Sellado en Crudos PesadosPlataforma North Cormorant de Shell en el mar del norte

DefinicionesEl petrleo (del griego: , "aceite de roca") es una mezcla compleja no homognea de hidrocarburos insolubles en agua.

El petrleo est formado por hidrocarburos, que son compuestos de hidrogeno y carbono, en su mayora parafinas, nfrenos y aromticos. Junto con cantidades variables de derivados hidrocarbonados de azufre, oxigeno y nitrgeno, cantidades variables de gas disuelto y pequeas proporciones de componentes metlicos. Tambin puede contener, sales y agua en emulsin.

Definiciones

Los componentes tiles del petrleo se obtienen por destilacin fraccionada en las refineras de petrleo. Los componentes no deseados, como azufre, oxgeno, nitrgeno, metales, agua, sales, etc., se eliminan mediante procesos fsico-qumicos.

DefinicionesClasificacin del petrleo segn su Gravedad APIRelacionndolo con su gravedad, API clasifica el petrleo en "liviano", "mediano", "pesado" y "extrapesado".Crudo liviano o ligero, es definido como el que tiene gravedades API mayores a 31,1 API Crudo medio o mediano es aquel que tiene gravedades API entre 22,3 y 31,1 API. Crudo pesado es definido como aquel que tiene gravedades API entre 10 y 22,3 API. Crudo extrapesado es aquel que tiene gravedades API menores a 10 API. A estos crudos tambin se les denomina bitmenes

CrudosLos crudos livianos convencionales exhiben una alta tasa de produccin y bajo costo, ellos han sido explotados antes que otros tipos de petrleo. En consecuencia, los crudos convencionales representan una fraccin decreciente de los petrleos que quedan en la Tierra. Adicionalmente, los recursos convencionales de petrleo, se estiman tambin bajo las formas de crudos pesados y extrapesados. .

Crudos PesadosLos petrleos pesado y extrapesado difieren de los petrleos livianos por su alta viscosidad (resistencia a fluir) a temperatura de yacimiento, alta densidad (baja gravedad API) y un significativo contenido de nitrgeno, oxgeno, azufre y metales pesados. Ellos se comparan con los residuos de refinacin. La mayora de los crudos pesados se encuentra en las mrgenes de yacimientos y se cree que son residuos de crudos livianos que han perdido su liviandad molecular por degradacin bacterial, deslaves y evaporacin.

Crudos PesadosLa mayor acumulacin mundial de crudos extrapesados est en Venezuela (Faja del Orinoco) la cual contiene el 90% de los recursos medidos como petrleo extrapesado en sitio. En Sur Amrica est un 61% de las recursos mundiales de crudos pesados tcnicamente recuperables (en adicin a los hidrocarburos del Orinoco existen en Sur Amrica otros 40 mil millones de barriles de crudos pesados). En Alberta, Canad, est un 81% de los recursos mundiales de bitumen natural tcnicamente recuperables.

Crudos PesadosDesde hace un tiempo han venido ocurriendo cambios significativos en la industria del petrleo que han repercutido en los patrones de consumo de sus productos, con efectos importantes en las refineras. El uso eficiente de crudos pesados en los procesos de refino es cada vez ms frecuente, debido a factores como la escasez de crudos ligeros e intermedios en el mundo y al continuo incremento de la demanda de productos blancos libres de contaminantes.

Crudos PesadosExperiencia en la produccin de crudos pesados ha demostrado que la mayora de los sistemas convencionales de produccin y tratamiento son ineficientes. La produccin, tratamiento, almacenaje y transferencia a travs de oleoductos de crudos de alta viscosidad estn asociados a problemas tcnicos de alta severidad. Estos serios problemas se traducen en incrementos anuales de los costos de operaciones y consecuentemente en una reduccin significativa en las ganancias de las empresas productoras.

Crudos PesadosProblemas tales como incremento de paradas de produccin, tratamientos costosos y exceso de mantenimiento son atribuidas a la alta viscosidad de los crudos. La mayora de los crudos pesados producidos y tratados a nivel de campo de produccin no renen las condiciones mnimas de venta para la transportacin internacional y requieren ajustes costosos en el punto de embarque.

Crudos PesadosEn los actuales momentos existen mtodos para producir, tratar, almacenar y transportar crudos pesados eficientemente, tambin existen modelos matemticos y metodologa probada para obtener las condiciones mnimas de viscosidad de los crudos en el fondo del pozo, de tal manera que un pozo de petrleo pesado podra ser producido como un pozo de petrleo mediano, incrementando de esta manera las reservas recuperables del yacimiento. Los Mtodos de recuperacin trmica han demostrado ser los mas eficientes en la recuperacin de petrleos pesados.

Crudos PesadosMtodos de Produccin de Crudos de Alta Viscosidad1. Inyeccin de agua y ajuste con diluente.2. Sistema Hmedo de Produccin.3 Inyeccin de Crudos Medianos y/o livianos4 Mtodo de ajuste- diluente en el fondo del pozo5. Inyeccin de Diluente con reciclaje.6. Sistema de Calentamiento y ajuste con diluente7. Sistema de Empaque con ajuste de Diluente8. Emulsificacin en el fondo del pozo con emulsificadores- non inicos.

Crudos Pesados en ColombiaHasta la fecha, se estima que en Colombia se han encontrado entre 7.000 y 8.000 millones de barriles de Petrleo Original en Sitio (POES) de crudos pesados. De este potencial, entre el 70% y 75% (5.000 a 6.000 millones de barriles) se concentra en tres campos de la cuenca de los Llanos Orientales: Castilla y Chichimene, operados directamente por Ecopetrol; y campo Rubiales en el contrato de asociacin con la compaa Meta Petroleum. El restante 20% y 25% del potencial de POES se localiza en el Magdalena Medio, es decir unos 2.000 millones de barriles.

Sellos MecnicosEl manejo de crudos pesados se efecta por medio de bombas que pueden ser:Centrifugas en voladizo o multietapas, horizontales o verticales.Bombas rotativas de tornillos o engranajesBombas de cavidad progresivaBombas electro sumergibles.

Dependiendo del tipo de bomba y de las caractersticas del crudo se seleccionan los sellos mecnicos

Sellos MecnicosEl manejo de crudos pesados se efecta por medio de bombas que pueden ser:Centrifugas en voladizo o multietapas, horizontales o verticales.Bombas rotativas de tornillos o engranajesBombas de cavidad progresivaBombas electro sumergibles.

Dependiendo del tipo de bomba y de las caractersticas del crudo se seleccionan los sellos mecnicos

Sellos MecnicosPara bombas centrfugas en el manejo de crudo pesado en presiones bajas e intermedias se usan sellos de empuje tipo 8B1, 8B1-0 y 48, sin embargo la tendencia del crudo a depositarse en el rea atmosfrica puede ocasionar atascamiento en los sellos y daos en el sistema de arrastre por efecto del torque.

Sellos MecnicosEl efecto del torque excesivo se puede solucionar seleccionando un sello con un sistema de arrastre con capacidad de resistir este esfuerzo, como por ejemplo el sello tipo 8B1V o reducir la viscosidad del crudo efectuando un precalentamiento antes de arrancar la bomba, lo que evita el dao en las caras pero no resuelve el problema de atascamiento por acumulacin de crudo

Sellos MecnicosEn altas presiones, sellos mas robustos como el 8BV y los sellos RREP o FRSP de Flexibox son las mejores alternativas.Los sellos 8BV se pueden combinar con el sello S48 si el plan es 52 o 48SC si el plan es 72/75.Los sellos RREP y FRSP se pueden combinar con el sello SBOP para el plan 72/75

Sellos MecnicosLa acumulacin de crudo en el lado atmosfrico generalmente se soluciona inyectando vapor o agregando un solvente si la temperatura que se maneja es baja.Tambin se usa el arreglo de sellos duales no presurizado ( plan 52) con liquido amortiguador diesel si la temperatura es cercana al medio ambiente.El arreglo dual no presurizado con sello seco en el lado atmosfrico e inyeccin preferiblemente de nitrgeno (plan 72) y drenaje del crudo hacia un acumulador (plan 75) es una buena opcin.

Sellos MecnicosPara las bombas rotativas con bajas presiones generalmente se usan se usan sellos tipo 8-1 o tipo 1, pero si se manejan altas presiones y la cavidad de sellado lo permite, el sello debe ser balaceado (8B1, 8B1-0, 8B1V, 8BV, RREP, FRSP, etc.) con plan 32 o arreglo de sellos duales con plan 54.

Sello FRSP con resortes estacionarios sin contacto con el producto

Sellos MecnicosEn las bombas de cavidad progresiva y electro sumergibles, generalmente se usan los sellos tipo 2 y 8-1. Si la presin es elevada los sellos deben ser balanceados para lo cual los sellos se instalan en una camisa.

Componentes de una Bomba

CarcazaArea de SelloImpulsoresEjeComponentes de una Bomba

Tipo 2A Anillo PrimarioB ResorteC Fuelle ElastomericoD RetenedorE Banda de arrastreF Soporte del ResorteCaractersticas:

No balanceado Arrastre positivo Resorte nico Capacidad de autoalineacin No se atasca

Capacidad:

Temperatura: -40C/-40F hasta 205C/400FPresin: Tipo 2: hasta 29 Bar / 425 psi Tipo 2B: hasta 82 Bar / 1200 psig.

Aplicaciones:

Industrias Papeleras, Petroqumicas, Qumicas, Alimentos, Generacin Elctrica.Bombas, mezcladores, agitadores, compresores de refrigeracinTipo 2/2B

Bomba Electro Sumergible

Montaje Sello Tipo 2