separador-tetrafasiko.GRUPO3
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1. INTRODUCCIÓN
Dentro de la industria petrolera, el flujo que se obtiene de un yacimiento petrolífero, por
lo general es multifásico, donde la separación física de sus fases es una operación
fundamental en la producción, transporte y tratamiento de hidrocarburos, donde los
fluidos que se generan en su mayoría son emulsiones de hidrocarburo, agua, partículas
de arena, seguidas por contaminantes. En el recorrido desde el yacimiento hasta las
instalaciones superficiales existe turbulencia, lo que hace que las emulsiones sean aún
más fuertes, provocando una difícil separación. Es por esta razón que en superficie se
instalan equipos que permitan una efectiva separación de las fases, de forma tal que
puedan ser tratadas por separado para que cumplan con los requisitos establecidos
para entrega, venta o para disponerlos en el medio ambiente como es el caso del agua
producida. Parte de estas facilidades de superficie son los separadores, los cuales
tienen como función principal separar la mayor cantidad posible de gas, agua y crudo
del flujo proveniente de un pozo.
2. MARCO TEORICO
Separador
El separador representa la primera instalación del procesamiento. Un diseño incorrecto
de un recipiente puede traer como consecuencias una reducción en la capacidad de
operación de la totalidad de las instalaciones asociadas con la unidad. Para diseñar
separadores y depuradores es necesario tomar en cuenta los diferentes estados en que
se pueden encontrar los fluidos y el efecto que sobre estos tengan las distintas fuerzas
físicas. El propósito principal del proceso es separar los diversos componentes (crudo,
gas, agua y contaminantes), con el fin de optimar el procesamiento y comercialización
de algunos de ellos (crudo, gas).
Este es un recipiente utilizado para separar una corriente mixta compuesta por gases y
líquidos, en corrientes de fases relativamente libres la una de otra, es decir el gas
separado del líquido.
El diseño de un separador involucra la aplicación de las fórmulas inherentes al
comportamiento de los fluidos y el posterior dimensionamiento de la unidad. Se
presentan dos alternativas: una sugerida por la GPSA y la otra, por PDVSA. Al
comparar los espacios que deben preverse para cada parte del recipiente, resultará la
longitud final recomendada, así como la relación de esbeltez (L/D).
Funciones que debe cumplir un separador
Un equipo bien diseñado hace posible una separación de gas libre y de los diferentes
líquidos. Por esto un separador debe cumplir las siguientes funciones:
Permitir una primera separación de la mayoría de los hidrocarburos líquidos de la
corriente de gas.
Refinar aún más el proceso, mediante la recolección de partículas liquidas
atrapadas en la fase gaseosa.
Liberar parte de la fracción gaseosa que pueda permanecer en la fase liquida.
Descargar, por separado, las fases liquidas y gaseosas evitando así que se
puedan volver a mezclar, ya sea parcial o totalmente.
Requisitos necesarios para el diseño de un separador
Para satisfacer las funciones que debe cumplir un separador, es necesario tomar en
cuenta los puntos siguientes:
La energía que contiene el fluido entrante debe ser controlada.
Las tasas de flujo de las fases liquidas y gaseosa deben estar comprendidas
dentro de ciertos límites, que serán definidos a medida que se analice el diseño
La turbulencia que ocurre en la sección ocupada por el gas debe ser minimizada.
La acumulación de espuma y partículas contaminadas ha de ser controlada.
Las fases liquida y gaseosa no se deben poner en contacto una vez separadas.
Las salidas de los fluidos necesitan estar provistas de controles de presión
y/o nivel.
Las regiones del separador donde se pueden acumular algunos solidos deben
tener las previsiones para la remoción de esos sólidos.
El separador requiere válvulas de alivio, con el fin de evitar presiones excesivas,
debido a diferentes causas.
El separador debe estar dotado de manómetros, termómetros, controles de nivel,
visibles, para poder hacer revisiones visuales.
Es conveniente que todo recipiente tenga una boca de visitas, para facilitar la
inspección y mantenimiento.
Factores que deben considerar durante el diseño
1. Propiedades de los fluidos
Al diseñar un separador es importante tomar en cuenta algunos factores y propiedades
asociados con los fluidos que van a ser procesados. Entre estos están los siguientes:
Las tasas de flujo tanto mínimo como máximo del líquido y del gas, y su
respectivo promedio.
La temperatura y la presión de operación del separador.
Las propiedades de los fluidos, tales como: densidad, viscosidad y corrosividad.
La presión de diseño del separador.
El número de fases que debe manejar la unidad (bifásica, trifásica).
Las impurezas que puedan estar presentes en el fluido.
La tendencia de algunos fluidos a formar espuma y su impacto en la corriente
aguas abajo.
El efecto de la velocidad de erosión.
Las variaciones transitorias de la tasa de alimentación del separador.
La información sobre todos los elementos mencionados es necesaria para
determinar el diseño mecánico adecuado.
2. Condiciones mecánicas de los separadores
Para poder cumplir con las funciones y requisitos señalados anteriormente, los
separadores deben poseer cuatro secciones principales
Estas son las siguientes:
Sección de separación primaria
Comprende la entrada de los fluidos al separador. Esta sección permite absorber la
cantidad de movimiento de los fluidos de la alimentación. En ella también se controla el
cambio abrupto de la corriente, lo que produce una separación inicial.
Generalmente, la fuerza centrífuga originada por su entrada tangencial en el recipiente
remueve volúmenes apreciables de líquidos y permite controlar la velocidad del gas.
En esta sección se separa la mayor porción de líquido de la corriente de gas, y se
reduce la turbulencia del flujo. La separación del líquido en esta sección se realiza
mediante un cambio de dirección del flujo. El cambio de dirección se puede efectuar
con una entrada tangencial de los fluidos al separador; o bien, instalado
adecuadamente una placa desviadora a la entrada. Con cualquiera de las dos formas
se le induce una fuerza centrífuga al flujo, con la que se separan grandes volúmenes de
líquido.
Sección de separación secundaria
Aquí las fuerzas gravitacionales tienen una influencia fundamental. Aquí las gotas del
líquido que contiene el gas son separadas al máximo. Este proceso se realiza mediante
el principio de asentamiento por gravedad. En este caso, la velocidad del gas se reduce
apreciablemente. En consecuencia, la corriente de gas sube a una velocidad reducida.
En algunas ocasiones, en esta sección se usan tabiques y otros tipos de extractores de
niebla, con el fin de controlar la formación de espuma y la turbulencia.
Las principales fuerzas que participan en el proceso de separación son las de gravedad
y las originadas por el movimiento del gas. Las fuerzas de flotación son pequeñas, si la
turbulencia es controlada, no habrá mayor problema a que el proceso de separación se
lleve a cabo. Dicho esto, el comportamiento de una gota de líquido en un separador
vertical es diferente de su comportamiento en uno horizontal. En el separador vertical,
las resultantes de la sumatoria de las fuerzas poseen una dirección vertical; mientras
que en el horizontal las resultantes siguen una dirección inclinada. Esta diferencia hace
posible que la velocidad del gas en un separador horizontal pueda alcanzar valores
mayores que los que se obtiene en uno vertical.
La eficiencia de separación en esta sección, depende principalmente de las
propiedades físicas del gas y del líquido, del tamaño de las gotas de líquido
suspendidas en el flujo de gas y del grado de turbulencia que debe mantenerse lo más
mínimo posible. En algunos diseños se utilizan veletas o aspas alineadas para reducir
aún más la turbulencia, sirviendo al mismo tiempo como superficies colectoras de gotas
de líquido.
Sección de extracción de niebla
En esta sección se separan del flujo de gas, las gotas pequeñas de líquido que no se
lograron eliminar en las secciones primeria y secundaria del separador. En esta parte
del separador se utilizan el efecto de choque y/o fuerza centrífuga como mecanismo de
separación. Mediante estos mecanismos se logra que las pequeñas gotas de líquido se
colecten sobre una superficie en donde se acumulan y forman gotas más grandes, que
se drenan a través de un conducto a la sección de acumulación de líquidos o bien caen
contra la corriente de gas a la sección de separación primaria. El dispositivo utilizado en
esta sección, conocido como extractor de niebla, está constituido generalmente por un
conjunto de veletas o aspas, por alambres entretejidos, o por tubos ciclónicos.
Sección de almacenamiento de líquido
Los líquidos separados en las secciones anteriores se acumulan en la parte inferior del
separador, por lo tanto, se requiere de un tiempo mínimo de retención que permita
llevar a cabo el proceso de separación. También se necesita un volumen mínimo de
alimentación, en especial cuando el flujo es intermitente. Esta parte posee controles de
nivel para manejar los volúmenes de líquido obtenidos durante la operación.
En esta sección se almacena y descarga el líquido separado de la corriente de gas.
Esta parte del separador debe tener la capacidad suficiente para manejar los posibles
baches de líquido que se pueden presentar en una operación normal.
Además debe tener la instrumentación adecuada para controlar el nivel de líquido en el
separador. Esta instrumentación está formada por un controlador y un indicador de
nivel, un flotador y una válvula de descargo. La sección de almacenamiento de líquido
debe estar situada en el separador, de tal forma que el líquido acumulado no sea
arrastrado por la corriente de gas que fluye a través del separador.
3. Tipos de separadores
Los separadores se clasifican en tres tipos:
Verticales,
Horizontales y
Esféricos.
En cada uno de los modelos se hallan las cuatro secciones descritas anteriormente. De
ordinario, la selección del tipo de separador se fundamenta en la aspiración de alcanzar
los resultados deseados al menor costo.
Separadores verticales
Usualmente son usados para tratar entre corrientes bajas e intermedias de gas-petróleo
y corrientes con relativamente grandes cantidades de líquido. Estos manejan grandes
cantidades de líquidos sin permitir que partículas de líquidos sean arrastradas por la
salida del gas, y se puede considerar que el control de nivel del líquido no es tan crítico,
estos ocupan menos espacios debido a su posición vertical, y son utilizados en lugares
donde el espacio es limitado.
Separadores horizontales
Son usualmente la primera opción por su bajo costo. Estos son utilizados para manejar
grandes corrientes de gas-petróleo. Estos tienen una mayor interface de gas/líquido
debido a que posee una grande y larga sección de separación del gas. Estos son
fáciles de ensamblar y montar y requieren menos tuberías para conexiones de campo.
Esquema básico de un separador bifásico Horizontal y Vertical con sus
Separadores esféricos
Son unidades compactas de separación de forma esférica, utilizadas para gas de alta
presión y con volúmenes pequeños de líquidos. Son poco empleados en la industria del
petróleo. Este tipo de diseño es utilizable, con igual eficiencia, en separadores
horizontales, en los cuales el vorticismo pudiera representar un problema.
Los separadores esféricos ofrecen un medio barato y compacto del acuerdo de
separación. Debido a sus configuraciones compactas, este tipo de separador tiene un
espacio muy limitado y sobre todo en la sección de asentamiento de líquido. Además, la
colocación y la acción del control de nivel de líquido en este tipo de separador es más
crítica.
Separador Esférico y sus secciones internas (Martínez, 2005)
4. Fases de la separación
Aquí se describen las distintas fases que ocurren dentro del separador para llevar a
cabo la separación del fluido entrante:
Separación primaria
Es el cambio en la cantidad de movimiento de las fases a la entrada del separador, con
lo cual genera la separación gruesa de las fases. Esta zona incluye las boquillas de
entrada y los dispositivos de entrada, tales como los Deflectores.
Por lo general la corriente de entrada a un separador gas-líquido posee una velocidad
apreciable, por lo tanto, la cantidad de movimiento en la entrada al separador es alta.
Por este motivo es necesario usar dispositivos que reduzcan dicha velocidad del fluido
entrante, es decir, producir cambios en la cantidad de movimiento, tanto en la dirección
de los fluidos como en su aceleración.
El diseño de los deflectores se basa fundamentalmente en que deben resistir la carga
que origina el impacto de los fluidos a la entrada del separador. Entre los dispositivos
más ventajosos se encuentran los conos y las semiesferas, ya que estos son los que
producen la menor cantidad de perturbaciones y en consecuencia reducen los
problemas de emulsión los cuales se generan por la recombinación de los fluidos.
El segundo grupo son los de tipo ciclón, los cuales funcionan mediante fuerzas
centrifugas, en lugar de la agitación mecánica que caracteriza a los del primer grupo.
Los dispositivos más usados son los ciclónicos de chimenea o tangenciales.
Fuerzas gravitacionales
Dichas fuerzas son las que dominan el proceso de separación. Durante esta fase del
proceso de separación se observan zonas de fases continúa con gas, sobre la cual
actúan las fuerzas de gravedad, las cuales se encargan de decantar hasta cierto
tamaño de gotas de la fase pesada discontinua en la fase liviana continua.
También produce la flotación de hasta un cierto tamaño de gotas de la fase líquida
liviana, la cual es la fase discontinua, en la fase pesada continua.
Existe una velocidad crítica del gas, cuando se trabaja por debajo de ella, las fuerzas de
gravedad controlan el movimiento del gas. Por consiguiente, al diseñar esta sección es
necesario obtener una velocidad menor a la crítica, con el fin de lograr que las fuerzas
de gravedad hagan caer las gotas del líquido y que estas no sean arrastradas por el
gas. Al conocerse esta velocidad se puede saber cuál sería la sección transversal
mínima del separador.
Extracción de neblina o coalescencia
Dichas fuerzas son las que dominan el proceso de separación. Durante esta fase del
proceso de separación se observan zonas de fases continúa con gas, sobre la cual
actúan las fuerzas de gravedad, las cuales se encargan de decantar hasta cierto
tamaño de gotas de la fase pesada discontinua en la fase liviana continua.
También produce la flotación de hasta un cierto tamaño de gotas de la fase líquida
liviana, la cual es la fase discontinua, en la fase pesada continua.
Existe una velocidad crítica del gas, cuando se trabaja por debajo de ella, las fuerzas de
gravedad controlan el movimiento del gas. Por consiguiente, al diseñar esta sección es
necesario obtener una velocidad menor a la crítica, con el fin de lograr que las fuerzas
de gravedad hagan caer las gotas del líquido y que estas no sean arrastradas por el
gas. Al conocerse esta velocidad se puede saber cuál sería la sección transversal
mínima del separador.
Extracción de neblina o coalescencia
En el proceso de separación por coalescencia, hay caso en que las gotas no pueden
ser separadas porque tienen un tamaño muy pequeño, es por ello que se requiere que
las gotas adquieran un mayor tamaño, lo por cual ocurre, a través de proceso de
coalescencia, con lo cual tales gotas alcancen un tamaño lo suficientemente grande
para que puedan separase por gravedad, para que este proceso tenga una mayor
eficiencia se requiere tener elementos como eliminadores de niebla.
Las gotas muy pequeñas no pueden ser separadas por gravedad. Estas se unen, por
medio del proceso de coalescencia, para formar gotas mayores, las cuales se acercan
lo suficiente como para superar las tensiones superficiales individuales y poder de esta
forma separarse por gravedad. Este proceso ocurre fundamentalmente con las
moléculas de agua es fase líquida, y es desde luego una forma de separación ya que al
alcanzar las moléculas un tamaño suficiente, son separadas por gravedad, que está
relacionado con el tamaño de las moléculas. En la figura 2.5 se presenta en forma
esquemática un proceso de coalescencia. Este movimiento casi siempre ocurre, solo
con las moléculas de agua, por lo tanto es aplicable en la separación Petróleo- Agua,
luego las gotas de agua al obtener un tamaño suficiente calen al fondo del separador
por gravedad.
El proceso de coalescencia se inicia al ocurrir choques entre gotas con fuerza
suficientes para romper la película interfacial. Una vez en contacto físico, el proceso se
completa por fuerzas superficiales. Sistemas de coalescencia en los separadores
obligan al gas a fluir por un camino tortuoso. La cantidad de movimiento de las gotas les
causa choques entre gotas, formando gotas de mayor tamaño. Estas gotas de mayor
tamaño pueden separarse del gas por gravedad.
Las redes de alambres o mallas son típicos sistemas de coalescencia usados en los
separadores bifásicos.
Recepción de líquidos
Esta parte se diseña sobre la base del lapso que un pequeño volumen del líquido
permanece en el separador, el cual se denomina tiempo de retención y debe ser tal que
permita la salida del gas atrapado en el fluido. Para un separador de tres fases, el
tiempo de retención debe ser suficiente para hacer posible la separación del crudo en el
agua y viceversa. Cuando la emulsión se mueve a lo largo del separador, el agua debe
quedar libre de petróleo y el crudo, libre de gotitas de agua. El diseño obliga a que el
tiempo de permanencia del crudo en el recipiente sea mayor que el lapso requerido
para que cada una de las fases quede completamente limpia.
Si se calculan las velocidades de asentamiento y se conoce el nivel del líquido, se
puede estimar el tiempo de retención, el cual se obtiene dividiendo la distancia máxima
que las partículas de líquidos deben recorrer entre la velocidad de asentamiento.
5. Componentes internos y externos en separadores
Para que el proceso de separación y, además impedir problemas de operación aguas
abajo del separador, dentro del separador se incluyan ciertos aparatos, los cuales serán
conocidos genéricamente como “componentes internos”, entre los más conocidos se
tienen:
Deflectores
Estos dispositivos internos adosados a las boquillas de entrada, se emplean para
producir un cambio en la cantidad de movimiento o de dirección del flujo de la corriente
de entrada, y así producir la primera separación mecánica de las fases.
Además de generar, un patrón de flujo dentro de recipiente que facilite la separación
final de las fases, reduciendo con ello el tamaño de la boquilla de entrada, y en cierta
medida, las dimensiones del separador a diseñar, los cuales son de importancia sobre
todo para controlar la velocidad de ingreso al separador.
Extractor y placas rompedoras de Niebla
Los eliminadores de niebla son aditivos que se colocan para eliminar pequeñas gotas
de líquido que no pueden ser separadas por la simple acción de la gravedad.
En el caso de los rompedores de niebla, son utilizados cuando esta se puede presentar
en la interface como burbujas de gas que escapan del líquido, por esto es usual forzar a
la niebla para que pase a través de una serie de placas o tubos paralelos inclinados, los
cuales ayudan a coalescer a las burbujas.
Rompe Vórtice
Estos utensilios están adosados internamente a las boquillas de líquido y su función es
evitar el arrastre de burbujas de vapor, en la corriente que dejar el separador. El
arrastre es toda porción de sólidos y/o líquidos presentes en la tubería de gas. El
arrastre es un fenómeno complejo donde la gran cantidad devariables que entran al
juego.
Es necesario instalar esto rompe vórtices en separadores horizontales de gran longitud,
los cuales son placas verticales espaciadas a lo largo de la interface gas líquido y
perpendiculares al flujo.
Podemos hablar de “componentes externos” como lo son:
Cuerpo, El cuerpo del separador es de forma cilíndrica o esférica y de tamaño variable,
dependiendo de las condiciones del diseño.
Válvula de Descarga del Líquido, Está en la parte inferior del separador y según la
altura del líquido permite su salida.
Válvula de Entrada, Se encuentra casi a la mitad del separador. Permite la entrada de
la mezcla bifásica en el recipiente separador, y con ello dar inicio al proceso de
separación. Ubicado en la línea de salida de gas y gobierna la válvula de presión del
gas.
Control de Nivel, Es un dispositivo que rige la apertura o cierre de la válvula de salida
del líquido.
Cristal de Nivel, El cristal de nivel debe estar colocado a una altura que permita un
control visual de nivel del líquido dentro del separador.
Boquillas, Son elementos que permiten la entrada y salida del fluido antes y después
de ocurrida la separación. Las boquillas generalmente son del mismo tamaño que la
tubería, no obstante si se prevé que puede ocurrir arrastre en la superficie del líquido el
diámetro de la boquilla puede cambiar a un valor mayor.
Estos accesorios representan un parámetro muy importante en el proceso de
separación, debido a que el tamaño de los mismos determina la velocidad del fluido a la
entrada y salida del separador. De esta manera si se tiene un orificio de entrada muy
pequeño, la velocidad del fluido a la entrada del separador será alta, mayor a 30 pie/s, y
por ende, la velocidad del gas será mayor también, ocasionando una fuerte tendencia al
arrastre de líquido por la corriente de gas. De igual manera un diámetro muy pequeño
en las boquillas de salida de gas y de líquido puede ocasionar escape de gas en la
corriente de líquido por la alta velocidad y la restricción de tamaño para dejar salir el
volumen de procesado.
6. Parámetros que influyen en el diseño de separadores
Composición del fluido que se va a separar
La mayoría de los diseñadores no analiza en fluido antes del diseño, sino que
simplemente parte de un determinado volumen, sin embargo para un correcto diseño se
debe manejar en forma clara el concepto de equilibrio de fases, separación instantánea,
ya que será la única manera, en que se pueda manejar la cantidad de líquido y gas a
separar bajo las condiciones de presión y temperatura de operación.
Presión y Temperatura de operación
Estos son parámetros de gran importancia de manejar en el diseño de los separadores,
ya que afectan la operatividad del separador, además que influyen en forma directa en
la mayoría de los otros parámetros, que definen la eficiencia del proceso de separación.
Determinación del Factor de Compresibilidad
El valor de Z determina el volumen del gas en las condiciones de operación. El
diseñador deberá seleccionar el modelo más conveniente para que los resultados
coincidan con los valores de campo. El factor de compresibilidad se puede determinar,
por alguno de los métodos como lo son los métodos computacionales o las ecuaciones
cúbicas las cuales son las más utilizadas.
Tiempo de retención asignado al liquido
La normativa de PDVSA recomienda la selección del tiempo de residencia del petróleo,
con base en la gravedad API del fluido. Dicho esto, un petróleo mayor de
40° API deberá tener un tiempo de residencia de 1,5 minutos. Para fluidos entre
25° API y 40° API, se recomienda reservar entre 3,0 y 5,0 minutos para petróleos
pesados y/o espumosos. Es por esto que a la hora de especificar y adquirir una unidad
de separación es necesario tomar en cuenta las características del fluido.
Velocidad critica del gas
Este es uno de los factores que con mayor énfasis influye en la respuesta. La elección
del valor de la constante K y la determinación de la velocidad dentro del recipiente son
las decisiones más importantes al hacer la selección. Todo está en intima conexión con
el diseño interno del separador y debe corresponderse con la máxima velocidad
garantizada para que la separación se produzca con eficiencia.
Caudal del gas en condiciones normales
Es necesario conocer los volúmenes de gas y de líquido que se van a manejar durante
la vida útil del proyecto. La variación de estas cantidades en el tiempo y el impacto de
los cambios estacionarios obligan a verificar el comportamiento del separador en las
condiciones más desfavorables.
7. Separadores Tetrafásicos
Los cuales generalmente se utilizan más que todo en los procesos petroleros, en los
cuales se ha previsto, adicionalmente, una sección para la separación de la espuma
que suele formarse en algunos tipos de fluidos, esto es de importancia ya formación de
espumas, tiene una fuerte influencia, en la determinación de la Eficiencia del proceso
de separación.
Generación de espuma
Las espumas son de fácil generación. Son emulsiones esféricas separadas por
películas de líquidos que pueden tener hasta varios pies de espesor. Las espumas
tienen la característica de perecer frente al drenaje del líquido y formar poliedros.
Separación de Crudo Espumante
Cuando la separación es reducida en ciertos tipos de crudo, pequeñas esferas
(burbujas) de gas son encapsuladas en una película delgada de petróleo cuando el gas
sale de solución. Esto puede resultar en espuma que esta siendo dispersada en el
petróleo y crea lo que es conocido como crudo espuma
El petróleo es mas propenso a formar espuma cuando (1) la gravedad API menor a 40
ºAPI, (2) la temperatura de operación es menor a 60 ºF, y (3) el crudo es viscoso, con
una viscosidad mayor 50000 SSU (Aprox. 53 cp).
La espuma reduce enormemente la capacidad de los separadores de petróleo y gas
debido a que se requiere un tiempo retención mayor para separar adecuadamente una
cantidad dada de crudo espumante. El crudo espumante no puede ser medido
adecuadamente con medidores de desplazamiento positivo o con recipiente de
medición volumétrica convencional. Estos problemas, combinados con la pérdida
potencial de petróleo y gas debido a la separación inapropiada, enfatiza la necesidad
de procedimiento y equipos especiales para manejar el crudo espumante.
El separador vertical mostrado en la figura 1.10 puede ser utilizado para manejar crudo
espumante. Como el crudo baja en cascada por las placas internas de la unidad, las
burbujas de la espuma pueden ser rotas. Este diseño puede incrementar la capacidad
del separador para manejar crudo espumante de un 10 a 50 %. Los principales factores
que contribuyen al "rotura" del crudo espumante son el asentamiento, agitación,calor,
químicos, y fuerzas centrifugas; estos factores o métodos para reducir o detener la
formación de crudo espuma son también utilizados para remover el gas entrampado en
el petróleo.
Métodos Químicos para el Rompimiento de la Espuma
También existen dos métodos químicos, para el rompimiento de la espuma. Uno de
ellos se fundamenta en causar la desestabilización de la sustancia a ser adsorbida. El
otro método consiste en realizar cambios químicos en la capa de adsorción, dejando
una estructura nueva. Aunque, quizás una forma eficiente de romper las espumas, es
con la acción de los rompedores de espuma química, en vista que los antiespumantes
efectivos causan una rápida desintegración de la espuma
Ventajas y desventajas de los tipos de separadores tetrafasicos
Horizontales Verticales Esféricos
Ventajas Desventajas Ventajas Desventajas Ventajas Desventajas
Mayor capacidad
para manejar gas.
Más económicos.
Fáciles de instalar.
Adecuados para
manejar aceite con
alto contenido de
espuma.
No adecuados para
el manejo de arena
o lodo.
Control de nivel es
crítico.
Fácil limpieza.
Control de nivel no
crítico.
Recomendados
para flujos de pozos
que producen por
bombeo.
Menos tendencia a
re-vaporización de
líquidos
Más costosos.
Difíciles de instalar.
Diámetro debe ser
mayor que el de un
horizontal para
manejo de misma
cantidad de gas.
Más baratos que los
horizontales.
Más compactos que
los horizontales.
Limpieza más fácil
que los verticales.
Diferentes tamaños
disponible
.
Espacio de
Separación limitado
3. CONCLUSIÓN
Los separadores tetrafasicos tienen la función de separar las 3 fases (agua, petróleo y
gas) y por último la espuma continua de petróleo que contiene burbujas de gas
dispersas producidas en el cabezal del pozo, procedente de yacimientos de petróleo
pesado bajo. Y así obtener las fases separadas y enviarlas a distintos procesos para
ser tratados.
4. ANEXOS
Separadores tetrafásicos de alta presión
para la separación del petróleo crudo
Destinados a la separación de la fase pesada,
al desgasificado de los líquidos con una
posterior separación del gas de las gotas del
fluido y separación de los líquidos no
mezclables de diversa densidad.
Características:
separador horizontal tetrafásico de alta presión
separador tetrafásico con un volumen de 100 barriles hasta 250 barriles
instalaciones compactas
conductos con una presión operativa desde los 3 000 psi hasta los 10 000
psi
medidas desde las 3 hasta las 8 pulgadas
diferentes formas de suministro con bombas
bombeo de aceite/agua
desplazamiento de partículas secas
bombas de humidificación interna
datos completos
sistema programable para la vigilancia de todas las
presiones
control de toda la bomba, las válvulas y del
funcionamiento de la válvula reguladora
Magnitudes:
Longitud: 40 pies (12,2 m)
Ancho: 8 pies y 6 pulgadas (2,59 m)
Altura: 9 pies y 6 pulgadas (3,2 m)
Peso (aproximado): 7300 kg
BIBLIOGRAFÍA
https://www.yumpu.com/es/document/view/26011568/anexo-i-repositorio-ute-universidad-tecnologica-
equinoccial/55
http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/f/foamy_oil.aspx
http://www.ence.ch/esp/equipment_ngd.php#four-phase-separator
http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/16857/1/53935_1.pdf