EMULSIN INVERSA DE CRUDO COMO OPCIN TECNOLGICA PARA

EL MANEJO Y TRANSPORTE DEL CRUDO EXTRA PESADO DE LOS

CAMPOS DE CAMPECHE ORIENTE

Mayo 2010

I CONGRESO SUDAMERICANO DE INGENIERA PETROLERA , GAS Y MINAS

Contenido

Antecedentes

Localizacin

Objetivo

Que es una emulsin?

Escenarios Propuestos

Comparacin de indicadores econmicos de escenarios propuestos

Conclusiones

Recomendaciones

Antecedentes

El Activo Integral Ku-Maloob-Zaap se dio a la tarea de realizar estudios de

factibilidad tcnica y econmica de la explotacin de los campos Tson y Pohp

pertenecientes al Proyecto de Explotacin Campeche Oriente.

En el rea de estos campos no se cuenta con infraestructura para el manejo

de la produccin, es por esto que la propuesta de desarrollo plantea la

utilizacin de la infraestructura del AIKMZ dada la cercana de los campos.

Tson se ubica en los horizontes cretcico y jursico superior kimmeridiano, y

Pohp en el JSK, el aceite de los tres yacimientos es crudo extra pesado de 8 y

8.2API respectivamente.

Para este estudio se tomaron como base los resultados del proyecto

desarrollado por el Instituto Mexicano del Petrleo (IMP) F.30645 Desarrollo

de escenarios de explotacin de los campos Phop y Tson

Las coordenadas geogrficas donde se localizan estos campos son las siguientes:

Campo X Y

Pohp 577,274 2,174,113

Tson 579,043 2,175,967

KAYAB-1

NUMAN-1

NAB-1

BAKSHA-1

TUNICH-101

KU-H

KU-M

KU-A

TSON-1

POPH-1

MALOOB-BMALOOB-A

ZAAP-DZAAP-A

ZAAP-C

ZAAP-B

Zazil-Ha

TaKuntah

FPSO

FASE I

FASE II

2,145,000

2,155,000

2,165,000

2,175,000

2,185,000

2,195,000

2,205,000

550,000 555,000 560,000 565,000 570,000 575,000 580,000 585,000 590,000 595,000 600,000

PIT

LEM

YAXILTUN

KANCHE

Localizacin

Plano Estructural

Tson-1Pohp-1

Pit-1Baksha-1

Tunich-101

Nab-1

Numan-1

Kayab-1

Yaxiltun-1

Kanche-1

Bok-1

Lem-1

Bacab 301

Ku

Zaap

Maloob

Pozos Productor

Pozo invadido

Ayatsil-1

Maloob-DL 3Ayatsil-1DL

Pozo en perforacin

Pit-DL1

100

500

Tekel 1

Chapabil-1A

Panil1

Kayab-DL1

Objetivo

Efectuar el anlisis, evaluacin tcnica y econmica de escenarios de

desarrollo de la infraestructura superficial de los campos Pohp y Tson

pertenecientes al Proyecto de Explotacin Campeche Oriente,

considerando la formacin de una emulsin inversa de aceite en agua.

Una emulsin es una mezcla de dos lquidos inmiscibles entre s, de modo que uno

de ellos se dispersa en el otro en forma de pequeas gotas.

Requisitos para la formacin de emulsin:

Dos lquidos inmiscibles.

Suficiente agitacin para dispersar un lquido en pequeas gotas.

Un emulsionante para estabilizar la dispersin de las gotas.

|

Qu es una emulsin?

70% Agua

+

Surfactante

30%

Aceite

T(C) Crudo extra pesado

(cP)

Emulsin inversa

(cP)

30 56,444 660

40 31,795 510

50 11,321 410

60 4,609 340

Escenarios Propuestos

Para el anlisis, evaluacin tcnica y econmica de la aplicacin de la

tecnologa de emulsiones se han propuesto dos escenarios:

Transporte de la produccin emulsionada ms dilucin con condensadospara su comercializacin hacia las instalaciones del AIKMZ.

1. Interconexin entre plataformas

2. Diagrama de flujo de proceso

Comercializacin de la emulsin de crudo extra pesado comocombustible para la industria.

1. Interconexin entre plataformas

2. Diagrama de flujo de proceso

Existe viabilidad tcnica de ambos escenarios con sus riesgos asociados para su

implantacin.

El escenario que considera la venta de la produccin emulsionada es el que

presenta factibilidad econmica debido a que se comercializara un producto

con valor agregado (Emulsin como combustible).

En este escenario se propone sacar una utilidad a un crudo no

comercializable (8 API), convirtindolo en un producto de consumo para el

mercado nacional de combustible intentando desplazar al combustleo.

Sin embargo el escenario de Venta de emulsin requiere de la operacin de

lneas y equipos a altas temperaturas, lo cual podra representar un riesgo

operativo, pero se podra operar tomando los cuidados necesarios.

Conclusiones (1/2)

Conclusiones (2/2)

En este escenario de Transporte de la emulsin mas dilucin, se requiere

deshidratar el crudo, lo cual implica problemas operativos y por ende, podra

incumplirse con la especificacin del producto para exportacin,

adicionalmente se requiere la dilucin del crudo con condensado, tanto para

lograr separarle el agua, como para comercializarlo.

Con el anlisis tcnico econmico realizado se puede concluir que el

escenario ms viable para la explotacin del campo Tson y Pohp productor de

aceite extra pesado, es el de Venta de la produccin emulsionada para

combustible, debido a que los indicadores econmicos mayores utilidades

en el periodo de explotacin.

Recomendaciones

Se recomienda que se contine con el estudio de explotacin de la segunda

fase de Campeche Oriente, ya que la explotacin por medio de la formacin

de una emulsin podra significar un beneficio para el pas obteniendo un

producto comercializable a partir de materia prima con muy bajo valor en el

mercado.

Por lo anterior se recomienda difundir estos resultados ante las instituciones

federales privadas y sectores industriales, que podran utilizar la emulsin

para combustin ( SENER,CONAE,PEMEX,PMI,CFE, industrias Siderrgica,

cementera y Caeras etc.)

Se recomienda adems realizar el estudio integral del conjunto de campos

que integran Campeche Oriente con la finalidad de buscar soluciones

tecnologcas que se alinean al plan de negocios de la empresa.

Gracias

Premisas econmicas

Para el anlisis econmico de escenarios se utilizaron las siguientespremisas:

Criterio de evaluacin: Valor Presente Neto (VPN).

Horizonte de estudio 25 aos.

Tasa de descuento 12%.

Paridad peso dlar 11.2 $ / USD.

Precio del gas combustible 5908.0 USD / MMPCD.

Precio del crudo Maya (21 API) 31.62 USD / barril.

Precio del condensado 29.11 USD / barril.

Precio del nitrgeno 530.0 USD / MMPCD.

Precio del crudo extra pesado (8.2 API): 11.78 USD / barril.

Precio del gas en funcin del poder calorfico: 6,280.01 USD / MMPCD.

Precio de la emulsin en funcin del poder calorfico:

24.67 USD / barril.

Precio del surfactante: 25.0 $ MN / Kg.

Precio del des emulsificante: 885.32 USD / barril.

Precio del fluido trmico: 700 USD / barril.

F.30645 Desarrollo de escenarios de explotacin de los campos Phop y Tson

Se evaluaron tcnica y econmicamente distintas alternativas, siendo la mas

viable la que considera:

Una Plataforma Fija Octpodo (14 Pozos productores y 1 Pozo Inyector

de N2).

Mezclado en el Fondo del pozo y superficie con condensado para elevar

la calidad a 21 API, proveniente de Akal-J y Akal-B

Bombeo Multifsico, separacin trifsica , Compresin del Nitrgeno en

Ku M, generacin elctrica en Ku-H

Envo de la Produccin al FPSO YKN

Interconexin entre plataformas

Estructura fija en Tson, bombeo multifsico con oleogasoducto al FPSO formacin de emulsin para

transporte. Generacin elctrica en Ku-H. Iny de N2 al yacimiento. Deshidratacin de crudo de 8API y

mezclado con condensado de Cantarell en FPSO KMZ.

FPSO KMZ

Ku-M

Tson y Pohp

14 pozos y 1 Iny N2

Ptp = 5.0 Kg/cm2 man

T. A, m Formacin Pozos

Tson100 K 10

100 JSK 3

Pohp 100 JSK 1

FPSO KMZ 100 - -

Ku-H

Nitrogenoducto10 pg. x 14.9 Km.

Mxima produccin en el ao 2014:

Aceite Qo = 34.268 MBPD

Emulsin Qe = 48,954 BPD

Gas Qg = 8.719 MMSCFD

Nitrgeno Qiny = 28 MMPCD

BMF

Produccin de los pozos

Emulsin + gas hacia

FPSO KMZAgua +

surfactante Mezclado y agitacin

Akal-B

Conexin con otras plataformas.

Transporte de la produccin emulsionada hacia las

instalaciones del AIKMZ.

Ducto, Emulsin16 pg. x 9.88 Km.

Gasolinoducto8 pg. x 30 Km.

Gasolinoducto8 pg. x 4.7 Km

Ducto, agua a re-inyeccin10 pg. x 9.88 Km.

Ducto de emulsin

Fibra ptica

Cable elctrico

Nitrogeno

Condensado

Agua a re-inyeccin

Cable elctrico submarino10.7 Km.

Pozo 1

Pozo 2

Pozo n

BMF

Pozo Iny

N2

Plataforma

Tson

Emulsin a

FPSO KMZFPSO KMZ

Separador

Bifsico

Medidor

By-pass

Plataforma

Ku-M

Compresor

de N2

Medidor

multifsico

Inyeccin de

surfacntante

Emulsin

Nitrogeno

Aceite de pozos

Gas producido

Agua a re-inyeccin

Mejorador de flujo

Medicin

Medicin multifsica

Agua tratada

Mezclador

esttico

Planta de

tratamiento de

agua

Inyeccin de

Agua tratada

Gas

Diagrama de flujo de proceso en Tson.

Transporte de la produccin emulsionada hacia las instalaciones del

AIKMZ.

Agua a re-inyecin

a pozo

46.2T

23.5P

46.2T

23.5P

Pozo Inyector

Crudo a venta

Calentamiento con

fluido trmico

Emulsin +

gas de Tson

Agua a

inyeccin a pozo

en Tson

Vapores a RV

Aceite 21API

estabilizado

Separador para

estabilizacin de crudo

P = 1.5 2.0 kg/cm2 abs

+ -

Condensado

estabilizado

de Akal-J,

Akal-B

Des-emulsificante

Mezclador

esttico

FPSO KMZ

Diagrama de flujo de proceso en el FPSO KMZ

para la ruptura de la emulsin y la separacin del agua del crudo de 8API.

Transporte de la produccin emulsionada hacia las instalaciones del AIKMZ.

Vapores a RV

Agua tratada para emulsin

Emulsin

Crudo de 8API

Gas

Agua a tratamiento

Condensado estabilizado

Aceite estab. de 21API

Agua a

tratamiento o

disposicin

Separador

agua-aceite

Akal-J

Akal-B

29T

3.03P

29.8T

53P

75.6T

52.3P

91.1T

51.6P

118T

50.9P

60.3T

48.3P

118T

50.2P

105T

48.1P40.0T

2.0P

T [=] C, P [=] kg/cm^2 abs

Deshidratador

Electrosttico

Estructura fija en Tson (dodecpodo), oleogasoducto al FPSO. Envo del gas producido hacia Maloob-A.

Envo de condensado producido hacia Zaap-C. Generacin elctrica en Ku-H. Iny de N2 al yacimiento.

Formacin de emulsin para venta en Tson y envo hacia el FPSO KMZ.

FPSO KMZ

Ku-M

Tson y Pohp

14 pozos y 1 Iny N2

Ptp = 5.0 Kg/cm2 man

Ku-H

Gas hacia Maloob.A

Aceite acondicionado para la emulsin

Emulsin hacia FPSO

KMZAgua +

surfactante

Maloob-A

MMezclado y agitacin

Conexin con otras plataformas.

Escenario de comercializacin de la emulsin de crudo extra

pesado como combustible para la industria.

T. A, m Formacin Pozos

Tson100 K 10

100 JSK 3

Pohp 100 JSK 1

FPSO KMZ 100 - -

Mxima produccin en el ao 2014:

Aceite Qo = 34.268 MBPD

Emulsin Qe = 42.728 BPD

Gas Qg = 8.719 MMSCFD

Condensado Qc = 1 MBPD

Nitrgeno Qiny = 28 MMPCD

Ducto de emulsin

Fibra ptica

Cable elctrico

Nitrogeno

Condensado

Gasoducto

Gasoducto8 pg. x 9.484 Km.

Ducto, Emulsin16 pg. x 9.88 Km.

Gasolinoducto6 pg. x 12.1 Km.

Zaap-C

Nitrogenoducto10 pg. x 14.9 Km.

Cable elctrico submarino10.7 Km.

Plataforma

Ku-M

Compresor

de N2

Pozo 1

Pozo n

Pozo Iny

N2

Medidor

multifsico

2 Etapa

P = 2.5

kg/cm2 abs

Diagrama de flujo de proceso

Escenario de comercializacin de la emulsin de crudo extra

pesado como combustible para la industria.

Agua Tratada de

planta desaladora

Emulsin a

Venta en FPSO o

FSO Takuntha

Surfactante

P>Pb @T>100C

Condensado

a Zaap-C

LC

MAgitador

60 T 80C85/15% o/w

70/30% o/w

1 Etapa

4 kg/cm2 abs

Deshidratador

electrosttico

+ -

Agua a pozo

inyector

Agua de

Lavado

Bomba de bajo

esfuerzo de corte

Calentamiento con

fluido trmico

1

1

Gas a

Maloob-A

Aceite de pozos

Gas producido

Agua producida

Agua tratada

Emulsin

Nitrogeno Medicin

Medicin

multifsica

Condensado

Plataforma

Tson

45T

4.0P

250T

18.4P217T

2.5P

75T

1.83P

106T

19.3P

T [=] C, P [=] kg/cm^2 abs

55.6T

36.5P

54T

13.2P

C

Comparacin de indicadores econmicos de los escenarios

Podemos observar que el VPN del escenario de venta de emulsin es mayor, esdecir se obtendrn mayores utilidades en este escenario.

En cuanto al VPI, el escenario de transporte requiere una mayor inversin, ya quese requiere de la instalacin de ductos de mayores distancias.

Para el escenario de venta de emulsin el ndice de utilidad es mayor, para estecaso, por cada peso invertido, se obtendrn 2.48 de utilidad.

Se puede observar que el escenario de Transporte de la emulsin no es rentable.

Indicadores econmicos Smbolo

Transporte de

emulsin +

Dilucin

Comerciali

zacin de

la emulsin

Valor Presente Neto, (MMUSD) VPN -20.644 1,414.296

Valor Presente de Inversin, (MMUSD) VPI 583.089 570.344

ndice de Utilidad VPN / VPI --------- 2.480

Tasa Interna de Retorno TIR 11.52% 34.89%

Tiempo de Recuperacin de la Inversin,

(aos)TRI No se recupera 4.5

Premisas Econmicas Pronstico Produccin

Comparacin de curvas de comportamiento del VPN de los

escenarios.

Se puede observar que para el escenario de venta de emulsin se tendra un VPNmayor, esto indica que a lo largo de proyecto se tendran ganancias mayores, unavez cubierta la inversin. Tambin se muestra que el tiempo de recuperacin de lainversin es menor que el escenario de transporte de la emulsin

Comparacin de pronsticos de produccin de aceite

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035

Aos

Qo, B

PD

Aceite producido Qo, MBPD

Crudo para Emulsin Qo, MBPD

Condensado a inyeccin a pozos, MBPD

Condensado hacia Zaap-C, MBPD

Pronsticos de produccin antes y despus del proceso de

evaporacin de crudo

Acufero

Zona Productora

VSSS

Casque de Gas

Pozo Inyector de N2 y Agua

Plataforma

Ku-M

Compresor

de N2

Plataforma

Tson

Bomba