Ing. Leonardo Jorge
PDVSA-INTEVEP
Diseño de un “Nuevo Método” de Internos (Trim) de Válvulas, para Optimizar los Procesos
• Objetivo
• Ubicación Geográfica
• Introducción
• Antecedentes
• Descripción del “Nuevo Diseño” de los Internos
• Evaluación
• Análisis de Resultados
• Conclusiones
ContenidoContenido
ObjetivoObjetivo
Presentar los resultados de la evaluación de la nueva Válvula LJ, con el “Nuevo
Método” (Trim) para controlar la inyección de diluente y gas, con el objeto de
optimizar la producción de la producción de Petróleo.
La eficiencia en la producción de los pozos, depende de la precisión de los instrumentos de control y medición. El volumen de la inyección de diluente y del gas, deben ser controlados con precisión por la válvula seleccionada para todo el rango de operación, adaptándose a los cambios en las condiciones de las variables del proceso.
La optimización y la eficiencia en la producción es una necesidad urgente para mantener el volumen de producción requerido por la demanda de crudo mundial. Este Nuevo Método a resultado ser el más preciso conocido.
La optimización de la producción de crudo Pesado, Extra-Pesado (P/XP) y Liviano Mediano (L/M), demanda precisión en el control de la viscosidad y del volumen del fluido inyectado. La inyección de diluente es la práctica comúnmente usada para crudo P/XP en la Faja Petrolífera del Orinoco (FPO), esto demanda alta precisión en el volumen inyectado. Para pozos de L/M, se debe controlar con precisión el flujo de gas para el Levantamiento Artificial con Gas (LAG) .
IntroducciónIntroducción
AntecedentesAntecedentes
Válvula con “Nuevo Método” instalada en la inyección de diluente.
Fig. 1Fig. 1
Set PointSet Point
FlujoFlujo
Antes Después
Instalación del “Nuevo Método”
Instalación automática y manual de válvulas con el “Nuevo Método”. Para cualquiera de las dos instalaciones, las válvulas controlan el flujo con igual
precisión.
Automatica – PDVSA Automatica – PDVSA Morichal Morichal
Manual - PDVSA Manual - PDVSA BudareBudare
Descripción de los Internos para el “Nuevo Método”Descripción de los Internos para el “Nuevo Método”
1.- Movimientos tridimensionales.
2.- No conexión mecánica fija entre el “Nuevo
Método” y la válvula.
3.- Auto lubricado.
4.- Bajo torque.
5.- Bajo consumo eléctrico.
6.- Reducción de desgaste por erosión.
Fig.2Fig.2
Aguja
EmpaqueAsiento
Variable o condición
Nuevo Método compuerta Globo Aguja Bola
Fallas Anuales Menor al 2% Mayor 70% Mayor 20% Mayor 20% Mayor10%
Flotabilidad Aguja y Asiento
Rígido Rígido Asiento Rígido
Mantenimiento Simple Complicado Complicado Complicado Fácil
Precisión Alta (+/- 0,01 %)
Muy baja30% Bajo 20% Bueno 5% Bajo 20%
Repetitividad Excelente Baja Baja Buena Pobre
Hermeticidad Sello Clase 7 Alta Alta Buena Buena
Torque Muy Bajo Alto Alto Alto Alto
Consumo Eléctrico
Muy BajoMuy alto Alto Alto Bajo
Erosión Protección Alta Alta Alta Bajo
Atascamiento No Muy alto Bajo Alto Bajo
Desplazamiento Micrométrico 40:1
Directo 3/4 Vuelta Directo Roscada 5
VueltasDirecto ¾
Vuelta
Tabla Comparativa de la Válvula con el “Nuevo Método” y Otras Válvulascon Otros Métodos, Usadas en la Inyección de Diluente y LAG
Evaluación
Análisis de Resultados Despues de instalar el “Nuevo Método”, se observa en este registro la precisión
de la inyección de diluente con respecto al punto de ajuste del flujo, solicitado desde el Sistema de Control Central.
Fig. 1Fig. 1Fig. 1Fig. 1
Flujo
Set Point
DespuésAntes
Instalación del “Nuevo Método”
En esta gráfica se muestra el impacto por la falta de precisión en el flujo de diluente a pozos, lo que resulta en pérdida de producción por: alta presión de cabezal, Gravedad API fuera de control y taponamiento del oleoducto.
El bajo y alto flujo producen alta presión de cabezal de los pozos, uno por alta
viscosidad y el otro por el espacio físico ocupado en la tubería. Con el “Nuevo Método” se controla el volumen de diluente exato a cada pozo.
Área de Flujo Optimo
Pozo con Producción 500 BLS; 8°API
70 psi
0
40
80
120
160
200
0 50 100 150 200 250 300Diluente BLd
52 °API
PS
I C
AB
EZ
AL
Esta gráfica muestra el impacto en la producción de los pozos de LAG con deficiente control en el flujo del gas.Observese que con el gas sobrante debido al control óptimo, se puede duplicar la producción al aplicarlo en un pozo con caracteristica similares
Pozo con Producción de 24° API
0
100
200
300
400
500
600
0 100 200 300 400 500 600Inyección de MSCFD
Pro
d. B
LD
Área de Flujo Optimo
Área de Flujo Máximo
180
Trescientas (300) de estas válvulas con su “Nuevo Método” se han instalado en PDVSA con los siguientes resultados:
01.- Control del flujo óptimo. 02.- Estabilización de la presión de cabezal.03.- Significativo reducción de fallas.04.- Facil Mantenimiento. 05.- Aumento del tiempo entre fallas (MTBF).06.- Alta reducción por la erosión.07.- Auto lubricación.08.- No atascamiento mecánico.09.- No fugas.10.- Muy bajo torque.11.- Muy bajo consumo de energía.12.- Excelente repetitividad.13.- Alta precisión (0.01% Range).
En PDVSA se trabaja en la masificación del “Nuevo Método”.
0
100
200
300
400
Flo
w B
/d
Comportamiento de la Válvula LJ, Control Flujo de Diluente (Mesa 30°API), Abriedo y Cerrando. Valores Registrados por un Transmisor de Flujo
Halliburton,con Turbina de 1/2", rango 25 a 250 b/d, 500 Psig.
Opening Closing
0
100
200
300
400
Flo
w B
/d
Comportamiento de la Válvula LJ, Control Flujo de Diluente (Mesa 30°API), Abriedo y Cerrando. Valores Registrados por un Transmisor de Flujo
Halliburton,con Turbina de 1/2", rango 25 a 250 b/d, 500 Psig.
Opening Closing
Valve Behavior on Diluent Flow Control, Opening and Closing Readings
Repetitividad: Para cualquiera de las posiciones (100% abierta o cerrada), la válvula se mueve buscando el set point con una precisión de +/- 0.01%.
CerrandoAbriendo
Posición
Flu
jo B
/dLecturas del flujo de diluente a través de la válvula abriendo y cerrando
En el 2001 se inició la instalación de la válvula con el “Nuevo Método”. Para el 2007 se habían instalado trescientas (300) válvulas con una importante reducción en las fallas de 0,35%.
216
569
181
20 19 17 17 2
0
100
200
300
400
500
600
Fal
las
20002001
20022003
20042005
20062007 Años
Reporte de Fallas de la Válvula con el “Nuevo Método”
ConclusionesConclusiones
1.- Lo óptimo es mejor que lo máximo.
2.- Con equipos e instrumentos precisos para el monitoreo y control de los procesos, la producción de petróleo es más segura, confiable y rentable, para con ello alcanzar las metas.
3.- Desde la instalación de la válvula con el “Nuevo Método”, se ha observado una importante precisión en el control del volumen exacto de la inyección de diluente y gas, evitando pérdida en la producción y baja eficiencia en la distribución de los fluidos.
4.- La válvula con el “Nuevo Método” también se ha usado en aplicaciones como: control de presión del anular, control de nivel de ínter etapas de los compresores, sistemas de enfriamiento.
5.- Alta confiabilidad y bajo mantenimiento.
ConclusionesConclusiones
6.- Trescientas (300) válvulas con este “Nuevo Método” se han instalado en PDVSA
desde el 2001 con un excelente comportamiento, observado en el control de los
procesos y reducción de fallas menor al 0,35%.
7.- En PDVSA se ha decidido masificar el uso de esta válvula con el “Nuevo
Método”.
8.- En pruebas durante su desempeño en PDVSA – Cabrutica fue evaluada por el
usuario como: impresionante.
Gracias
Preguntas?
Título del Trabajo: Diseño de un “Nuevo Método” de Internos (Trim) de Válvulas, para Optimizar los Procesos
Autor: Leonardo Jorge Hernandez