Bomba Sumergible Elélectrica
Este es un cabezal de pozo que está siendo operado por una bomba sumergible eléctrica o ESP. Una de las características de identificación de un ESP es el cable de alimentación plano que entra en el cabezal del pozo, que proporciona electricidad al fondo del pozo. En este lugar, eso es 7,000 pies, o alrededor de 2.13 km de profundidad.
Las ubicaciones que utilizan un ESP generalmente producen volúmenes muy altos de fluido que una bomba de varilla normal no puede producir. El fluido sube a través de la tubería y baja por la manguera de goma hasta el sistema de línea de flujo. Esto lleva el fluido desde el pozo hasta la batería del tanque central. Ahí es donde iremos a continuación.
Esta es la línea de flujo proveniente del pozo ESP que identificamos anteriormente. Todo el fluido de producción pasa por esta línea hacia el sistema de cabecera. A medida que seguimos la tubería, vemos el encabezado de producción principal aquí y el encabezado de prueba aquí debajo. La válvula del cabezal de prueba está cerrada y la válvula del cabezal de producción principal está abierta. Esto significa que el fluido del pozo va al cabezal de producción principal a través de esta tubería y entra en el free water knockout.
Free Water KnockouT
Este es el free water knockout. Está diseñado para eliminar el exceso de agua libre en esta primera etapa de separación. Esto nos permite construir una embarcación más pequeña aguas abajo o downsteam, lo que reduce el costo para el productor y reduce la cantidad de combustible necesaria para calentar las embarcaciones downstream.
Aquí está la línea de entrada al free water knockout. Todo el petróleo, el agua y el gas en la línea de flujo ingresan al recipiente aquí. Un desviador de entrada hace que la emulsión se rompa y comience la separación. Un deflector de silenciamiento está ubicado aproximadamente a la mitad de la longitud del recipiente. A medida que pasa el flujo, los agujeros en el deflector ralentizan el movimiento dentro del recipiente.
El free water knockout estará lleno hasta la mitad de agua. Por encima de eso habrá emulsión de aceite, y luego el volumen restante se llenará con una capa de gas. Ahora veremos cómo estos tres elementos (petróleo, gas y agua) se separan y se envían downstream.
quitando el agua
Primero, explicaremos cómo se vierte el free water knockout.
Este es un muñón. Dentro de la embarcación, está unido a un brazo flotante y una bola flotante. Esa bola flotante está configurada para contener una interfaz.
La interfaz es simplemente el punto donde la emulsión de agua y aceite se encuentran dentro del free water knockout.
Esta mirilla indica el nivel de agua libre, que es transparente. A medida que sube el nivel del agua, también lo hará el flotador, que usará este enlace mecánico para levantar la palanca de la válvula de descarga mecánica y enviara el agua fuera del free water knockout y downsteam.
Desde allí, esta tubería en este lugar lo lleva a un sistema de eliminación de agua.
Salida de emulsión de aceite
Ahora que hemos determinado a dónde va el agua, tenemos que hacer algo con el resto de la emulsión. Esta es la salida de emulsión de aceite.
Puede ver una variedad de válvulas diferentes aquí. Las dimensiones de este recipiente nos permiten usar una válvula de tratamiento operada por peso porque hay una tubería de bajada de más de cuatro pies.
Este productor ha decidido utilizar una válvula Kimray de contrapresión accionada por resorte para controlar la salida de aceite.
Con el rango de resorte adecuado, esta válvula mantiene aproximadamente 60 libras de presión en todo el sistema, y eso se traduce desde nuestra línea de flujo y sistema de cabecera hasta el pozo y hasta donde el ESP es. Esta es una válvula importante.
A medida que las bombas crean presión contra este resorte, se alcanza el punto de ajuste, en este caso alrededor de 60 libras, el fluido abrirá la válvula y enviará la emulsión de aceite downstream para que se procese más.
Esta línea viene por aquí y en este punto el aceite aún no es vendible. El siguiente paso en el proceso es enviar la emulsión a un tratador térmico, o “heater treater”.
Salida de gas
Ahora que la emulsión de aceite y el agua se han eliminado del free water knockout, veamos a dónde irá el gas.
La línea que sale de la parte superior del recipiente es la salida de gas. El productor tiene instalada otra válvula de contrapresión cargada por resorte con un ajuste de presión ligeramente más alto que la válvula de salida de aceite. Irá a un sistema de venta de gas.
Por lo general, el gas del free water knockout no se vende. No hay un extractor de neblina instalado dentro del recipiente para ayudar a eliminar los líquidos arrastrados por el gas. Si el productor decide vender el gas, deberá instalar un lavador downstream para eliminar estos líquidos.
Tiempo de retención
Un free water knockout debe tener el tamaño adecuado debido al volumen de fluido. Si subdimensiona un recipiente, tendrá un remanente que causará problemas para la separación en el futuro.
Una de las influencias importantes del tamaño de eliminación del free water knockout es el tiempo de retención. Como puede ver en esta muestra de fluido, después de haberla agitado, el agua tarda cierto tiempo en asentarse fuera de la emulsión. Eso se llama tiempo de retención.
El tiempo de retención adecuado permite que el agua libre se asiente de la emulsión, lo que da como resultado una emulsión de mayor calidad que sale del recipiente.
Los controles de esta embarcación están configurados para " modulante", o “throttle”. Si el productor desea medir los fluidos, se pueden usar controles de " apertura rápida", o “snap”.
free water knockout trifásico
Este es el free water knockout trifásico, que se usa para fines de prueba en un horario establecido. El medidor mide la cantidad de agua producida por este único pozo.
Una vez que se mide, el agua se conecta al sistema de eliminación de agua. La emulsión de este free water knockout se envía a un tanque de almacenamiento para ser medido. Luego comparan los registros y deciden si es necesario volver a trabajar en el pozo.
El recipiente más grande en el otro extremo está diseñado para manejar más fluido según sea necesario.
Hay un gran volumen de fluido que mantener y controlar, y eso es lo que hace el free water knockout: permite que un productor controle, monitoree y ayude a desechar el agua sin tener que manipularla innecesariamente.
ÁNODOS DE SACRIFICIO
Otro elemento del free water knock out es el ánodo de sacrificio.
El rápido movimiento del agua salada dentro de este recipiente crea electricidad estática, lo que provoca corrosión.
Se instalan ánodos de sacrificio para evitar la corrosión de la carcasa del free water knockout. Estas varillas se extienden dentro del recipiente unos cinco pies, y cada una está rodeada por un bloque de magnesio o aluminio, o una combinación.
Estos se llaman ánodos de sacrificio porque son devorados por el agua salada corrosiva y "sacrificados" en lugar de que se devore la carcasa del recipiente.
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