INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE BOMBEO MULTIFASE · 2010. 11. 10. · sistema de sellos a definir...

Multiphase BoostingMultiphase Boosting

BornemannBornemann

INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA DE BOMBEO MULTIFASEBOMBEO MULTIFASE


BornemannBornemann

�� REDUCCIÓN DE INSTALACIONESREDUCCIÓN DE INSTALACIONES

�� REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTOREDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASESISTEMA DE BOMBEO MULTIFASEOBJETIVOS

�� REDUCCIÓN DE VENTEO EN ANTORCHAREDUCCIÓN DE VENTEO EN ANTORCHA

�� AUMENTO DE PRODUCCIÓN Y VIDA ÚTIL DEL POZO AUMENTO DE PRODUCCIÓN Y VIDA ÚTIL DEL POZO


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MANIFOLDSEPARADOR

AP

SEPARADOR

BP

QUEMA DE GAS

COMPRESOR

A PLANTA DE PROCESO DE GAS

REDUCCIÓN DE INSTALACIONES Y COSTOSREDUCCIÓN DE INSTALACIONES Y COSTOS


SEPARADOR

DE PRUEBA

SEPARADOR DE AGUA

TRATAMIENTO DE AGUA

TANQUE DE ALMACENAMIENT

O

BOMBAS DE TRANSFERENCIA

ESTACIÓN CONVENCIONAL


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MANIFOLD

A ESTACIÓN DE SEPARACIÓN CENTRAL

REDUCCIÓN DE INSTALACIONES Y COSTOSREDUCCIÓN DE INSTALACIONES Y COSTOS


BOMBA MULTIFASE

ESTACIÓN MULTIFASE


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REDUCCIÓN DE QUEMA DE GAS EN ANTORCHA



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Presión


Presión

Caudal del pozo

Pérdida de carga sistema

∆P MPP

Incremento Q

Producción natural


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�� Condición permanentemente Condición permanentemente cambiante del patrón de flujocambiante del patrón de flujo

�� Contenido de sólidosContenido de sólidos

�� Manejo del contenido de gasManejo del contenido de gas

SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASESISTEMA DE BOMBEO MULTIFASEEL DESAFÍO

]bpd[Q

]scfd[QGOR

Q

QGVF

K288T

pbar1

QT

Tp

pQQ

QQQQ

crudo

stdgas

mix

adgas

admisión

admisiónstd

std

admisión

admisión

stdstdgasadgas

adgasaguacrudomix

−

−

−−

−

=

=

××=××=

++=Caudal de gas Caudal de gas y relaciones y relaciones característicascaracterísticas


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�� AREAS EN DECLINACIÓN Y DE BAJA PRESIÓNAREAS EN DECLINACIÓN Y DE BAJA PRESIÓNDespresurización de la cabeza de pozo e incremento de la producción

��AREAS MARGINALESAREAS MARGINALESConexión de áreas pequeñas a yacimientos centrales

��OFFOFF--SHORESHORE

SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASESISTEMA DE BOMBEO MULTIFASEAPLICACIONES

��OFFOFF--SHORESHOREConexión de satélites a plataforma de servicios

��REEMPLAZO DE INSTALACIONES DE SEPARACIÓNREEMPLAZO DE INSTALACIONES DE SEPARACIÓNReducción de mantenimiento

��NUEVOS PROYECTOSNUEVOS PROYECTOS


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Diseño en base a la bomba de doble tornillo con bancadas externas, probada exitosamente desde hace más de 50 años

Brida descarga

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PARTES PRINCIPALES

Brida admisión


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Corte horizontal



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Husillos o tornillos


Estator o liner


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Engranajes desincronización



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Carcasa

Liner

Corte horizontal


Ejes

Sellos

Husillos


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Carcasa

Liner

Vista vertical


Ejes

Husillos


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Estator reemplazable



BornemannBornemann

Carcasa


husillo


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CORTE VERTICAL

MPC LP MPC HP



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VALVULA DE

RECIRCULACIÓN INTERNA


VALVULA DE BY PASS

INTERNA


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Sellos Mecánicos Simple - Doble


Sistema de sellos

A DEFINIR EN FUNCIÓN DE:

CONTENIDO DE SÓLIDOS

PRESIÓN DE TRABAJO

TEMPERATURA

AGENTES QUÍMICOS

NIVEL DE ASISTENCIA ACEPTADO

SIMPLE / DOBLE

TIPOPLANES DE ASISTENCIA

API 32, 52, 53 Y VARIANTES


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Plan API 32

MEDIUM SIDE

FLUSHING

BUFFER

Con agua de formación:

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO SISTEMAS DE SELLADO

Con agua de formación:


BornemannBornemann

Plan API 32

Con agua dulce:


MEDIUM SIDE

FLUSHING

BUFFER


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Plan API 52 (alternativo)



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Plan API 53 (C)sello doble



BornemannBornemann

Q

∆PQ

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

RPM

RPM


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∆P

( )

( )( )p,,AƒQ

,,pƒQ

QQQ

Qnn

QQ

h,DƒQ

2/13/1vr

3/1J

vrJ

reffillth

kth

−

−

∆υ=∆

ψυ∆=∆

∆+∆=∆

∆−×η×=

= Caudal teórico

Caudal real

Recirculación interna

Recirculación entre tornillos y estator

Recirculación válvula interna

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

( )

( )

)h,,ƒ(p

),ƒ(n

n,ƒP

P36

pQP

36pQ

P

1ejemax

circmax

3/43/1fr

frth

req

thth

vr

−υφ=∆

νυ=

υ=

+∆×=

∆×=

válvula interna

Potencia teórica

Potencia requerida

Potencia de pérdidas

Velocidad máxima

Presión diferencial máxima


BornemannBornemannBOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO ESQUEMA BÁSICO DE INSTALACIÓN


BornemannBornemann

Sistema

paquetizado

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO ESQUEMA BÁSICO DE INSTALACIÓN


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CAUDAL

Serie MSL hasta 50 m3/hSerie MPC LP hasta 1800 m3/hSerie MPC HP hasta 2000 m3/h

PRESIÓN DIFERENCIALSerie MSL hasta 12 bar (175 psi)

MSLMSL

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO RANGOS DE APLICACIÓN

Serie MSL hasta 12 bar (175 psi)Serie MPC LP hasta 50 bar (725 psi)Serie MPC HP hasta 70 bar (1015 psi)

CONTENIDO DE GAS (GVF)Serie MSL hasta 98%Serie MPC LP hasta 96%Serie MPC HP hasta 99,9%

MPCMPC--LPLP

MPCMPC--HPHP


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�� PLAN DE MANTENIMIENTOPLAN DE MANTENIMIENTO

��Recorrido diario (inspección visual, vibraciones, r uido, goteos)Recorrido diario (inspección visual, vibraciones, r uido, goteos)

��Recambio de aceite de bancadas (2000 h)Recambio de aceite de bancadas (2000 h)

��Recambio de fluido de selladoRecambio de fluido de sellado

��Reemplazo de sellos mecánicos (esperado: 2 años)Reemplazo de sellos mecánicos (esperado: 2 años)

BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO BOMBA MULTIFASE DE DOBLE TORNILLO CONSIDERACIONES DE MANTENIMIENTO

��Reemplazo de rodamientosReemplazo de rodamientos

��Reemplazo de partes blandas (o’rings, retenes)Reemplazo de partes blandas (o’rings, retenes)

��Reemplazo de tornillos y estator Reemplazo de tornillos y estator

��Mantenimiento conjunto de la estación (motores, vál vulas, Mantenimiento conjunto de la estación (motores, vál vulas, trafo, bombas y compresores auxiliares)trafo, bombas y compresores auxiliares)


BornemannBornemannBOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA

MEDIO: crudo + agua + gas

MODELO: MPC LP 7T.3zk-67

CAUDAL: mix 215 m3/h @inlet(@ 1380 rpm) gas 2500 sm3/d

liq. 70 m3/h

PRESIÓN: admisión 3 barg

CONDICIONES DE DISEÑOCONDICIONES DE DISEÑO

Yacimiento Cerro Dragón (Chubut)

PRESIÓN: admisión 3 bargdescarga 22 bargdiferencial 19 bar

GVF: 30%

POTENCIA: MPC 172 kW

SELLOS: modelo Burgmann HJ 42config. simple

API plan 52

PROVISIÓN: skid con sistema de asistencia de sellosVFD y tablero de control con PLC


BornemannBornemannBOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINAYacimiento Cerro Dragón (Chubut)


BornemannBornemannBOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINAYacimiento Vizcacheras (Mendoza)

MEDIO: crudo + agua + gas

MODELO: MPC LP 8.5zk-67 / 50


liq. 163 m3/h

PRESIÓN: admisión 2 barg (actual 1-1.5 barg)descarga 20 barg


descarga 20 bargdiferencial 18 bar

GVF: 54%

POTENCIA: MPC 220 kW


API plan 32 (con agua dulce)

PROVISIÓN: compresor a eje libre y base.


BornemannBornemannBOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINAYacimiento Vizcacheras (Mendoza)

Estación Cañada Dura 8


BornemannBornemannBOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINAYacimiento Loma La Lata (Neuquén)

MEDIO: gas directo de pozo

MODELO: MPC HP 335-50

CAUDAL: mix 412 m3/h @inlet(@ 1425 rpm) gas 100.000sm3/d

liq. 34m3/d

PRESIÓN: admisión 10 bargdescarga 45 barg



GVF: 99,7%

POTENCIA: MPC 458 kWcooler 230kW

SELLOS: modelo Burgmann SHF-DX/115-Exconfig. doble

API plan 53C (presurizado)

PROVISIÓN: compresor y aeroenfriador integradosshelter con VFD, PLC y equipos auxiliares.


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GAS

MAIN GAS

PIPELINE

GAS

COMPRESSION

FLARE

65 barg

WET GAS COMPRESSIONWET GAS COMPRESSION

MPC-335

Compression Unit

BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINAYacimiento Loma La Lata (Neuquén)

USP

WATER

BORNEMANN MPC 335-50

45→10 barg

GAS WELLCONDENSATES

45 barg

Primary Separation Units


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MEDIO: condensados de gas natural

MODELO: MPC HP 168-52


liq. 24 m3/d

PRESIÓN: admisión 1 bargdescarga 14 barg

BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINA


Yacimiento Loma La Lata (Neuquén)


GVF: 87%

POTENCIA: MPC 71 kW


API plan 52

PROVISIÓN: dos compresores integrados en un skid común.con VFD y tablero de control con PLC


BornemannBornemann15

-20

Gas

wel

ls

per

US

P

CONDEN-SATES

GAS

USP 1

MAIN GAS

PIPELINE

WATER SEPARATING

FILTERINGSTABILIZATION STORAGE

TANKS

GAS

COMPRESSION

GAS

COMPRESSION

GAS

COMPRESSION

TURBO

PUMP STATION

FLARE

65 barg

45→10 barg

15 barg

15→1 barg

BOOSTING DE CONDENSADOSBOOSTING DE CONDENSADOS

BOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINABOMBAS INSTALADAS EN ARGENTINAYacimiento Loma La Lata (Neuquén)

USP 13

USP 2

USP 14

5-20km

Con

dens

ates

pip

elin

e

24 k

m BORNEMANN MPC 168-52

BORNEMANN MPC 168-52

TANKS

WATERTO

REFINERY

LTS1

PUMP STATION

EMERGENCY

SEPARATOR

WATER

Primary Separation Units

Compression Unit


BornemannBornemannSISTEMA DE BOMBEO MULTIFASESISTEMA DE BOMBEO MULTIFASEEL FUTURO: SUBSEA

Configuración tradicional

Subsea Booosting

Extraído de MPUR 2002


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Actualmente en desarrollo con algunas unidades funcionando en prueba

Instalación de pequeñas plataformas de servicios.

Profundidades de hasta 1600m

Se prevé plazos de operación sin mantenimiento de 5 años

SISTEMA DE BOMBEO MULTIFASESISTEMA DE BOMBEO MULTIFASEEL FUTURO: SUBSEA

mantenimiento de 5 años

Uso de conductos de fluidos control y potencia integrados


BornemannBornemann

Cualquier información adicional consulte en:Cualquier información adicional consulte en:

[email protected]@bornemann.comwww.bornemann-ar.com

bornemann.wordpress.com

Muchas gracias.Muchas gracias.

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