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PROCESOS DE SEPARACIÓN GAS PETROLEO El proceso de separación de los fluidos de formación, que esta constituido por la mezcla de gas, petróleo y agua y que salen de los pozos a la superficie durante la producción se produce debido al efecto de la liberación de presiones y los cambios de temperatura cuando la mezcla circula por el tubing hasta boca de pozo y de este hasta los separadores. En este recorrido los componentes van cambiando sus propiedades fisicoquímicas, ya sea por efecto de vaporización o condensaciones y que cuando emergen a la superficie ya se produce un fenómeno de separación flash o separación instantánea y que el proceso es completada en los equipos de separación que son diseñados en función a las características de todo tipo de crudos que circularán por las baterías, cuya capacidad sea variable de acuerdo a la capacidad de los pozos productores seleccionados para descargar su caudal en dichas baterías. En este proceso, la eficiencia de separación varía de acuerdo con los siguientes factores: - Características de la mezcla de fluidos a ser separados. - - Propiedades físicas y químicas de cada componente de la mezcla. - Volumen de la mezcla que ingresaran a los sistemas de separación. - Características y tipos de separadores que serán seleccionados para el campo. - Presiones y temperaturas de operación de los separadores seleccionados. Las propiedades físicas y químicas de los componentes que afectan significativamente a la eficiencia de trabajo de los separadores son los siguientes: a) Densidad de los fluidos Que es la relación de la masa o pe3so de la mezcla que sale del pozo por unidad de volumen. Durante el proceso de separación y condiciones de yacimiento la densidad se calcula utilizando la ecuación general de estado de los gases reales: Donde: n: Número de moles de gas y es igual a: R : Constante de los gases T : Temperatura del yacimiento. z = Factor de compresibilidad del gas que a condiciones de yacimiento se define como la relación del volumen real ocupado por el gas a presión y temperatura del yacimiento respecto al volumen de gas en superficie. Reemplazando n en la ecuación 1 se tiene que: 1

Procesos de Separacion de Hidrocarburos

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PROCESOS DE SEPARACIN GAS PETROLEO

PROCESOS DE SEPARACIN GAS PETROLEO

El proceso de separacin de los fluidos de formacin, que esta constituido por la mezcla de gas, petrleo y agua y que salen de los pozos a la superficie durante la produccin se produce debido al efecto de la liberacin de presiones y los cambios de temperatura cuando la mezcla circula por el tubing hasta boca de pozo y de este hasta los separadores.

En este recorrido los componentes van cambiando sus propiedades fisicoqumicas, ya sea por efecto de vaporizacin o condensaciones y que cuando emergen a la superficie ya se produce un fenmeno de separacin flash o separacin instantnea y que el proceso es completada en los equipos de separacin que son diseados en funcin a las caractersticas de todo tipo de crudos que circularn por las bateras, cuya capacidad sea variable de acuerdo a la capacidad de los pozos productores seleccionados para descargar su caudal en dichas bateras.

En este proceso, la eficiencia de separacin vara de acuerdo con los siguientes factores:

Caractersticas de la mezcla de fluidos a ser separados.

- Propiedades fsicas y qumicas de cada componente de la mezcla.

Volumen de la mezcla que ingresaran a los sistemas de separacin.

Caractersticas y tipos de separadores que sern seleccionados para el campo.

Presiones y temperaturas de operacin de los separadores seleccionados.

Las propiedades fsicas y qumicas de los componentes que afectan significativamente a la eficiencia de trabajo de los separadores son los siguientes:

a) Densidad de los fluidosQue es la relacin de la masa o pe3so de la mezcla que sale del pozo por unidad de volumen. Durante el proceso de separacin y condiciones de yacimiento la densidad se calcula utilizando la ecuacin general de estado de los gases reales:

Donde:n: Nmero de moles de gas y es igual a:

R : Constante de los gases

T : Temperatura del yacimiento.

z = Factor de compresibilidad del gas que a condiciones de yacimiento se define como la

relacin del volumen real ocupado por el gas a presin y temperatura del yacimiento respecto al

volumen de gas en superficie.

Reemplazando n en la ecuacin 1 se tiene que:

De donde:

; por definicin el peso de gas sobre su volumen es igual a su densidad.

; donde T = F, = lb/ft3, P = 14.7 psi.

En trabajos de campo para calcular la densidad de gas puede utilizarse tambin la ecuacin de Brill que es igual:

Donde: 2.7; es denominado constante de gas a 14.7 psi y 60F.

b) La densidad del petrleo

La densidad del petrleo durante el proceso de separacin se calcula en funcin a la medida de su gravedad API.

c) Gravedad especfica del gas

Se define como la relacin de la densidad del gas respecto a la densidad del aire a presin y temperatura estndar, o sea, P = 14.7 psi y T = 60F.

Tambin puede calcularse como funcin de los pesos moleculares, o sea:

d) Factores volumtricos

Se define como la relacin del volumen de petrleo y gas a condiciones de yacimiento respecto al volumen ojojo del petrleo a condiciones de separacin.

Y el factor volumetrico del petrleo () es la relacin del volumen de petrleo saturado con gas a presin y temperatura de yacimiento respecto a una unidadc de volumen de petrleo a condiciones de separacin o estndar.

e) Relacin de solubilidad Rs

Que es el volumen de gas disuelto en una unidad de volumen de petrleo a condiciones de presin y temperatura de ojojo .

SEPARADORES GAS PETROLEO

Son considerados como recipientes de alta presin diseados para separar los componentes de los fluidos de pozo, bajo ciertas condiciones de presin, temperatura y volumen. Se definen como equipos hermticos, cerrados cuyos elementos internos, que varan de acuerdo al tipo de separador, provocan un proceso de separacin por el mecanismo de funcionamiento que es comn para todo los tipos de separadores y que de acuerdo a la utilizacin mxima de su eficiencia deben separar los mximos porcentajes de los componentes incluyendo los sedimentos que salen con la mezcla.

Clasificacin de separadoresSe clasifican en los siguientes tipos:

a) Separadores horizontales.

b) Separadores verticales

c) Separadores esfricos.

De estos tres tipos principales de separadores derivan los siguientes modelos de separadores.

a) Separadores monocilndricos o monofsicos, son de una sola fase o etapa, utilizados en campos netamente petrolferos con poco porcentaje de gas, o sea, sirven solo para obtener petrleo puro.

b) Separadores bifsicos, o de dos fases, para instalar en campos productores de petrleo con mayores porcentajes de gas y poco porcentaje de agua. En estos separadores el gas es evacuado por la parte superior o salida de gas y el petrleo por los tubos de descarga o salidas de petrleo.c) Separadores trifsicos, los separadores trifsicos son considerados como separadores convencionales de tres fases para separar los tres componentes comunes del fluido de pozo, o sea, gas petrleo agua. El gas sale por la salida superior o salida de gas, el petrleo por sus salidas correspondientes ubicadas en la parte inferior del cuerpo y el agua mas sedimentos por las tuberas de drenaje ubicadas en la base del separador.Para el diseo y seleccin de los separadores se utiliza la siguiente combinacin de tipos de separadores:

En las operaciones de separacin utilizando los tipos de separadores indicados, la eficiencia de separacin depende de los siguientes factores:

a) Tamao de las partculas, liquidas y gaseosas.

b) Densidad de la mezcla.

c) Velocidad de circulacin del gas desde la seccin primaria hasta el extractor de niebla.

d) Temperatura y presin de separacin. A mayor presin, mayor la capacidad de separacin lquida. A mayor temperatura, mayor la capacidad de separacin de gas.

e) Densidad de los lquidos. La capacidad de separacin es directamente proporcional a la diferencia de densidades entre el petrleo y el agua e inversamente proporcional a la densidad de gas.

f) Viscosidad del gas. Es un factor que afecta a la velocidad de asentamiento de las partculas lquidas, por tanto a mayor viscosidad de gas menor la velocidad de asentamiento del petrleo.

SECCIONES DE UN SEPARADOR

Para un trabajo de separacin eficiente los separadores horizontales, verticales o esfricos estn constituidos por las siguientes secciones:

a) Seccin de separacin primaria, sirve para la separacin del mayor volumen de lquidos de la mezcla mediante la reduccin de la turbulencia a travs de un cambio de direccin que experimenta el lquido que ingresa por la entrada al chocar con el ngulo de impacto o placa desviadora, a partir del cual se imparte un movimiento circular de gran velocidad para luego pasar a la seccin de separacin secundaria con velocidad reducida. El efecto de la velocidad circular es el que determina el grado de eliminacin de las partculas lquidas con una separacin parcial de la fase gaseosa que es completada en la seccin secundaria.

b) Seccin de separacin secundaria, la mezcla gas petrleo agua parcialmente separado pasa a la seccin secundaria que trabaja con mayor presin de separacin para separar las gotas mas pequeas de lquido hasta 100 micrones por efecto del mecanismo de separacin que esta basada en el asentamiento por gravedad de las partculas lquidas que es arrastrada por el gas y que cae a la seccin de acumulacin.

El gas ms puro pasa por el extractor de niebla para ser orientada hacia una seccin vaca del separador y de este a las salidas del gas.

La eficiencia de separacin de esta seccin depende principalmente de las propiedades del gas, el tamao de las partculas lquidas y el grado de turbulencia del gas que en el interior del separador es controlada por accesorios denominados rompeolas o mediante la estabilizacin de la mezcla aadiendo a la corriente de petrleo aditivos qumicos estabilizadores.c) Seccin de extraccin de niebla, es la seccin donde se elimina al mximo las gotas mas pequeas de lquido, 10 micrones, que han quedado en la corriente de gas despus de que la mezcla ha pasado por las dos anteriores secciones. El principio de funcionamiento del extractor esta basado en el efecto del choke de burbujas en la superficie metlica del extractor donde se origina fuerzas centrfugas que hacen funcionar al extractor de niebla para reducir el contenido de lquido impregnado en el gas en una proporcin de 0.1 gal/MPCgas. Los separadores en general pueden estar equipados con tres tipos de extractores que son:

Los de serpentines de alambre.

Los modelos tipo paleta.

Los modelos de platos concntricos.

Durante este proceso la eficiencia de los extractores es funcin de la velocidad de circulacin de la mezcla en el interior del equipo, por lo que si estas velocidades no son apropiadas, de acuerdo con las presiones de separacin, un porcentaje de partculas lquidas continuarn en la mezcla sin la posibilidad de cohesionarse para caer por gravedad a la seccin de acumulacin.

d) Seccin de acumulacin de los lquidos, es la seccin donde se descarga y se almacena los lquidos separados. Debe tener la suficiente capacidad para almacenar y mantener volmenes constantes sin el peligro de rebalses por efecto de incrementos de flujo o cada de las partculas lquidas. Para este efecto esta equipada de accesorios tales como rompeolas para evitar estas turbulencias, flotadores, purgas y los controles de nivel para evitar rebalses de lquido.

CARACTERSTICAS PRINCIPALES DE LOS SEPARADORES

SEPARADORES VERTICALES

Se caracterizan por tener una configuracin cilndrica vertical donde el fluido de la mezcla entra en forma tangencial por la parte media originando un movimiento circular de los fluidos creando fuerzas centrifugas y gravitacionales que provocan una eficiente separacin en la seccin primaria donde el deflactor cnico ojojo orienta al lquido separado a la seccin secundaria desde donde las partculas mas livianas caen por su peso y por efecto de la gravedad hasta el fondo. ojojo El gas separado sube directamente a la seccin secundaria para que las gotas mas pequeas, 10 micrones, atrapadas en el flujo de gas, desciendan, el gas viaja a la parte superior hasta el extractor de niebla donde las partculas de 10 micrones se acumulan hasta tener un peso suficiente para caer por gravedad a la seccin de acumulacin desde donde es expulsado a las lneas de salida de petrleo y de este hacia el oleoducto. El gas sale del extractor de niebla por su tubo de descarga que generalmente esta conectada a las lneas de gasoducto y los sedimentos eliminados a travs de la purga del separador.Ventajas y desventajas de los separadores verticalesSe sealan los siguientes:

a) Presentan mejores rendimientos para la separacin de crudos livianos y de densidades intermedias.

b) Tienen mayor capacidad de separacin lquida por volumen de gas, debido a las mayores velocidades de cada vertical de las partculas mas pesadas que el gas.

c) Tienen un buen sistema de atenuacin de turbulencias y formacin de emulsiones que es reducida cuando la mezcla choca con el deflactor cnico.

d) Son de menor capacidad volumtrica en comparacin de los separadores horizontales. En este caso la capacidad de separacin es funcin del dimetro del separador.

e) Prdidas que se originan, tanto volmenes de lquido y de gas por vaporizacin en el interior del separador y que es efecto de la temperatura son menores en relacin a los otros tipos de separadores.

f) No requieren mucho espacio ni la construccin de fundaciones grandes para su instalacin.

SEPARADORES HORIZONTALES

El mecanismo de funcionamiento de los separadores horizontales es similar a los verticales y sus caractersticas son las siguientes:

a) Tienen mayor eficiencia de separacin de gas que los separadores verticales y los esfricos debido a que el rea de interfase gas petrleo es mayor en relacin a los otros tipos de separadores, esta caracterstica hace que las burbujas de gas arrastradas por el lquido son liberadas ms fcilmente por el efecto combinado de impacto, velocidad de ojojo y fuerza de gravedad que actan mas intensamente en el ngulo de impacto antes de pasar por la seccin primaria.

b) La capacidad de manejo y eliminacin de slidos es menor en relacin a los separadores verticales por lo que algunas instalaciones es necesario colocar hasta dos drenajes para facilitar la evacuacin de agua y los sedimentos.

c) Una desventaja de estos separadores radica en el hecho de que para su instalacin sobre todo cuando se trate de bateras de gran capacidad con tres, cuatro o hasta seis unidades en paralelo se requiere de una infraestructura mayor de fundaciones hacindose ms dificultoso el de conseguir igualar los niveles de fluido en la seccin de acumulacin en relacin a los otros dos tipos de separadores.

d) Su ventaja mayor radica en el hecho de que son mas econmicos, de mayor volumen de separacin, son mas adecuados para manejar petrleos emulsionados, petrleos con porcentajes de espumas y algunos crudos con altas RGP.

Los separadores horizontales se clasifican en dos tipos:

Separadores horizontales monocilndricos, constituidos por un solo ojojo son conocidos tambin como separadores simples y pueden ser de dos o tres fases de baja presin de mediana presin y de alta presin. Los de dos fases sirven para separar petrleo ms gas con poco porcentaje de agua. Los sepradores de tres fases o separadores convencionales sirven para separar los tres componentes del fluido de pozo (petrleo gas agua).

Separadores horizontales bicilndricos, estn constituidos por dos cilndricos o cuerpos de separacin montadas una sobre otra y conectadas por canaletas verticales de drenaje o circulacin vertical, ojojo evacuan parte de lquido mas gas del cilindro superior al inferior donde se completa el proceso de separacin. En algunos casos de campos petrolferos productoras de crudos pesados con poco porcentaje de gas es conveniente instalar separadores bicilndricos o tambin combinar un bicilndrico con monocilndrico instalando como primer separador de alta presin el bicilndrico para luego instalar un monocilndrico de mediana y otro bicilndrico de baja presin para completar el proceso.

CARACTERSTICAS DE LOS SEPARADORES ESFRICOS

Tienen la configuracin esfrica que son adecuadas para trabajos a elevadas temperaturas y presiones por tanto son generalmente de alta presin, son de menor capacidad que los dos anteriores tipos y ms comnmente son utilizados como separadores de prueba para pozos exploratorios o algunos pozos de desarrollo con alta presin.

Su principio de funcionamiento es similar a los verticales y horizontales generalmente no su utilizan para armar bateras de separacin.

En resumen los componentes bsicos de los separadores son los siguientes:

Recipiente o cuerpo del separador.

Tubos de entrada y de salida de fluidos.

Angulo de impacto.

Secciones de separacin (primaria, secundaria, extractor de niebla)

Vlvulas de descarga de los componentes separados.

Seccin de acumulacin de lquidos.

Accesorios internos y externos tales como:

Vlvulas de control interno.

Manmetros.

Niples.

Vlvulas internas de contrapresin.

Flotadores.

DISEO DE LOS SEPARADORES

Los siguientes datos y criterios tcnicos son utilizados para seleccionar los separadores gas petrleo y armar las bateras donde se procesar todo el volumen de produccin del campo.

De acuerdo a la extensin y el nmero de pozos productores del campo se instalan dos o mas bateras de separacin con una agrupacin racional de pozos para cada batera. Los criterios tcnicos utilizados son:

a) Caractersticas del fluido de pozo, o sea las caractersticas fsicas, las caractersticas qumicas y la cantidad de slidos.

b) Volumen de produccin que ingresar a cada batera.

c) Capacidad del sistema de recoleccin de las lneas de flujo y de las lneas de descarga, capacidad del manifold de control.

d) Etapas de separacin de acuerdo al tipo de crudos.

e) Presiones y temperaturas de separacin que ser aplicada en funcin al volumen.

En base a estos datos se realiza la seleccin de los tipos de separadores para cada batera con el objeto de obtener mximos rendimientos en la recuperacin de lquidos. Para este efecto se dispone de los siguientes sistemas de separacin.

a) Sistema de separacin en una sola etapa, que se utiliza en algunos tipos de yacimiento con la instalacin de uno o dos separadores que trabajan en paralelo con una misma presin, su aplicacin se limita a pozos de baja presin, baja relacin gas petrleo agrupando dos o hasta tres pozos por batera.

b) Sistema de separacin por etapas, la mayor recuperacin de lquidos se obtiene con este sistema de separacin instalando bateras en campos con una densidad de pozos mayores a 20 en plena etapa de desarrollo.

Este sistema se caracteriza por el uso de instalacin de separadores que operan con presiones sucesivas, o sea de mayor presin a presiones cada vez mas reducidas hasta alcanzar el separador de mas baja presin debido a que los fluidos de campos productores siempre se descargan a un separador de mayor presin pasando luego al separador de mediana presin para concluir el proceso con un separador de baja presin.

La separacin por etapas se divide en dos tipos:

Separacin en dos etapas, que son aplicados en campos de mediana presin con relaciones gas petrleo menores a 1500 pie3 de gas por 1 m3 de petrleo. RGP < 1500 ft3/m3. En este caso se instalan separadores de mediana presin para primera etapa y separadores de ojojo para la segunda etapa.

Separadores en tres etapas, que es aplicado en campos productores de mediana y alta presin con RGP > 1500 ft3/m3. En este caso se instala bateras conformadas por tres tipos de separadores donde la mezcla ingresa primero al separador de alta presin pasando luego al de mediana presin y de este al de baja presin donde se completa el proceso, los siguientes rangos de presin se considera para calificar a los separadores de baja presin menores a 500 psi.

Separadores de mediana presin:menores a 1500 psi y mayores a 500 psi.

Separadores de alta presin:

mayores o iguales a 1500 psi.

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LOS SEPARADORES

La separacin de los fluidos de pozo en los separadores se obtiene por el efecto combinado de la fuerza de gravedad, las fuerzas centrfugas y el choque de las partculas gaseosas y lquidas en el interior del separador.

La capacidad de los separadores sean verticales, horizontales esfricos se define como el volumen de la mezcla gas petrleo agua que es procesado en el separador durante un perodo completo de 24 horas de trabajo para obtener individualmente cada uno de esos componentes y se mide en Bls, ft3, m3 todo por da.

La capacidad de los separadores vara de acuerdo a los siguientes factores:

- , L y H de los separadores.

- Condiciones fsicas del separador.

- Tipo y procesos de separacin (petrleo puro o con gas condensado).

- Tipo de separadores adecuados al campo, o sea (Verticales, horizontales y esfricos).

- Nmero de etapas de separacin que se aplicar en el campo.

- Caractersticas fsicas y qumicas de los fluidos que sern separados.

- Nivel de lquido que ser depositada en la seccin de acumulacin.

- Contenido de slidos del fluido de pozo.

- Tendencia de la mezcla de formar emulsiones cuando sale a la superficie.

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LOS SEPARADORES

CAPACIDAD DE LOS SEPARADORES VERTICALES

Clculo de la capacidad de gas de los separadores verticales

1 Mtodo de clculoEs funcin de la velocidad de sentamiento de las partculas lquidas en la seccin primaria y directamente proporcional a la presin y temperatura de separacin.

Uno de los mtodos utilizados para calcular la capacidad de gas esta basada en la velocidad de cada de las partculas lquidas al fondo regida por la ley de Store para un valor de la gravedad igual a 32.174 ft/s2.

Tomando en cuanta la ley de Store el clculo del caudal mximo que ser separado en los separadores verticales se realiza con la siguiente ecuacin:

MMPCDEc.1.

Donde:

: Presin de operacin del separador vertical en psi.

: Dimetro interno del separador vertical.

: Temperatura de operacin F.

: Velocidad de circulacin de las partculas de gas en el interior del separador en ft/s y se calcula con

la siguiente ecuacin:

Ec. 2.

Donde:

: Factor de conversin de separacin para tener el en pie/s y es igual a 1487.26.

: Valor de la gravedad, 31.174 ft/s

Reemplazando valores y la ecuacin 2 en 1 se tiene:

Donde:

dp: Dimetro de las partculas lquidas que circulan en el interior del separador en micras,

1micra = 3.28 x106 ft.

do: Densidad del petrleo en lb/pie3.

dg: Densidad del gas en lb/pie3.

: Viscosidad del gas en cp.

2 Mtodo de clculo

Utiliza la ecuacin que esta basada en las variaciones del nmero de Reynolds para flujo vertical. Para este caso la ecuacin de clculo es la siguiente:

MMPCD

Donde:

: Factor de friccin de las partculas de gas y lquidos por efecto de arrastre de la mezcla y

generalmente se toma una constante de 0.44.

3 Mtodo de clculo

Utiliza la siguiente ecuacin prctica de clculo del caudal de gas separado. Es el ms aplicado en trabajos de campo de acuerdo a las condiciones observados durante las operaciones y la ecuacin es la siguiente:

Donde:

: Temperatura estndar 60F.

: Presin estndar 14.7 psi.

C : Constante del separador vertical y que vara 0.06 < C > 0.35 dependiendo del tamao y del tipo del

material del que esta constituido el separador viene especificado por cada fabricante.

Para aplicar esta ltima ecuacin en caso de no disponer los datos de las densidades puede ser utilizada las siguientes ecuaciones de clculo.

(Ec. De Brill)

: Gravedad especfica del gas.

Clculo de la capacidad lquida de los separadores verticales

La capacidad lquida de los separadores verticales depende de los siguientes datos:

Altura del nivel del lquido en la seccin de acumulacin del separador.

Tiempo de retencin del lquido en el separador.

Dimetro interno del separador vertical.

factor volumtrico del petrleo que es funcin de las condiciones de separacin (temperatura, presin).El tiempo de retencin es un parmetro importante que permite determinar la capacidad real del separador para manejar un volumen de lquido en un tiempo t y obtener una eficiente separacin de la mezcla.

Los tiempos mnimos de retencin que se aplican en las operaciones normales de separacin son los siguientes: * P/sep.Gas Pet de mediana presin: - de 0 600 psi

t = 60 seg

- de 600 1000 psi

t = 50

- Para > a 1000 psi

t = 30 * P/sep.Gas Pet Agua de alta presin: - Para presiones de separacin > 1000 psi

temperatura variable entre

2 3 min

* P/sep.Gas Pet Agua de baja presin:- a temp. estndar de sep. 60F t = 5 min

- Para temp. de 100F

t = 10 min

- Para temp. de 90F

t = 10 15 min

- Para temp. de 80F

t = 15 20 min

- Para temp. de 70F

t = 20 25 min

El factor volumtrico de petrleo es otro parmetro importante en la capacidad de ojojo de separacin y su valor se determina directamente mediante los anlisis PVT en laboratorio con muestras de crudo obtenidas en pozos productores.

En base a estos factores la capacidad lquida de los separadores verticales se calcula con la siguiente ecuacin:

Donde:

: tiempo de retencin (seg o min).

Luego

Donde:

h : Es la altura del separador en ft.

d : Dimetro del separador vertical en ft.

Para calcular el caudal en Bl/Dia se consideran los siguientes valores:

1 da = 1440 min

1 Bl = 5.6 ft3; utilizando estos valores.

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE GAS Y LQUIDO DE LOS SEPARADORES HORIZONTALES

a) CAPACIDAD DE GAS

La capacidad de gas de los separadores es proporcional al rea de su seccin transversal disponible para el flujo de gas y es funcin del dimetro y la altura del nivel de lquido en la seccin de acumulacin.

Para aplicar las ecuaciones de clculo de la capacidad de gas se considera los siguientes criterios tcnicos:

Que la trayectoria de las partculas de gas al separarse de la mezcla en la seccin secundaria del separador es funcin de la velocidad de circulacin de las partculas lquidas (vt) de la velocidad de cada de esas partculas en la seccin de acumulacin y la velocidad de gas en el extractor de niebla.

Que la longitud de la seccin secundaria del separador es dependiente del dimetro externo (De) y la longitud (L).

En base a estos criterios la capacidad de gas de los separadores horizontales se calcula con la siguiente ecuacin:

Ec. 1.

Donde:

: Velocidad de circulacin de las partculas lquidas ft/seg y se calcula con la siguiente ecuacin:

Ec. 2.

Reemplazando 2 en 1 y tomando los valores de: g = 31.174 ft/seg2, k = 1487.26

Se tiene que:

Luego:

Donde:

Di : Dimetro interno del separador en pulgadas, plg.

De : dimetro externo del separador en pulgadas, plg.

AF : rea de flujo del interior del separador, plg2.

h : altura del separador, plg.

L : Longitud o largo del separador, plg.

dp : dimetro de las partculas lquidas, micras, 1 micra = 3.28 x 10-6 pies.

b) Clculo de la capacidad lquida de los separadores horizontales

Es el volumen de petrleo que los separadores horizontales procesan en un perodo de 24 hrs. De trabajo y se mide en Bl/da (BD), en las operaciones de campo los volmenes mximos de separacin depende de los siguientes factores:

Altura del nivel del lquido en el separador y que es medida en su seccin de acumulacin.

Dimetro interno y dimetro externo del separador.

Tiempo de retencin (t) de la mezcla en el interior del separador.

Luego la capacidad lquida se calcula con las siguientes ecuaciones:

Donde:

;

Luego:

; BD

Clculo de la capacidad de los separadores esfricos

Los fundamentos tericos a los de los horizontales y verticales y las ecuaciones de clculo son los siguientes:

a) Capacidad de gas

b) Capacidad lquida del separador horizontal

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