Estudio de la corrida de diablos para el mantenimiento de oleoductos Estadstica y Probabilidades Estudiantes: Chvez Cordero Adalberto Gerberth A8139-6 Murillo Ruiz Jos Alvaro A9632-6Catedrtico: Ing. Ivn Kovacev

INTRODUCCIONEn el presente trabajo se enfatiza la importancia que tiene la limpieza en tuberas de transporte y manejo de hidrocarburos: la corrida de diablos. En los sistemas de tuberas de transporte de hidrocarburos es frecuente que se Forman obstrucciones al flujo, debido a las mismas caractersticas del fluido, como por ejemplo: en tuberas de gas hmedo es normal encontrar lquidos que obstruyen el flujo, parafinas en sistemas de tuberas de aceite, o incrustaciones si una tubera de gas o de petrleo transporta agua. Estas obstrucciones pueden originar grandes problemas tales como la disminucin de la produccin, necesidad de mayor presin de bombeo, grandes acumulaciones de impurezas y corrosin en las tuberas por la presencia de agua.

OBJETIVOS Resaltar la importancia de la corrida de diablos como operacin de limpieza en la industria petrolera, mencionando las diferentes razones para realizarlas. Discutir la importancia de la realizacin de estudios numricos para entender y predecir los efectos de la corrida de diablos en los sistemas de transporte de hidrocarburos.

MARCO TEORICOLa corrida de diablos en tuberas fue desarrollada en los aos 50`s en los Estados Unidos para limpiar las tuberas de aceite crudo, ha sido utilizada en la limpieza de tuberas en la industria del aceite y del gas por ms de 50 aos. Sin embargo, la corrida de diablos se est utilizando extensamente en el mundo hoy en da para limpiar tuberas en todas las industrias incluyendo las centrales elctricas, la explotacin minera, las refineras, las plantas qumicas y en las industrias petroqumicas. Con el paso de los aos, la corrida de diablos se ha convertido en un mtodo bastante sofisticado en la limpieza de tuberas. El mtodo de corrida de diablos fue desarrollado para eliminar depsitos que pueden obstruir o retardar el flujo a travs de una tubera. Actualmente se usan durante todas las fases en la vida de un sistema de tuberas

Los diablos de tubera son dispositivos que se insertan y viajan por el interior a lo largo de la longitud de una tubera de produccin. Un diablo es un dispositivo mecnico para limpieza interior o inspeccin de una tubera. (User's Manual V4.0, OLGA 2000). Un diablo es el objeto, que empuja fluidos a travs de la tubera. El diablo es fabricado de materiales como el silicio de alta calidad, que son muy resistentes y a la vez flexibles. Los diablos estn disponibles en varias formas y se hacen de varios materiales. (Brief Overview of Gulf of Mexico OCS Oil and Gas Pipelines, 2005). Un diablo puede soportar temperaturas de hasta 200 [C] sin expansin o degradacin significativa, permitindole limpiar aun con vapor si es requeridoDefinicin de Diablo

Un diablo se inserta a travs de un lanzador. ste es simplemente un barril, especialmente diseado, de gran tamao con un reductor que se acopla a la lnea existente. El lanzador del diablo tiene un dimetro ms grande que la tubera para permitir inserciones del diablo a mano, y una compuerta o pestaa que despus es cerrada. Esto permite la fcil introduccin del diablo. El dimetro exterior de un diablo es de igual tamao que el dimetro interior de las tuberas para mantener un buen sello. Se muestra la forma tpica del lanzamiento y el diagrama del Lanzamiento.Metodologa de la corrida de diablos

Mtodo convencional de lanzamiento

Mtodo convencional de recepcin

El diablo viaja a travs de la tubera, y sta puede presentar inclinaciones y curvas de 90 como curvas S y curvas U de 180 grados. Esto se puede alcanzar con presiones relativamente bajas

Se muestra un diagrama de un fragmento de tubera antes, con una acumulacin de parafinas, y despus, con la tubera limpia, de una corrida de diablos

APLICACIN DE LA ESTADISTICAEl modelo estudiado se aplica con respecto al tiempo segn las distribuciones estadsticas podemos aplicar tanto la distribucin de Poisson como la Exponencial.Poisson representa la frecuencia del fenmeno modelado por la distribucin y en sntesis no aplica mejor a nuestro trabajo por lo cual trabajaremos con la distribucin exponencial que se utiliza fundamentalmente para modelizar tiempos de vida o tamaos.

Se dice que una v.a X sigue una distribucin Exponencial de parmetro si su funcin de densidad viene dada por:

Su media y varianza son:

La empresa SMITH SERVICES que suministra diablos con una vida media de 3000 horas. Indico que el riesgo de rotura de los mismos crece a lo largo del tiempo segn su funcin exponencial:

Y por lo tanto el tiempo de vida de los diablos, (X), sigue una distribucin Exp ().a. Obteniendo el valor de

b. Calculamos la probabilidad de que un diablo se desgaste o rompa antes de llevar 1000 horas de funcionamiento

c. Si los diablos tienen una garanta de dos aos, calculamos la probabilidad de que un diablo se desgaste o rompa estando en garanta. En un lote de 5 diablos, cuntas se esperan que se devuelvan estando en garanta?

Y = N de diablos del lote que fallan estando en garanta B (5, 0,1943)

Podemos observar que la distribucin exponencial se aplica mejor a la utilizacin de los diablos y su tiempo de utilizacin.

La corrida de diablos es un proceso de gran importancia en la Industria Petrolera debido a los beneficios que ofrece a la produccin de hidrocarburos. sta debe realizarse peridicamente en cada una de las instalaciones de produccin bajo condiciones de flujo y de operacin.La elaboracin de estudios numricos mediante el empleo de simuladores de flujo representa una herramienta muy til, porque permiten cuantificar de manera aproximada la cantidad y velocidad del lquido que se transporta, el tiempo y la cantidad de depsitos que se acumulan en el interior de la tubera, conocer el impacto que podra tener si se alteran las condiciones de operacin establecidas y/o existentes, como la presin, temperatura, etc, en el funcionamiento del sistema. La seleccin de las tcnicas debe involucrar tanto a la parte tcnica como a la econmica.CONCLUSIONES

Concluimos que el uso de la probabilidad y la estadistica especificamente la distribucion exponencial nos da un dato muy importante en el cambio y uso de los diablos.

RECOMENDACIONESPara obtener resultados ms confiables y de una forma ms eficiente, se deben utilizar parmetros ms detallados de las caractersticas fsicas del sistema, de la composicin de fluido y parmetros de la simulacin.El problema que se present en este trabajo es un estudio breve de la corrida de diablos, se recomienda analizar sistemas simplificados y ms complejos, casos reales, de campo de instalaciones de YPFB.

GRACIAS