Extracción y procesamiento 

 

Extracción o elevación

La extracción o elevación consiste en el flujo de los fluidos producidos, que se producen de forma espontánea o artificialmente del depósito hasta la superficie.

Bombeo mecánico

La elevación puede ser natural, cuando el flujo de fluidos (aceite, gas o agua) llega espontáneamente a la superficie debido a la alta presión de líquido en los depósitos, o artificial.

Existen los siguientes métodos de levantamiento artificial:

1. gas lift – cuando se introduce gas comprimido en la columna de producción;

2. bombeo centrífugo sumergido - aplicado en pozos con fluidos de alta viscosidad y pozos con altas temperaturas;

3. bomba mecánica con hastas - el movimiento de rotación de un motor se transmite para el fondo del pozo a través de las varillas de la columna, activando la bomba que eleva los fluidos producidos hasta la superficie.

4. bombeo por cavidades progresivas - se usa principalmente para la producción de líquidos con viscosidad alta o baja y pozos poco profundos.

Fluidos de procesamiento primario

Separación en tres fases

La separación de tres fases consiste en la separación de gas, petróleo y agua.

En la separación primaria, el fluido choca con los deflectores en la entrada del separador que alteran la dirección del fluido.

En la sección de la acumulación de líquido, el agua queda atrapada durante varios minutos en el fondo del separador. Se separa el agua del aceite a través de un conductor de líquido y se separan las burbujas de gas que estaban dentro del aceite a través de una chimenea.

A veces hay algunos problemas operativos en los separadores, como por ejemplo las espumas que se forman debido a las impurezas presentes en el líquido producido y tiene la desventaja de dificultar el control de nivel del líquido en el separador y ocupan un volumen que podría estar disponible para dar entrada de líquido. La obstrucción de las parafinas es otro de los problemas operativos que pueden ocurrir, provocando el bloqueo de extracción de gas y vapor en la sección de bloqueo de los filtros coalecedores en la sección líquida.

La arena transportada por el líquido producido hasta el separador es también un problema, ya que erosiona las válvulas, obstruye los elementos internos del separador y promueve la acumulación en el fondo del separador. Las emulsiones que se forman en la interface de aceite/agua, ya que ambos no se mezclan, dificulta el control del nivel del líquido en el separador y disminuyen el tiempo de retención de la fase de gas y líquido en el separador, resultando en una reducción de la eficiencia del proceso.

Todos estos problemas causan el arrastre del aceite por la corriente de gas cuando el nivel de líquido en el separador es demasiado alto.

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Tratamiento de petróleo

En el proceso de producción de petróleo, ocurre la producción de determinadas cantidades de agua, que dependen de las características del depósito en donde los líquidos son producidos, la edad de los pozos productores y los métodos de recuperación aplicados.

Las desventajas de la presencia de agua en la producción de petróleo son: (i) el tamaño excesivo de las instalaciones de recogida, almacenamiento y transferencia de la mezcla de aceite y agua durante la etapa de producción y transporte y (ii) en la fase de refinación la presencia de cloruro de calcio y de magnesio disueltos en el agua que causan, bajo la acción del calor, la generación de ácido clorhídrico que afecta a las torres de destilación y la presencia de sales de sodio que reducen la vida útil de los catalizadores, lo que lleva a combustibles de baja calidad.

Para separar la emulsión de aceite de agua se utilizan varios métodos:

1. tratamiento termoquímico, que rompe la emulsión a través de calor entre 45-60 º C;
2. la aplicación de alta tensión del campo eléctrico que provoca la deformación de las órbitas electrónicas alrededor del núcleo de las gotas de agua;
3. la aplicación de desemulsificante como copolímeros de óxido de etileno y óxido de propileno.

Estos métodos permiten romper la película que rodea las gotitas de agua, promover la fusión y la posterior sedimentación gravitacional.

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Tratamiento de agua producida

El agua proveniente de los separadores de aceite/gas/agua y de los separadores de aceite/agua se envía a la columna de desgasificación que elimina una pequeña cantidad de gas todavía presente en el líquido.

Después de esta etapa de la separación de petróleo aún está presente en el agua mediante la introducción del fluido a presión en el hidrociclón, debido a la diferencia de diámetro del hidrociclón entre sus extremidades, el flujo del fluido se acelera y la fuerza centrífuga creada por el equipo lleva fuera el agua de un extremo y dá salida al petróleo por el extremo opuesto.

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Procesamiento del gas natural

El tratamiento de gas natural se logra mediante el condicionamiento, es decir, un conjunto de procesos físicos y / o químicos en los que el gas debe ser sometido para reducir los niveles de contaminantes y cumplir con las especificaciones.

Dentro de estos procesos es la deshidratación, que consiste en eliminar el agua. Este proceso promueve la corrosión de los equipos e induce la formación de hidratos que pueden reducir la capacidad de los gasoductos.

La desulfuración es otro proceso que se utiliza para la eliminación de los compuestos de azufre en los procesos de absorción. El tratamiento consta de las operaciones que promueven la separación de fracciones ligeras de gas (gas metano y etano llamado residual) de la fracción pesada (de propano a hexano, que tienen mayor valor comercial).

El enfriamiento conduce a la condensación de fracciones pesadas del gas a través del paso de un fluído refrigerante. La absorción refrigerada consiste en la circulación de gas en contacto con una absorción de aceite, en condiciones de altas presiones y bajas temperaturas, alcanzadas a través de un refrigerante. El proceso de expansión de Joule-Thompson se trata de la expansión del gas a través de una válvula que causa una disminución de la temperatura que provoca la condensación de las fracciones más pesadas.