INSTRUMENTIZACIN Y AUTOMATIZACIN

1. RESUMEN EJECUTIVO

El presente trabajo de investigacin consiste en el anlisis y estudio del monitor BS&W , que constituye un gran avance tecnolgico en cuanto se refiere a la medicin de volmenes de petrleo y gas. De esta manera, dicho trabajo de investigacin, se realiza a fin de continuar con el estudio de la automatizacin de las operaciones de produccin de petrleo crudo en estacin de produccin del campo, denominadas en conjunto Casa Bomba, con el objetivo fundamental de realizar la medicin con precisin de volmenes de crudo producido

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL

Conocer en que consiste un monitor BS&W

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer el funcionamiento del monitor BS&W Distinguir si hay clases de monitor BS&W Verificar si este monitor BS&W tiene alguna funcin especial para petrleo y/o gas

3. MARCO TEORICO

3.1. INTRODUCCIONMonitoreo de sedimentos de petrleo crudo y el contenido de agua en el lugar de produccin del campo es esencial en las operaciones de transferencia de custodia de petrleo crudo precisos. Esto se logra por mtodos manuales o dispositivos en lnea como la capacitancia, la densidad, o analizadores de absorcin de energa. Para los propsitos de transferencia de la custodia-, sedimentos y agua se determina por una prueba que sigue a uno de los manuales de la API de las normas de medicin de petrleo (MPMS). Normalmente, esta prueba se lleva a cabo en el campo por el mtodo de centrifugacin campo que, si se realiza correctamente, produce resultados muy precisos. Los exmenes de laboratorio pueden realizarse, pero la manipulacin de la muestra se vuelve an ms crtica.

3.2 DESCRIPCION DEL MONITOR BS&WBS & W (Basic Sediment and Water) BS & W o Basic Sediment and Water es un trmino originalmente utilizado para referirse a la medicin de agua y sedimentos (slidos en suspensin) en la produccin de petrleo crudo. La medicin se llevar a cabo en la boca del pozo, tanque o en la transferencia de custodia. Histricamente, dicha medicin se llev a cabo con el uso de una centrfuga. Hoy en da, el trmino tambin se usa de manera intercambiable con "corte de agua" o el porcentaje de agua en el petrleo crudo. Monitores BS & W tambin son comnmente llamados medidores de corte de agua. Es importante hacer la distincin que los medidores de corte de agua no miden los sedimentos. Los Sedimentos slo pueden medirse por centrifugacin o extraccin (ASTM D473). Sin embargo, la mayora de monitores BS & W o medidores de corte de agua se colocarn despus de separadores para medir el contenido de agua para la transferencia de custodia. En estos casos, los sedimentos generalmente no es una preocupacin. 3.3 TIPOS DE MONITOR BS&WHay tres tipos principales de monitores BS & W: capacitancia, microondas y pticas. Con el fin de determinar la mejor opcin para la medicin de corte de agua, los operadores deben tener un entendimiento claro de la gama de contenido de agua, la precisin deseada, y las condiciones de flujo, tales como la velocidad, la viscosidad, el gas, la densidad, etc Todas las BS y monitores W son tecnologas no parecen y se diferencian adaptarse a diferentes necesidades. 3.3.1 CAPACITANCIA3.3.2. MICROONDAS3.3.3 OPTICA3.4 Las solicitudes de BS & W La aplicacin BS & W ms comn es la transferencia de custodia. Transferencia de custodia se produce cuando el petrleo crudo cambia de manos. Los sitios comunes incluyen el arrendamiento de produccin; tuberas; y camiones, ferrocarril y carga y descarga martima. Los acuerdos de transferencia de custodia dictan una cantidad de agua mxima admisible y que es monitoreado por lo general en tiempo real por el BS & W, as como por el muestreo automtico para pruebas de laboratorio. La mayora de las unidades LACT (Lease Automated Custody Transfer) especifican un BS & W del monitor, adems de toma de muestras y la medicin de flujo. Monitores de BS & W proporcionan datos en tiempo real que puede alertar a los operadores de lotes fuera de especificacin que puede ser declinados o desviados, mientras que los datos de laboratorio de la muestra se utiliza por lo general para cualquier controversia legal. En la boca del pozo, los BS & W se pueden usar para monitorear los niveles de agua que se producen en tiempo real, o de un separador de prueba. Esta inteligencia puede ser utilizado para optimizar e incluso automatizar las operaciones de campo. Por ejemplo, los operadores pueden apagar automticamente en pozos de baja Productores basados en criterios especficos. Los monitores BS & W o variaciones de ellos tambin se utilizan en numerosas aplicaciones de tanque, como la deteccin de la interfaz, desage automtico y la optimizacin de la desaladora.Las solicitudes de BS & W Monitores Unidades LACT y ACT Camin, ferrocarril y martimo de carga y descarga Control de la produccin y la automatizacin Prueba automtica de pozo Materia prima de la refinera Interfaz del tanque Deshidratacin automatizada tanque Optimizacin Desaladora

La mayora de las tuberas requieren que una transferencia de custodia automtica de arrendamiento (LACT) equipado con un monitor BS & W, por lo general en una subida vertical de la tubera. La mayora de los monitores BS y W en uso son dispositivos de capacitancia y generalmente detectan slo la cantidad de agua presente. La sonda de capacitancia funciona mediante la medicin de la capacitancia de la sonda llena de lquido y comparando el valor obtenido a los valores obtenidos con la sonda de llenado, ya sea con toda el agua o todo el aceite. La salida de la capacitancia de la sonda lleno de lquido ser proporcional al contenido de agua. Esta tcnica supone que las resistencias dielctricas del aceite y el agua se mantendrn relativamente constantes. Esta sonda tipo puede verse afectada por la cantidad de agua, las caractersticas de la emulsin, la temperatura, la variacin en las propiedades de ya sea el hidrocarburo o el agua, la presencia de gas libre, y la deposicin de parafina. El analizador debe ser calibrado en la fbrica por el fabricante con el aceite y el agua de composicin similar a lo que el dispositivo se encuentre en el campo. El analizador est instalado en el tubo vertical para proporcionar la mejor mezcla que, si el contenido de agua es inferior al 3%, se asegurar de que exista (esencial para este tipo de dispositivo) una emulsin de aceite continuo. El analizador deber calibrarse a temperaturas normales de funcionamiento debido a la constante dielctrica es una funcin de la temperatura. El gas libre en la corriente generalmente resulta en menos medida del corte de agua, por lo que se debe tener cuidado para reducir o eliminar cualquier gas libre en el sistema. Del mismo modo, la acumulacin de parafina en la sonda provoca lecturas errneas. Esta acumulacin puede ser minimizada mediante tratamientos qumicos, el rastreo de calor, o la limpieza frecuente con un disolvente. Se debe tener cuidado para evitar daos al recubrimiento de la sonda durante la limpieza para evitar errores. 3.5 FACTORES CLAVE PARA EL FLUJO DE BS & W MONITORES Velocidad (fluido debe ser homogneo) Rango de corte de agua Precisin deseada Gas Densidad Viscosidad Salinidad 3.6 BASE DE SEDIMENTOS Y DE CONTROL DE AGUAEl Modelo 100 BS & W Monitor est diseado para medir el contenido de un flujo de Petrolo de BS & W. Se emplea la ltima tecnologa, el uso de circuitos integrados CMOS que cuentan con una mayor inmunidad contra el ruido y menor consumo de energa. El diseo est dirigido a la aplicacin especfica de la medicin de una fraccin de agua relativamente pequeo, tales como los asociados con arrendamiento unidades de transferencia de custodia automticas (LACTS). La precisin y la estabilidad del dispositivo se combina con compensacin de temperatura y otras caractersticas para proporcionar un mtodo mejorado de medicin de BS & W. Adems, a bordo se proporcionan dispositivos de proteccin transitoria para reducir fallas inducidas por la iluminacin, que histricamente ha contribuido a un gran porcentaje de fallas en los equipos.

Monitor de BSW en funcionamiento muestra un corte de agua del 97%El sistema 100 consta de cinco (5) subconjuntos principales; una sonda de capacitancia, un sensor de la sonda Modelo 101, una Unidad de Control de Modelo 102 , un Modelo 103 o 104 la fuente de alimentacin y un selector opcional Modelo 107 dielctrica .Sistema de la operacin es como sigue:La produccin de la sonda de capacitancia variar en proporcin a la constante de la corriente de Petrolo dielctrico. Esta variacin es detectada por el sensor de la sonda 101 , que convierte estos cambios a una corriente que es directamente proporcional al contenido de la corriente de Petrolo de BS & W .Esta seal de corriente se controla por la unidad de control 102 y cuando se alcanza un nivel predeterminado (punto de ajuste), un temporizador ajustable se activa.Las tcnicas de diseo anteriores permiten la eliminacin de la coaxial que histricamente ha contribuido problemas en el mantenimiento de la calibracin. Las variaciones de capacitancia debido a los cambios de temperatura del coaxial impedido la obtencin de la precisin y estabilidad que se requiere de un sistema de medicin, as como una instalacin ms difcil y costosa.3.6.1 Modelo 101 sonda sensor de juntaLa Junta sensor tiene dos osciladores, un oscilador de sonda y un oscilador de referencia. La frecuencia de la sonda del oscilador se divide entre 10.000 y forma una base de tiempo que vara segn el contenido de BS & W El oscilador de referencia, con su frecuencia ajustado a 1,1 veces la frecuencia de la sonda de oscilador (para evitar esclavos), se divide por 11 000. Esto forma una base de tiempo de referencia que se vari con el control ZERO.La base de tiempo de referencia se resta de la base de tiempo de la sonda y la diferencia se utiliza para los impulsos de reloj de puerta a un contador binario . Al trmino de un periodo de medicin , el contenido del contador se almacenan en la memoria flip-flops , el contador se pone a cero , y comienza un nuevo ciclo de medicin .La memoria flip -flops estn conectados a un bit D 10 a un convertidor . La salida de la D y A se convierte entonces en una seal de 4 a 20 miliamperios para la transmisin a distancia .En la operacin descrita anteriormente, un muestreo continuo de la corriente de Petrolo se produce, mientras que la salida se actualiza slo una vez finalizado el perodo de muestreo

3.6.2 Modelo 102 unidad de controlLa unidad de control consta de un amplificador de entrada, un punto comparador conjunto, un temporizador ajustable, un rel de alarma y corriente y los circuitos punto de prueba.La seal de 4 a 20 miliamperios se convertted a un voltaje a continuacin, amplificada por el amplificador de entrada. La tensin amplificada se aplica entonces a un comparador diferencial que compara el valor de punto de ajuste para el valor de entrada. Si el valor de entrada excede el valor del punto de ajuste, el comparador con el interruptor y iniciar el temporizador. Al tiempo, el temporizador se desactivar el rel de alarma. Si la entrada vuelve a un valor por debajo del valor de consigna, el rel se activar y se volver a la normalidad. (El rel de alarma se activa normalmente para proporcionar una condicin de alarma en caso de fallo de alimentacin).3.6.3 Modelo 107 dielctrico selector (opcional)El Selector dielctrica permite hasta 10 crudos con diferentes constantes dielctricas ser monitoreados.Ajuste individual puede ser hecha para un 6% BS & W diferencia. La seleccin puede ser de sistemas automatizados o manuales.

3.7 NORMAS ASTM

3.7.1 ASTM D4006 (Mtodo de prueba estndar para el Agua en petrleo crudo por destilacin)

IMPORTANCIA Y USO

El conocimiento del contenido de agua del crudo es importante en la refinacin, la compra, la venta o la transferencia de los crudos.

Este mtodo de ensayo puede no ser adecuado para aceites crudos que contienen alcoholes que son solubles en agua. En los casos en que el impacto en los resultados puede ser significativo, se recomienda al usuario que considerar el uso de otro mtodo de prueba, tales como el mtodo de prueba D4928 (API MPMS Captulo 10.9).

Alcance

Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de agua en crudo mediante destilacin.

Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como los estndares. No hay otras unidades de medida se incluyen en esta norma.

Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma establecer prcticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

3.7.2 ASTM D4007

Mtodo de prueba estndar para agua y sedimentos en petrleo crudo por el mtodo de centrifugacin (Procedimiento de Laboratorio)IMPORTANCIA Y USO El contenido de agua y sedimentos de petrleo crudo es significativo, ya que puede causar la corrosin de los equipos y los problemas en el proceso. Se requiere una determinacin del contenido de agua y sedimentos para medir con precisin los volmenes netos de petrleo real en las ventas, los impuestos, los intercambios y las transferencias de custodia. No se prev que este mtodo de ensayo, que se escribe con una instalacin de laboratorio dedicado en mente, es probable que se utilicen en cmaras de ensayo de campo o habitaciones de muestra debido a preocupaciones de seguridad para la ventilacin y manejo adecuado.

Este mtodo de ensayo puede no ser adecuado para aceites crudos que contienen alcoholes que son solubles en agua. En los casos en que el impacto en los resultados puede ser significativo, se recomienda al usuario que considerar el uso de otro mtodo de prueba, tales como el mtodo de prueba D4928 (API MPMS Captulo 10.9).

AlcanceEste mtodo de ensayo describe la determinacin en el laboratorio de agua y sedimentos en los petrleos crudos por medio del procedimiento de centrfuga . Este mtodo de centrifugacin para la determinacin de agua y sedimentos en los aceites crudos no es del todo satisfactorio. La cantidad de agua detectada es casi siempre menor que el contenido real de agua. Cuando se requiere un valor muy preciso, se utilizarn los procedimientos revisados para el agua por destilacin, mtodo de prueba D4006 (API MPMS Captulo 10.2) (Nota 1), y los sedimentos de la extraccin, mtodo de ensayo D473 (API MPMS Captulo 10.1).

Nota 1 - Mtodo de Ensayo D4006 (API MPMS Captulo 10.2) se ha determinado que el mtodo preferido y ms preciso para la determinacin de agua. Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como los estndares. Los valores entre parntesis son slo para informacin.

Esta norma no pretende dirigir todas las inquietudes sobre seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma establecer prcticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso

4. CONCLUSIONES

En conclusin se puede decir que el monitor BS&W es un equipo que se encarga de medir el parmetro fundamental de la comercializacin del crudo y la cantidad de los volmenes de produccin que se originan. Hay distintas clases de monitor BS&W como el ptico, microonda y capacitancia. La aplicacin para petrleo se da por monitoreo de sedimentos de petrleo crudo y el contenido de agua en el lugar de produccin del campo es esencial en las operaciones de transferencia de custodia de petrleo crudo precisos, adems que para los propsitos de transferencia de la custodia-, sedimentos y agua se determina por una prueba que sigue a uno de los manuales de la API de las normas de medicin de petrleo (MPMS).

BIBLIOGRAFIA Water in OilMonitors- FMC Technologies www.fmctechnologies.com/.../WaterInOilMonitors.a...

ZelenTech | Blog |BS&W Monitorfor LACT unitswww.zelentech.co Blog

ACCURATEBS&WTESTING IMPORTANT FOR CRUDE-OIL...www.ogj.com/.../accurate-bsw-testing-important-for-...

http://bsandw.com/

FMCBS&Wand Oil - Water CutMonitorswww.ogesc.com/FMC_BS-W_and_Oil-Water_Cut_...

Pgina 1 de 12