA AJUSTADA - MEZCLA
HEAVY
CURVA AJUSTADA - HEAVY
b0b0
PRE-PROCESAMIENTO ON-LINEREDUCCIÓN DE DOMINIO POSIBILIDADES
(período – tramo – bache)
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN OPERACIÓN ESTACIÓN DE BOMBEO
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
PRE-PROCESOON-LINE
POST-PROCESO
MIP
MINLP
MIP
MINLP
PRE-PROCESAMIENTO ON-LINEREDUCCIÓN DE DOMINIO POSIBILIDADES
(período – tramo – bache)
PRE-PROCESOON-LINE MIP
Determina los posibles batches que pueden pasarpor un tramo j durante un período t.
De esta forma se reduce la dimensionalidad delmodelo ya que solo se consideran lascombinaciones factibles bache-tramo-período.
PRE-PROCESAMIENTO ON-LINEREDUCCIÓN DE DOMINIO POSIBILIDADES
(período – tramo – bache)
PRE-PROCESOON-LINE MIP
Tramos Períodos
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
j1 1 2 2 , 3 3 3 3 3 3 , 4 4
j2 1 2 2 , 3 3 3 3 3 3 , 4
j3 1 2 2 , 3 3 3 3 3
j4 1 2 2 , 3 3 3 3
j5 1 2 2 , 3 3 3
j6 1 2 2 , 3 3
j7 1 2 2 , 3
El diagrama GANTT presenta el desplazamiento factible de losbaches programados. De esta forma se determinan las variablesque se deben tener en cuenta en el proceso de optimización.
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOON-LINE
MIP
MIP
POST-PROCESO
El proceso de optimización se divide en dos pasos para disminuir ladimensionalidad de los problemas combinatorios.
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓNMIP
MIP
1
2
El primer paso:
1. Ignora el desplazamiento de los baches a lo largo del sistema y por lotanto aproxima las pérdidas por fricción en los tramos en los diferentesperíodos, las cuales se calculan con base en un curva estimada que seasume refleja las características del bache(s) que esta(n) pasando porel tramo durante un período.
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓNMIP
MIP
1
2
El primer paso:
2. Considera simultáneamente todos los períodos del horizonte deplanificación y todos los tramos del sistema de ductos, de tal forma deobtener una solución óptima, garantizando que se cumplen lasrestricciones de presión a lo largo del sistema de ductos.
3. El flujo de productos por las estaciones de bombeo es detallado, o seaconsidera para cada período que baches están pasando por la estación.
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓNMIP
MIP
1
2
El segundo paso:
1. El segundo paso determina el desplazamiento/corrimiento de losbaches a lo largo del sistema de ductos, de esta forma que determinaque baches están pasando por cada tramo para cada período.
2. Con base en la información anterior, se determina cual es la mejor curvade pérdidas por fricción que representan lo que ocurre en un períodopara cada tramo. Esta información se retroalimenta al primer paso.
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓNMIP
MIP
1
2
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Superficies bi-dimensionales (caudal-presión) delconsumo óptimo de energía en cada estación debombeo para atender un caudal Q a una presión Ppara cada tipo de crudo
SE CONSIDERAN FIJAS DURANTE TODO EL PROCESO DE OPTIMIZACIÓN.
CON BASE EN EL CONSUMO ÓPTIMO SE ESTIMA EL COSTO DE LA ENERGÍA.
LA PRECISIÓN DE LA APROXIMACIÓN DEPENDEN DEL TAMAÑO DE LA MALLA QUE SE UTILICE.
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Definición de la zona de factibilidad bi-dimensional (Q,P) de la operación en la estaciónde bombeo para cada tipo de crudo.
SE CONSIDERAN FIJAS DURANTE TODO EL PROCESO DE OPTIMIZACIÓN.
LAS CURVAS CONTINUAS SE REEMPLAZAN POR SEGMENTOS DE LÍNEAS DE FORMA TAL QUE EL
MODELO ES LINEAL.
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MINLP
Definición del comportamiento hidráulicodetallado de la pérdida de presión por fricción ypor gravedad en el sistema de ductos.
SE CONSIDERA QUE EL PROCESO ITERATIVO DEBE “DESCUBRIR” CUAL ES LA CURVA DE PÉRDIDAS DE
ENERGÍA POR FRICCIÓN Y DE PÉRDIDAS POR GRAVEDAD QUE APLICAN PARA CADA PAREJA
TRAMO-PERÍODO.
SE UTILIZA LA VERSIÓN LINEALIZADA DE LAS CURVAS DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN, DE TAL
FORMA QUE EL MODELO ES LINEAL.
APROXIMACIÓN CURVA DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
- viscoso+ viscoso
CaudalQ
PÉRDIDAsH
Q*
REAL
H*
0,0
Tramos Períodos
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
j1 1 2 2 , 3 3 3 3 3 3 , 4 4
j2 1 2 2 , 3 3 3 3 3 3 , 4
j3 1 2 2 , 3 3 3 3 3
j4 1 2 2 , 3 3 3 3
j5 1 2 2 , 3 3 3
j6 1 2 2 , 3 3
j7 1 2 2 , 3
CaudalQ
PÉRDIDAsH
Q*
H*
0,0
CaudalQ
PÉRDIDAsH
Q*
H*
0,0
ESTIMACIÓN DE LA CURVA APROXIMADA DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
Tramos Períodos
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9
j1 1 2 2 , 3 3 3 3 3 3 , 4 4
j2 1 2 2 , 3 3 3 3 3 3 , 4
j3 1 2 2 , 3 3 3 3 3
j4 1 2 2 , 3 3 3 3
j5 1 2 2 , 3 3 3
j6 1 2 2 , 3 3
j7 1 2 2 , 3
CaudalQ
PÉRDIDAsH
Q*
H*
0,0
Combinación lineal ponderadapor volumen/peso
ESTIMACIÓN DE LA CURVA APROXIMADA DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN
PRE-PROCESAMIENTO OFF-LINEOPERACIÓN ÓPTIMA ESTACIONES –FACTIBILIDAD OPERACIÓN
ESTACIONES - PÉRDIDAS PRESIÓN TRAMOS
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN
PRE-PROCESOOFF-LINE
MIP
MIP
MINLP
Curvas Consumo Óptimo
Zona FactibilidadOperación
Curvas Pérdidaspor Fricción
Curvas PérdidasPor Fricción
Interpoladas
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN OPERACIÓN ESTACIÓN DE BOMBEO
OPTIMIZACIÓN
POST-PROCESO
MIP
MINLP
MIP
DiferenciaCosto
Operación
Caudales por LíneaPresión por Estación Bombeo
Por período
Patrones - RPMspor Estación Bombeo
por Período
DETERMINACIÓN PÉRDIDAS DE ENERGÍA EN LOS DUCTOS
OPTIMIZACIÓNTASAS DE TRANSFERENCIA – PRESIÓN EN BOMBAS
DETERMINACIÓN DESPLAZAMIENTO DE BACHES
OPTIMIZACIÓN OPERACIÓN ESTACIÓN DE BOMBEO
OPTIMIZACIÓN
POST-PROCESOIteracionesTiempo - GAPMejora F.O.
Caudales por LíneaPresión por Estación Bombeo
Por período
Patrones - RPMspor Estación Bombeo
por Período
DETERMINACIÓN COSTO REAL ENERGÍA – CORRECCIÓN PÉRDIDAS FRICCIÓN
Pérdidas Fricción MínimasCota Inferior No Factible
GAP: =Mejor Solución – Cota NO Factible
Costo Real
Presiones Reales
Costo AproximadoCaudales
Presiones Aproximadas
ALMACENAR MEJOR SOLUCION
INTERFAZ USUARIO
IBM CPLEX
DICOPT
BANCO DE PRUEBAS VS MODELO OPTIMIZACIÓN
ESTACIÓN VASCONIA- HEAVY
CAUDAL
KBPH
PRESIÓN
PSI
CONSUMO (HP)
BANCO DE
PRUEBAS
CONSUMO (HP)
MODELO
OPTIMIZACIÓN
DIFERENCIA
(HP)
DIFERENCIA
(%)
4 900 2726 2732.65 6.65 0.24
7.5 1000 4605 4614.47 9.47 0.21
8.5 1400 7186 7200.82 14.82 0.21
4.5 1600 5177 5187.43 10.43 0.20
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIASISTEMA OCENSA
VASCONIA recibe los crudos de Ocensa y los provenientes
de los campos ubicados en el Alto Magdalena. Desde esta
estación, el crudo destinado a consumo interno del país es
impulsado hacia la refinería de Barrancabermeja.
CAUCASIA encargada de darle más presión a los 20.000barriles de crudo que se reciben por hora desde laestación de Vasconia y que se envían al terminalmarítimo de Coveñas.
Terminal Marítimo de Coveñas, ubicado en el límite entre
Sucre y Córdoba, el crudo es almacenado en tanques y
posteriormente transportado por la línea submarina hasta la
monoboya para el cargue de los buquetanques.
Fuente: https://www.ocensa.com.co/actividades/Pages/Nuestro-Sistema.aspx
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIASISTEMA OCENSA
Fuente: https://www.ocensa.com.co/actividades/Pages/Nuestro-Sistema.aspx
VASCONIA *
CAUCASIA**
** *
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIASISTEMA OCENSA
Vasconia
Caucasia
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Alt
ura
(m
)
Longitud (Kms)
Perfil de PresiónPerfil-Oleoducto
TIPO DE OPERACIÓN VASCONIA CAUCASIA COVEÑAS
1 Despacho Rebombeo Recibo
2 Despacho Al paso Recibo
Tipos de BPC
Eléctricas 3 0
Diesel 2 3
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIASISTEMA OCENSA
Vasconia
Caucasia
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Alt
ura
(m
)
Longitud (Kms)
Perfil de PresiónPerfil-Oleoducto
Esquemas 0 BPC+ V.Control
1 BPC + V.Control
2 BPC+ V.ControlEsquemas 2 BPC + V.Control
3 BPC + V.Control
4 BPC + V.Control
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIASISTEMA OCENSA
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Pre
sio
n (
Psi
g)
Longitud (Kms)
Perfil de Presión
Pint,tub + Pres. Geod Pres. Geod
Estación Bombeo VASCONIA
Patrones de Operación
Código No. Bombas
Motor
Eléctrico
No. Bombas
Motor Diesel Configuración
VE1O0 1 0 Serie
VE2O0 2 0 Serie
VE3O0 3 0 Serie
VE1O1 1 1 Serie
VE1O2 1 2 Serie
VE2O1 2 1 Serie
VE2O2 2 2 Serie
VE3O1 3 1 Serie
VE3O2 3 2 Serie
VE0O1 0 1 Serie
VE0O2 0 2 Serie
DESPACHO - NOMINACIONESTIPOS DE CRUDO
COD_BCH COD_TCR MNPE VIFP DEFL OK_REF
MZC1 HEAVY 6 0.15087 58.8902 NO
MZC2 HEAVY 6 0.15087 58.8902 SI
MZC3 HEAVY 6 0.15087 58.8902 NO
MZC4 HEAVY 6 0.15087 58.8902 NO
MZC5 HEAVY 6 0.15087 58.8902 NO
CMZ1 MEZCLA 6 0.01944 56.4443 SI
CMZ2 MEZCLA 6 0.01944 56.4443 NO
CMZ3 MEZCLA 6 0.01944 56.4443 NO
CMZ4 MEZCLA 6 0.01944 56.4443 NO
COD_LDU COD_BCH VTIT
LD001 CMZ2 185.889
LD001 MZC3 184.745
LD001 CMZ1 181.88
LD001 MZC2 360.837
LD001 CMZ3 160
LD001 MZC5 200
COD_LDU COD_SDU QFMA QFMI QMIE QMII VCP QMAE QMAI
LD001 ODC 10.5 2 0 0 120 10.5 10.5
MAE_LDU COD_LDU Línea Ducto
DES_LDU Descripción
COD_SDU Sistema Ductos
COD_LDU1 Linea Anterior Linea Ducto
QFMA Rata flujo maxima linea kBPH
QFMI Rata flujo minima linea kBPH
QMIE Rata Flujo Minima Entrega kBPH
QMII Rata Flujo Minima Inyeccion kBPH
VCP Volumen Cumplimiento de Programa kBPH
QMAE Rata Flujo Maxima Entrega kBPH
QMAI Rata Flujo Maxima Inyeccion kBPH
OK_INY Linea Inyeccion
MAE_BCH COD_BCH Bache Producto
DES_BCH Descripcion
COD_TCR Tipo Crudo
MNPE Minima Presion Evaporacion Crudo psig
VIFP Viscosidad Crudo lbm/ft-s
DEFL Densidad Crudo Asociado lbm/ft3
OK_REF Bache Referencia Tipo de Crudo
VIFS Viscosidad Crudo en centiStokes cSt
BCH_LDU COD_LDU Línea Ducto
COD_BCH Bache Producto
VTIT Volumen Entrega Programado Bache kBls
VTET Volumen Inyeccion Programado Bache kBls
COD_BCH DES_BCH
CM** Crudo Castilla
MZ** Mezcla
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIACOSTOS HORARIO DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA
0
1
1
2
2
3
3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
00
0$
/Kw
h
Horas
BPC701 BPC704 BPC410
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAREPORTE ESTACION DE BOMBEO
REPORTE 1 ESTACION DE BOMBEO
HOR
AEstacion
Q
(KBph)
Pd
(psi)
Potencia Total
(hp)
Eléctrica
(000$)
T.Otros
(000$)
0 VASCON 5.5 1281.704371 5977 1075.86 0
1 VASCON 5.5 1281.704371 5977 1075.86 0
2 VASCON 6.260229167 1586.164712 6446.86 1095.97 0
3 VASCON 6.260229167 1590.19032 6390.4 730.64 1464.75
4 VASCON 5.5 1281.704371 5977 1075.86 0
5 VASCON 6.260229167 1601.875769 6446.86 1160.43 0
6 VASCON 5.5 1600 5878.42 757.09 1325.62
7 VASCON 5.5 1281.704371 5977 1135.63 0
8 VASCON 6 1411.832493 6288.38 1194.79 0
9 VASCON 6 1411.832493 6288.38 1257.68 0
10 VASCON 6 1411.832493 6288.38 1257.68 0
11 VASCON 4 1152.590766 3530.89 670.28 125.65
12 VASCON 5.5 1600 5977 1195.4 0
13 VASCON 4 1152.590766 3530.89 670.28 125.65
15 VASCON 4 1151.747449 1807.63 1005.42 0
15 VASCON 4 1151.747449 2766.37 863.92 0
16 VASCON 4.972394387 1224.802881 4851.2 970.24 0
17 CAUCAS 7.222237572 622.2237572 2748.16 0 2198.53
17 VASCON 7.222237572 1904.86444 7535.45 1207.74 1047.71
18 VASCON 6.112464493 1481.72353 5472.88 1149.3 0
19 VASCON 4.340158833 1170.932587 4504.1 1486.35 0
20 VASCON 5.5 1600 5324.85 1131.08 128.5
21 VASCON 4.572057215 1186.452284 4630.98 926.2 0
23 VASCON 5.5 1273.135527 5233.06 976.84 64.25
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIATIPO DE OPERACIÓN CAUCASIA PASO
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIATIPO DE OPERACIÓN CAUCASIA REBOMBEO
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Pre
sio
n (
PSI
)
Longitud
Perfil de presion Q=7.2 KBph
Pi, ajus. Sin Caucasia+Pres-Geod Pi, ajus Con Caucasia+Pres-Geod
Pres. Geod Pint,tub + Pres. Geod
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAREPORTE BOMBA
HORA Estación BombasPd
(psi)Pd(psi)- Estacion
P
(hp)Eficiencia RPM M$/Kwh
0 VASCON BPC701 542.28 1626.83 1992.33 0.61 3500 0.18
1 VASCON BPC701 542.28 1626.83 1992.33 0.61 3500 0.18
2 VASCON BPC701 534.75 1604.24 2148.95 0.64 3500 0.17
3 VASCON BPC701 534.75 1590.19 2148.95 0.64 3500 0.17
3 VASCON BPC704 260.35 1590.19 1046.25 0.64 2442.15 0.70
4 VASCON BPC701 542.28 1626.83 1992.33 0.61 3500 0.18
5 VASCON BPC701 534.75 1604.24 2148.95 0.64 3500 0.18
6 VASCON BPC701 542.28 1600 1992.33 0.61 3500 0.19
6 VASCON BPC704 257.72 1600 946.87 0.61 2412.87 0.70
7 VASCON BPC701 542.28 1626.83 1992.33 0.61 3500 0.19
8 VASCON BPC701 537.59 1612.77 2096.13 0.63 3500 0.19
9 VASCON BPC701 537.59 1612.77 2096.13 0.63 3500 0.20
10 VASCON BPC701 537.59 1612.77 2096.13 0.63 3500 0.20
11 VASCON BPC701 551.89 1162.90 1675.70 0.54 3500 0.20
11 VASCON BPC704 29.56 1162.90 89.75 0.54 810 0.70
12 VASCON BPC701 542.28 1626.83 1992.33 0.61 3500 0.20
13 VASCON BPC701 551.89 1162.90 1675.70 0.54 3500 0.20
13 VASCON BPC704 29.56 1162.90 89.75 0.54 810 0.70
15 VASCON BPC701 551.89 1655.67 1675.70 0.54 3500 0.20
15 VASCON BPC701 534.21 1602.64 1439.87 0.61 3500 0.20
16 VASCON BPC701 529.92 1589.76 1617.07 0.67 3500 0.20
17 CAUCAS BPC410 622.22 622.22 1374.08 0.67 2944.09 0.80
17 VASCON BPC701 508.84 1904.86 2012.91 0.75 3500 0.20
17 VASCON BPC704 189.18 1904.86 748.36 0.75 2134.09 0.70
18 VASCON BPC701 521.81 1565.44 1824.29 0.71 3500 0.21
19 VASCON BPC701 532.91 1598.74 1501.37 0.63 3500 0.33
20 VASCON BPC701 526.68 1636.46 1713.76 0.69 3500 0.22
20 VASCON BPC704 28.21 1636.46 91.79 0.69 810 0.70
21 VASCON BPC701 531.91 1595.74 1543.66 0.64 3500 0.20
23 VASCON BPC701 526.68 1608.25 1713.76 0.69 3500 0.19
23 VASCON BPC704 28.21 1608.25 91.79 0.69 810 0.70
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAREPORTE VALVULA DE CONTROL-DESPACHO ESTACIÓN Y PATRÓN ÓPTIMO OPERACIÓN
HORA Bache EstaciónPd(psi)-
Sis.DuctosPd(psi)-EStación VC.Presión
0 MZC2 VASCON 1281.70 1626.83 345.13
1 MZC2 VASCON 1281.70 1626.83 345.13
2 MZC2 VASCON 1586.16 1604.24 18.07
3 MZC2 VASCON 1590.19 1590.19 0
4 MZC2 VASCON 1281.70 1626.83 345.13
5 MZC2 VASCON 1601.88 1604.24 2.36
6 MZC2 VASCON 1600 1600 0
7 MZC2 VASCON 1281.70 1626.83 345.13
8 MZC2 VASCON 1411.83 1612.77 200.94
9 MZC2 VASCON 1411.83 1612.77 200.94
10 MZC2 VASCON 1411.83 1612.77 200.94
11 MZC2 VASCON 1152.59 1162.90 10.31
12 MZC2 VASCON 1600 1626.83 26.83
13 MZC2 VASCON 1152.59 1162.90 10.31
15 MZC2 VASCON 1151.75 1655.67 503.92
15 CMZ3 VASCON 1151.75 1602.64 450.89
16 CMZ3 VASCON 1224.80 1589.76 364.96
17 CMZ1 CAUCAS 622.22 622.22 0
17 CMZ3 VASCON 1904.86 1904.86 0
18 CMZ3 VASCON 1481.72 1565.44 83.72
19 CMZ3 VASCON 1170.93 1598.74 427.81
20 CMZ3 VASCON 1600 1636.46 36.46
21 CMZ3 VASCON 1186.45 1595.74 409.29
23 CMZ3 VASCON 1273.14 1608.25 335.12
BacheDPE
(KBph)
MZC2 5.50
MZC2 5.50
MZC2 6.26
MZC2 6.26
MZC2 5.50
MZC2 6.26
MZC2 5.50
MZC2 5.50
MZC2 6
MZC2 6
MZC2 6
MZC2 4
MZC2 5.50
MZC2 4
MZC2 1.44
CMZ3 2.56
CMZ3 4.97
CMZ1 7.22
CMZ3 7.22
CMZ3 6.11
CMZ3 4.34
CMZ3 5.50
CMZ3 4.57
CMZ3 5.50
Patrón
ÓptimoBache
VE3O0 MZC2
VE3O0 MZC2
VE3O0 MZC2
VE2O2 MZC2
VE3O0 MZC2
VE3O0 MZC2
VE2O2 MZC2
VE3O0 MZC2
VE3O0 MZC2
VE3O0 MZC2
VE3O0 MZC2
VE2O2 MZC2
VE3O0 MZC2
VE2O2 MZC2
VE3O0 MZC2
VE3O0 CMZ3
VE3O0 CMZ3
VE3O2 CMZ3
CE0O2 CMZ1
VE3O0 CMZ3
VE3O0 CMZ3
VE3O2 CMZ3
VE3O0 CMZ3
VE3O1 CMZ3
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAREPORTE SISTEMA DE DUCTOS
HORA TramoTramo
Hidráulico
Presión Entrada
(psi)
Presión Salida
(psi)
Perdidas Fricción
(m)
Longitud Tramo
(Km)
Perdidas Gravedad
(m)
0 T00100 D5842 10 1289.40 2.31 0.80 0
0 T00200 D5842 1289.40 1251.87 50.95 17.62 -13.42
0 T00300 D5842 1251.87 1251.14 4.75 1.64 -4.02
0 T00400 D5842 1251.14 1160.79 75.60 26.14 14.76
0 T00500 D5842 1160.79 1181.86 4.42 1.53 -25.49
0 T00600 D5858 1181.86 1161.17 26.06 9.17 -5.37
0 T00700 D5858 1161.17 1151.81 6.68 2.35 2.68
0 T00800 D5858 1151.81 1066.32 59.99 21.12 25.49
0 T00901 D5858 1066.32 1059.80 1.16 0.41 5.37
0 T01001 D5858 1059.80 954.79 35.24 12.40 69.77
0 T01101 D5858 954.79 823.71 10.34 3.64 120.75
0 T01201 D5858 823.71 656.14 13.27 4.67 154.30
0 T01301 D5858 656.14 559.46 8.13 2.86 88.56
0 T01401 D5858 559.46 488.66 9.07 3.19 61.72
0 T01501 D5953 488.66 317.80 8.50 3.23 162.36
0 T01601 D5953 317.80 362.08 18.79 7.13 -63.06
0 T01701 D5953 362.08 400.37 16.72 6.35 -55.01
0 T01801 D5953 400.37 200.03 31.28 11.88 169.06
0 T01902 D5953 200.03 218.24 26.06 9.90 -44.28
0 T02002 D5953 218.24 164.44 6.83 2.59 46.96
0 T02102 D5953 164.44 10 14.90 5.66 139.54
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAPERFIL DE ENERGIA
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Ene
rgia
(m
)
Longitud (Kms)
Energia-Pi,ajustada Energia-PF,ajustada Energia-PI Energia - Pfinal Perfil-Oleoducto
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIALLENO DE LINEA HORA 0 y 1
HORA0
(KBph)1
(KBph)HORA
0(KBph)
1(KBph)
TRAMO/CRUDO MZC2 CMZ1 MZC3 CMZ2 MZC2 CMZ1 MZC3 CMZ2 TRAMO/CRUDO MZC2 CMZ1 MZC3 CMZ2 MZC2 CMZ1 MZC3 CMZ2
T00100 1343 1343 T03303 17582 17582
T00200 29680 29680 T03403 9817 9817
T00300 2768 2768 T03503 8363 8363
T00400 44040 44040 T03603 6219 6219
T00500 2574 2574 T03703 28930 28930
T00600 15558 15558 T03803 14526 14526
T00700 3988 3988 T03904 15952 15952
T00800 35819 35819 T04004 3436 28469 8936 22969
T00901 692 692 T04104 2335 2335
T01001 21039 21039 T04204 12 12
T01101 6171 6171 T04304 936 936
T01201 7922 7922 T04404 1534 1534
T01301 4852 4852 T04504 4464 4464
T01401 5418 5418 T04604 31493 31493
T01501 5644 5644 T04704 597 597
T01601 12475 12475 T04804 165 165
T01701 11102 11102 T04905 5002 5002
T01801 20768 20768 T05005 5841 5841
T01902 17305 17305 T05105 22614 22614
T02002 4537 4537 T05205 8807 8807
T02102 9892 9892 T05305 18563 18563
T02202 5332 5332 T05405 25980 25980
T02302 7349 7349 T05505 23962 23962
T02402 10850 4047 14897 T05605 3971 4702 8673
T02502 1100 1100 T05705 31303 798 30505
T02602 7612 353 7259 T05805 9963 9963
T02702 14014 14014 T05906 34542 34542
T02802 2548 2548 T06006 8804 8804
T02903 40914 40914 T06106 40307 40307
T03003 4406 4406 T06206 16228 16228
T03103 756 756 T06306 9234 9234
T03203 1658 1658 T06406 25240 25240
0
500
1000
1500
2000
2500
0 5 10 15 20
00
0$
HORA
Cotos horario Operación, MC vs M$
M$ MC
AHORRO POTENCIAL EN COSTO = 6%NOTA: FRENTE A LA OPERACIÓN REAL PUEDE SER MAYOR 15%
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAMÍNIMO COSTO(M$) vs. MÍNIMO CONSUMO(MC)
ss
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
0 5 10 15 20
HP
HORA
Consumo Energía Acumulada, MC vs M$
M$ MC
OLEODUCTO VASCONIA CAUCASIAMÍNIMO COSTO(M$) vs. MÍNIMO CONSUMO(MC)
AHORRO POTENCIAL DE ENERGÍA = 5.5%
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