Diseño y Funcionamiento de Baterías de Separación en la Industria Petrolera

Baterías de Separación en la Industria Petrolera

Las baterías de separación son instalaciones cruciales en la industria petrolera donde se reúnen varios pozos productores para llevar a cabo las siguientes operaciones:

• Separación de gas y fluido (petróleo + agua).
• Control de producción de petróleo.
• Control de producción de gas.
• Control de aguas producidas.
• Tratamientos químicos.
• Calentamiento de fluido y envío a la PTC (Planta de Tratamiento de Crudo).
• Desviación del gas a tratamiento en la PTG (Planta de Tratamiento de Gas).

Al momento de instalar una batería, se debe considerar la cantidad de pozos perforados y sus distancias. El diseño de la batería dependerá del tipo de crudo extraído. Si el crudo contiene mucho gas, se utilizarán separadores horizontales, mientras que si contiene sólidos, se optará por separadores verticales.

Separadores

Un separador es un recipiente utilizado en el campo para separar el gas, el petróleo y el agua que provienen directamente de un pozo de petróleo o gas, o de un grupo de pozos (separador de producción).

Sección de Separación Primaria

La separación primaria se realiza mediante un cambio de dirección del flujo, que puede lograrse con una entrada tangencial de los fluidos al separador o instalando una placa desviadora en la entrada. Ambos métodos inducen una fuerza centrífuga al flujo, lo que permite separar grandes volúmenes de líquido.

Sección de Separación Secundaria

En esta sección se separa la mayor cantidad posible de gotas de líquido de la corriente de gas, principalmente por gravedad. Para minimizar la turbulencia del flujo, el separador debe tener suficiente longitud. Algunos diseños incorporan veletas o aspas alineadas para reducir aún más la turbulencia y actuar como superficies colectoras de gotas de líquido. La eficiencia de separación en esta sección depende 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.

Sección de Extracción de Niebla

En esta sección se eliminan las gotas pequeñas de líquido que no se lograron separar en las secciones primaria y secundaria. Se utiliza el efecto de choque y/o la fuerza centrífuga para que las gotas pequeñas se colecten sobre una superficie, formen gotas más grandes y se drenen a la sección de acumulación de líquidos o caigan contra la corriente de gas a la sección de separación primaria. El dispositivo utilizado en esta sección, conocido como extractor de niebla, suele estar constituido por un conjunto de veletas o aspas, alambre entretejido o tubos ciclónicos.

Sección de Almacenamiento de Líquidos

Esta sección almacena y descarga el líquido separado de la corriente de gas. Debe tener la capacidad suficiente para manejar los posibles aumentos repentinos de líquido que pueden ocurrir durante la operación normal. También debe contar con la instrumentación adecuada para controlar el nivel de líquido en el separador, como un controlador e indicador de nivel, un flotador y una válvula de descarga. Esta sección debe ubicarse en el separador de manera que la corriente de gas que fluye a través del separador no arrastre el líquido acumulado.