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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR UNIVERSITARIO, CIENCIA Y TECNOLOGÍA. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO SANTIAGO MARIÑO. ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO ASIGNATURA: ELECTIVA IV.- TRATAMIENTOS DE CRUDOS.

TRATAMIENTOS DE EMULSIONES

Realizado Por: Jack Villadiego C.I.V-16.018.122

Maracaibo, 07 Febrero del 2017

Introducción

Los métodos de tratamiento de emulsiones son aquellos procesos que se utilizan con la finalidad de tratar las emulsiones de petróleo y entre los cuales podemos mencionar los métodos de tratamiento químicos que son los más utilizados

en

la

industria

petrolera

y

consiste

en

aplicar un producto

desemulsionante sintético denominado en las áreas operacionales de la industria petrolera como “química deshidratante”, el cual debe ser inyectado tan temprano como sea posible a nivel de superficie o en el fondo del pozo. Esto permite más tiempo de contacto y puede prevenir la formación de emulsión corriente abajo.

1. METODOS DE TRATAMIENTOS DE EMULSIONES

Tratamiento Químico Este tipo de tratamiento consiste en aplicar un producto desemulsionante sintético, denominado en las áreas operacionales de la industria petrolera como “química deshidratante”, el cual debe ser inyectado tan temprano como sea posible a nivel de superficie o en el fondo del pozo. Esto permite más tiempo de contacto y puede prevenir la formación de emulsión corriente abajo. La inyección de desemulsionante antes de una bomba, asegura un adecuado contacto con el crudo y minimiza la formación de emulsión por la acción de la bomba. El mecanismo físico-químico de acción de los agentes deshidratantes o desemulsionantes está asociado a la formulación óptima del sistema (SAD = 0, siendo SAD la Diferencia de Afinidad del Surfactante). La formulación óptima se define básicamente como un estado de equilibrio entre las afinidades del surfactante para la fase acuosa y para la fase oléica. Se han determinado cuantitativamente los efectos de las diferentes variables de formulación (salinidad, ACN, EON, WOR, temperatura, entre otras) sobre el equilibrio hidrofílico/lipofílico entre el surfactante y su ambiente físico-químico. En un sistema surfactante-agua-aceite, la formulación óptima se logra cuando en un barrido unidimensional de cualquier variable de formulación, el sistema presenta una tensión interfacial mínima o ultra-baja, acompañada en general de la aparición de un sistema trifásico en el cual la mayor parte del surfactante está en la fase media. Para el caso de emulsiones agua en crudo es poco corriente poder observar tal sistema trifásico y la inestabilidad se detecta por el progreso de la coalescencia y la evolución de la tensión interfacial dinámica. Para conseguir esta condición en una emulsión W/O que ya contiene un surfactante lipofílico (modelo de los surfactantes naturales en el crudo), se debe añadir un surfactante hidrofílico de peso molecular promedio o bajo (modelo agente deshidratante) de manera que

el parámetro característico de la mezcla produzca una emulsión inestable (Salager 1987 b). Tratamiento Térmico Consiste en tratar la emulsión en un recipiente tratador, adicionándole calor para permitir la separación de fases; el aumento de la temperatura tiene los siguientes efectos: Reduce la viscosidad del aceite Debilita el agente emulsificante Disminuye la densidad del crudo Disminuye la tensión superficial del agua Método de asentamiento El método de asentamiento o gravitacional es nada más que la utilización de la fuerza de gravedad para hacer su papel de sedimentación de las gotas. Este es, una función del tiempo y es dependiente del grado de estabilidad de la emulsión. Se utiliza principalmente para separar el agua libre producida con el petróleo. 2. EQUIPOS UTILIZADOS EN LOS TRATAMIENTOS DE INYECCIÓN QUÍMICA, TANQUES DE LAVADO Y ASENTAMIENTO En el proceso de inyección se emplean soluciones químicas especiales para mejorar la recuperación de petróleo, eliminar daños en la formación, limpiar disparos o perforaciones o capas de la formación bloqueadas, reducir o inhibir la corrosión, mejorar el petróleo crudo o abordar problemas de aseguramiento del flujo del petróleo crudo. Para la adición de químicos se hacen pruebas de campo para determinar las dosis requeridas en cada caso. Se requiere una buena caracterización de los fluidos para que el tratamiento químico sea el más favorable técnica y económicamente.

Uno de los métodos más exitosos para seleccionar

químicos de tratamiento es aquel que se encarga de unir varios químicos de

muestras emulsionados y observar los resultados, esto recibe el nombre de prueba de botella Tanque de lavado: En los procesos que involucran el uso de los tanques de lavado, la emulsión se distribuye sobre la mayor área posible, perpendicular al área de flujo y a una velocidad lo suficientemente lenta que permita la separación de las gotas del agua del crudo. El tanque de lavado solo provee un dispositivo para la coalescencia y sedimentación de las gotas, por lo que en estos procesos la emulsión debe ser desestabilizada por efecto de aditivos demulsificante. Tanque de asentamiento Es utilizado para separar el agua libre asociada al crudo mojado, este tanque está basado en el principio de gravedad diferencial tiene una capacidad nominal de 10 Mb. El tanque externo es de 32 pies de alto y 48 pies de diámetro, mientras que el concéntrico tiene una altura de 15 pies un diámetro de 21 pies. Cabe destacar que las emulsiones estables por efecto de gravedad no permiten la ruptura del agente emulsionante y evitan que las gotas de agua se junten en un tiempo razonable. Se dicen que pueden existir dos capas por encima del agua libre, una de emulsión, y otra capa superior de petróleo limpio, estas capas son claramente definitivas, si no que se mezclan entre sí. El crudo emulsionado pasa por rebose hacia el tanque interno excéntrico de 16 pies de altura, y de allí hacia los deshidratadores electrostáticos .

3. TRATAMIENTO ELECTROSTÁTICO consiste en someter la emulsión a un campo eléctrico intenso, generado por la aplicación

de

un alto

voltaje

entre

dos

electrodos. Este

dispositivo,

generalmente tiene características similares a los de los equipos de separación mecánica presurizados, añadiendo a éstos el sistema de electrodos y de

generación de alto voltaje. La aplicación del campo eléctrico sobre la emulsión induce a la formación de dipolos eléctricos en las gotas de agua, lo que origina una

atracción

entre

ellas, incrementando

su contacto

y su posterior

coalescencia. Como efecto final se obtiene un aumento del tamaño de las gotas, lo que permite la sedimentación por gravedad.

4. TRATADORES TERMICOS Son dispositivos que combina distintos equipos utilizados para procesar una emulsión en un recipiente. Así de esta manera un Tratador Térmico Treta es un recipiente que procesa el crudo utilizando químicos, calor, velocidad de asentamiento, electricidad, entre otros. Con frecuencia el calentamiento de emulsiones se hace en recipientes que también trabajan a presión y que se conocen como tratadores n donde la separación del gas, aceite y de aguas de corrientes emulsionadas, a diferencia del calentador,

ocurre

además

del

calentamiento,

la

asentamiento.Los tratadores térmicos pueden clasificarse en:

coalescencia

y

el

-

Tratadores verticales: son utilizados para tratar corrientes de pozo individuales, manejando tiempos de retención entre 3 y 4 minutos.

-

Tratadores horizontales: utilizados para instalaciones de varios pozos, con tiempo de retención entre 20 y 30 minutos.

CONCLUSIONES

Los métodos de tratamiento de emulsiones en la industria petrolera son los procesos para romper emulsiones y separa el petróleo limpio de agua, arena, los sólidos y otros sedimentos producidos con este.

Durante el

tratamiento térmico se trata la emulsión en un recipiente tratador, adicionándose calor para permitir la separación de fases; lo que origina la reducción de emulsificante, la

la viscosidad del aceite, el debilitamiento

del agente

disminución la densidad del crudo y disminución de la

tensión superficial del agua.

El tratamiento electrostático consiste en someter la emulsión a un campo eléctrico intenso, generado por la aplicación de un alto voltaje entre dos electrodos. induce a la formación de dipolos eléctricos en las gotas de agua, lo que origina una atracción entre ellas, incrementando su contacto y su posterior coalescencia. obtiendose un aumento del tamaño de las gotas, lo que permite la sedimentación por gravedad.

REFERENCIAS CONSULTADAS https://prezi.com/j0ygt8d6jup0/tratamiento-de-crudo/

https://www.mindomo.com/es/mindmap/metodo -de-tratamientos-de-emulsiones91a08e89450445dbb710dd2567a683d7

https://prezi.com/efllgxsjaoev/tratamiento-de-emulsiones