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Conduccin y manejode produccin

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ARBOL DE VALVULAS

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MUESTREO Y ANLISIS DE LOS FLUIDOS MANEJADOS

La determinacin de la calidad del crudo es una de las operaciones ms importantes

dentro del manejo de los hidrocarburos en la superficie y para efectuarlo es

necesario recolectar muestras bajo las normas establecidas.

Debe tenerse cuida-do para estar seguro de que la muestra sea representativa del

volumen total del crudo. Errores de gran magnitud pueden ocurrir como resultado

de un muestreo incorrecto o inapropiado.

Por ejemplo: en el muestreo del aceite que fluye en la tubera de descarga de un

pozo se encuentran grandes variaciones en el porcentaje de agua o aceite. Aunque

se hicieran muestreos a intervalos regulares y se promediaran los resultados.

Es mejor conducir el aceite a un tanque de aforo (prueba) y muestrearlo despus

que el agua se haya separado por gravedad. Una vez examinado, el valor obtenido

ser mucho ms representativo que el deducido a partir de muestras en la tubera

de escurrimiento.

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Tcnicas de Muestreo de Fluidos.

EQUIPO:Extractor:sirve para tomar muestras en un tanque a cualquier profundidad y evita que secontamine al sacarla. Est hecho de metal de baja tendencia a la chispa, es decir, que el

acero no debe, al tener friccin con el crudo al desplazarlo dentro del tanque, producir

chispas que provoquen el incendio del tanque. Consta de las siguientes partes: un

recipiente que sirve para almacenar la muestra; vlvulas para extraer la muestra del

interior; varillas de extensin para sacar muestras a cualquier profundidad; una escala para

determinar la altura de la columna de agua y slidos; una abertura para medir la densidad

relativa o la temperatura; un contrapeso para mantener el extractor en posicin vertical; y

un cable de acero para sumergir el extractor a cualquier profundidad dentro del tanque.

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MUESTREO Y ANLISIS DE LOS FLUIDOS MANEJADOS

Botella: (Fig. I.l) Es un envase de metal o devidrio donde se recolectan muestras al

sumergirlo en un tanque o conectarlo a unavlvula muestreadora. En el fondo tiene un

contrapeso con el fin de poder sumergirlo en

el tanque. La abertura de la boca de la botella

vara entre 18.75 mm. y 38.1 mm. y tiene una

longitud de 349.25 mm. El dimetro de la boca

depende del tipo de crudo a muestrear. Tiene

un tapn para proteger la muestra de la

contaminacin.

Adicionalmente a este equipo existe un porta

muestras que es una probeta que sirve para

detectar el porcentaje de agua del tanque;

una copa que sirve para mezclar varias

muestras de un tanque y a partir de ah

hacerles pruebas para determinar los valores

por medio de sus profundidades.

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MTODOS DE MUESTREO

Existen varias tcnicas en el muestreo a tanques.La primera de ellas consiste en obtener una muestra compuesta, es decir, obtener varias

muestras a diferentes profundidades y analizarlas independientemente para despus

promediar los resultados; o tambin mezclarlos en una copa y analizar la mezcla.

Las profundidades de las muestras recolectadas dependern del nivel del aceite en el

tanque.

1.-Si se encuentra a su mxima capacidad se pueden recolectar tres muestras: una en la

parte superior, una en la intermedia y otra en la parte inferior, cerca de la salida de ladescarga.

2.-Si se encuentra a dos tercios de su capacidad total se toma una muestra en la partesuperior y otra en la inferior.

3.-Si se encuentra a la mitad o menos, se toma una muestra a la mitad de la columna deaceite.

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MTODOS DE MUESTREO

Otra tcnica consiste en obtener una muestra continua. Esta consiste en introducir el

extractor o la botella tapada hasta el fondo del tanque al llegar ah se retira el tapn y se

empieza a subir el envase a una velocidad uniforme, permitiendo que se recolecte una

muestra del crudo que represente aproximadamente el 85% del volumen total del tanque.

Al obtener la muestra en la parte superior del tanque, debe tenerse la precaucin de que

sea por lo menos 30 cm debajo del nivel superior del aceite, para evitar la contaminacin.

Al hacerlo en la parte media debe ser lo ms exacto posible. Al hacerlo en la parte inferior

debe encontrarse a un nivel ms abajo de la descarga. Cuando se sube o se baja el

recipiente muestreador debe moverse lentamente con el fin de evitar la agitacin del

contenido, ya que esto puede provocar la evaporacin de los componentes ligeros.

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

CRUDO:Las muestras de crudo que se obtienen en tuberas se toman en conexiones que se

encuentran preferentemente en lneas verticales , y si estn en lneas horizontales, debenestar situadas arriba de la parte media del tubo y penetrar hasta el centro del mismo. La

parte de la conexin que se encuentra en la lnea donde puede estar perforada o con un

bisel al final que tenga un ngulo de 45 y est dirigido en contra del flujo. La muestra se

recolecta en una botella de vidrio o metal y despus se guarda en un contenedor, para

efectuar su anlisis.

GAS NATURAL:Para evitar la acumulacin de lquido y polvo en gasoductos, primeramente se debe tener

la informacin sobre las condiciones de flujo y operacin del sistema, tales como:

dimetros y longitudes de tuberas, presiones, gastos, temperaturas, mantenimiento a lastuberas y anlisis composicional del gas. Esta informacin es til al identificar el

problema, contando con un muestreo y anlisis de las partculas contenidas en el flujo de

gas.

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

1 Boquilla de muestreo

2 Detector o colector de partculas

3 Vlvula

4 Medidor de flujo5 Empaque

6 Probador de muestreo

7 Dispositivo para fijar el sistema

8 Gasoducto

1

2

3

4

5

6

7

78

SISTEMA PARA MUESTREO DE PARTICULAS CONTENIDAS EN LA CORRIENTE DE GAS

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

Muestreo:El muestreo de las partculas suspendidas en la corriente de gas es muy

importante, ya que la seleccin de los dispositivos que sern usados para

eliminarlas, depende en gran parte de sus caractersticas. El muestreo debe ser

cuidadoso, a fin de que la muestra sea representativa de las partculas contenidas

en el gas.

Instrumentos de Muestreo: El funcionamiento de los dispositivos de muestreo

est basado en uno o ms fenmenos fsicos asociados con las partculas

pequeas, tales como su comportamiento bajo la influencia de fuerzas externas, las

propiedades pticas de las partculas slidas y lquidas en medios gaseosos.

De acuerdo al principio de funcionamiento de los instrumentos de muestreo

se dividen, en dos grupos:

a) De deteccin

b) Coleccin de partculas.

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

a) El instrumento de deteccin que se ha empleado ms ampliamente, es el

dispersor de luz, un dispositivo que mide la intensidad de la luz dispersa por

las partculas suspendidas. Calibrando el aparato se puede obtener la

concentracin de las partculas en el gas.

El primer instrumento basado en la dispersin de la luz fue desarrollado por Lamer

y Sinclair. Sus principales componentes son: u n a f u e n t e l u m i n o s a , u n c o n j u n t o

d e l en t es y d i fr ac t o res , u n a f o to c el d a, u n am p l i fi c ad o r, u n m e d id o r, y u n

r e g i s t r a d o r .En este aparato se hace fluir el gas a travs de un rayo de luz y las

partculas se detectan en la fotocelda, como pequeas manchas luminosas en un fondonegro. Posteriormente estas manchas se amplifican, se miden y se registran, con lo que se

obtiene la concentracin de las partculas en el gas.

A B

C

D E

FG

HI

Salida del Gas

Entrada del Gas Amplificador Medidor Registrador

A B D H LentesF G DifractoresC Parche opacoI Fotocelda

Diagrama del aparato de Lamer y Sinclair

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

b)Colectores de partculas: En estos dispositivos se hace pasar una muestra de

gas a travs del colector, el cual separa las partculas suspendidas, las cuales sepueden examinar ya sea con el microscopio o bien por anlisis fsicos y qumicos.

Los aparatos de muestreo ms usados son los filtros, de los cuales existen dos

tipos:

a)Filtro tipo Mat

b) Membranas Porosas.

Los primeros estn fabricados de papel o fieltro y se emplean cuando se desea colectar

muestras para anlisis gravimtricos y qumicos.

El tipo Membrana colecta las partculas sobre su superficie, facilitando su examen

microscpico. Las partculas lquidas no se pueden examinar porque son absorbidas por el

fieltro, por lo cual nicamente son tiles con partculas slidas.

a) b)

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

graf I. RELACION DEL GASTO EN EL PROBADOR Y VELOCIDAD DEL GASEN LA LINEA PARA MUESTREO ISOCINETICO.

Para que la muestra sea representativa, el muestreo del gas debe ser

ISOCINTICO, es decir el gasto de gas a travs del probador debe ser tal que la

velocidad del gas en la boquilla sea la misma que en el gasoducto. La graf. I. sirve

para obtener el gasto de flujo necesario para que el muestreo sea ISOCINETICO;se entra con el dimetro de la boquilla y la velocidad en la lnea.

5.6

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MUESTREO EN TUBERAS DE CONDUCCIN

DIFERENTES POSICIONES DEL SISTEMA DE MUESTREO.

El punto de muestreo, se debe localizar a lo largo de una seccin recta del ducto,

donde el gas fluya sin perturbaciones. Nunca deben ponerse despus de codos o

contracciones, porque se provocan turbulencias que afectan la corriente de gas.

El probador se puede colocar en diferentes posiciones, como muestra la Fig., en

teora la configuracin ms conveniente es la (a) , ya que la corriente de gas a

travs del probador no cambia de direccin. Sin embargo esta forma de muestreo

est limitada a tuberas de dimetro pequeo, ya que el probador para tuberas de

gran dimetro debe ser muy largo y resulta difcil de manejar. La boquilla de

muestreo debe localizarse al menos 10 dimetros de tubera antes del cambio de

direccin a fin de evitar las turbulencias causadas por el cambio de direccin en lalnea.

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MUESTREO Y ANLISIS DE LOS FLUIDOS MANEJADOS

En la Fig. (b), el probador est situado a un lado del tubo. En este caso el flujo de gas es

siempre horizontal, y se tiene el problema de depositacin de partculas en el probador.

La depositacin se puede reducir, disminuyendo la longitud del probador.

En las Figs. (c) y (d) el probador est colocado arriba o abajo del gasoducto. Las prdidas

por impacto de las partculas y la depositacin es mnima en el segundo caso, ya que las

partculas tienden a moverse por gravedad a travs del probador. Otra ventaja del

muestreo desde abajo es que la velocidad no es tan crtica debido a que la depositaciny el flujo ocurren en la misma direccin.

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MUESTREO AUTOMATIZADO

Los muestreadores automatizados se dividen en proporcionales y no

proporcionales.

Los proporcionales se subdividen en: Continuos e intermitentes; en loscontinuos se toman muestras en forma permanente y en los intermitentes en

etapas. Los muestreadores automatizados proporcionales recogen muestras

cuyo volumen es proporcional al gasto del aceite, ya sea variando el volumen de

la muestra o cambiando el muestreo de continuo a intermitente o viceversa. Los

muestreadores no proporcionales solo se recomiendan donde el gasto de crudo no

varia significativamente.En el muestreo tanto en tuberas de conduccin como en el automatizado, existe

un equipo adicional:

La sonda muestreadora y el contenedorLa sonda muestreadora es un dispositivo que se usa para extraer una pequea cantidad

de aceite que sea representativa del volumen total que se transporta. Existen diferentes

tipos; uno de ellos es un tubo que se extiende hasta el centro de la tubera cuyo

extremo est biselado a 450 y en contra del flujo. Otro es un tubo perforado

perpendicular y en contra del flujo; el tamao y la posicin de los agujeros dependen del

tipo de crudo, evitando la entrada de partculas y la estratificacin para tomar una

muestra representativa.

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MUESTREO AUTOMATIZADO

El contenedor es un recipiente que sirve para almacenar una muestra obtenida

durante un cierto tiempo y permitir su transporte.

Hay dos diseos bsicos: El contenedor atmosfricoque se usa para reducir las prdidas

por evaporacin y proteger la muestra de la contaminacin y el contenedor cerradoque

elimina las prdidas de volumen

MUESTREO A POZOS DE GAS Y CONDENSADO

El muestreo a pozos de gas y condensado no se efecta con los mtodos

mencionados anteriormente, debido a las condiciones existentes tales como:Alta relacin Gas-Lquido, alta presin de flujo, volatilidad de los componentes

lquidos, etc. Por lo que una manera de recolectar muestras, es colocando un tubo

muestreador en el rbol de vlvulas que desva parte del fluido del yacimiento haciauna unidad especial donde se hacen los anlisis. Otra manera prctica es por medio de

una bala metlica porttil con mangueras de alta presin, la cual se conecta

directamente al cabezal del pozo y se toma la muestra a la presin que se requiera.

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MUESTREO A POZOS DE GAS Y CONDENSADO