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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENEIRIA DE PETROLEO SECCION DE POSTGRADO Y SEGUNDA ESPECIALIZACION MAESTRIA EN CIENCIAS CON MENCION EN INGENIERIA DE PETROLEO Y GAS NATURAL
INGENIERA DE EQUIPOS Y PROCESOS, INSPECCIN Y MANTENIMIENTO
ING. WILMAN GRADOS BARRERA
MAYO 2014 - 1
Ing. Wilman Grados B.
Origen el petrleo Teora orgnica ( La mas aceptada ):
Organismos vivos fluviales y marinos al morir se depositan en el fondo del mar. All yacen por mucho tiempo cubiertos por estratos . Por efecto de presin,
temperatura y bacterias son transformados en hidrocarburos
Plantas y animales de Ros
Plancton Marinos
Plantas y animales viven en el mar
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENEIRIA DE PETROLEO SECCION DE POSTGRADO Y SEGUNDA ESPECIALIZACION MAESTRIA EN CIENCIAS CON MENCION EN INGENIERIA DE PETROLEO Y GAS NATURAL
Ing. Wilman Grados B.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENEIRIA DE PETROLEO SECCION DE POSTGRADO Y SEGUNDA ESPECIALIZACION MAESTRIA EN CIENCIAS CON MENCION EN INGENIERIA DE PETROLEO Y GAS NATURAL
TIPOS DE CRUDO
Liviano: 30- 40 Grados API
Mediano : 22 - 29.9 "
Pesados : 10 - 21.9 "
Extra pesado : 0 - 9.9 "
GE agua= 1 API = (141.5 / GE ) - 131.5 Agua = 10 o API
Ing. Wilman Grados B.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENEIRIA DE PETROLEO SECCION DE POSTGRADO Y SEGUNDA ESPECIALIZACION MAESTRIA EN CIENCIAS CON MENCION EN INGENIERIA DE PETROLEO Y GAS NATURAL
TIPOS DE CRUDO
Liviano: 30- 40 Grados API
Mediano : 22 - 29.9 "
Pesados : 10 - 21.9 "
Extra pesado : 0 - 9.9 "
GE agua= 1 API = (141.5 / GE ) - 131.5 Agua = 10 o API
Ing. Wilman Grados B.
Migracin y entrampamiento del petrleo
Roca Madre
5000
10000
Impermeables
Migracin
Impermeables
Mene
Petrleo
Agua
Gas
Barrera Falla
Anticlinal
Ing. Wilman Grados B.
Trampas petrolferas Migracin
Petrleo
Agua Salada
Capas Impermeables
Superficie
Gas
Anticlinal
Superficie
Alta presin Capa de gas Menor presin
Ing. Wilman Grados B.
Mtodo ssmico
1 6 Puntos de Tiro Gefonos 3
Ing. Wilman Grados B.
Reservas mundiales de petrleo
Canada Tar sands Shale oil Ing. Wilman Grados B.
Sarta de perforar
Componentes del Equipo de perforacin
Rampa
Corona
Encuelladero
Polea
Torre
Guaya
Planchada
Manguera
Cuadrante Malacate Motores
Shale shaker
Tanques de lodo
Separador
Desarenador
Vlvula impide reventones
Bloque viajero Junta universal
Mesa rotaria
Hueco de ratn
B-9 Ing. Wilman Grados B.
Planchada
Antiresbalante
Hueco Raton
Cuas
Malacate
Llaves
Spinner de la tuberas
Cuas de las barras
Mesa rotaria
Tub. de perf.
Linea de las llaves
Carreto de la guaya
Crown-o-matic
B-10 Ing. Wilman Grados B.
Sistema de seguridad del pozo
BOP ANULAR
BOP ARIETES
CELLER CASING
SPOOL
Conductor
Impide reventones
Ing. Wilman Grados B.
Perforacin con Top drive
Gancho
Motor
Swivel
Bisagras neumticas para elevador
Mesa rotaria (redundante)
Riel gua
Manguera del lodo
Carretilla
Bloque viajero
Reemplaza la mesa rotaria
Perfora una pareja completa sin parar
No usa cuadrante
Motor: hidrulico o elctrico
Monitoreo con sistema computarizado
Fcil y rpida instalacin
Dos rangos de velocidades y torques Transmisin
Ing. Wilman Grados B.
Plataforma permanente
Plataforma Fija (1500) : Usadas en aguas no muy profundas Patas de cemento o metal se posan sobre el lecho marino La gran ventaja es la estabilidad Limitada a la velocidad del viento y mareas Dotadas de facilidades de produccin
369 m Troll
9 Remolcadores moviendo la Plataforma Troll
Ing. Wilman Grados B.
Plataforma semisumergible Proyecto Kristin (M$ 3000 Noruega.
Mar del Norte).Instal tanque de 140 M
B/D (500 Mpc/d).En operacin el 2006.
Golfo de Mxico. .Capacidad :250 M B/D.
Manejar 11 pozos en macolla y 13
remotos. En operacin durante el 2005.
Ing. Wilman Grados B.
Taladro para reparaciones menores
Reparaciones de pozos someros Desprovisto de mesa rotaria Taladro y equipos sobre un camin
Ing. Wilman Grados B.
Registro de resistividad
8000
8050
8100
0 50 Normal Corta 16"
0 50 0 500 Normal Larga 64"
Lateral
0 50 AO = 18' 8"
55 100
Resistividad en Ohmos M2/M
20 mv
Potencial en mv
+ -
Ing. Wilman Grados B.
Cementacin de Pozos
Tapn superior
Tapn Inferior
Cuello flotador
Raspadores
Zapata
Centralizador
Cemento
Desplazante
Separador
Ing. Wilman Grados B.
Tcnica de Caoneo
Fases Penetracin
Penetracin
Densidad (4 TPP)
Penetracin
Separacin del can
Dimetro de la Perforacin
Can
Casing Cemento
Formacin
Residuos
Ing. Wilman Grados B.
Componentes de la sarta de completacin
Esquema para revestidor de 7
Revestidor 7
rbol de Navidad
Caja de Estranguladores
Niples Sellantes
Empacadura
Vlvulas de seguridad
Mandriles de LAG
Mangas deslizantes
Niple de asiento
Tuberia
5-1/2
3-1/2
2-7/8
Ing. Wilman Grados B.
Vlvula de seguridad con control de superficie
Componentes de la sarta
Cabezal
Acople de flujo
Vlvula de seguridad
Puerta de control
Sistema hidrulica de control
Lnea de control
Linea hidrulico de control
Pistn
Resorte
Manga de cierre
Puerta de cierre
Niple de
corte Ing. Wilman Grados B.
Levantamiento artificial por gas (LAG)
Medidor
Lnea de gas
Tubera de produccin
Empacadura
Mandriles
Manga de circulacin
Lnea de flujo Vlvula
maestra Gas lift
Petrleo / gas Gas
Mandril con bolsillo Vlvula
Mandril con bolsillo Vlvula
Fluido de completacion
Empacadura
Cabezal de Gas lift
Ing. Wilman Grados B.
Mtodos Bombeo Mecnico
Cabeza de Caballo
Viga
Prensa Estopa
Lnea de Flujo
Barra Pulida
Guayas
Motor
Engranajes
Contra peso
Cabillas
Cigeal
Cojinete central
Brazo Pasador
Tubing
Elevador
Rotaflex B.M EQUIPO SUP. HIDRULICO
Ing. Wilman Grados B.
Bomba Electrosumergibles (BES)
Voltaje primario: 12400 voltios
Variador (Cambio de frecuencia Y RPM)
Transformador (voltaje secundario)
410 voltios
Tubing
Casing
Caja de venteo
Zuata Ing. Wilman Grados B.
Sistema de Bombeo hidrulico
Consiste en inyectar un fluido motor (agua o petrleo) que activa la bomba en el sub suelo
Esquemas :
a ) Circuito cerrado: el fluido motor no se mezcla con el de formacin
b) Circuito abierto : el fluido motor se mezcla con el de formacin
Cabezales
Eductor
Revestidor Bomba hidrulica
Tanques
Bomba
Separador
Linea fluido motor
Ing. Wilman Grados B.
Transporte de Crudo Gas
Separador
Petroleo
Bomba
Planta Compresora
Uso Externo
Estacin de Flujo
Combustible Interno
Terminal
Patio de Tanques
Embarque Refinera Ing. Wilman Grados B.
Determinacin del AyS y gravedad API
10
20
40
30
50
60
70
Arena y Sedimento
Agua
Emulsin 6 10 14 18 22 26 30 34
Hidrmetro-termmetro Pipeta
Ing. Wilman Grados B.
Monitoreo de pruebas de produccin
2003 2006 2005 2004
Petr
leo
Net
o B
/D B/D
A y S (%)
RGP
0
300
100
200
400
3 % Declinacin
A y S 100 %
2500
3500
RG
P
3000
1
RGP limite = 2600 pc/barril
100 % Ay S
Choque
Que cambios notables ocurrieron? Causas ,consecuencias y acciones a tomar ?
Ing. Wilman Grados B.
Separador Gas Petrleo vertical
Petrleo
Seccin de acumulacin y medicin
Separacin Primaria
Separacin Secundaria
Extractor de Neblina
Gas
Petrleo
Extractor tipo Almohadilla con rejilla de alambre
Tensin Superficial
Gravedad
H
T
Descargando Llenando
F. N.24 t
Q =
SEPARADOR Ing. Wilman Grados B.
Patios de tanque
Clarificador cuadrado
Clarificador redondo
Terminal Bombas
Almacenamiento Tanques de lavado
< 1% A y S 4-36 hrs
Qumica deshidratante
Estaciones de Flujo
B-10 B-9 B-5 B-55 B-31
B-10 B-9 B-5 B-55 B-31
INYECCIN RIEGO LAGO, ROS ETC.
Biodisco
La misin de los Patios de tanque es deshidratar el petrleo y desnatar el agua
Ing. Wilman Grados B.
Desnatador
Bomba
Desnatador Liquido contaminado
Drenaje Separacin por gravedad
Control de retorno
API SKIMMER
Ing. Wilman Grados B.
Deshidratacin por asentamiento
Salida de gas
Salida del petrleo
Filtro Agua
Del pozo
Emulsin
Almacenamiento
Ing. Wilman Grados B.
Deshidratacin Qumica
Gas Petrleo Agua
Separador de Gas Separador de Agua
Inyeccin de Qumica
Drenaje Reposo
Tanque de lavado
Ing. Wilman Grados B.
Deshidratacin Elctrica
Aplicando altos voltajes a
soluciones elctricamente
conductivas perturba la tensin
superficial de cada gota
Lo anterior debilita la pelcula
que las rodea hasta causar la
ruptura de esa pelcula
protectora
La ruptura de la pelcula induce
la unin o coalescencia entre
ellas.
Al crecer el tamao de las gotas
se precipitan al fondo del
recipiente
1 Entrada Emulsin
Salida Agua
Ajustador de velocidad
Deflector
(Pequeas gotas uniendose)
Area de turbulencia
Electrodos Area tranquila de coalescencia
Petrleo
Ing. Wilman Grados B.
Refinera
Lneas de carga
Bombas
Muelle
Piscina de lastre
De patios de tanques
Terminal
ROTTERDAM.
Terminal Flotta UK Terminal Primorsk Rusia
Al Basra IRAK
Bonny Nigeria
Off loading
Alaska Ing. Wilman Grados B.
Refinacin del crudo
Ing. Wilman Grados B.
Agua fro
Agua calentada
Gasolina liquida
Destilacin de crudo
Tanque
Bomba Horno
750 oF (400 oC)
Vapor
Liquido
Columna de destilacin
50% vapor
50%Liquido
D e s t i l a d o s
Gasolina vapor
Torre de destilacin Desalacin del crudo
Ing. Wilman Grados B.
Productos de la refinacin del petrleo
Gas
Querosn
Gasoil
Gasolina
Base Lubricante
Residual
Separador
Fraccionamiento Gas
C1/C2
C4 C3
C5 +
Residual
GLP
Tratamiento qumico Gasolina
Tratamiento qumico
Craqueo
Fraccin pesada Gasolina
Querosn
Gasoil Fraccionamiento
Craqueo
Fraccin pesada Aceite combustible
Tratamiento
Parafina Fraccionamiento al vaco
Desparafinacin
Solvente
Neutralizacin
Asfalto Aceite combustible
Motor a gasolina Refinacion productos Cigeal Ing. Wilman Grados B.
Destilacin al vaco ( Vacuum flasher)
Elevar T > 900 oF craquea residuos
Solucin fraccionar a baja presin
(Entre menos P sobre el liquido menos es el calor que hay que aplicar para que hierva el liquido )
90-220 o
220-315 o
315-450 o
459-650 o
650-800 o
< 90o
> 800 o
Residual Destilacin atmosfrica
Vaco
Destilado liviano
Destilado pesado
Fondo del flasher
Vapor (750 oF)
Craqeo trmico
Planta asfalto
5 lpc Flash
Ing. Wilman Grados B.
Craqueo trmico
C C C C C C C C C C C C C C
H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H
H
H
C C C C C C C
H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H H - - H
H
H
CH2
CH2
CH2
CH2 CH2
CH2
CH2
+
750-1300 F
Tetradecano (Kerosene) N-Heptano Hepteno
Componente de la gasolina
Usado para convertir compuestos pesados en compuestos mas livianos
Ing. Wilman Grados B.
Planta de compresin de gas
Mltiple
Esta
cion
es
Depurador
Enfriadores
50 lpc
Turbo Compresor
500 lpc
1800 lpc
Inyeccin LAG Ventas
900 lpc
Gas
Petrleo
Condensado
Depurador
+ 3 etapas
Ing. Wilman Grados B.
Tratamiento del Gas
Scrubber (Petrleo)
Deshidratacin (H2O)
Endulzamiento (H2S)
Eliminacin del CO2
AQU
Ing. Wilman Grados B.
Deshidratacin del Gas Co
ntac
tor
Planta de Glicol
Gas Hmedo
Gas Seco Vapor de Agua
Rege
nera
dor
Re-hervidor
Glicol Filtro
Glicol +H2O Glicol+ agua
Punto ebullicin Glicol = 470 F
Vapor
Ing. Wilman Grados B.
Licuefaccin y fraccionamiento del gas
C4
Refin
era
Ciudad C1 C2 C3
Petroqumica
Otros insumos
Urea , plsticos etc.
Cementera
Fbricas
Electricidad
Liquido Gas
Turbo expansor
Refinera 1800 lpc
C5+
C2 + C3 + C4 + Desmetanizador Desetanizador
Despropanizador Desbutanizador Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS DESULFURACION
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOGIA EN PROCESOS REFORMACION
Ing. Wilman Grados B.
P&ID
Ing. Wilman Grados B.
P&ID
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS - BOMBAS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS - COMPRESORES
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS INTERCAMBIADORES DE CALOR
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS INTERCAMBIADORES DE CALOR
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS RECIPIENTES A PRESION
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS RECIPIENTES A PRESION
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS TANQUES Y ESFERAS
Ing. Wilman Grados B.
SIMBOLOS DE EQUIPOS HORNOS
Ing. Wilman Grados B.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENEIRIA DE PETROLEOSECCION DE POSTGRADO Y SEGUNDA ESPECIALIZACIONMAESTRIA EN CIENCIAS CON MENCION EN INGENIERIA DE PETROLEO Y GAS NATURALOrigen el petrleoNmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Migracin y entrampamiento del petrleoTrampas petrolferasMtodo ssmicoReservas mundiales de petrleoComponentes del Equipo de perforacinPlanchadaSistema de seguridad del pozoPerforacin con Top drivePlataforma permanentePlataforma semisumergibleTaladro para reparaciones menoresRegistro de resistividadCementacin de PozosTcnica de CaoneoComponentes de la sarta de completacinVlvula de seguridad con control de superficieLevantamiento artificial por gas (LAG)Mtodos Bombeo MecnicoBomba Electrosumergibles (BES)Sistema de Bombeo hidrulicoTransporte de Crudo Determinacin del AyS y gravedad APIMonitoreo de pruebas de produccin Separador Gas Petrleo verticalPatios de tanqueDesnatadorDeshidratacin por asentamientoDeshidratacin QumicaDeshidratacin ElctricaTerminalNmero de diapositiva 35Destilacin de crudoProductos de la refinacin del petrleoDestilacin al vaco ( Vacuum flasher)Craqueo trmicoPlanta de compresin de gasTratamiento del GasDeshidratacin del GasLicuefaccin y fraccionamiento del gasSIMBOLOGIA EN PROCESOSSIMBOLOGIA EN PROCESOSSIMBOLOGIA EN PROCESOSSIMBOLOGIA EN PROCESOSSIMBOLOGIA EN PROCESOSSIMBOLOGIA EN PROCESOSSIMBOLOGIA EN PROCESOSDESULFURACIONSIMBOLOGIA EN PROCESOSREFORMACIONP&IDP&IDSIMBOLOS DE EQUIPOS - BOMBASSIMBOLOS DE EQUIPOS - COMPRESORESSIMBOLOS DE EQUIPOS INTERCAMBIADORES DE CALORSIMBOLOS DE EQUIPOS INTERCAMBIADORES DE CALORSIMBOLOS DE EQUIPOS RECIPIENTES A PRESIONSIMBOLOS DE EQUIPOS RECIPIENTES A PRESIONSIMBOLOS DE EQUIPOS TANQUES Y ESFERASSIMBOLOS DE EQUIPOS HORNOS
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