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© Wärtsilä
REDUCCIÓN DE LA HUELLA DE CARBONO EN O&G INCREMENTANDO LA RENTABILIDAD
WEBINAR4 Noviembre de 2020
APROVECHAMIENTO DE LAS CORRIENTES DE RECICLO
04/11/20201
© Wärtsilä 04/11/20203
CONTEXTO O&G ARGENTINA – NOV 2020
• Necesidades Ambientales y Huella de Carbono
• Requerimientos de Entidades Crediticias
• Exportaciones Petroleras y Generación de Divisas
• Estructura de Costos, en un Contexto de Precios Bajos
• Lanzamiento Plan Gas
© Wärtsilä4
72 GW EN 180 PAISES
WÄRTSILÄ ENERGY BUSINESS
Distribuidoras
Generadores
Industrias
Municipalidades, Coops,Oil&Gas
America
15.2 GW
África,
7.4 GW
Europa
10 GW
Asia yMedio Oriente
38.9 GW
5430MW
5970MW
1150MW
2630MW
4010MW
1270MW
1710MW
3000MW
14 210MW
12 730MW
2080MW
9990MW
3330MW
1216MW
1070MW
1835MW
04/11/2020
© Wärtsilä
WARTSILA INSTALLED BASE 657 MW IN 13 PLANTSWARTSILA EN ARG +650 MW
Desde 1997 en ARG
14 Proyectos
+130 Colaboradores
5 04/11/2020
© Wärtsilä
BRINDANDO SOLUCIONES DE INGENIERIADERIVADOS DE CIENCIAS BÁSICAS Y TÉCNICAS APLICADAS
04/11/20206
Des
de e
l Núc
leo
del O
&G • Atendiendo las
demandas de nuestros clientes, con un modelo de negocios ágil, robusto, y flexible para entregar proyectos state-of-the-art, enfocados en alcance, cronograma y presupuesto, U
n Si
glo
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kno
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how
en
inge
nier
ía d
e pr
oces
os
• Especializados en el Diseño de Plantas y Equipos de Proceso
• Alcanzando desde cabezas de pozos a los fluidos tratados
• Ingeniería para problemas complejos y de soluciones de Nicho M
axim
izan
do e
l val
or e
n to
do e
l ci
clo
de v
ida
del p
roye
cto • Proveyendo
soporte y relacionamiento durante toda la vida útil de las instalaciones. Desde etapas conceptuales, ejecución, construcción y operación del proyecto.
© Wärtsilä7
VACA MUERTA VENTANAS DE HIDROCARBURO
Fuente: Evaluación de la Formación Vaca Muerta como Reservorio No Convencional: Estado Actual y Perspectivas, Manuel Fantín 9 de Junio de 2017
04/11/2020
• Transición entre yacimientos gasíferos y petroleros
• En la interfase y en la zona verde, se encuentra crudo con alto contenido de gas de alto peso molecular
• En dichas zonas, nuestra propuesta de valor presenta mayores beneficios
• Puede ser aplicable a otros yacimientos. Se requiere un análisis específico
© Wärtsilä8
LA COMPOSICIÓN TÍPICA DEL CRUDO
Contenido de Condensables en el Gas
GLR @ 3kg/cm2/25°C Sm3/am3 138.4
GOR Sm3/Sm3 141.3
GOR Tk Sm3/Sm3 7.4
LPG Tn/MMm3 210
LPG m3/MMm3 396
Condensado m3/MMm3 62
• Petróleo rico con gran cantidad de hidrocarburos asociados (C3, C4, C5+) • Gas asociado que presenta inconvenientes para separar, y llevar a especificación comercial
• Mayores venteos en tanques y excesivas corrientes de reciclo• Impacto en la huella de Carbono por venteos de Metano (CH4)
04/11/2020
© Wärtsilä9
ANÁLISIS DEL PUNTO DE ROCÍO
0
20
40
60
80
100
120
-200 -150 -100 -50 0 50 100
Pres
sure
kg/
cm2_
g
Temperature °C
-50°C
El gas del separador para el petróleo liviano de VM presenta un punto de rocío no admisible para la especificación del gasoducto
Recuperación Requerida DE
CONDENSABLES:C3: >20%C4: >63%
C5+: >91%
04/11/2020
© Wärtsilä 04/11/202010
PROBLEMAS ASOCIADOS A ESTE RECURSO
Venteos en Tanques de gases
con mayor densidad del aire
Gasolina con elevada presión de
vapor Reid (RVP)
Volúmenes reducidos de gas
que no justifican recuperación
de LPG Venteos/Flaring
Venteo de Metano (CH4) en
Tanques con impacto en huella
de Carbono (GWP 25 veces más
que el CO2)
De-rating y emisiones de
motores de combustión interna
Restricciones a Producción de
petróleo para limitar venteos
hacia antorcha
Gas con alto punto de rocío
(compresión y transporte)
Volúmenes de gas grandes para
flaring, pero bajos para LPG
De-rating y daño prematuro a
motores de combustión interna
Altos contenidos de parafinas
AmbientalesSeguridad Operacionales
© Wärtsilä 04/11/202011
SOLUCIONES TRADICIONALES PARA UN PETROLEO NO CONVENCIONAL
• LTS con Refrigeración Mecánica, JT, o combinadasLas corrientes de re-ciclo puede tornar inviable esta tecnología
• Recuperación de LPG obligatoria LPG almacenamiento (cap. Limitada, y logística de despacho en camión)
• Turbo-Expander TXCAPEX elevado y operación compleja:
TX PHE (intercambiadores) Mol Sieves (tamices moleculares)Tren de fraccionamiento LPG
• Acceso al Oleoducto Midstream
• Mitigación de Parafinas: Calentamiento Baño de Vapor y/o Camiones de Hot Oil
© Wärtsilä 04/11/202012
PREMISAS PARA EL DISEÑO DE LA SOLUCION
• No usar refrigeración en base a propano
• Usar tecnologías convencionales de tratamiento disponibles en el mercado
• Producir un gas con punto de rocío de HC ajustado para Sistema de Transporte
• Minimizar el almacenaje de líquidos presurizados
• Producción de gasolinas estabilizadas en RVP
• Utilización de Corrientes de Reciclo de alto peso molecular para generar energía eléctrica
• Utilización de compresión eléctrica en todos los rangos de potencias
• Electrificación de los WellpadsAire de instrumentos para accionamiento de válvulas de control y seguridadTracing eléctrico de tuberías de superficie Calentamiento de corrientes de salida de wellpad
© Wärtsilä 04/11/202013
VENTAJAS DE ELECTRIFICAR EL CAMPO
• Menores emisiones de GEI
• Generación Centralizada con menor costo
• Información y telecontrol de equipos distribuidos (válvulas, AIB, manifolds, iny químicos, etc)
• Calentamiento eléctrico (tracing, y proceso)
• Reducción de logística de abastecimiento de diesel en el campo
• Compresores eléctricos más eficientes
Mejor coincidencia de motor eléctrico con potencia máxima del frame
Facilitan la operación:
Control de Caudales con variador de frecuencia
Control de Temperaturas de enfriamiento inter-etapas
Menor costo por HP de compresión
Menor impacto sonoro
Menor espacio físico requerido (layout más compacto)
14
ESQUEMA ACTUAL
04/11/2020
04/11/202015
NUEVO ESQUEMA PROPUESTOUso de Reciclos como
combustible para exportar energía eléctrica competitiva a la red
© Wärtsilä 04/11/202016
ETAPAS INICIALES – ANTES DE PRODUCCIÓN
WARTSILAGEN
STATION
WellPad#1
H2O
Distribución 33 kV – 40 MW
Well Pad #1Perf y Fractura
EléctricaDieselGasCRO
© Wärtsilä 04/11/202017
ETAPAS INTERMEDIAS – INCREMENTANDO PRODUCCIÓN
H2O
Well Pad #1Producción
Distribución 33 kV – 40 MW
Well Pad #2Perf y Fractura
EléctricaDiesel
GasCRO
© Wärtsilä 04/11/202018
PRODUCCIÓN CONSOLIDADA
WaterSupply
EPF/CPF
…
Distribución 33 kV – 40 MW
Well Pad #2Producción
Well Pad #nPerf y Fractura
Eléctrica
Well Pad #1Producción
GasCRO
Diesel
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POTENCIAL EOR PARA VACA MUERTA
- Energía Eléctrica para permitir
EOR – compresor eléctrico en
boca de pozo
- Ventaja para temporada de
Verano – uso de gas para EOR
- Elimina la transmisión de gas
a alta presión en yacimiento
- Tecnología prometedora en
otros yacimientos de shaleFuente: JPT – Journal of Petroleum Technology – Shale EOR Delivers, So Why Won’t the Sector Go Big?
© Wärtsilä 04/11/202020
MEJORAS A MEDIANO PLAZO – RECUPERACIÓN DE CALOR - CHP
Se puede recuperar energía suficiente para:
- Hot Oil 200ºC para Planta de Tratam Gas
- H2O 90ºC para Planta de Tratam Crudo
- Tratam Térmico H2O Flow Back
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MOTORES WÄRTSILÄ Y COMBUSTIBLES
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C22 C25 C50 C70 +
SG
DF DF
GD
LG
Heavy Naphta
Kerosene
LFO HFOLight Naphta
BitumenAsphalt
Inter Gas Oil
On crude Diesel
On crude GD
Pipe line gas
LPG
Gasoline
Diesel
Cetane number = 100Octane rating = -30Octane rating = 100
Ethane DF = Dual Fuel- Otto process + pilot- Diesel process- Fuel: gas + liquid fuels- Low pressure gas
SG = Spark Ignited- Otto process- Fuel: gas- 6 bar pressure gas
GD = Gas Diesel- Diesel process + pilot- Fuel: gas + liquid fuels- High pressure gas- Large fuel mixture ratio
LG = Liquid Gas - Diesel process + pilot- Ultra low viscosity fuels- LFO Pilot + back-up
04/11/2020
© Wärtsilä 04/11/202022
SOLUCIONES MOTOR GD (GAS DIESEL)
Moto-Generador “GD” para Gas de Alto Peso Molecular (HMW)
Motor bi-combustible que permite consumir simultáneamente gas de HMW, junto con gasoil o crudo liviano. Requiere 5% piloto de combustible líquido para encendido mezcla
La relación entre líquido y gas puede ajustarse en forma dinámica, sin interrumpir la generación de energía.
Conmutación instantánea a líquido ante interrupciones de suministro de gas.
Se utiliza compresor de Gas de alta presión (350 bar)
© Wärtsilä 04/11/202023
SOLUCIONES MOTOR LG (LIQUID GAS)
Moto-Generador “LG” para Líquidos C3 … C18
Permite utilizar un amplio rango de hidrocarburos C3..C18independiente de su fase (gas y/o líquido)
Para evitar el autoencendido (knocking) funciona en ciclo diesel. El combustible se inyecta en el cilindro luego de la compresión logrando una combustión controlada.
Alta presión de common-rail para evitar vaporización de fracciones livianas. Control exacto de inyección y combustión en cada cilindro
Se utilizan bombas eléctricas redundantes para inyección de combustible. Requiere piloto de diesel (2-3%) para encendido
04/11/202024
REDUCCION DE EMISIONES
Simulación para yacimiento de 100 pozos, 10.000 m3/d, 4 pozos/wellpad, 20 etapas frac/pozo, 2 etapas /día. Es necesario realizar un análisis específico para cada yacimiento. Depende de las composiciones químicas obtenidas. Recuperación de calor permite reducir aún más las emisiones por calentamiento de la PTC
ITEM Unidad Solución Tradicional
Solución Propuesta Diferencia Reducción
CO2 (por fracking) Tn 143.759 112.535 - 31.224 22%
Venteo CH4 en Tanques TnCH4
5.593 0 - 5.593 100%
Venteo CH4 en Tanques Equivalente GWP
TnCO2-EQ 139.823 0 - 139.823 100%
CO2 por Calentamiento Tn CO2
7.214 0 -7.214 100%
TOTAL CO2 (Frack+Venteos+Calent) TnCO2-EQ 290.796 112.535 178.261 61%
04/11/202025
IMPACTOS EN BUSINESS CASE
ITEM Unidad Solución Tradicional
Solución Propuesta Diferencia Reducción
Minimización tiempos no productivos (disponibilidad) m3 - 73.887 73.887 -
Ventas incrementales de gasolina m3 - 99.965 99.965 -
Ahorro de Diesel (Fracturas) m3 57.764 3.341 - 54.424 94%
Ventas de Energía Eléctrica de Exportación MWh - 297.906 297.906
Costos Tonelada CO2 (50 USD/Ton) USD -14.539.800 -5.626.744 8.913.056 61%
Simulación para yacimiento de 100 pozos, 10.000 m3/d, 4 pozos/wellpad, 20 etapas frac/pozo, 2 etapas /día. El análisis se realizó sobre los primeros 4 años de producción. Es necesario realizar un análisis específico para cada yacimiento. Depende de las composiciones químicas obtenidas. Recuperación de calor permite reducir aún más las emisiones por calentamiento de la PTC
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BENEFICIOS DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA:
- Reducción de Emisiones de CO2 y Metano.
- Disminución de impacto visual y sonoro al medioambiente – 70 dB(A) @ 100 m.
- Producción de Gas en Especificación Comercial durante todo el año.
- Business Case:
- Mayor venta de petróleo por recuperación de Líquidos
- Aprovechamiento de la corrientes de Reciclo
- Monetización de venteos por exportación de Energía Eléctrica a la red
- Reducción de utilización de Diesel para perforación y fractura
- Yacimientos 100% electrificados
- Menor costo de producción
- Mejora de condiciones de seguridad en instalaciones
04/11/2020