Evaluación de la herramienta ?Conceptual Design Builder? de Aspen HYSYS para instalaciones de superficie de diferentes crudos

LILIANA ALE RUIZ; JUAN PABLO GUTIERREZ; ELEONORA ERDMANN; ADOLFO RIVEROS ZAPATA

Bahía Blanca

Congreso; IX Congreso Argentino de Ingeniería Química, CAIQ2017; 2017

AAIQ

El comportamiento de los fluidos por lo general cambia al cambiar las condiciones (presión y/o temperatura) a las que se encuentran sometidos. Un claro ejemplo de este comportamiento lo presenta el crudo de petróleo, cuyas características de yacimiento cambian durante su extracción. Existen diferentes tipos de crudos, los que poseen distintos valores de sus propiedades físicas. Éstas diferencias determinan el equipamiento necesario para la extracción y producción del crudo, por ello es de suma importancia identificar y cuantificar estas propiedades diferenciadoras.Los tipos de crudos se determinan a partir de datos de campo, tales como, la relación gas-petróleo (RGP) ó gas oil ratio (GOR), la gravedad API y el color del líquido en el tanque de almacenamiento. El GOR es el más importante de los indicadores y corresponde a la cantidad de gas asociado, separado durante la producción, al obtener el petróleo a presión atmosférica, dividida la cantidad de crudo remanente. Los otros 2 indicadores dan una idea preliminar de la cantidad de componentes pesados presentes en el fluido del yacimiento.La relación gas-petróleo inicial (GORi), indica la cantidad de gas que hay por cada barril (159 L) de crudo, en condiciones estándar (60 °F, 14.7 psi). El volumen de gas se mide en pies cúbicos estándar (SCF) y el crudo se mide en barriles en tanque de almacenamiento (STB). Esta relación es clave para determinar el tipo de crudo en un yacimiento. Como el color no siempre es posible cuantificar dado que debe evaluarse in situ, se usa otra propiedad como el Bo, que es el factor volumétrico de formación del petróleo, el que compara los volúmenes de crudo y gas disuelto en las condiciones del yacimiento contra el volumen de ese crudo en condiciones de superficie (a condiciones estándar).Existen cinco tipos de crudo, que se diferencian por el GORi, Bo y Gravedad API, los que se denominan Black Oil (Aceite negro), Volatil Oil (Aceite volátil), Retrograde Gas (Gas retrógrado), Wet Gas (Gas húmedo) y, Dry Gas (Gas seco).Cuando el petróleo líquido llega a la superficie requiere de un tratamiento para provocar la remoción de impurezas tales como agua, dióxido de carbono, nitrógeno y sulfuro de hidrógeno. Por este motivo se deben realizar instalaciones de superficie adecuadas, tales como tanques de almacenamiento, separadores, bombas, celdas de flotación, enfriadores, entre otros equipos. El petróleo y el gas procesados pueden ser enviados a refinerías de petróleo y plantas de procesamiento de gas, respectivamente.Para la investigación y evaluación del desarrollo de campo, se deben generar rápidamente escenarios de proceso, asignando a cada uno diferentes probabilidades. Aspen HYSYS y la herramienta ?Conceptual Design Builder? permiten generar rápidamente estos escenarios individuales necesarios para la investigación y evaluación del desarrollo de campo.En este trabajo se utiliza Aspen Hysys (V 8.8) y el ?Conceptual Design Builder?, (CDB), para generar distintos escenarios de tratamiento en campo y determinar la tasa de producción de petróleo, gas y agua, para lo que es necesario disponer del GOR, de la relación agua - petróleo (WOR) y la tasa de producción, los que se obtienen de la base de datos del simulador o información de campo. Se selecciona la cantidad de etapas de separación y el CDB construirá automáticamente el diagrama de flujo en HYSYS según las especificaciones y preferencias en función del crudo. El proceso generado consiste en secciones de separación gas ? petróleo, compresión de gas, endulzamiento de gas y deshidratación. Finalmente para cada escenario se comparó la tasa de producción de petróleo, gas y agua, realizando finalmente la simulación total de todos los procesos, para el escenario que proporcione la mayor tasa de producción.