Deshidratación y tratamiento del crudo: métodos de separación y desmulsificación

Tiempo de Retención en Separadores de Crudo

El tiempo de retención asegura que se haya alcanzado el equilibrio entre el líquido y el gas a presión del separador. El tiempo de retención en un separador se determina dividiendo el volumen del líquido dentro del recipiente por la tasa de flujo de líquido.

• Rango normal: Varía, normalmente, entre 30 segundos y 3 minutos.
• Crudo espumoso: Si hay crudo espumoso, el tiempo aumenta 4 veces su valor normal.

Importancia y Razones para la Deshidratación del Crudo

Objetivos de la Deshidratación

• Especificaciones de compra: Los compradores especifican una cantidad mínima de agua (usualmente entre 0,1% y 3%).
• Mejora de la calidad: Aumento de la calidad API.
• Beneficios operativos: Disminución de la viscosidad, facilitando el transporte.
• Prevención de riesgos: Prevención de la formación de hidratos y mitigación de la corrosión causada por los minerales del agua.

Métodos de Tratamiento y Separación de Crudo

1. Sedimentación

Mediante el estacionamiento del crudo, los sedimentos caen por gravedad al fondo del tanque.

2. Desgasificado

Mediante bombas centrífugas desgasificadoras, se retira la parte gruesa del gas crudo.

3. Tratamiento Químico

Utiliza desmulsificadores químicos, diseñados para neutralizar la emulsión. Son componentes surfactantes que debilitan la emulsión.

4. Tratamiento Térmico (Lavado y Calentamiento)

Las gotas de agua aceleran su movimiento y chocan entre sí con mayor fuerza y frecuencia, lo cual rompe la película protectora, disminuyendo la viscosidad y permitiendo gotas de mayor tamaño (Coalescencia).

5. Tratamiento Eléctrico

Aplica un campo eléctrico para acelerar el proceso de acercamiento de las gotas de las fases dispersas (Ley de Coulomb).

6. Tratamiento Mecánico

Rompe la emulsión haciéndola pasar por un medio poroso.

Consideraciones Adicionales en el Procesamiento de Crudo

Contenido de Sal

El contenido de sal en una muestra de petróleo es, en general, función del agua salada remanente en el crudo y de la salinidad del agua producida. Usualmente se determina un límite de 100 g/m³.

Factores Clave para Elegir el Método de Deshidratación

• Estabilidad de la emulsión.
• Densidad del agua y del crudo.
• Agua y gas de producción.
• Volumen a procesar.
• Tendencia a depositar parafinas.
• Presión de operación del tratamiento.

Inyección de Desmulsificante

El desmulsificante debe ser inyectado tan pronto como sea posible (a nivel de superficie o en el fondo del pozo) para tener mayor tiempo de contacto y prevenir la formación de emulsiones estables.

Detalles sobre Tratamientos Específicos

Tratamiento Térmico (Mecanismo)

Las gotas de agua aceleran su movimiento y chocan entre sí con mayor fuerza y frecuencia. La fuerza de colisión debe ser suficientemente grande como para que las películas circundantes se rompan y se junten.

Cortador Electroestático

Ventajas:

• La emulsión se rompe a menor temperatura (T°).
• Los separadores son de menor tamaño.
• Se logra mayor deshidratación.

FWKO (Free Water Knockout)

Es un separador horizontal o vertical utilizado para eliminar el agua libre que causa problemas de corrosión y la formación de hidratos o emulsiones.

Rango de Temperatura de Tratamiento

Las temperaturas de tratamiento oscilan entre 90 y 250 °F. Si se sobrecalienta la producción, se reduce el volumen y se pierde densidad API del crudo.

Tanque Cortador

Su función es crear caminos inversos para dispersar o liberar gases.

Criterios para la Selección de un Desmulsificante

• Tiempo necesario para romper la emulsión.
• Características del recipiente o tanque de lavado (largo tiempo de retención).
• Precipitación de parafinas.
• Incremento de sólidos.
• Compatibilidad con componentes químicos que estimulan el pozo.