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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA EN PETRÓLEOS

OPTIMIZACIÓN DEL FLUJO A SER TRANSFERIDO POR MEDIO DEL BOMBEO MULTIFÁSICO DESDE EL CAMPO

PAÑACOCHA HACIA EDÉN YUTURI UBICADO EN EL BLOQUE 15 OPERADO POR PETROAMAZONAS

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO

DE INGENIERO EN PETRÓLEOS

JAIRO FERNANDO FLORES VACA

DIRECTOR: ING. VINICIO MELO

Quito, Noviembre 2013

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2012

Reservados todos los derechos de reproducción

DECLARACIÓN

Yo JAIRO FERNANDO FLORES VACA, declaro que el trabajo

aquí descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente

presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que

he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en

este documento. La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los

derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido

por la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la

normativa institucional vigente.

_________________________

Jairo Fernando Flores Vaca

C.I. 1717724106

CERTIFICACIÓN

Certifico que el presente trabajo que lleva por título

“Optimización del flujo a ser transferido por medio del

bombeo multifásico desde el campo Pañacocha hacia

Edén Yuturi ubicado en el bloque 15 operado por

Petroamazonas EP”, que, para aspirar al título de Ingeniero

de Petróleos fue desarrollado por Jairo Flores, bajo mi

dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el

reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.

___________________

Ing. Vinicio Melo

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 1001048105

i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN xiv

ABSTRACT xv

CAPÍTULO I 1

1. INTRODUCCIÓN 1

1.1. OBJETIVOS 4

1.1.1. OBJETIVO GENERAL 4

1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 5

CAPÍTULO II 9

2. MARCO TEÓRICO 9

2.1. CARACTERÍSTICAS DEL CAMPO PAÑACOCHA 9

2.1.1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS 10

2.1.2. INFORMACIÓN 10

2.1.3. RESERVAS 12

2.1.3.1. Yacimiento A 13

2.1.3.2. Yacimiento U superior 14

2.1.3.3. Yacimiento U Inferior 15

2.1.3.4. Yacimiento T 16

2.1.4. UBICACIÓN GEOGRÁFICA 18

2.1.5. MAPA ESTRUCTURAL 19

2.1.6. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA 20

2.2. FACILIDADES DE SUPERFICIE 21

2.2.1. DISTRIBUIDOR DE PRODUCCIÓN (MANIFOLD) 21

2.2.2. OLEODUCTO PAÑACOCHA 22

2.2.3. SISTEMA DE TRAMPAS 22

ii

2.2.4. MLV (VÁLVULA DE CORTE) 24

2.2.5. EQUIPOS DE SUPERFICIE PARA PRODUCCIÓN CON

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES) 24

2.2.6. SISTEMA DE INYECCIÓN DE QUÍMICOS 24

2.2.7. SISTEMA DE AGUA PARA LAS UTILIDADES 26

2.2.8. SISTEMA DE DRENAJES 26

2.2.9. SISTEMA DE AIRE INSTRUMENTOS Y UTILIDADES 27

2.2.10. SISTEMA DE CONTROL, SEGURIDAD Y

COMUNICACIONES 27

2.2.10.1. Paros de emergencia (ESD) 28

2.2.10.2. Sistema de detección de gas y fuego 29

2.2.10.3. Filosofía de control y seguridad 29

2.2.10.4. Generalidades de los sistemas 29

2.2.11. SISTEMAS DE DETECCIÓN DE FUGAS (LDS) 31

2.2.11.1. Posibles fallas de sistema de detección de fugas 35

2.2.12. MEDIDOR MULTIFÁSICO 35

2.2.12.1. Medidor de flujo Vx (phase tester) 35

2.2.12.2. Incertidumbre de medición de flujo y fluidos 37

2.2.13. SISTEMA ELÉCTRICO 38

2.2.14. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOS

(PLATAFORMA B) 39

2.2.15. SISTEMA DE BOMBEO MULTIFÁSICO (PLATAFORMA C) 39

CAPÍTULO III 41

3. METODOLOGÍA 41

3.1. FUNDAMENTOS DEL BOMBEO MULTIFÁSICO 41

3.1.1. CONCEPTO GENERAL 41

3.1.2. FILOSOFÍA SECUENCIAL DE OPERACIÓN DEL

PROYECTO PAÑACOCHA 42

3.2. QUÍMICOS UTILIZADOS EN EL SISTEMA DE BOMBEO

MULTIFÁSICO 43

3.2.1. DEMULSIFICANTE 43

iii

3.2.2. ANTIESCALA 44

3.2.3. INHIBIDOR DE CORROSIÓN 45

3.3. OLEODUCTO Y LÍNEAS SECUNDARIAS DE BOMBEO 47

3.3.1. CONDICIONES DE DISEÑO DEL OLEODUCTO 47

3.4. DESCRIPCIÓN DE LAS BOMBAS MULTIFÁSICAS 48

3.4.1. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL TIPO DE BOMBEO

MULTIFÁSICO: BOMBA DE DOBLE TORNILLO VS. BOMBA

ROTODINÁMICA HELICOAXIAL 48

3.4.1.1. Principio de funcionamiento 49

3.4.1.2. Influencia de la Viscosidad 49

3.4.1.3. Velocidad de rotación 50

3.4.1.4. Presión de descarga 50

3.4.1.5. Arranque de bomba 51

3.4.1.6. Rango de operación en caudal, caudal mínimo 51

3.4.1.7. Protección por alta presión 52

3.4.1.8. GVF “Gas Volume Fraction” 52

3.4.1.9. Tensiones de corte 53

3.4.1.10. Presiones Diferenciales 53

3.4.1.11. Tiempo medio entre fallas (MTBF) 54

3.4.1.12. Altura de succión neta “NPSH”

(Net Positive Suction Head) 54

3.4.1.13. Sellos mecánicos 54

3.4.1.14. Eficiencia mecánica 54

3.4.1.15. Comportamiento por la presencia de sólidos abrasivos 55

3.4.2. IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE BOMBEO

MULTIFÁSICO POR BOMBA DE TORNILLO 56

3.4.2.1. Resumen del impacto de las variables antes analizadas

en el equipo seleccionado 57

3.4.2.2. Comparación de reparto en el mercado “MARKET

SHARING” de bombas instaladas por proveedor 58

3.4.3. PARÁMETROS OPERACIONALES DE LAS BOMBAS

MULTIFÁSICAS INSTALADAS EN EL CAMPO PAÑACOCHA 59

iv

3.4.3.1. Puntos de lubricación 61

3.4.3.2. Parámetros para la operación de las Bombas

multifásicas desde sala de control 63

3.4.3.3. Parámetros para Sellos mecánicos 73

3.4.3.4. Parámetros para engranajes 74

3.4.3.5. Parámetros para rodamientos 75

3.4.3.6. Parámetros para tornillos impulsores 76

3.5. FALLAS EN EL SISTEMA DE BOMBEO MULTIFÁSICO 79

3.5.1. ROTURA DEL EJE CONDUCTOR 79

3.5.1.1. Actividades realizadas 79

3.5.2. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA EN

PLC 90

3.5.3. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA

IOC EN VARIADOR DE FRECUENCIA 92


3.5.4. AUMENTO DE TEMPERATURA EN RODAMIENTOS 95


3.5.5. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA DE

COMUNICACIÓN 99


3.5.6. FALLA AL DESENERGIZAR CELDA ELÉCTRICA

SWG-23004 A/B 100


3.6. CÁLCULOS PARA DIMENSIONAMIENTO DE UNA BOMBA

DE TORNILLO O CAVIDAD PROGRESIVA 102

3.7. COSTOS 112

CAPÍTULO IV 119

4. ANÁLISIS Y RESULTADOS 119

4.1. ROTURA DEL EJE CONDUCTOR 119

4.2. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA EN PLC 122

4.3. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA IOC EN

EL VARIADOR DE FRECUENCIA 124

v

4.4. AUMENTO DE TEMPERATURA EN RODAMIENTOS 125

4.5. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA DE

COMUNICACIÓN 128

4.6. FALLA AL DESENERGIZAR CELDA ELÉCTRICA

SWG-23004A/B 129

4.7. USO DE PLACAS DE ORIFICIO 130

4.8. DEMULSIFICANTE Y PUNTOS DE INYECCIÓN ADECUADO 132

CAPÍTULO V 138

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 138

5.1. CONCLUSIONES 138

5.2. RECOMENDACIONES 141

GLOSARIO 144

BIBLIOGRAFÍA 147

ANEXOS 148

vi

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Parámetros generales del proyecto Pañacocha. 11

Tabla 2. Reservas determinadas para el campo Pañacocha a diciembre 2011.

12

Tabla 3. Propiedades físicas del químico demulsificante. 44

Tabla 4. Propiedades físicas del químico antiescala. 45

Tabla 5. Propiedades físicas del químico inhibidor de corrosión. 46

Tabla 6. Resumen del impacto de las variables. 58

Tabla 7. Comparación “market sharing”. 59

Tabla 8. Resultados TTP-23050-B05. 97

Tabla 9. Resultados TTP-23050-B04. 97

Tabla 10. Resultados de balance de fases. 101

Tabla 11. Resultados de balance de fases 2. 102

Tabla 12. Costos de equipos Dumbique 113

Tabla 13. Costos de equipos Pañacocha 114

Tabla 14. Amortización de activos 115

Tabla 15. Costos de tratamiento químico Dumbique 115

Tabla 16. Costos de tratamiento químico Pañacocha 115

Tabla 17. Consumo energético Dumbique y Pañacocha 2011 116

Tabla 18. Costo energético operacional por barril de crudo 117

vii

Tabla 19. Costo operativo total 117

Tabla 20. Evaluación económica 118

Tabla 21. Resultados de temperaturas TT-23050-B05 antes y

después 9/mar/2011

126

Tabla 22. Temp. Máx. de servicio para rodamientos aplicados en

P-23050A/B/C.

127

Tabla 23. Histórico de demulsificante y placas de orificio. 137

Tabla 24. Cuadro comparativo de pérdidas económicas. 139

viii

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Historia de producción del Yacimiento A del campo Pañacocha.

13

Figura 2. Historia de Producción del Yacimiento U Superior del campo Pañacocha.

14

Figura 3. Historia de Producción del Yacimiento U Inferior del campo Pañacocha.

15

Figura 4. Historia de Producción del Yacimiento T del Campo Pañacocha.

17

Figura 5. Ubicación geográfica del campo Pañacocha. 18

Figura 6. Mapa estructural para el campo Pañacocha. 19

Figura 7. Columna estratigráfica para el campo Pañacocha. 20

Figura 8. Pantalla de registro de variaciones de presión en la tubería tramo Pañayacu – Napo.

31

Figura 9. Vista del tramo completo desde Pañacocha C hasta EPF.

32

Figura 10. Vista de todos los sensores que componen el sistema sónico de detección de fugas.

33

Figura 11. Esquema que muestra la ubicación de las válvulas de corte y los sensores acústicos.

34

Figura 12. Esquema de funcionamiento del medidor multifásico. 36

Figura 13. Componentes del medidor multifásico. 37

Figura 14. Muestra del esquema de medición trifásica. (Tal y como se muestra dentro del software de medición).

38

Figura 15. Motor eléctrico del equipo de bombeo multifásico. 59

Figura 16. Simbología del panel de control de las bombas multifásicas.

60

Figura 17. Esquema descriptivo de puntos de lubricación de la bomba multifásica (vista 1).

61


62

ix

Figura 19. Puntos de lubricación para lavado del sistema de enfriamiento de sellos mecánicos.

62

Figura 20. Pantalla principal del panel de control del sistema de bombeo multifásico.

64

Figura 21. Parámetros de presión de descarga de las bombas multifásicas.

64

Figura 22. Parámetros de presión de succión de las bombas multifásicas.

64

Figura 23. Parámetros de presión diferencial de las bombas multifásicas.

65

Figura 24. Parámetros de presión diferencial de los filtros de entrada de las bombas multifásicas.

65

Figura 25. Parámetros de temperatura de descarga las bombas multifásicas.

65

Figura 26. Parámetros de temperatura de succión de las bombas multifásicas.

66

Figura 27. Vista general a las bombas multifásicas. 66

Figura 28. Vista secundaria de parámetros de funcionamiento de las bombas multifásicas.

67

Figura 29. Parámetros de temperatura de cojinetes del motor lado enganche (coupling).

67

Figura 30. Parámetros de temperatura de cojinetes del motor lado libre.

68

Figura 31. Parámetros de temperatura de cojinetes de la bomba lado enganche (coupling).

68

Figura 32. Parámetros de temperatura de cojinetes de la bomba lado libre.

68

Figura 33. Parámetros de temperatura de devanado de motor. 69

Figura 34. Parámetros de temperatura de la carcasa de la bomba. 69

Figura 35. Parámetros de vibración de la bomba lado libre. 69

Figura 36. Parámetros de vibración de la bomba lado enganche (coupling).

70

Figura 37. Distribución eléctrica de la planta del campo Pañacocha.

71

Figura 38. Vista de parámetros eléctricos para variadores de frecuencia.

71

Figura 39. Parámetros eléctricos de transformadores A/B. 72

x

Figura 40. Status de UPS. 72

Figura 41. Estatus de ESD “Emergency shutdown” (parada de emergencia).

73

Figura 42. Fotografía de sellos mecánicos con cara de diamante. 73

Figura 43. Engranajes templados. 74

Figura 44. Flujo a través de los tornillos impulsores. 76

Figura 45. Fotografía que muestra la distancia de separación de 53 mm entre espiras.

77

Figura 46. Fotografía de desgaste de espiras por condiciones de operación negativas.

77

Figura 47. Fotografía de resquebrajamiento de la carcasa de alojamiento de los tornillos de la bomba multifásica.

78

Figura 48. Fotografía de coupling dúplex con pernos seccionados. 80

Figura 49. Fotografía de nivel de aceite de la caja engranajes lado coupling.

80

Figura 50. Fotografía de filtro de succión F-23050B. 81

Figura 51. Fotografía de alojamiento del strainer (filtro de succión) 81

Figura 52. Fotografía de drenado y desmontaje de la tapa de los engranajes lado libre.

82

Figura 53. Fotografía de desmontaje de los piñones lado libre. 83

Figura 54. Fotografía de desmontaje de los sellos mecánicos lado libre.

83

Figura 55. Fotografía de desmontaje de la tapa porta sellos mecánicos lado libre.

84

Figura 56. Fotografía de eje roto por torsión y fatiga del material. 84

Figura 57. Fotografía de sección del eje roto. 85

Figura 58. Fotografía de desmontaje de la manzana de enganche (lado enganche).

85

Figura 59. Fotografía de desmontaje del estator o liner conjuntamente con los tornillos.

86

Figura 60. Fotografía de estator y tornillos. 86

xi

Figura 61. Fotografía de prensa de 20 toneladas improvisada. 87

Figura 62. Fotografía de corte longitudinal del estator 87

Figura 63. Fotografía de sección superior del estator 88

Figura 64. Fotografía de sección inferior del estator. 88

Figura 65. Fotografía de alojamiento de liner y tornillos. 89

Figura 66. Pantalla del historial de alarmas para el evento de apagado del sistema multifásico.

91

Figura 67. Pantalla que muestra la alarma VSD-23050A. 92

Figura 68. Fotografía de visualización de alarma en VSD-23050A. 93

Figura 69. Descripción de alarma IOC en manual de comunicaciones NXG.

93

Figura 70. Descripción de puesta en marcha y temas avanzados. 94

Figura 71. Fotografía de ubicación de transmisores de temperatura TTP-23050-B04 / TTP-23050-B05.

96

Figura 72. Fotografía de calibración y pruebas de lazo de los sensores de temperatura TTP-23050-B04 / TTP-23050-B05.

98

Figura 73. Pantalla de alarma obtenida desde Relé de protección Multilin 750.

99

Figura 74. Alarmas obtenida desde el panel de control maestro de las bombas multifásicas.

100

Figura 75. Gráfica de valores de corriente al momento de apagado. 101

Figura 76. Gráfica de valores de corriente después de la normalización del sistema.

102

Figura 77. Gráfica de bomba multifásica. 103

Figura 78. Variables tomadas en cuenta para diseño del eje de la bomba.

107

Figura 79. Potencia de accionamiento requerida sin factor de seguridad.

108

Figura 80. Gráfica caudal de producción vs diferencial de presión. 110

Figura 81. Gráfica caudal vs presión (espaciamiento 1 mayor a espaciamiento 2).

111

xii

Figura 82. Gráfica caudal vs presión (viscosidad 1 mayor a viscosidad 2).

111

Figura 83. Gráfica caudal vs presión (FGV 1 mayor a FGV 2). 112

Figura 84. Placa de orificio con perforación concéntrica. 127

Figura 85. Placa de orificio con dos perforaciones. 127

Figura 86. Pantalla de Oleoducto Pañacocha - EPF 131

xiii

ÍNDICE DE ECUACIONES

PÁGINA

Ecuación 3.1. Caudal de gas 104

Ecuación 3.2. Caudal de la mezcla 105

Ecuación 3.3. Relación gas líquido 105

Ecuación 3.4. Relación gas petróleo 105

Ecuación 3.5. Factor volumétrico 106

Ecuación 3.6. Potencia hidráulica 107

Ecuación 3.7. Potencia absoluta 108

Ecuación 3.8. Potencia teórica 108

Ecuación 3.9. Potencia requerida 108

Ecuación 3.10. Rendimiento total 109

Ecuación 3.11. Potencia real 109

Ecuación 3.12. Potencia de motor 109

Ecuación 3.13. Caudal disponible 110

xiv

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

ANEXO 1

Hoja de seguridad de materiales peligrosos químico anticorrosivo

144

ANEXO 2

Hoja de seguridad de materiales peligrosos químico inhibidor de

escala

149

ANEXO 3

Hoja de seguridad de materiales químico secuestrante

153

ANEXO 4

Hoja de seguridad de materiales químico demulsificante

157

ANEXO 5

Características de flujo según ingeniería conceptual

161

ANEXO 6

Arreglo general de las bombas multifásicas

162

ANEXO 7

Arreglo general de las bombas multifásicas 2

163

ANEXO 8

Diagrama topográfico entre Pañacocha y Tumali (implantación

general)

164

xv

RESUMEN

El objetivo del estudio es tener como resultado la optimización de las

condiciones operativas para mantener un flujo constante y dentro de los

rangos necesarios para el correcto funcionamiento del sistema de bombeo

multifásico. En el primer capítulo se realiza la introducción al tema de tesis

en desarrollo mostrando los objetivos que se plantea, realizando una

justificación de la razón para analizar la optimización de flujo para el sistema

de bombeo multifásico, planteando una hipótesis sobre los resultados que se

obtendrán al termino y detallando los aspectos metodológicos a seguir para

desarrollar el tema.

El segundo capítulo se trata acerca del marco teórico en el cual se detallan

aspectos como parámetros petrofísicos del crudo que se encuentra dentro

del campo Pañacocha, ubicación geográfica, litología, reservas y además se

realiza una descripción tanto los equipos necesarios para el funcionamiento

del campo como de las facilidades para su operación.

El tercer capítulo referente a la metodología es la parte experimental del

estudio donde encontraremos los fundamentos del bombeo multifásico, el

criterio de selección del tipo de bombeo multifásico empleado en el campo,

químicos necesarios para mantener al flujo dentro de condiciones óptimas

para su bombeo, parámetros operacionales de las bombas multifásicas

instaladas, costos y lo más importante las fallas que ha presentado el

sistema de bombeo multifásico durante casi dos años de operación.

En el cuarto capítulo se presenta el análisis y resultados de los problemas

relacionados con las fallas del sistema de bombeo multifásico, dosificación

de químico demulsificante y el uso de placas de orificio.

Finalmente en el quinto capítulo se presentan las conclusiones y

recomendaciones relacionadas al tema de estudio.

xvi

ABSTRACT

The objective of this study is to result in optimization of operating conditions

to maintain a constant flow within the ranges required for proper operation of

multiphase pumping system.

The first chapter provides an introduction to the thesis topic in development

showing the objectives proposed, making a justification of the reason for the

optimization of flow analysis to multiphase pumping system, proposing a

hypothesis about the results to be obtained and at finish detailing the

methodological issues to continue to develop the theme.

The second chapter discusses the theoretical framework which details things

like oil petrophysical parameters found within the Pañacocha field,

geographic location, lithology, reserves and also a description both the

equipment necessary to operate the field as of facilities for operation.

The third chapter is the experimental methodology of the study, we will find

the fundamentals of multiphase pumping, the selection criteria multiphase

pumping rate used in the field, chemicals needed to keep the flow within the

optimal conditions for pumping parameters operational multiphase pumps

installed, costs and most importantly the faults that has presented the

multiphase pumping system for almost two years of operation.

In the fourth chapter presents the analysis and results of the problems

associated with system failures multiphase pumping, demulsifier chemical

feed and the use of orifice plates.

Finally in the fifth chapter presents the conclusions and recommendations

related to the subject matter.

1

CAPÍTULO I

1. INTRODUCCIÓN

El método de bombeo multifásico como medio para extraer crudo de fondo

ha sido ampliamente usado en nuestro país, no así el bombeo multifásico

como medio para transportar crudo entre estaciones de producción a gran

distancia una de la otra y con una tubería de gran diámetro. Esto hace que

este tipo de bombeo de superficie aplicado en la estación de producción de

Pañacocha ubicada en el bloque 15 operado por Petroamazonas EP sea

pionero en nuestro país y esté en la mira de sus principales directivos como

proyecto de suma importancia por los beneficios tanto económicos como

ecológicos que el mismo ofrece.

Como antecedentes tenemos que el sistema de bombeo multifásico fue

inicialmente utilizado en los sistemas de levantamiento artificial por varias

empresas a lo largo de los años. Es un método confiable con el cual se

puede bombear fluidos viscosos, con altos contenidos de sólidos, que no

necesitan removerse o que formen espumas si se agitan. Como la bomba de

tornillo desplaza el líquido este no sufre movimientos bruscos, pudiendo

incluso bombear uvas enteras.

Las instalaciones de Pañacocha, se encuentran ubicadas en el oriente

ecuatoriano, en un medioambiente de bosque húmedo lluvioso. Debido a la

disponibilidad de reservas del campo Pañacocha, se desarrollaron tres áreas

de producción denominadas plataformas de producción A, B y C, las cuales

envían su producción de petróleo, gas y agua a la planta de tratamiento

existente denominada Edén Production Facilities (EPF) a través del sistema

de bombeo multifásico. Las plataformas de producción A, B, C se conectan

con el EPF mediante un ducto de 16”.

http://es.wikipedia.org/wiki/Uva

2

Los planes iniciales de perforación se contemplaron para el desarrollo de 24

pozos más 2 pozos existentes (entre duales y simples), para un total de 26

completaciones en las tres plataformas de producción, sin embargo en la

actualidad el campo sigue en crecimiento con la perforación de nuevos

pozos. Todos los pozos se diseñaron con sistema de producción mediante

bombas electrosumergibles (BES) provistas con variador de velocidad.

Además de la producción de las plataformas de producción A, B y C del área

de Pañacocha se ha previsto la producción de las áreas futuras

denominadas Tangay, Tumali y una nueva plataforma D, las cuales se

conectarán al oleoducto de 16 pulgadas que se encuentra aguas abajo de la

plataforma C. En el EPF para este propósito se instaló un separador de

entrada V-20160 y un deshidratador electroestático V-320 axial planeados

para esta ampliación y teniendo en cuenta también la incorporación del

nuevo campo denominado Bloque 31.

Los caudales de este campo serán enviados a EPF por un oleoducto

independiente, recibidos y tratados en tres separadores de entrada

adicionales que junto con el separador V-20160 destinado a Pañacocha

formarán los nuevos trenes de producción 3 y 4 ubicados en EPF. La

ingeniería conceptual y básica incluyó las siguientes instalaciones en

Pañacocha: Plataforma de producción A; plataforma de producción B;

plataforma de producción C y el oleoducto que vincula las plataformas

mencionadas con EPF.

Sumado a esto se realizaron las siguientes ampliaciones en EPF:

1. Instalación: V-20160.

2. Instalación: V-320.

3. Interconexión V-20160; V-320 e instalaciones existentes.

3

4. Instalación HP/LP: X-20595; actual: X-595 queda para

mantenimiento.

5. Previsión para tres nuevos separadores para Bloque 31.

6. Previsión para nuevo recibidor B-31: 24 pulgadas.

7. Previsión de nuevo tanque petróleo de 50.000 barriles.

8. Verificación sistemas auxiliares dados los incrementos de equipos

para los sistemas de aire (instrumentos), drenajes abiertos y

cerrados, sistema de reinyección de agua, sistema de gas

combustible y compresión de gas y sistema de inyección de

químicos.

9. Sistema de venteos y sistema contra incendios no sólo se verifica

por el agregado de nuevos equipos, sino que también se verifica

para toda la planta.

Aspectos históricos de la bomba multifásica para bombeo de crudo en

superficie no se encuentran como registro en nuestro país ya que como se

mencionó anteriormente este tipo de aplicaciones para bombas tipo tornillo

es pionero en el Ecuador.

Una bomba de tornillo es un tipo de bomba hidráulica considerada de

desplazamiento positivo que se diferencia de las habituales más conocidas

como bombas centrífugas. Esta bomba utiliza un tornillo helicoidal excéntrico

que se mueve dentro de una camisa y hace fluir el líquido desde el tornillo y

la camisa hacía la salida.

El principio fundamental de este tipo de bombas es el Tornillo de

Arquímedes, experimento que consiste en una máquina gravimétrica

helicoidal utilizada para elevación de agua, harina, cereales o materiales

excavados.

Fue inventado en el siglo III A.C. por Arquímedes del que recibe su nombre

aunque existen hipótesis de que ya era utilizado en el Antiguo Egipto. Se

http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_(hidr%C3%A1ulica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfuga

http://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo

http://es.wikipedia.org/wiki/Arqu%C3%ADmedes

http://es.wikipedia.org/wiki/Antiguo_Egipto

4

basa en un tornillo que se hace girar dentro de un cilindro hueco, situado

sobre un plano inclinado, y que permite fluir o elevar el cuerpo el cual está

situado por debajo del eje de giro. Desde su invención hasta ahora este

método ha sido utilizado para el bombeo.

También es llamado tornillo sin fin por su circuito en infinito. Uno de los usos

mas comunes que tiene es el de bombear fangos de las distintas etapas de

las depuradoras, pudiendo incluso bombear fangos deshidratados

procedentes de filtros prensa con un 22-25% de sequedad.

Este tipo de bombas son ampliamente utilizadas en la industria petrolera a

nivel mundial, para el bombeo de crudos altamente viscosos y con

contenidos apreciables de sólidos y pueden operar con flujos fijos en la

descarga aun cuando bombeen dentro de una red de presión variable,

convirtiéndolas en excelentes equipos de bombeo a utilizar en redes de

recolección de petróleo.

En el caso de las bombas centrífugas el flujo entregado depende de la

presión de entrada (intake).

1.1. OBJETIVOS

A continuación se presentan el objetivo general y los objetivos específicos

por separado relacionados este tema de tesis.

1.1.1. OBJETIVO GENERAL

Establecer las condiciones para optimizar el flujo a ser transferido por medio

del bombeo multifásico desde el campo Pañacocha hacia Edén Yuturi

ubicado en el Bloque 15 operado por Petroamazonas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo_sin_fin

http://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo

http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_centr%C3%ADfuga

5

1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar una descripción operativa del campo Pañacocha en lo que a

condiciones de bombeo y líneas se refiere.

Determinar los parámetros para reducir al máximo la fluctuación de

presiones en las plataformas de producción.

Establecer las condiciones para evitar apagones del sistema de

bombeo multifásico que se reflejarían en una pérdida de producción.

Definir los parámetros necesarios para conseguir que el flujo enviado

hacia la estación principal EPF lleguen en condiciones aceptables

para sus equipos.

El campo Pañacocha no es solo una zona de extracción de crudo más en

nuestra verde Amazonía, sino un proyecto que intenta mantener la delgada

línea que separa a esa industria de la contaminación ambiental, el proyecto

Pañacocha pretende convertirse en el punto de inicio de la "nueva era

petrolera" del país, ligada a la protección ambiental y a la responsabilidad

social.

El sistema de tubería de transporte crudo se encuentra varios metros bajo

tierra y éste cuenta con un modelo tecnológico que permite detectar

cualquier fuga, activando los sistemas y deteniendo automáticamente el

bombeo para evitar así derrames y contaminación al medio ambiente. En

este campo no existe ningún sistema de procesamiento ya que esta

actividad se realiza en el campo Edén Yuturi, con lo que se reduce al

máximo el impacto ambiental.

Con esto se enfatiza que el aspecto ambiental es tomado muy en serio en

Pañacocha y no es para menos si se considera que el campo se ubica en

una especie de frontera donde confluyen dos parques nacionales, el

Cuyabeno y el Yasuní, considerados como grandes reservas de biosfera y

hábitat de etnias ancestrales amazónicas.

6

En el área no se observan desde el aire los caminos que conforman el

campo Pañacocha, debido a que uno de los principios ha sido que el bosque

no pierda el íntimo contacto de sus copas, hábitat de muchas especies de

fauna, esto se logra reduciendo el derecho de vía y creando puentes

naturales para las especies animales. A Pañacocha sólo se puede llegar por

vía aérea en helicóptero o por vía fluvial en lancha rápida con lo que se

intenta minimizar el impacto de las carreteras sobre la selva.

Como dato importante las reservas de 42 millones de barriles de crudo en el

campo Pañacocha podrían aumentar después de nuevos estudios que ha

emprendido la empresa estatal Petroamazonas EP. Se realizan actividades

de geofísica constantemente y actualmente se construyen dentro del área ya

las nuevas plataformas D (playas de Cuyabeno), Proyecto Tangay Este y

Tumali las cuales estarán ligadas a la producción de Pañacocha.

Estas dos últimas estaciones se encuentran a 20 Km. del campamento base,

el crudo extraído de las mismas será transferido por medio de un oleoducto

de 16 pulgadas impulsado por una nueva bomba multifásica ubicada en

Tumali y direccionado hacia la plataforma C donde se encuentra la

Estación de bombeo multifásico de Pañacocha.

Esta es la razón principal para justificar el estudio, tener una guía que pueda

ser aplicada en Tumali, Bloque 31 o cualquier locación donde se vaya a

implementar este tipo de bombeo de producción, tomando en cuenta las

pruebas realizadas para determinar la cantidad de químico necesaria para

obtener un flujo adecuado, donde y como debe ser inyectado este químico,

errores en los lazos de programación, válvulas o placas orificio ubicados en

lugares estratégicos necesarios para empaquetar el flujo antes de la succión

de la bomba multifásica, esto en caso que el flujo de producción en sus

primeras etapas no sea el óptimo para el trabajo del sistema multifásico y

además de lo antes mencionado revisaremos también problemas tanto

7

mecánicos como eléctricos que se tuvo en general dentro del sistema de

bombeo de Pañacocha.

De esta manera lograríamos optimizar el flujo de manera más rápida en la

nueva estación de Tumali, evitando así la necesidad de instalar un sistema

de “Well Testing” (tanques de almacenamiento, separador trifásico, bota de

gas, depuradores, mechero y bomba triplex para transferencia de fluido)

como ocurrió anteriormente en Pañacocha, lo que no solo desvía al proyecto

de su principal objetivo ecológico sino que además eleva el costo de

producción por barril.

Petroamazonas EP, operadora encargada de Pañacocha, se encuentra en la

vanguardia de las empresas petroleras que operan en el país, incluso

delante de las trasnacionales extranjeras. Esa filosofía de responsabilidad

ambiental y social se extenderá a campos como la minería y la electricidad,

es por eso que los objetivos planteados para Pañacocha no solo

beneficiarán a Petroamazonas EP sino a todo el país.

Mediante el estudio, cálculo, análisis y tratamiento adecuado de los datos y

experiencias que se han venido obteniendo a lo largo de estos 16 meses de

funcionamiento del sistema multifásico en Pañacocha obtendremos un texto

que nos servirá como guía técnica para no solo corregir problemas eléctricos,

mecánicos o de programación sino también como guía práctica para obtener el

flujo en las condiciones de trabajo necesarias para el óptimo funcionamiento de

la bomba multifásica mediante de la aplicación de alguna de las técnicas que

en el texto se detallarán, esto sin la necesidad de la implementación de algún

otro sistema como Well Testing que no solo eleva los costos operativos sino

que podría producir un nivel de contaminación ambiental elevado que es lo que

precisamente se trata de evitar en los nuevos proyectos de Petroamazonas EP.

Como dicen Green y Tull en su libro Técnicas de la Investigación: “El diseño

de la investigación es la especificación de métodos y procedimientos de

8

adquisición de información necesaria para estructurar o solucionar

problemas” (66).

Tomaremos presente para nuestro estudio la realización de un diseño de

investigación de tipo descriptivo o correlacional e investigativo, con lo que se

pretende describir características, estimar relaciones y efectuar predicciones.

Las variables que se han utilizado en la investigación son variables

descriptivas de los procedimientos de bombeo multifásico aplicados a nivel

mundial.

El estudio desarrollará las siguientes etapas en el diseño de la investigación:

(1) La identificación del problema a investigar. (2) Los objetivos de la

investigación. (3) La determinación del diseño de la investigación. (4) La

clasificación y medida de las variables de estudio (como por ejemplo el tipo,

cantidad y lugar de aplicación de químicos, choques o placas orificios,

problemas de carácter mecánico o eléctrico presentados en las bombas

multifásicas).

9

CAPÍTULO II

2. MARCO TEÓRICO

A continuación se presenta una descripción del campo Pañacocha que

resume el comportamiento productivo de los yacimientos productores del

campo Pañacocha, su ubicación geográfica y columna estratigráfica de la

zona, es importante mencionar que debido al corto historial de producción

del campo se consideró que éste estudio será actualizado posteriormente

con fecha 31 de diciembre de 2012, justificado en la razón técnica de que

cada yacimiento contará con información histórica más amplia de

comportamiento permitiéndonos estimar potenciales productivos más

cercanos a la realidad. Las arenas productoras en el campo Pañacocha son

U superior, U inferior, M1, M2, A y T.

2.1. CARACTERÍSTICAS DEL CAMPO PAÑACOCHA

PAM, ha adquirido todos los equipos y materiales principales del campo, que

comprende entre lo más importante: los equipos y materiales para la línea de

flujo, sistema de transmisión y generación eléctrica, sistema de bombeo

multifásico, separador y deshidratador de producción y bombas para el

sistema de inyección de agua de producción, así como también tubería de

producción, cabezales y completaciones para los pozos. Se desarrollaron los

trabajos de sísmica 3D, lo que provee información importante para un diseño

óptimo del plan de perforación y la extracción de las reservas, así como

también entender la geología del campo, definir la configuración estructural y

componente estratigráfico de cada reservorio.

10

El costo total del proyecto está bordeando una inversión de 216 millones de

dólares con financiamiento total de gobierno nacional e inversión del IESS.

2.1.1. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS

Se dispone del análisis PVT de fluidos del pozo Pañacocha-2, en dos

muestras representativas de la arenisca U Superior y del pozo Pañacocha-

10 para U Inferior. Para el resto de reservorios se han utilizado campos

análogos especialmente el campo Edén Yuturi.

2.1.2. INFORMACIÓN

Para la estimación de potenciales productivos se empleó la metodología de

analogías con campos cercanos, es así que para estos yacimientos se

consideró como campo análogo más cercano a Edén Yuturi en los mismos

horizontes productores con las siguientes salvedades técnicas a ser

tomadas en cuenta para estimar el potencial en los yacimientos de

Pañacocha:

1. Corto historial de producción de los pozos de Pañacocha lo cual

crea un escenario de incertidumbre en las predicciones por pozo.

2. Tamaño de la estructura.

3. Calidad petrofísica de los yacimientos.

4. Proximidad a contactos.

5. POES.

6. Resultados de los últimos pozos perforados.

Es así que se sensibilizó para dos tipos de comportamiento de tipo

exponencial e hiperbólico en donde dependiendo del tipo de curva empleada

se tomó extremo cuidado con la tasa de declinación, la cual no conlleve a

conclusiones de baja estimación de potenciales y tampoco de sobre

estimación de reservas. Por lo antes mencionado se adoptó una curva de

11

tipo hiperbólico que suaviza el comportamiento productivo, pero debido al

corto historial en donde por la actividad de desarrollo en el campo no se

evidencia la tasa de declinación, se empleó una tasa estimada en el orden

del 50%. Con las consideraciones técnicas antes citadas se estimó el

volumen de reservas de tipo P1 pero soportadas con el comportamiento

productivo del pozo a pozo, es así que el volumen individualizado de

reservas remanentes, soporta el volumen estimado remanente total de cada

yacimiento y su tasa de declinación. En tanto que para la estimación de

reservas probables y posibles se mantuvieron los valores estimados en el

plan de desarrollo del campo Pañacocha en los respectivos reservorios, los

cuales serán sujetos a revisión en el futuro en función de los últimos

resultados de perforación y al contar con un histórico de producción más

amplio. A continuación se presentan algunos parámetros relacionados con el

campo Pañacocha y se describen la tabla 1 de la siguiente manera:

Tabla 1. Parámetros generales del proyecto Pañacocha.

Parámetros Valores

Reservas totales 42.4 MMBO

Grado API promedio 23 (variación 10 a 29)

Año de inicio proyecto 2009

Año inicio producción 2010

Tipo de completación Simple y Dual

Tipo de declinación Exponencial

Máxima producción Crudo 23.000 BPD

Máxima producción Agua 51.400 BPD

Máxima producción Fluido 74.400 DPD

Máxima producción Gas 6 MMPCPD

Disposición de agua de formación

Inyección M1, Orteguaza, Tiyuyacu

Pozos inyectores 1

Energía Planta central

Transmisión de energía Líneas subterráneas

Oleoducto Pañacocha -- EPF

Tendido oleoducto Líneas enterradas

Sistema de recolección Tanques de almacenamiento

Punto de fiscalización Shushufindi

Petroamazonas EP, (2009) Generalidades campo Pañacocha.

12

2.1.3. RESERVAS

Las reservas estimadas para el campo Pañacocha son de

aproximadamente 43 MMBls, cabe recalcar que queda información

pendiente por recibir del laboratorio con respecto al análisis de núcleos para

las propiedades de roca como Pc y permeabilidades relativas.

La información faltante de núcleos del yacimiento U superior crea un grado

de incertidumbre mediano a alto para la estimación de POES y

modelamiento dinámico. Los pozos PCCA-007, PCCA-19 y PCCB-003 no

cuentan con corrección primaria de profundidad por lo cual se procedió a

corregir en aproximadamente 10 ft en su cota estructural, alcanzando de

esta manera un ajuste de producción coherente con lo observado en el

comportamiento productivo de estos pozos.

Se realizó un análisis de balance de materiales para la estimación del rango

de incertidumbre del POES pero no se alcanzó una conclusión certera

debido al poco historial de producción y datos de presión con los que se

cuenta. A continuación presentamos un cuadro descriptivo sobre

propiedades de la roca y reservas para los yacimientos productivos del

campo Pañacocha y se detallan en la tabla 2 de la siguiente manera:

Tabla 2. Reservas determinadas para el campo Pañacocha a Diciembre 2011.

Reservorio Área ho Vol Neto Porosidad Sw Boi POES FR Probadas Probables Posibles Totales

Acres pies acre-ft % % By/Bn MMBls % MMBls MMBls MMBls MMBls

M1 836.5 33 27604.5 18.6% 56.0% 1.15 34.32 6.8 1,15 0,66 2,09 3,9

M2 1003.8 45 45171 16.5% 49.0% 1.07 53.74 7.2 2,76 1,86 1,32 5,94

A 1005 7 7035.0 13.0% 41.0% 1.13 3.7 12.7 0,66 0,52 0,37 1,55

"U" Superior 1171.1 53 62068.3 17.4% 42.0% 1.66 50.37 28.3 4,2 4,24 1,77 10,21

"U" Inferior 1003.8 57 57216.6 17.0% 43.0% 1.44 52.25 26.3 3,1 6,29 2,72 12,11

T 541.4 49 26528.6 16.9% 39.0% 1.56 22.18 39.2 1,34 5,87 1,47 8,68

Total 13,21 19,44 9,74 42,39


13

2.1.3.1. Yacimiento A

El acumulado de producción hasta el 31 de Diciembre de 2010 para el

yacimiento A es de es de 0.089 millones de barriles de petróleo (MMBls),

con un Factor de Recobro a esta fecha de 2.4%.

Para la estimación de las reservas probadas desarrolladas se consideró

una tasa límite de petróleo de 100 bppd en donde la asunción es que el 50%

del total de los pozos actualmente en producción (2) llegarían a estar

activos a un promedio de 50 bopd en el año 2016 como muestra la figura 1.

Figura 1. Historia de producción del Yacimiento A del campo Pañacocha. Petroamazonas EP, (2010) Proyección de producción “A” Pañacocha.

Desde el 01 de Enero del 2011 hasta Febrero del 2016, se estimaron las

reservas probadas desarrollas remanentes en el orden de 659,207 bls de

petróleo. El volumen de reservas estimadas de tipo probable es de 0.52 MM

bls y para las posibles de 0.37 MM bls. Finalmente el total de reservas

probadas desarrolladas, no desarrolladas, probables y posibles para el

yacimiento A son de 1.59 MM bls, dando un factor de recobro final del 43%.

14

2.1.3.2. Yacimiento U superior


yacimiento U superior es de es de 0.575 millones de barriles de petróleo

(MMBls), con un Factor de Recobro a esta fecha de 1.14%. Para la

estimación de las reservas probadas desarrolladas se consideró una tasa

límite de petróleo de 200 bppd en donde la asunción es que el 50% del total

de los pozos actualmente en producción (4) llegarían a estar activos a un

promedio de 50 bopd, alcanzando esta condición en el año 2021 como

muestra la figura 2.

Figura 2. Historia de Producción del Yacimiento U Superior del Campo Pañacocha. Petroamazonas EP, (2010) Proyección de producción “US” Pañacocha.

Desde el 01 de Enero del 2011 hasta marzo de 2021, se estimaron las

reservas probadas desarrollas remanentes en el orden de 4,200,000 bls de

petróleo. Es importante mencionar que dentro de estas reservas de tipo P1

se consideran las reservas probadas no desarrolladas vinculadas con

actividades de nuevos pozos. El volumen de reservas estimadas de tipo

probable es de 4.20 millones de barriles de petróleo y para las Posibles de

15

1.77 millones de barriles de petróleo. Finalmente el total de reservas

probadas desarrolladas, no desarrolladas, probables y posibles para el

yacimiento U superior son de 10.21 MM bls, dando un factor de recobro final

del 20.3%.

2.1.3.3. Yacimiento U Inferior


yacimiento U Inferior es de es de 0.44 millones de barriles de petróleo

(MMBls), con un Factor de Recobro a esta fecha de 0.8%. Para la

estimación de las reservas probadas desarrolladas se consideró una tasa

límite de petróleo de 200 bppd en donde el 50% del total de los pozos

actualmente en producción (5) llegarían a estar activos a un promedio de 40

bopd, alcanzando esta condición en el año 2019 como muestra en la figura

3.

Figura 3. Historia de Producción del Yacimiento U Inferior del Campo Pañacocha.

Petroamazonas EP, (2010) Proyección de producción “UI” Pañacocha.

16

Desde el 01 de Enero del 2011 hasta enero de 2019, se estimaron las


petróleo.

Es importante mencionar que dentro de estas reservas de tipo P1 se

consideran las reservas probadas no desarrolladas vinculadas con

actividades de nuevos pozos.

El volumen de reservas estimadas de tipo probable es de 6.29 millones de

barriles de petróleo y para las posibles de 2.72 millones de barriles de

petróleo.

Finalmente el total de reservas Probadas desarrollas, no desarrollados,

probables y posibles para el yacimiento U inferior son de 12.11 millones de

barriles de petróleo, dando un factor de recobro final del 23.14%.

2.1.3.4. Yacimiento T


yacimiento T es de es de 0.24 millones de barriles de petróleo (MMBls), con

un Factor de Recobro a esta fecha de 1.1%.

Para la estimación de las reservas probadas desarrolladas se consideró

una tasa límite de petróleo de 100 bppd, alcanzando esta condición en el

año 2019 como muestra la figura 4.

17

Figura 4. Historia de Producción del Yacimiento T del Campo Pañacocha. Petroamazonas EP, (2010) Proyección de producción “T” Pañacocha.

Desde el 01 de Enero del 2011 hasta Junio del 2019, se estimaron las


petróleo.

El volumen de reservas estimadas de tipo probable es de 5.87 millones de

barriles de petróleo y para las posibles de 1.47 millones de barriles de

petróleo.

Finalmente el total de reservas probadas desarrollas, no desarrollados,

probables y posibles para el yacimiento T son de 8.68 millones de barriles de

petróleo, dando un factor de recobro final del 39.2%.

18

2.1.4. UBICACIÓN GEOGRÁFICA

El campo Pañacocha fue descubierto en 1972 y se encuentra localizado a

unos 70 km al Este del campo Limoncocha y a 30 km al Norte del campo

Edén-Yuturi como se muestra en la figura 5.

El campo fue descubierto con la perforación del pozo Pañacocha-1,

perforado por la compañía Grace Oil and Minerals, que probó 1,105 BPPD

de 30.1° API de la Arenisca U superior y algunos barriles de petróleo pesado

de las Areniscas M-1 y M-2.

En 1994, luego de una nueva campaña de registro y reprocesamiento de

sísmica 2D, Petroproducción confirmó el descubrimiento con el pozo

Pañacocha-2, el cual probó de 6 reservorios un total superior a 6000 BPPD.

Figura 5. Ubicación geográfica del campo Pañacocha. Petroamazonas EP, (2008) Proyecto Pañacocha.

19

2.1.5. MAPA ESTRUCTURAL

A continuación se presenta el mapa estructural actual para el campo

Pañacocha (figura 6).

Figura 6. Mapa estructural para el campo Pañacocha. Petroamazonas EP, (2009) Prospección geológica campo Pañacocha.

20

2.1.6. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA

A continuación en la figura 7 se muestra la columna estratigráfica para el

campo Pañacocha.

Figura 7. Columna estratigráfica para el campo Pañacocha. Petroamazonas EP, (2009) Prospección geológica campo Pañacocha.

21

2.2. FACILIDADES DE SUPERFICIE

En el presente documento se describen las instalaciones correspondientes al

desarrollo del campo Pañacocha, conformadas por las plataformas de

producción A, B y C que se conectan a través de un oleoducto de 16”. La

producción de las tres plataformas se envía a través de bombas multifásicas

a la planta de tratamiento Edén Production Facilities (EPF). Para la

identificación los de equipos e instrumentos comunes a las tres plataformas,

se empleará la siguiente codificación:

S - 2X_ _ _

Siendo:

S : simbología del instrumento

X=1 Plataforma A

X=2 Plataforma B

X=3 Plataforma C

Por ejemplo, para los compresores de aire que son equipos que forman

parte de las tres plataformas, se escribirá:

C-2X800 A/B/C

Para las bombas multifásicas ubicadas en la plataforma C, se escribirá:

P-23050 A/B/C

2.2.1. DISTRIBUIDOR DE PRODUCCIÓN (MANIFOLD)

Los módulos: MAN-2300(1, 2, 3) A, fueron asignados a cada plataforma en

el siguiente orden: A-1, B-2 y C-3, por ende todos los equipos que se

22

encuentren dentro de cada plataforma tendrán esta misma nomenclatura y

en lo futuro para la ampliación de nuevas plataformas se mantendrá este

orden. Los módulos están conformados cada uno por un múltiple de

producción y un múltiple de prueba.

2.2.2. OLEODUCTO PAÑACOCHA

Las plataformas de producción A, B y C se conectan con el EPF mediante un

oleoducto de 16” de diámetro. El tramo que conecta plataforma B, plataforma

A y plataforma C hasta las bombas multifásicas tiene las siguientes

condiciones de diseño: 665 psig @ 250 F, y para el tramo que une la

Plataforma C con EPF las condiciones de diseño son: 1100 psig @ 250ºF.

Desde la plataforma A y B hasta la plataforma C, la circulación se debe a la

presión en los pozos, cuyo caudal de producción varía por medio de la

variación manual de la velocidad de las bombas electrosumergibles (BES).

Desde la plataforma C hasta el EPF, la circulación se debe al bombeo

multifásico.

Los componentes del oleoducto son: 35 km (aproximadamente) de tubería

de 16” que parte desde la plataforma de producción B llegando hasta EPF;

Cuatro estaciones de válvulas de corte (Line Break o MLV’s) en cruces de

río Pañayacu (MLV-20901 y MLV-20902) y Napo (MLV-20903 y MLV-

20904); Sistemas de detección de fugas basado en tecnología sónica

(medición por medio de sensores acústicos).

2.2.3. SISTEMA DE TRAMPAS

Se dispone de un sistema de trampas para permitir la limpieza y prueba de

la totalidad del oleoducto desde la plataforma de producción B hasta EPF,

dicho sistema se divide en dos tramos. El primero está comprendido entre

las plataformas B y C. La trampa lanzadora es la ST-22121 (PCB) y la

23

receptora ST-23118 (PCC). El segundo tramo va desde la plataforma C

hasta EPF, y las trampas lanzadora y receptora son ST-23121 (PCC) y ST-

20118 (EPF) respectivamente. Por el tramo que va de la plataforma A hasta

la acometida con el oleoducto no se puede enviar un raspador (pig) al

momento. Se consideró espacio en dicha plataforma para la instalación

futura de una trampa lanzadora.

Los equipos que conforman el sistema de trampas de Pañacocha se los

describe a continuación:

Lanzador de raspador (pig launcher) ST-22121 en plataforma B.

20”x16” de diámetro y 232” de largo. Con presión de diseño 665

psig/vacío total @ 250ºF. El equipo se encuentra montado sobre el

patín SK-22121.

Recibidor de raspador (pig receiver) ST-23118 en plataforma C.



patín SK-23118.

Lanzador de raspador (pig launcher) ST-23121 en Plataforma C.



patín SK-23121.

Recibidor de raspador (pig receiver) ST-20118 en EPF. 20”x16” de

diámetro y 348” de largo. Con presión de diseño 1100 psig/vacío total

@ 250ºF. El equipo se encuentra montado sobre el patín SK-20118.

Cabe notar que los siguientes parámetros pueden ser monitoreados en EPF:

Presión aguas arriba de cada válvula de corte (line break); Presión aguas

abajo de cada válvula de corte; Presión de los botellones de nitrógeno que

alimentan los actuadores de las válvulas.

24

2.2.4. MLV (VÁLVULA DE CORTE)

La indicación de presión aguas arriba y aguas abajo de cada válvula de corte

(MLV) permitirá monitorear el perfil de presiones a lo largo del oleoducto y

detectar así anomalías. Por medio de una alarma de baja presión que será

transmitida a la Plataforma C y a EPF se indicará la necesidad de cambio del

botellón. En este caso el operador deberá tomar acción rápidamente para

evitar tener condiciones no deseadas en dichas válvulas.

2.2.5. EQUIPOS DE SUPERFICIE PARA PRODUCCIÓN CON

BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES)

Las bombas de los pozos operarán mediante variadores de frecuencia

(VSD), donde se controlarán parámetros de velocidad teniendo en cuenta la

presión dinámica de cabeza de pozo. Cada bomba consta de un equipo de

superficie individual que está conformado por un variador de frecuencia de

última generación con cerebro Unicornn que además se encuentra

conectado al sistema SCADA de cada plataforma, un transformador elevador

de voltaje de 480 V a 4160 V, una caja Bristol para registro de amperaje de

motor de fondo y una caja de venteo.

Dependiendo de las características del crudo de cada pozo también es

inyectado químico antiescala y anticorrosivo por lo que al equipo de

superficie en general se le pude añadir una bomba de tipo pistón que está

configurada para inyectar por medio del capilar al fondo del equipo

electrosumergible o a la línea de flujo.

2.2.6. SISTEMA DE INYECCIÓN DE QUÍMICOS

Se dispone de tres químicos almacenados en tanques en las plataformas

cuyo objetivo es, por medio de tubo capilar, mezclarse con el fluido, uno

ubicado antes de la toma la bomba por encima del motor en el fondo del

25

pozo y otro ubicado en superficie en el cabezal de pozo, esto se realizará en

todas las plataformas que existen y que se crearán dentro del proyecto.

Los químicos que se inyectan son demulsificante, inhibidor de corrosión,

inhibidor de incrustaciones y antiespumante.

Por otro lado, en el sistema de reinyección de agua residual ubicado en la

plataforma B se inyecta secuestrante de oxígeno, biocida e inhibidor de

incrustaciones.

El demulsificante y el anti-asfalteno se almacenan en tanques de acero al

carbono, mientras que el inhibidor de corrosión, el inhibidor de

incrustaciones, el secuestrante de oxígeno y el biocida se almacenan en

tanques de polietileno HDPE (high density polyethylene).

Los químicos son inyectados a través de bombas de pistón, con tubería de

acero inoxidable de media pulgada de diámetro.

Los equipos que conforman el sistema de inyección de químicos son:

Tanque de almacenamiento de demulsificante (T-2X600). 72” de

diámetro y 108” de altura. Fabricado en acero al carbono. Con una

presión de diseño de 300 atm @ 104ºF y un volumen de 1835 gal.

Tanque de almacenamiento de anti-asfalteno (T-2X602). 48” de

diámetro y 84” de altura. Fabricado en acero al carbono. Con una

presión de diseño 300 atm @ 104ºF y un volumen de 628 gal.

Tanque de almacenamiento de inhibidor de corrosión (T-2X604). 86”

de diámetro y 72” de altura. Fabricado en polietileno (XDPE). Con una


Tanque de almacenamiento de inhibidor de escala (T-2X606). 70” de

diámetro y 163.5” de altura. Fabricado en Polietileno (XDPE). Con una


26

2.2.7. SISTEMA DE AGUA PARA LAS UTILIDADES

Provee agua de servicios y para el sistema de duchas y lavado de ojos. El

agua es tomada desde el pozo (W-2X670) y luego es tratada mediante filtros

para su uso en la plataforma.

Los equipos que conforman el sistema de agua de utilidades son P-2X670.

Bomba sumergible, con caudal nominal de 50 gpm @ 120 psig; Filtro

multimediar F-2X670. Presión de diseño 120 psig @ 104ºF. Filtro de

poliester F-2X671 A/B. Presión de diseño 120 psig @ 104ºF. Posee

cartuchos de 5 μm; Tanque de agua de utilidades T-2X670. Capacidad de 50

gal. Fabricado en Polietileno (XDPE). Abastece al servicio de lavado de ojos

y duchas de emergencia y por último un recipiente de presión para agua de

utilidades V-2X670. 36” de diámetro y 78” de longitud entre tangentes. Con

una presión de diseño de 120 psig @ -20ºF/104ºF y un volumen de 400 gal.

2.2.8. SISTEMA DE DRENAJES

Los drenajes cerrados y los drenajes abiertos de las plataformas A y B se

envían al tanque sumidero (T-2X710), desde el cual el líquido acumulado es

bombeado y enviado al oleoducto de salida de la plataforma.

Los drenajes cerrados y los drenajes abiertos de la plataforma C se

distribuyen entre dos sumideros de drenajes (T-23710 A/B), desde los cuales

el líquido es bombeado y enviado a la interconexión entre el distribuidor de

flujo y las bombas multifásicas.

Los equipos que conforman el sistema de drenajes son:

Bomba de sumidero P-2X710. Bomba de cavidad progresiva, con un

caudal nominal de 10 gpm @ 650 psig. Potencia 7.5 HP y motor

eléctrico.

T-21710 sumidero de drenajes.

27

Válvula de descarga de la bomba 665 psig.

Transmisores indicadores de nivel: LL @ 350 mm / H @ 700 mm / HH

@ 760 mm.

Indicador de rango de descarga: PI 0-400 psig.

2.2.9. SISTEMA DE AIRE INSTRUMENTOS Y UTILIDADES

El sistema completo de aire de utilidades e instrumentos está compuesto

por:

Compresores de aire: C-2X800A y C-20X800B. Dichos equipos

operan bajo una lógica avance / retardo.

Recibidor de aire: V-2X800. Dicho equipo suministra aire de utilidades

y aire a secador de adsorción M-2X800 A/B y recibidor de aire seco:

V-2X801. El cual suministra aire de instrumentos.

Secador de adsorción: M-2X800 A/B y filtros secundarios aire de

instrumentos y por último indicadores y transmisores de presión

necesarios para el funcionamiento automático de los equipos.

Si se detuvieran los compresores de aire, el recibidor de aire seco (V-2X801)

es capaz de abastecer de aire de instrumentos a las plataformas durante 14

minutos, esto considerando una presión de mínima requerida en los

actuadores de las válvulas de 85 psig.

Como indicación debemos destacar que los siguientes parámetros pueden

ser monitoreados en campo por medio de manómetros: Presión diferencial

en los filtros de aire; Presión en el recibidor de aire seco (V-2X801).

2.2.10. SISTEMA DE CONTROL, SEGURIDAD Y COMUNICACIONES

Cada plataforma está provista de tres controladores lógico programables

(PLC) denominados: PLC-2X000; RIO-2X001; RIO-2X002 (Solo plataformas

28

A y C) y panel TOAS-2X000. El PLC-2X000 cubre las señales lógicas de

seguridad de los sistemas de inyección de químicos, aire de instrumentos,

drenajes, agua de utilidades, tratamiento de agua de reinyección (plataforma

B) y producción de pozos.

El RIO-2X001 cubre las señales de monitoreo de los sistema de producción

de pozos y electro-válvulas para prueba de producción de pozos.

En la plataforma C, el RIO-23002 cubre las señales de los sistemas que

monitorean a transformadores elevadores de tensión, transformadores

reductores de tensión, variadores de frecuencia de las bombas multifásicas y

bombas multifásicas.

El panel TOAS permite el monitoreo remoto de los variadores de frecuencia

de los sistemas de bombeo electrosumergible. Todas las plataformas tienen

un panel de comunicación que permite el flujo de comunicación externa e

interna mediante un cable de fibra óptica tendido desde las plataformas

hasta EPF.

Los sistemas de interfase hombre máquina (HMI) están localizados en la

sala de control de cada plataforma brindando la información de las variables

operativas y alarmas de la plataforma. A su vez, existen pantallas en campo

que permiten la visualización rápida al operador de las variables que se

manejan dentro de la plataforma.

2.2.10.1. Paros de emergencia (ESD)

Los mismos pueden ser llevados a cabo a través de pulsadores ubicados en

distintos puntos de la planta así como en la sala de control de cada

plataforma. Además se dispone de paros de emergencia debidos a señales

de procesos como por ejemplo alta o baja presión a la salida de la

plataforma.

29

2.2.10.2. Sistema de detección de gas y fuego

Las plataformas están provistas con sistema de tapones fusibles para la

detección de fuego en los patines y disponen además de sensores para la

detección de gas. Particularmente en la plataforma C, se dispone de un

detector de gas y dos detectores de llama en la zona de las bombas

multifásicas.

2.2.10.3. Filosofía de control y seguridad

Las plataformas de producción deben operarse con la seguridad requerida

para su personal y equipos y ello debe lograrse prolongando la vida útil de

los equipos, minimizando sus roturas y tasas de corrosión. Nunca se deben

operar los equipos fuera de los rangos permitidos inscriptos en sus placas de

identificación.

Cada unidad y sistema de la plataforma cuenta con todos los transmisores

necesarios que permiten conocer las variables operativas determinando si

operan de acuerdo al diseño y si fuera el caso, realizar maniobras a

distancia. Los ajustes a las variables que deben mantener los diferentes

lazos de control a fin de lograr que los equipos respondan a las condiciones

operativas son verificados constantemente.

2.2.10.4. Generalidades de los sistemas

El agregado del nuevo campo Pañacocha en lo que a control y

comunicaciones respecta, se realizará en el centro de control de

operaciones existente en EPF. El sistema incluye el monitoreo de las nuevas

plataformas A, B y C ubicadas en Pañacocha a través de un enlace de fibra

óptica y un enlace de radio, el monitoreo de los sistemas de las válvulas de

corte de línea (MLV-20901, MLV- 20902, MLV-20903 y MLV-20904) en los

30

cruces de río Napo y Pañayacu a través de enlace de fibra óptica y radio, el

monitoreo del sistema asociado a los nuevos equipos de EPF.

Cada plataforma y sistema de válvulas de corte tiene su propio PLC, la

comunicación entre las plataformas y los contenedores de las válvulas de

corte con EPF se realiza a través de un enlace principal de fibra óptica y un

enlace secundario por radio.

La mitad de los hilos de la fibra óptica serán utilizados como enlace principal,

mientras que la otra mitad como enlace back up. De cada grupo se

dedicarán dos hilos para la comunicación de la red SCADA y dos hilos para

la comunicación de la red de negocios (cámaras de video, telefonía IP). El

enlace secundario de radio se establece entre EPF y puerto Pañacocha.

Luego, desde puerto Pañacocha la comunicación continúa por la fibra óptica

hasta cada plataforma y sistema de válvulas de corte, siendo la plataforma B

el punto inicial para el cable de fibra óptica.

El centro de operación de control está situado en EPF. La principal función

de este sistema es permitir el monitoreo y control del oleoducto principal y

las operaciones en proceso.

Cada plataforma tendrá un ordenador con una interfase HMI en su sala de

control y un panel de visualización en campo. Las plataformas también serán

monitoreadas de manera remota desde el sistema de control de EPF.

Desde el HMI, el operador controlará y monitoreará parámetros como

equipos y líneas de flujo de la plataforma, estado y alarmas de

instrumentación de campo y sistema de detección de fugas.

Cada plataforma cuenta con un distribuidor de producción y de prueba. El

operador de cada plataforma seleccionará qué pozos estarán en el modo de

31

producción y qué pozos estarán en modo prueba desde la interfase HMI por

medio de los interruptores ubicados en pantalla para tal fin.

2.2.11. SISTEMAS DE DETECCIÓN DE FUGAS (LDS)

El sistema de detección de fugas de oleoducto, conocido también como

SLDS (Sonic Leak Detection System), es un paquete computacional

instalado en un ordenador y con interfase a la red SCADA para la obtención

de datos. El sistema detecta las fugas basado en el principio de transmisión

de ondas acústicas de presión a través de fluidos. La pantalla se muestra en

la figura 8 a continuación.

Figura 8. Pantalla de registro de variaciones de presión en la tubería tramo Pañayacu – Napo.

La comunicación entre FPU’s (Field Processing Units) y la consola de

monitoreo se realiza por fibra óptica de la red SCADA. Adicional el sistema

es replicado a la consola interfase HMI PCCC como a EPF para tener un

punto de visualización. En la pantalla del operador hay un cuadro sinóptico

con la disposición de la tubería y las estaciones. También aparece el nombre

de cada estación y la ubicación del lugar donde está instalada. El operador

32

puede visualizar los puntos en la pantalla como se muestra a continuación

en la figura 9.

Figura 9. Vista del tramo completo desde Pañacocha C hasta EPF

Al declarar una fuga una flecha roja se mostrará parpadeando sobre el punto

aproximado del lugar de la fuga. Simultáneamente aparece otra indicación

de alarma en la forma de un rectángulo rojo, donde se muestra la frase

“Fuga Detectada” con la distancia en metros a partir del inicio del tramo

hasta el punto aproximado de la fuga. Si hay más de un mensaje de

detección de fuga, el segundo mensaje se almacenará en el sistema y se

enviará al supervisor después del reconocimiento de la fuga anterior.

Su principio de funcionamiento está basado en la detección del transiente

hidráulico dinámico que ocasiona una fuga y se detecta por medio de

sensores acústicos convenientemente ubicados a lo largo del oleoducto, y

en caso de fuga en un punto, el sistema indica la posición estimada de la

misma.

En el instante en el que el oleoducto se rompe se crea una onda de presión

que se propaga aguas arriba y aguas abajo de la fuga. Los sensores

33

acústicos instalados estratégicamente a lo largo del oleoducto son capaces

de leer estas señales. Por lo tanto, midiendo el tiempo que tardan dos

sensores en medir la onda de presión, se puede saber con exactitud el lugar

donde se ha producido la fuga.

Para el confinamiento de la fuga, dependiendo de dónde ocurra, el operador

podrá accionar el cierre de las válvulas de emergencia en la entrada o salida

a plataformas y EPF y las válvulas de corte (MLVs) que han sido ubicadas a

ambos lados de los ríos Pañayacu y Napo que son cruzados por el

oleoducto. La pantalla del sistema descrito anteriormente se la muestra en la

figura 10.

Figura 10. Vista de todos los sensores que componen el sistema sónico de detección de fugas.

Dicho sistema está compuesto por dispositivos tales como sensores

acústicos, unidades remotas o procesadores locales, antenas GPS y una

computadora dedicada única y exclusivamente al sistema de detección de

fugas.

34

El sistema de detección de fugas funciona como alarma y no produce

enclavamientos. Se presenta a continuación en la figura 11 un esquema que

muestra la ubicación de las válvulas de corte y los sensores acústicos:

Figura 11. Esquema que muestra la ubicación de las válvulas de corte y los sensores acústicos en PLC.

La comunicación del sistema de fugas con el sistema de control de EPF se

realiza mediante fibra óptica redundante y enlace de radio desde puerto

Pañacocha.

Cada plataforma y contenedor de válvulas de corte posee un procesador

dedicado para el sistema de detección de fugas. Los procesadores se

comunican con un procesador principal (procesador maestro) ubicado en el

EPF.

El procesador principal pertenece a la misma red de control que el sistema

de seguridad de EPF. Ante una fuga en la línea, el procesador principal

muestra en la pantalla del ordenador dedicado a este sistema (conectado al

procesador maestro por medio de un enlace Ethernet), la localización de la

fuga e informará al sistema de seguridad por medio de alarmas en el HMI de

la plataforma C y del EPF.

El sistema de seguridad es quien toma acción sobre las válvulas

correspondientes. Inicialmente las válvulas se cerrarán de forma manual, es

decir, el operador dará la orden desde pantalla. Una vez verificada la

confiabilidad del sistema, se pasará a modo automático.

35

2.2.11.1. Posibles fallas de sistema de detección de fugas

Las fallas del sistema que se presentan en el HMI ubicado en la estación de

bombeo pueden ser:

a) Falla de Driver OPC-i se presenta con una indicación en monitor del

computador.

b) Alarma de puerta abierta – La puerta se queda roja.

c) Falla en GPS – La antena se queda parpadeando rojo y amarillo.

d) Falla de comunicación con las FPU’s – los paneles de FPU se

presentan en líneas rojas solamente.

e) Falla de sensores – Los sensores se quedan rojos.

2.2.12. Medidor multifásico

Definición de la ecuación de estado.- Originalmente, las ecuaciones de

estado fueron diseñadas matemáticamente para describir la relación entre la

temperatura, presión y densidad de sistemas homogéneos de gas.

Acorde con la termodinámica, esta relación matemática está íntimamente

relacionada a otras propiedades de los fluidos medibles, como la capacidad

calorífica y viscosidad, y las ecuaciones de nuevo desarrollo, por lo tanto,

también está diseñado para equilibrio líquido – vapor.

2.2.12.1. Medidor de flujo Vx (phase tester)

Los componentes básicos del probador de fase (phase tester) y medidor de

fase (phase watcher) son los siguientes:

El detector nuclear es el detector SMART dual de energía gamma, diseñado

en EMR por los mismos investigadores que trajeron las herramientas de

medición nuclear de SLB. Una computadora de montada directamente en el

36

medidor. Esta provee todos los datos de procesamiento y los datos de rata

de flujo en condiciones estándar y de línea (a más de otros treinta

parámetros). También puede almacenar más de 200 perfiles de pozos

(características específicas de fluidos de pozos tales como presión, volumen,

temperatura y densidad, de esta manera varios pozos pueden ser medidos a

través de un mismo medidor.

La forma del Venturi está basada en estándares de la industria. Se usan

ventanas nucleares transparentes en el Venturi para que los rayos gamma

pasen desde la fuente hacia el detector con pérdidas mínimas debido al

hardware. Esto permite al detector nuclear mayor exactitud para el efecto de

medida sobre fluidos fluyentes.

La presión y medidas de diferencial de presión, todas suceden en

exactamente la misma locación que es la garganta del Venturi como se

muestra en la figura 12. La fuente nuclear es Bario 133 y tiene una vida

media de aproximadamente 10.5 años.

Figura 12. Esquema de funcionamiento del medidor multifásico. Schlumberger, (2007) Vx Technology general presentation.

37

2.2.12.2. Incertidumbre de medición de flujo y fluidos

Cualquier dispositivo de medición de flujo requiere propiedades de fluido

para estimar ratas de flujo a condiciones de operación (línea) y para

convertir aquellas a condiciones estándar.

La exactitud total del medidor depende de la metrología de hardware, la

habilidad de capturar la naturaleza caótica del flujo o ser independiente del

régimen de flujo y la validez en la interpretación de los datos recopilados.

Típicamente, la mayoría de medidores usan correlaciones basadas en

mediciones de stock en tanques para determinar propiedades de fluido, lo

que tiende a proveer la fuente principal de errores.

A continuación se presenta un gráfico descriptivo de los componentes del

medidor multifásico (figura 13)

Figura 13. Componentes del medidor multifásico. Schlumberger, (2007) Vx Technology general presentation.

Venturi Nuclear source

Flow

ΔP

P

T

Nuclear detector

Pressure transmitter

Flow computer

Differential- pressure transmitter

38

En el gráfico a continuación es en el que el operador del equipo multifásico

puede basarse en si se está realizando una correcta medición (figura 14). Si

los puntos se encuentran dentro del triangula la medición es correcta de lo

contrario será necesario realizar una nueva calibración del medidor.

Figura 14. Muestra del esquema de medición trifásica. (Tal y como se muestra

dentro del software de medición). Schlumberger, (2007) Vx Technology general presentation.

2.2.13. SISTEMA ELÉCTRICO

Las plataformas serán alimentadas eléctricamente desde el sistema de

generación existente en el EPF. Para ello un cable de potencia será

conducido paralelo al oleoducto. Cada una de las plataformas dispondrá de

los transformadores necesarios para poder abastecer a los distintos

consumidores.

El oleoducto dispone de un sistema de protección catódica, el sistema está

basado en la utilización de un grupo transformador rectificador como fuente

de corriente continua, conectado su polo negativo a la tubería, y su polo

positivo a un dispersor de corriente o electrodo enterrado en las

proximidades.

39

2.2.14. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOS (PLATAFORMA B)

La plataforma B cuenta con un sistema de disposición de lodos e inyección

del agua de formación hacía las formaciones Orteguaza y Tiyuyacu aisladas

por camisas. En este sistema los lodos son filtrados y luego cargados en un

tanque tipo B API 650 donde decantan. A la salida del tanque, el líquido

clarificado es filtrado nuevamente y una bomba de pistón lo reinyecta en el

pozo sumidero W-22700. El caudal de reinyección es 259 gpm @ 3279 psig.

El sistema dispone, además, de 2 sumideros de drenaje para la disposición

final de los lodos y consta de las siguientes partes:

Bomba de desechos P-22700. Bomba de pistón con un caudal

nominal de 259 gpm @ 3279 psig. Potencia 600 HP.

Tanques de desecho T-22700 A/B. 144” de diámetro y 300” de altura.

Volumen 21000 gal.

Tanques de drenaje T-22701/2.

1era etapa: Filtros interno de desecho F-22702 A/B. Filtro tipo

canasto. Presión de diseño 65 psig @ 104ºF. Caudal nominal de 500

gpm @ 15 psig. Tiene el propósito de retener partículas de tamaño

mayor a 20mm de diámetro.

2da etapa: Filtros interno de desecho F-22700 A/B. Filtro tipo canasto.

Presión de diseño 65 psig @ 104ºF. Tiene el propósito de retener

partículas de tamaño mayor a 2mm de diámetro.

Filtros de refinamiento de desecho F-22701 A/B. Presión de diseño 65

psig @ 104ºF. Caudal nominal de 259 gpm @ 10 psig. Tiene el

propósito de retener partículas de tamaño tal de proteger a la bomba.

2.2.15. SISTEMA DE BOMBEO MULTIFÁSICO (PLATAFORMA C)

El sistema de bombeo multifásico ubicado en la plataforma C es el

encargado de transportar el crudo, el agua y el gas producidos desde las

plataformas A, B y C hasta el EPF, donde son procesados.

40

Las condiciones de operación tienden a variar a lo largo de la vida del

campo, por lo que se debe adecuar el sistema para soportar dichas

variaciones. El sistema de bombeo multifásico está compuesto por tres

bombas de doble tornillo denominadas bombas multifásicas (P-23050

A/B/C). Cada una de las bombas posee como elementos necesarios para su

funcionamiento tales como motor eléctrico, sistema de sellos, cañerías y

válvulas, filtros de succión, instrumentos de medición, variador de velocidad

(VSD) y PLC tanto de proceso como de seguridad.

La velocidad de las bombas multifásicas se controla por medio de un control

maestro de presión de succión a través del controlador de presión PIC-

23932. La válvula de apagado y desviación de las bombas (SDV-23953)

podrá ser abierta manualmente por el operador si es que la presión en el

colector de descarga es inferior a 300 psig y las bombas multifásicas (P-

23050 A/B/C) están apagadas, caso contrario su apertura estará inhabilitada.

La válvula se cerrará automáticamente si la presión llega a 300 psig. El

paquete de cada bomba cuenta a su vez con protecciones en caso de baja y

alta presión tanto en la succión como en la descarga.

41

CAPÍTULO III

3. METODOLOGÍA

A continuación se presenta la parte experimental desarrollada en relación al

tema de estudio.

3.1. FUNDAMENTOS DEL BOMBEO MULTIFÁSICO

El sistema de bombeo multifásico está diseñado para los requerimientos

operativos y volúmenes estimados de producción para Pañacocha ya que

en cada caso de aplicación a futuro su diseño será específico para cada

locación; Esto es indispensable para optimizar la producción y compensar

las contrapresiones en las cabezas de los pozos que se encuentre aguas

abajo del bombeo.

3.1.1. CONCEPTO GENERAL

El bombeo multifásico hace innecesario la utilización de equipos de

superficie típicos en una estación de bombeo y/o transferencia, para la

aplicación de Petroamazonas EP, su implementación es necesaria ya que

reduce los costos operacionales, transportando el fluido desde el área del

proyecto a las instalaciones de proceso existentes en el EPF. Las bombas

de doble husillo y las bombas de tornillo sin fin excéntrico Bornemann son la

solución ideal de bombeo en aquellas instalaciones en las que se necesita

bombear fluidos tanto de baja como alta viscosidad.

42

Estas bombas, siendo de desplazamiento volumétrico, resultan ideales para

bombear las mezclas de crudo, gas, agua y pequeñas partículas sólidas

resultantes de la extracción de petróleo. La aplicación es posible tanto en

tierra firme como fuera costa (offshore). La elevada tolerancia a la marcha en

seco admite porcentajes elevados de gas. La construcción compacta y el

perfil de los husillos permiten altas presiones de bombeo en el oleoducto.

El núcleo de los sistemas multifasicos es la bomba de doble husillo. Los

husillos trabajan sin contacto metal-metal con lo cual se logra un caudal

prácticamente constante contra la presión del sistema aguas abajo.

La bomba y el equipo de accionamiento forman una unidad, montados sobre

una misma base, los dos elementos deben ser aptos para las condiciones

operativas más disímiles.

Así por ejemplo grandes variaciones de temperatura no deben ejercer

ninguna influencia sobre la unidad. También es esencial que la bomba y el

equipo de accionamiento sean robustos y requieran poco mantenimiento por

lo que el diseño y desarrollo del proyecto Pañacocha consideró un

accionamiento con motor eléctrico.

La protección del motor se realiza mediante el control de la tensión eléctrica

entrante es decir mediante fusibles. La temperatura de bobinado se controla

mediante resistencias termo dependientes o termistores electrónicos. El uso

opcional de sistemas de control de cojinetes permite un mantenimiento

planificado.

3.1.2. FILOSOFÍA SECUENCIAL DE OPERACIÓN DEL PROYECTO

PAÑACOCHA

El diseño de cada plataforma es individual pero en general fue proyectado

para la perforación de diez pozos de completación dual en cada una de las

43

plataformas. La plataforma C consta de diez celdas para pozos de los cuales

cuatro serán perforados e iniciaran su producción inmediatamente, los siete

restantes están en espera serán perforados a mediados del 2012.

La producción total de la plataforma B más la plataforma A llega a hacia la

plataforma C a través de una línea de flujo de diámetro de 16”, donde se une

con otra línea de 16” que colecta la producción de la plataforma C, la

producción de las tres plataformas será enviada a las facilidades previstas y

localizadas en el EPF mediante la acción de un sistema de bombeo

multifásico a través de una tubería de 16”.

3.2. QUÍMICOS UTILIZADOS EN EL SISTEMA DE BOMBEO

A continuación se presentan los químicos que se usan dentro del sistema de

bombeo multifásico y plataformas de Pañacocha.

3.2.1. DEMULSIFICANTE

Su principal función es romper la emulsión formada por crudo, agua y gas.

Es muy importante saber la dosificación y el punto exacto de inyección de

este químico para el correcto funcionamiento del sistema de bombeo

multifásico. La identificación del químico en la plataforma es

DEMULSOTRON X-8215 y sus propiedades físicas se describen en la tabla

3 que se presenta a continuación:

44

Tabla 3. Propiedades físicas del químico demulsificante.

PROPIEDADES FÍSICAS

Estado físico Líquido

Apariencia y color Transparente, líquido transparente amarillo - ámbar

Temperatura de fusión (°C) No Determinado

Temperatura de ebullición (°C) (rango)

No Determinado

Solubilidad en agua Completa

Olor No Determinado

% de volátiles por volumen No Determinado

Presión de vapor a 20°c (mm de hg)

No Determinado

Densidad de vapor más liviano que el aire

Tasa de evaporación más lento que Butil acetato

Densidad relativa 1.050 - 1.075

PH 6 a 8

DICHEM del Ecuador S.A., (2011) Hoja de materiales, información y seguridad.

3.2.2. ANTIESCALA

Es un químico necesario para evitar la formación de sólidos en la tubería que

a lo largo del tiempo podrían ocasionar taponamientos en la tubería

perjudicando así todo el sistema. Este químico solo se inyecta del

distribuidor de producción aguas abajo, más no dentro del oleoducto de

producción.

La identificación del químico en la plataforma es DC SCAL 210 y es

formulado por la empresa DI CHEM del Ecuador. Sus propiedades físicas se

describen en la tabla 4 que se presenta a continuación:

45

Tabla 4. Propiedades físicas del químico antiescala.



Apariencia y color Líquido color café oscuro

Temperatura de fusión (°C) (-) 29


99 a 760 mmHg

Solubilidad en agua Soluble

Olor Alcohol, olor pungente


Presión de vapor a 20°C (mm de hg)

No Determinado


Tasa de evaporación más rápido que Butil Acetato


PH 4.0 - 6.0


Debemos tener en cuenta que los contenedores de estos materiales pueden

ser peligrosos ya que cuando se vacían retienen residuos del producto

(vapor, líquido y/o sólido) todas las recomendaciones provistas en la hoja de

datos deben ser observadas. No transferir a un contenedor marcado

equivocadamente. No usar presión para vaciar el contenedor. No cortar,

calentar, soldar o exponer a fuego u otras fuentes de ignición a los

contenedores. Mantenga los contenedores cerrados.

3.2.3. INHIBIDOR DE CORROSIÓN

Su principal función proteger la tubería de completación de fondo de la

acción corrosiva de elementos como el agua, H2S y el óxido. La

identificación del químico en la plataforma es DC CORR 121. Sus

46

propiedades físicas se describen en la tabla 5 que se presenta a

continuación:

Tabla 5. Propiedades físicas del químico inhibidor de corrosión.



Apariencia y color Líquido color café oscuro

Temperatura de fusión (°C)

(-) 29


99 a 760 mmHg

Solubilidad en agua Soluble

Olor Alcohol, olor pungente


Presión de vapor a 20°C (mm de hg)

No Determinado


Tasa de evaporación más rápido que Butil


PH 4.0 - 6.0


Cuando se envase el producto, los contenedores deben colocarse en tierra y

estar unidos al contenedor recibidor. El uso de los contenedores está

prohibido para otros fines, SOLO PARA USO INDUSTRIAL.

47

3.3. OLEODUCTO Y LÍNEAS SECUNDARIAS DE BOMBEO

El oleoducto que compone el sistema de producción de Pañacocha consta

de aproximadamente 35 km de tubería de 16” que parte desde la Plataforma

de producción B llegando hasta EPF, estaciones de válvulas de corte en los

cruces de río Napo y Pañayacu, lanzadores y recibidores para permitir la

limpieza y prueba de la totalidad del oleoducto desde la plataforma B hasta

EPF y sistemas de detección de fugas y la estación

Entre el oleoducto de Pañacocha y el oleoducto que se dirige al EPF se

incluyen los puntos de conexión Napo Norte 15 km aguas debajo de la

plataforma C y Napo Sur 9 km aguas arriba del EPF.

Se colocaran válvulas de corte de línea (MLV) en ambos lados del cruce de

cada uno de los ríos: Napo y Pañayacu, existentes en el trayecto desde las

plataformas hasta el EPF.

Cada válvula de corte tendrá sus propio PLC que será quien se comunique

con los servidores ubicados en la EPF que almacenarán los datos de los

PLC’s y monitorearán las condiciones de operación del oleoducto

observadas en la interfase HMI de la plataforma C.

3.3.1. CONDICIONES DE DISEÑO DEL OLEODUCTO

Los caudales de producción en las plataformas A, B y C se calculan

proporcionalmente de acuerdo al número de completaciones en cada

plataforma. De acuerdo al pronóstico de ingeniería, se establecen los

siguientes casos de diseño del oleoducto del bombeo multifásico:

Caso 1: máximo crudo: 21282 BO /24877 BW /3.83 MMSCFD.

Caso 2: máxima agua: 3733 BO/ 65248 BW/ 0.67 MMSCFD.

48

Caso 3: máximo futuro: 36282 BO/ 80248 BW/ 6.53 MMSCFD.

Caso 4: máxima perdida de carga: 40800 BO/ 44200 BW/ 7.3

MMSCFD.

Caso 5: condición inicial: 9024 BO/ 6780 BW/ 1.66 MMSCFD.

Cabe aclarar que las presiones operativas de las plataformas de producción

en ningún caso superaran los límites de la serie 300# es decir más de 800

psig.

3.4. DESCRIPCIÓN DE LAS BOMBAS MULTIFÁSICAS

A continuación se presenta una descripción sobre la razón de la elección del

sistema de bombeo multifásico tipo tornillo versus el sistema de bomba

rotodinámica, además una descripción de los parámetros operacionales de

la bomba multifásica.

3.4.1. CRITERIOS DE SELECCIÓN DEL TIPO DE BOMBEO

MULTIFÁSICO: BOMBA DE DOBLE TORNILLO VS. BOMBA

ROTODINÁMICA HELICOAXIAL

El objeto es comparar las características técnicas entre las bombas de doble

tornillo y las bombas rotodinámicas helicoaxiales para el bombeo

multifásico.

Las referencias se harán de acuerdo a:

Ofertas preliminares y artículos varios de bombas a doble tornillo.

Ofertas preliminares y artículos varios de bombas rotodinámicas

helicoaxiales.

49

La metodología acordada para este efecto es:

Solicitar a los fabricantes un listado de bombas instaladas para este

servicio.

Solicitar, en base a un caso de operación representativo, un

presupuesto y el plazo de entrega a al menos un representante por

cada tecnología, asumiendo su provisión estándar, que deberá

detallar.

Evaluar cualitativamente las ventajas y desventajas técnicas de cada

tecnología.

Comparar el “reparto de mercado” (market sharing) de acuerdo a la

información suministrada por los proveedores.

3.4.1.1. Principio de funcionamiento

Doble tornillo.- Es de desplazamiento positivo. Impulsa un volumen

constante hacia un sistema a presión. La presión de descarga tiene una

influencia menor sobre su comportamiento hidráulico.

Rotodinámica helicoaxial.- Es de comportamiento dinámico. Entrega

energía cinética que luego es convertida en presión. La presión de descarga

tiene una influencia muy marcada sobre su comportamiento hidráulico.

3.4.1.2. Influencia de la Viscosidad

Doble tornillo.- La eficiencia volumétrica aumenta con el aumento de

viscosidad del fluido. Es decir, la bomba es capaz de impulsar un mayor

caudal mientras más viscoso sea el fluido bombeado. Como consecuencia

de esto, también puede observarse que la eficiencia volumétrica de la

bomba se ve afectada en forma indirecta por la temperatura de bombeo

debido a la fuerte dependencia de la viscosidad con la temperatura. Por lo

tanto, a mayor temperatura del fluido, menor capacidad de bombeo.

50

Rotodinámica helicoaxial.- El rendimiento general de la bomba está

afectado en forma negativa por la viscosidad. A mayor viscosidad, la

capacidad de bombeo es menor, la altura capaz de desarrollar la bomba es

menor y la potencia consumida es mayor. En términos generales la bomba a

doble tornillo tiene un mejor comportamiento mientras más viscoso sea un

fluido mientras que la bomba rotodinámica helicoaxial tiene un mejor

comportamiento mientras menos viscoso sea un fluido. Para la selección de

una bomba a doble tornillo debe prestarse especial atención en la

viscosidad mínima.

Para la selección de una bomba rotodinámica helicoaxial debe prestarse

especial atención en la viscosidad máxima siendo de particular cuidado la

condición de arranque en frío (con el ducto parado).

3.4.1.3. Velocidad de rotación

Doble tornillo.- La velocidad de rotación de las bombas a doble tornillo son

bajas no superando las 3000 rpm

Rotodinámica helicoaxial.- La velocidad de rotación de las bombas

rotodinámicas helicoaxiales son altas, alcanzan hasta 4000 rpm (requieren

caja de engranajes / variadores de velocidad)

3.4.1.4. Presión de descarga

Doble tornillo.- La eficiencia volumétrica disminuye muy levemente con el

aumento de la presión de descarga. Es decir, la bomba impulsa

prácticamente el mismo caudal independientemente de la presión de

descarga.

51

Rotodinámica helicoaxial.- Debido a su comportamiento dinámico, al

aumentar la presión de descarga el caudal impulsado disminuye

notablemente. Es decir, el caudal cambia sustancialmente al variar la

presión de descarga.

3.4.1.5. Arranque de bomba

Doble tornillo.- Este tipo de bomba se arranca intentando imponer la

mínima presión diferencial. Usualmente se logra mediante la recirculación.

Por su naturaleza no existen mayores consideraciones para el arranque.

Rotodinámica helicoaxial.- Este tipo de bomba se arranca intentando

imponer una alta presión diferencial a la bomba. Usualmente se logra

abriendo la válvula de descarga parcialmente. Debido a la dependencia de

las propiedades con este tipo de bomba, es usual que la potencia del motor

pueda quedar definida por la condición de arranque. Puede destacarse los

requerimientos disímiles para el arranque de ambos tipos de bombas.

3.4.1.6. Rango de operación en caudal, caudal mínimo

Doble tornillo.- El caudal es directamente proporcional a la velocidad de

rotación de la bomba pero prácticamente independiente de la presión de

descarga. La velocidad máxima esta limitada por consideraciones

mecánicas del fabricante (rodamientos, velocidades críticas) y la potencia

del motor. La velocidad mínima esta limitada por la velocidad mínima de

rotación del motor.

Esta velocidad mínima puede estimarse para motores estándar en

aproximadamente 50% de la velocidad nominal. Pueden obtenerse

velocidades menores pero debe recurrirse a motores con sistemas de

ventilación auxiliares. Los modelos estándar alcanzan los 300 000 BPD

actuales (en las condiciones de la succión).

52

Rotodinámica helicoaxial.- El caudal es proporcional a la velocidad de

rotación de la bomba y a su vez depende de la presión de descarga. La

velocidad máxima esta limitada por consideraciones mecánicas del

fabricante (rodamientos, velocidades críticas) y especialmente por la

potencia del motor.

La velocidad mínima esta limitada por la velocidad mínima de rotación del

motor y particularmente por la estabilidad hidráulica de la bomba (caudal

mínimo estable). Para mantener a la bomba por encima del caudal mínimo

es necesario implementar protecciones adecuadas para proteger a la

bomba, usualmente son necesarias recirculaciones controladas.

A su vez existe la misma limitación sobre la capacidad del motor. Los

modelos estándar alcanzan los 500 000 BPD actuales (en las condiciones

de la succión). Puede destacarse la diferencia en las necesidades de

funcionamiento y protección entre ambas bombas.

3.4.1.7. Protección por alta presión

Doble tornillo.- Las bombas de desplazamiento positivo requieren una

válvula de seguridad en la descarga para la protección por alta presión.

Rotodinámica helicoaxial.- Las bombas rotodinámica helicoaxiales no

requieren usualmente protecciones adicionales en la descarga siempre que

el sistema aguas abajo este protegido para la máxima presión de succión

más la máxima presión diferencial que pueda generar la bomba.

3.4.1.8. GVF “Gas Volume Fraction”

Doble tornillo.- Estas bombas pueden aceptar hasta un GVF=100% para

períodos de tiempo predeterminados en la etapa de selección.

53

El funcionamiento “seco” máximo garantizado para funcionamiento continuo

alcanza un GVF de 95%. El rotor y el estator son de no contacto (non

contacting), por lo que queda asegurada la operación con regímenes de flujo

gas / líquido variables.

Rotodinámica helicoaxial.- Estas bombas pueden aceptar hasta un

GVF=100% para períodos de tiempo predeterminados, pero para ello

requieren la instalación de un recipiente amortiguador / estabilizador aguas

arriba de la succión. El funcionamiento “cuasi seco” máximo garantizado

para funcionamiento continuo alcanza en ciertos casos un GVF del orden de

70- 90%, dependiendo del caudal, ya que de ser muy bajo, no lograría

enfriar a la bomba lo suficiente. Puede destacarse la diferencia en las

necesidades de instalaciones auxiliares alrededor de ambas bombas.

3.4.1.9. Tensiones de corte

Doble tornillo.- Estas bombas trabajan con bajas tensiones de corte.

Rotodinámica helicoaxial.- Estas bombas con altas Tensiones de Corte.

Esto implica alta probabilidad de formación de emulsiones, con sus

correspondientes inconvenientes.

3.4.1.10. Presiones Diferenciales

Doble tornillo.- Estas bombas trabajan con presiones diferenciales de hasta

1100 psig.

Rotodinámica helicoaxial.- Estas bombas trabajan con presiones

diferenciales de hasta 1600 psig.

54

3.4.1.11. Tiempo medio entre fallas (MTBF)

Doble tornillo.- Estas bombas cuentan con un MTBF de más de 3 años.

Rotodinámica helicoaxial.- Estas bombas cuentan con un MTBF de aprox.

3 años.

3.4.1.12. Altura de succión neta “NPSH” (Net Positive Suction Head)

Es la altura neta positiva de aspiración., Para bombeo multifásico no resulta

aplicable este concepto. Si aplica en todo caso una presión de succión

mínima requerida. Esta presión mínima requerida depende de cada

caso/tipo de bomba en particular.

3.4.1.13. Sellos mecánicos

Doble tornillo.- Estas bombas cuentan con cuatro sellos mecánicos.

Rotodinámica helicoaxial.- Estas bombas cuentan con un solo sello

mecánico. La menor cantidad de sellos mecánicos que requiere la bomba

rotodinámica, implica menores problemas de mantenimiento y de eventuales

fugas de fluidos al exterior. Asimismo un costo menor en repuestos.

3.4.1.14. Eficiencia mecánica

Doble tornillo.- La eficiencia global de esta bomba es prácticamente

independiente del caudal y la presión de descarga.

Rotodinámica helicoaxial.- La eficiencia global de esta bomba es variable

con el caudal y la presión de descarga.

55

En términos generales la bomba a doble tornillo no ve afectada su eficiencia

por los cambios en las condiciones operativas mientras que la bomba

rotodinámica helicoaxial tiene una sensibilidad importante a estos

parámetros. La eficiencia mecánica impacta directamente sobre la potencia

requerida para seleccionar el motor.

.

3.4.1.15. Comportamiento por la presencia de sólidos abrasivos

Doble tornillo.- La presencia de arena producirá un desgaste superficial

sobre los dobles tornillos que dependerá del material de los mismos. Esto

aumentará los huelgos del doble tornillo provocando una consecuente

disminución en el rendimiento volumétrico de la bomba.

Los fabricantes suelen resolver este problema con tratamientos de

endurecimiento superficial de los tornillos. Por sus características

constructivas, la bomba a doble tornillo es capaz de manejar sólidos de

tamaños relativamente grandes sin problemas.

Rotodinámica helicoaxial.- La presencia de arena producirá un desgaste

superficial sobre los impulsores que dependerá del material de los mismos.

En principio no se identificará una reducción sensible de caudal.

Por sus características constructivas, la bomba rotodinámica helicoaxial es

menos adecuada para manejar sólidos.

El desgaste abrasivo produce una reducción en el rendimiento de la bomba

a doble tornillo. Esto podría implicar la necesidad de una reparación o

recambio de los doble tornillos para volver a alcanzar la capacidad de

diseño.

56

Sin embargo es necesario destacar que si bien en la bomba rotodinámica

helicoaxial no se evidencia usualmente una disminución de la capacidad por

el desgaste, es posible que el desgaste de los impulsores de la bomba

rotodinámica helicoaxial sea de tal magnitud que también requieran de

reparación o recambio.

En ese sentido es importante notar que tanto la velocidad de rotación como

el diámetro de los impulsores es mayor (el doble) para la bomba

rotodinámica helicoaxial que para la bomba a doble tornillo, lo cual es

perjudicial por incrementar el desgaste abrasivo.

Considerando además la característica de la circulación del fluido dentro de

la bomba rotodinámica helicoaxial, sería esperable una tasa mayor de

desgaste en los impulsores de la bomba rotodinámica helicoaxial a igualdad

de materiales.

3.4.2. IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE BOMBEO MULTIFÁSICO

POR BOMBA DE TORNILLO

Según lo expuesto existen ventajas y desventajas en las aplicaciones de

ambos tipos de bombas para los sistemas de bombeo multifásico.

Ambos tipos de bombas serían aptas para operar sin problemas para esta

aplicación y existe amplia experiencia en la implementación en sistemas de

bombeo que puede ser documentada por sus proveedores. No obstante la

de doble tornillo ha ganado largamente en cantidad de bombas instaladas.

En cualquier caso siempre deberá respetarse los recaudos necesarios para

su selección, montaje, operación y mantenimiento. Respecto de la

instalación, es muy difícil encontrar referencias documentadas de la

operación exitosa de un sistema con bombas rotodinámica helicoaxiales y

de desplazamiento positivo en paralelo.

57

Tal como se indicó en la explicación del principio de funcionamiento, el

comportamiento dinámico de las rotodinámicas y los requerimientos de

protecciones dispares hacen compleja la convivencia de una bomba a doble

tornillo con una bomba rotodinámica helicoaxial.

Puede verse en los ítems anteriores que ante una potencial fluctuación en

las condiciones operativas la respuesta de ambas bombas sería

contrapuesta. El resultado sería que no es posible implementar un esquema

de control y protecciones unificada para ambos tipos de bomba.

Bajo estas consideraciones, es necesario evaluar en forma global el costo

de ciclo de vida asociado a las alternativas de instalar bombas a doble

tornillo respecto de bombas rotodinámica helicoaxiales.

En cualquiera caso será necesario establecer adecuadamente los

requerimientos de reparación y recambios tanto de las bombas a doble

tornillo como de las bombas rotodinámica helicoaxiales.

En este sentido no deberá dejarse de evaluar la instalación de filtros y la

aplicación de materiales especiales para reducir el potencial desgaste por

los sólidos.

3.4.2.1. Resumen del impacto de las variables antes analizadas en el

equipo seleccionado

De la comparación relativa que surge el siguiente resumen (tabla 6), y para

nuestra aplicación, resulta favorecida técnicamente la tecnología doble

tornillo, con excepción de la cantidad de sellos mecánicos, ya que ésta

requiere cuatro por bomba en lugar de uno requerido para la rotodinámica.

58

Tabla 6. Resumen del impacto de las variables.

Característica Doble tornillo Rotodinámica helicoaxial

Alta viscosidad Favorable Penaliza la selección

Velocidad de rotación < 3000 RPM > 3000 RPM motores

especiales aptos, VSD, Cajas de engranajes

Alta presión de descarga

Prácticamente no afecta capacidad

Disminuye capacidad

Caudal Hasta 300 000 BPD Hasta 500 000 BPD

Alto GVF "Gas volume fraction"

Hasta aprox. 95% (P/Funcionamiento

continuo)

Hasta Aprox. 70-90% (P/Funcionamiento continuo)

Tensiones de corte (efecto emulsionante)

Bajo Alto

Presiones Diferenciales

Hasta 1100 PSI Hasta 1600 PSI

Tiempo medio entre fallas (MTBF)

> a 3 años 3 años

Sellos mecánicos 4 1

Alta presencia de sólidos abrasivos

Baja penalización Alta penalización

Petroamazonas EP, (2008) Ingeniería conceptual producción campo Pañacocha.

3.4.2.2. Comparación de reparto en el mercado “MARKET

SHARING” de bombas instaladas por proveedor

A continuación se presenta un detalle de aplicaciones de los distintos

sistemas de bombeo multfásico a nivel mundial por parte de cada proveedor

por individual como se muestra en la tabla 7.

59

Tabla 7. Comparación “market sharing”.

MARCA TIPO CANTIDAD

BORNEMANN doble tornillo 426

SULZER rotodinámica 24

FLOWSERVE doble tornillo 38

FRAMO rotodinámica 68

Petroamazonas EP, (2008) Ingeniería conceptual producción campo Pañacocha.

3.4.3. PARÁMETROS OPERACIONALES DE LAS BOMBAS

MULTIFÁSICAS INSTALADAS EN EL CAMPO PAÑACOCHA

La bomba Bornemann multifásica modelo MW-335-53 es de desplazamiento

positivo, está compuesta de 2 tornillos que no tienen contacto entre sí, y

tienen la característica de bombear tres fluidos al mismo tiempo, agua, crudo

y gas. El modelo MW-335-53 para su operación dispone de un motor

eléctrico asíncrono, cuya revolución es gobernada por un variador de

frecuencia que se modifica de acuerdo a los requerimientos del proceso de

bombeo como se muestra en la figura 15.

Figura 15. Motor eléctrico del equipo de bombeo multifásico.

Bornemann pumps, (2011) Multiphase pumps operating manual.

60

Para ser precisos en los parámetros operacionales de las bombas

multifásicas obtendremos pantallas del Control Master de las mismas por lo

que a continuación en la figura 16 se presenta la simbología que se utiliza

dentro del proceso.

Figura 16. Simbología utilizada en el panel de control de las bombas multifásicas.

61

3.4.3.1. Puntos de lubricación

Como parte fundamental para el correcto desempeño del sistema multifásico

se detallan los puntos específicos de lubricación necesarios (figura 17):



1 Tapa de la caja de engranajes

2 Filtro de aire en caja de engranajes

3 Entrada de aceite

4 Drenaje de aceite en caja de engranajes

5 Mirilla para nivel de aceite en caja de engranajes

6 Tapa de cojinete

7 Filtro de aire y sangrado en tapa de cojinete

8 Drenaje de aceite en tapa de cojinete

9 Mirilla de aceite en tapa de cojinete

10 Eje superior

11 Carcasa de la bomba

Continuando con los puntos de lubricación pero en diferente vista (figura 18):

62



1 Entrada de brida

2 Descarga de la brida

3 Tubos de cierre mecánico

4 Tapa de caja de engranajes

5 Carcasa de bomba

6 Tapa de cojinete

7 Eje de transmisión

8 Válvula de recirculación

9 Drenaje / Lavado

10 Válvula de diferencial de

presión

11 Engrasador de nivel

constante

El lavado o “flushing” del sistema de lubricación y enfriamiento de los sellos

mecánicos se realizará en los siguientes puntos (figura 19):

Figura 19. Puntos de lubricación para lavado del sistema de enfriamiento de sellos

mecánicos. Bornemann pumps, (2011) Multiphase pumps operating manual.

63

1 Entrada de brida

2 Caja de aceite

3 Tubos de cierre mecánico

4 Salida de brida

5 Drenaje de aceite

3.4.3.2. Parámetros para la operación de las Bombas multifásicas

desde sala de control

La operación del sistema multifásico requiere de un monitoreo constante de

los parámetros de su funcionamiento y para lograr este objetivo se hace un

barrido de datos cada hora. Para llevar este control sistematizado la

visualización en el Master Control se realiza de la siguiente manera.

La pantalla principal del proceso muestra una vista a las condiciones de

trabajo del motor/bomba multifásicos, esta presenta parámetros de presión

de succión y descarga de la bomba, temperatura de fluido y rpms de trabajo.

Los datos que aquí se muestran son los más variables dentro del sistema, es

crítico que ellos se mantengan dentro de sus rangos operativos ya que de

esto depende el correcto funcionamiento del equipo, además debemos

tener en cuenta que algunos de estos parámetros tienen señal permisiva a

apagado total o “shutdown” lo que quiere decir que si alguno de ellos

principalmente presión de succión y descarga de la bomba exceden los

parámetros de alarma incurre en un apagón de la planta lo que se traduce

en una pérdida de producción.

Cabe notar que el restablecimiento del sistema es crítico y dependiendo la

experiencia del personal operativo puede durar entre 5 a 15 minutos. A

continuación en la figura 20 se presenta la pantalla principal de visualización

del sistema de bombeo multifásico en el panel de control. Las figuras 20 a 41

son pantallas que fueron tomadas del sistema de control SCADA.

64

Figura 20. Pantalla principal en panel de control del sistema de bombeo multifásico.

Los parámetros para alarmado de las variables que se encuentran dentro del

panel principal de visualización haciendo un click en la opción de

configuración como se muestra en la figura 21:

Figura 21. Parámetros de presión de descarga de las bombas multifásicas.

Seguido se tienen variables de presión de succión figura 22:

Figura 22. Parámetros de presión de succión de las bombas multifásicas.

65

A continuación parámetros de presión diferencial figura 23:

Figura 23. Parámetros de presión diferencial de las bombas multifásicas.

Continuando se tienen parámetros de presión diferencial pero en los filtros

que se encuentran a la entrada del sistema de bombeo multifásico figura 24:

Figura 24. Parámetros de presión diferencial de los filtros de entrada de las bombas multifásicas.

A continuación parámetros de temperatura figura 25:

Figura 25. Parámetros de temperatura de descarga las bombas multifásicas.

Y por último parámetros de temperatura de succión del sistema figura 26:

66

Figura 26. Parámetros de temperatura de succión de las bombas multifásicas.

En la siguiente pantalla (figura 27) se muestra una vista general a los

parámetros de operación de todas las bombas, estén o no estén en línea

porque recordemos que el sistema de bombeo multifásico puede funcionar

en paralelo es decir combinando las tres bombas existentes a la vez.

Figura 27. Vista general a las bombas multifásicas.

A continuación se monitorean parámetros un poco más específicos dentro

de los cuales tenemos parámetros eléctricos de motor/bomba relacionados

las revoluciones por minutos actuales, vibración de la bomba y las

temperaturas de: carcaza, cojinetes tanto de bomba como de motor y

devanado de motor, como podemos ver a continuación en la figura 28.

67

Figura 28. Vista secundaria de parámetros de funcionamiento de las bombas multifásicas.

Los parámetros de alarma de las variables mostradas en la figura 28

mostrada anteriormente fueron calibrados a las operaciones del campo

Pañacocha específicamente y son los siguientes (figura 29):

RPM. Mín. 650

RPM. Máx. 1789 / 218 Amp.

Figura 29. Parámetros de temperatura de cojinetes del motor lado enganche (coupling).

Para el lado libre en temperatura de cojinetes se presenta (figura 30):

68

Figura 30. Parámetros de temperatura de cojinetes del motor lado libre.

La configuración en temperatura para el lado de enganche o coupling se

tiene (figura 31):

Figura 31. Parámetros de temperatura de cojinetes de la bomba lado enganche (coupling).

Para la misma variable pero de lado libre se tiene (figura 32):

Figura 32. Parámetros de temperatura de cojinetes de la bomba lado libre.

En lo concerniente a temperatura de devanado es (figura 33):

69

Figura 33. Parámetros de temperatura de devanado de motor.

Para temperatura de casing o carcaza de la bomba es (figura 34):

Figura 34. Parámetros de temperatura de la carcasa de la bomba.

Cambiando de variable se tiene a continuación vibración (figura 35):

Figura 35. Parámetros de vibración de la bomba lado libre.

Para vibración pero del lado de enganche o coupling se tiene (figura 36):

70

Figura 36. Parámetros de vibración de la bomba lado enganche (coupling).

Por último y como parte del proceso de monitoreo continuo del sistema de

bombeo multifásico se muestran las pantallas de los equipos eléctricos que

alimentan el sistema de bombeo mulltifásico.

Es muy importante también monitorear estos parámetros y determinar su

correcto funcionamiento debido a que para la planta de bombeo multifásico

del campo Pañacocha no existe ningún tipo de reserva o “backup” de

generación eléctrica y si alguno de estos equipos falla no solo tendremos un

apagón general de la planta de bombeo sino que además se incluyen

plataformas de producción, oficinas administrativas y campamento del

personal de PAM Pañacocha.

Debemos acotar que de existir alguna alarma en estos equipos la función del

personal operativo de la planta es actuar de manera pasiva es decir reportar

la falla al Supervisor de Operaciones, mas no proceder de manera activa

para poder corregir el problema.

Personal capacitado será quien realice las correcciones respectivas. A

continuación se presenta la distribución eléctrica para campo Pañacocha

(figura 37):

71

Figura 37. Distribución eléctrica de la planta del campo Pañacocha.

A continuación una sobrevista del dispositivo de distribución o switchgear

(figura 38):

Figura 38. Vista de parámetros eléctricos para variadores de frecuencia.

Se incluye una sobrevista de los dispositivos de distribución destinados al

campo (figura 39):

72

Figura 39. Parámetros eléctricos de transformadores A/B.

Se debe también tomar en cuenta el estado del UPS (Uninterruptible Power

Supply) o abastecimiento interrumpible de energía (figura 40):

Figura 40. Status de UPS.

73

Y por último muy importante revisar el estatus de las paradas de emergencia

(figura 41):

Figura 41. Estatus de ESD “Emergency shutdown” (parada de emergencia).

3.4.3.3. Parámetros para Sellos mecánicos

Debido al tipo de crudo extraído del campo Pañacocha se previeron sellos

mecánicos con caras de diamante (figura 42) mejorados en sus

configuración para tener mejor lubricación y enfriamiento. La lubricación

específica de los sellos para la parte operativa se la realiza con aceite

MOBIL DTE-32.

Figura 42. Fotografía de sellos mecánicos con cara de diamante.

74

En la práctica se han podido determinar fallas operativas de los sellos

mecánicos y que pueden ser producidas por las siguientes causas:

Falta de lubricación.

Falta de enfriamiento.

Fluidos abrasivos.

Golpes axiales.

Vibraciones.

Deflexiones del eje.

Altas presiones de empuje en las caras.

Resortes sin elasticidad.

3.4.3.4. Parámetros para engranajes

El tipo de crudo promedio de trabajo en Pañacocha hace que la operación

necesite de engranajes templados de diseño preciso como se muestra en la

figura 43, con posibilidad de transmitir torques elevados con muy bajo nivel

sonoro. Además de la conservación del ajuste de precisión incluso durante el

desmontaje lo que evita la necesidad de reajustes. El aceite específico para

el correcto funcionamiento de los engranajes es OMALA 150.

Figura 43. Engranajes templados.


75

Las fallas operativas posibles de los engranajes pueden presentarse por:

Golpes de ariete.

Paradas súbitas.

Falta de lubricación.

Estrés térmico.

Aceite mal seleccionado.

Existe un procedimiento técnico para la calibración de engranajes que

después de ser revisado se modificó para las condiciones operacionales de

las bombas en el campo y es el siguiente:

1. Trabar los tornillos de lado de enganche (coupling).

2. Mantener flojos los pernos del plato de sujeción del engrane.

3. Llevar el engrane al extremo.

4. Medir la holgura.

5. Ajustar a la mitad de la holgura.

3.4.3.5. Parámetros para rodamientos

Como parte del programa de mantenimiento preventivo los rodamientos de

las tres bombas multifásicas deben ser revisados cada mes en el caso de

cargas radiales y para el caso de rodamientos para cargas axiales serán

revisados cada dos meses. El departamento de Operaciones PAM del

campo Pañacocha con fecha 2 de Julio de 2010 generó una OT para que se

proceda con dicho mantenimiento en razón a los problemas que se

presentaron en los mismos debido en su mayor parte al recalentamiento de

los cojinetes o rodamientos.

Las fallas operativas que se han podido determinar han sido debidas en su

mayor parte a las siguientes causas:

76

Mal montaje de rodamientos.

Demasiada vibración.

Mala lubricación.

Altas temperaturas.

Ajuste incorrecto.

Contaminantes provenientes del fluido de trabajo.

3.4.3.6. Parámetros para tornillos impulsores

Los tornillos impulsores pueden cambiarse con un mínimo esfuerzo, ya que

los ejes y los tornillos impulsores son fabricados en dos piezas. Así, es

posible también la elección de distintos materiales haciendo que la bomba

Bornemann este diseñada para sus condiciones de trabajo específicas. Al

seleccionar una bomba con un paso de mínima inclinación de los tornillos

impulsores, la velocidad de circulación del fluido en dirección axial o del eje

dentro de los elementos de bombeo es extremadamente pequeña. Los

tornillos helicoidales están construidos de materiales de acuerdo al tipo de

fluido con el cual van a trabajar. La figura 44 muestra un esquema de flujo de

los tornillos impulsores:

Figura 44. Flujo a través de los tornillos impulsores. Bornemann pumps, (2011) Multiphase pumps operating manual.

77

La configuración de los espacios intermedios de las espiras que conforman

los tornillos es específica para cada operación. En el caso de Pañacocha los

La configuración de los espacios intermedios de las espiras que conforman

los tornillos es específica para cada operación. En el caso de Pañacocha los

espacios operativos se determinaron en 53 mm de distancia entre una espira

y otra como se muestra en la figura 45.

Figura 45. Fotografía muestra la distancia de separación de 53 mm entre espiras.

La condición de temperatura máxima de trabajo es de 200°F caso contrario

se puede producir fallas como muestra el caso (figura 46):

Figura 46. Fotografía muestra el desgaste de espiras por condiciones de operación negativas.

78

Todas las partes que componen tanto a la bomba como el motor del equipo

multifásico son muy sensibles a variaciones operativas negativas, tanto así

pueden darse incluso fallas mecánicas en partes solidas como por ejemplo

la carcasa de alojamiento de los tornillos como se muestra en la figura 47 a

continuación:

Figura 47. Fotografía muestra el resquebrajamiento de la carcasa de alojamiento de los tornillos de la bomba multifásica.

La causa de la falla operativa de los tornillos puede darse por alguno de los

siguientes parámetros:

Mal montaje de equipo de bombeo multifásico.

No usar los procedimientos recomendados para la construcción de

facilidades de primer orden dentro del sistema multifásico.

Demasiada vibración.

Mala lubricación.

Altas temperaturas.

Ajuste incorrecto.

Contaminantes provenientes del fluido de trabajo.

79

3.5. FALLAS EN EL SISTEMA DE BOMBEO MULTIFÁSICO

Dentro del año y medio que el sistema de bombeo multifásico del campo

Pañacocha lleva en funcionamiento se han venido presentando problemas

tanto en la parte mecánica como en la eléctrica. Por consiguiente el

propósito de esta parte del estudio es detallar los acontecimientos más

significativos y poner en evidencia las acciones correctivas que se han

llevado a cabo para corregir los mismos.

3.5.1. ROTURA DEL EJE CONDUCTOR

El daño se produce con fecha 12 de julio de 2011 en la bomba multifásica

P–23050B a continuación se presentan los precedentes. Las bombas P-

23050A y P-23050B se encontraban operando normalmente con un

promedio de 1025 RPM y con un amperaje del motor de 110 Amp., A las

05:42 am aproximadamente se observa un incremento de presión en la

succión, el operador toma la decisión de incrementar a 1100 RPM para

reducir la misma pero al no estabilizarse el sistema procede al cambio de la

unidad, se pone en operación la bomba P-23050C considerando la

posibilidad de que la bomba P-23050B dejo de bombear cayendo el

amperaje del motor a 30 Amp. A las 07:01 am se procede a parar

manualmente la P-23050B y se arranca la P-23050C. En el momento de la

falla la bomba P-23050B tiene 2971 horas de operación.

3.5.1.1. Actividades realizadas

Se revisa la unidad desmontando el enganche (coupling) del motor-bomba y

se encontró que los 8 pernos (1/2” x 1-½”) del lado coupling del lado bomba

estaban rotos en su totalidad como se muestra en la figura 48.

80

Figura 48. Fotografía de coupling dúplex con pernos seccionados.

Se revisó los niveles de aceite de los sellos mecánicos, caja de engranes del

lado libre y coupling encontrándolos en sus niveles normales de operación

como se muestra en la figura 49.

Figura 49. Fotografía de nivel de aceite de la caja engranajes lado coupling.

81

Posteriormente se intenta girar manualmente la bomba para comprobar

estado en los ejes utilizando una llave de cadena previa despresurización y

drenaje de la misma, pero no se logra girar lo que indica que se encuentra

atascada. Se gira manualmente el motor eléctrico sin presentar ninguna

novedad. Como parte del procedimiento se revisan las condiciones del filtro

de la succión F-23050B en búsqueda de partículas o sedimentos que

puedan haber afectado al equipo, encontrándose con 0.5 % de taponamiento

(figura 50).

.

Figura 50. Fotografía de filtro de succión F-23050B.

Así como presencia mínima de pequeños sólidos en el alojamiento (figura

51) los que posteriormente son analizados en laboratorio sin encontrar

novedades.

Figura 51. Fotografía de alojamiento del strainer (filtro de succión)

82

Adicional se toma muestras de fluido en la línea de drenaje de la bomba y en

la succión para verificar el contenido de arena en el fluido sin encontrar

resultados negativos.

Por consiguiente para determinar y evaluar la causa raíz del problema

presentado se requiere revisar internamente las condiciones mecánicas de

sus partes que incluyen engranajes, rodamientos y tornillos por lo que previa

la respectiva autorización de gerencia de campo se procede al desmontaje

de las partes internas para la respectiva evaluación.

Para conseguir el objetivo del desmontaje de las partes internas se

comienza drenando el aceite de la caja de engranajes y rodamientos del

lado libre y enganche (coupling), además se drena el aceite de los sellos

mecánicos (figura 52).

Figura 52. Fotografía de drenado y desmontaje de la tapa de los engranajes lado libre.

A continuación y siguiendo la secuencia se procede al desmontaje de los

piñones del lado libre (figura 53) sin encontrar novedades.

83

Figura 53. Fotografía de desmontaje de los piñones lado libre.

Otra parte crítica es el desmontaje de los sellos mecánicos los cuales fueron

en primer lugar la hipótesis de la falla del equipo, pero se encontraron

intactos (figura 54).

Figura 54. Fotografía de desmontaje de los sellos mecánicos lado libre.

84

Al momento del desmontaje de la tapa porta sellos mecánicos del lado libre

se pudo constatar claramente que uno de los ejes se encontraba roto (figura

55).

Figura 55. Fotografía de desmontaje de la tapa porta sellos mecánicos lado libre.

En este momento se constató con claridad que el eje fue la causa de la falla

en la P-23050B a consecuencia de su rotura por torsión y fatiga del material

que lo compone (figura 56).

Figura 56. Fotografía que muestra el eje roto por torsión y fatiga del material.

85

Podemos como el material a causa de su fatiga cede y se produce la rotura

en uno de los ejes (figura 57).

Figura 57. Fotografía de sección del eje roto.

Es importante que antes de empezar el desmontaje de las partes del lado

coupling se trabe el tornillo conductor con un piñón como se muestra en la

figura 58, la finalidad es evitar que los tornillos se desplacen al momento de

retirar la tapa porta rodamientos.

Figura 58. Fotografía de desmontaje de la manzana de enganche (lado enganche).

86

Para efecto de reparación del eje dañado y como parte del procedimiento

Bornemann ejecutado por técnicos de Petroamazonas EP se procede al

desmontaje de todo el estator que contiene los tornillos de la bomba

multifásica como se muestra en la figura 59.

Figura 59. Fotografía de desmontaje del estator o liner conjuntamente con los tornillos.

Al no disponer de las herramientas necesarias se suelda una barra de 2 ½” a

uno de los ejes para así poder empujarlo pero no se obtienen resultados

(figura 60).

Figura 60. Fotografía de estator y tornillos.

87

Con el objetivo se salvar el estator que contiene los tornillos y poderlo

reutilizar se improvisa una prensa de 20 toneladas para empujar los tornillos

fuera pero tampoco se obtienen resultados (figura 61).

Figura 61. Fotografía de prensa de 20 toneladas improvisada.

Debido a que no se pudo desmontar los tornillos y después de haber

realizado algunos intentos fallidos se procede a realizar cortes con

amoladora en los dos extremos del estator (figura 62).

Figura 62. Fotografía de corte longitudinal del estator

88

Después de haber desarmado el estator podemos notar que en sus caras

internas se encontraba rayado (figura 63) por efectos del movimiento libre

del tornillo debido al eje roto esto quiere decir que el estator era inservible

para reutilización, lo que demuestra la fragilidad del sistema y la precisión

necesaria para evitar daños en las partes mecánicas de la bomba

multifásica.

Figura 63. Fotografía de sección superior del estator

En la sección inferior de estator también se observa presencia de

desprendimiento del revestimiento por el arrastre del tornillo durante la

inercia de rotación (figura 64).

Figura 64. Fotografía de sección inferior del estator.

89

Después de importadas las piezas necesarias para la reparación de la P-

23050B previo al ensamblaje se realiza una revisión general de los

componentes mecánicos esto debido al tiempo de parada del equipo y se

encuentran sedimentos en la carcasa de la bomba los que son pulidos y

limpiados en su totalidad como muestra la figura 65.

Figura 65. Fotografía de alojamiento del liner y tornillos.

La bomba se la volvió a armar con sus tapas laterales sin los o´ring. Las

agarradera (spooler) de la succión y descarga se retiraron ya que fueron

una molestia más que una ayuda durante el proceso.

Los materiales y equipos utilizados para la reparación fueron: grúa, camión

correo, herramientas especiales Bornemann, extractores de tres patas,

llaves Allen hexagonales de 10, 17 y 19 mm, copa hexagonal de 17 mm,

llave de golpe de 3 3/8”, martillos de bronce, barretillas, combo de 8 kg, gata

hidráulica y fajas para levantamiento.

90

3.5.2. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA EN PLC

La falla se presentó en todo el sistema de bombeo multifásico con fecha 21

de marzo de 2011. El problema inicio varios meses atrás a menor escala,

desde entonces se estuvo revisando todas las partes que componen el

controlador lógico programable o PLC y se fue encontrando algunos

problemas para los cuales se dio soluciones tales como:

Reajuste de terminales flojos encontrados en los tableros de control y

comunicaciones.

Cambio de conectores en la red de “control net” del sistema.

Cambio total de la red “control net” del sistema.

Personal de PIL realizó un análisis del sistema, alarmas y eventos

que ocurrían en los disparos de alarmas emitiendo un informe con sus

respectivas recomendaciones.

Después de estas acciones correctivas los eventos continuaron sucediendo

de manera gradual, los últimos disparos producidos (apertura de los

alimentadores de 4169 Voltios), según bitácora de operaciones fueron:

22 de febrero: Todas las bombas.

23 de febrero: Disparo individual.

27 de febrero: Disparo individual.

6 de marzo: Dos disparos individuales (relé multilin).

19 de marzo: Disparo individual (bomba en espera “stand by”)

El día 21 de marzo a las 6:10 se disparan todas las bombas nuevamente

(apertura de los alimentadores de 4160 voltios), se recopila información de

las alarmas y eventos y se verifica que son las mismas alarmas que han

producido los anteriores disparos y que constan en el informe realizado por

PIL. Las alarmas que se presentan durante estos eventos son:

91

SWG-23004B-2B-22 MV - Switchgear VSD-C, VCB ABIERTO.

VFD-A Falla, convertidor de frecuencia.

XS-ESD-PLC-50 ESD; XS-USDA-PLC-50 USD; XS-USDB-PLC-50

USD; XS-USDC-PLC-50 USD, Sistema de control.

Algunas de estas alarmas son producidas por el controlador lógico

programable de seguridad PLC-23051 HIMatrix del cual no se dispone los

programas necesarios para poder analizar la causa-efecto de las mismas. A

continuación se presenta el estatus de alarmas suscitado en el evento de

apagado del sistema multifásico figura 66.

Figura 66. Pantalla del historial de alarmas para el evento de apagado del sistema multifásico.

Cabe recalcar que la falla varía en sus combinaciones ya que a veces se

abren los tres interruptores al mismo tiempo y hay casos en que únicamente

se ha abierto un interruptor y que en ésta ocasión se produce en un lapso de

tiempo más prolongado por lo que fue considerada con mayor atención.

92

Como medida para mantenimientos posteriores y prevención se realiza la

descarga de los eventos que almacena el relé de protección Multilin 750.

3.5.3. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA IOC EN

VARIADOR DE FRECUENCIA

El día 13 de Abril del 2011 a las 11:17 am, durante el proceso de envío del

raspador desde PCC-B hasta PCC-C se produjo una parada de la bomba P-

23050A del sistema multifásico debido a una alarma desde el variador y

posteriores paradas debido a la cantidad excesiva de gas acarreada por el

raspador.


Se realiza la evaluación de las alarmas luego de normalizar el sistema de

bombeo y de finalizar con el proceso de envío del raspador. Seguido se

realiza una descarga de las alarmas y captura de pantallas para el

respectivo reporte. Se encuentra una alarma en el HMI (Interface humano-

máquina) que indica el origen de la falla desde VSD-23050A (figura 67).

Figura 67. Pantalla que muestra la alarma VSD-23050A.

93

La alarma que se encuentra en el VSD-23050A indica una falla IOC (figura

68).

Figura 68. Fotografía de visualización de alarma en VSD-23050A.

La descripción según el manual de comunicación respecto a dicha alarma es

la siguiente (figura 69):

Figura 69. Descripción de alarma IOC en manual de comunicaciones NXG. Siemens, (2010) Manual de comunicaciones NXG.

La descripción según el manual de puesta en marcha y temas avanzados es

(figura 70):

94

Figura 70. Descripción de puesta en marcha y temas avanzados. Siemens, (2010) Manual de comunicaciones NXG.

Acorde al procedimiento de mantenimiento se procederá a tomar los valores

de corriente en el motor y verificarlos según los puntos establecidos (set

points) configurados en el controlador. También, verificar el factor de

corriente que esté configurado en un valor cercano a 1.0.

Además como parte del departamento de operaciones se realiza un detalle

de eventos posteriores a la parada del sistema de bombeo multifásico que

se describe de la siguiente manera según el reporte diario de las bombas:

12:36 OFF P-23050B por TIT-23054 205°F; ON P-23050A.

13:50 Llega el raspador con 144 psi en el recibidor.

13:52 OFF P-23050A por TIT-23054 205°F; ON P-23050C

14:35 Se cambia P-23050C y queda ON P-23050A para evaluar los

TT- 04-05 en los cojinetes.

95

Como eventos previos a la llegada del raspados tenemos que se presenta

una nueva parada por alta temperatura del casing de la bomba P-23050A

debido a la cantidad excesiva de gas, procediendo a arrancarse nuevamente

las bombas 23050A/C respectivamente.

Luego de la llegada del raspador vuelve a apagarse la bomba P-23050A por

alta temperatura de la carcasa, la razón sigue siendo la cantidad de gas en

el sistema por lo que se deja trabajando solo a P-23050C. Posteriormente

luego de normalizarse el sistema se realiza el cambio de bomba para que

quede en línea trabajando P-23050A.

Hay que indicar que cada parada de una bomba dura aproximadamente 2

minutos mientras se resetean las alarmas y se configura el sistema, y que en

el caso de que la alarma sea desde el variador de frecuencia el operador

tiene que trasladarse hasta el mismo y resetear la alarma en sitio para poder

configurar el sistema nuevamente, este procedimiento se encuentra

detallado y se adjunta a la parte de anexos.

3.5.4. AUMENTO DE TEMPERATURA EN RODAMIENTOS

En la bomba P-23050B, con fecha 11 de marzo del 2011, operaciones

reporta el aumento de temperatura de los rodamientos del lado acople

registrando una alarma en la interface humano-máquina (HMI). Esta

información es registrada en el reporte diario de operaciones y es recogida

por dos transmisores de temperatura marca Rosemount, cuyos datos se

visualizan en el HMI.

La temperatura máxima registrada de 212 F en los dos sensores (TTP-

23050-B04 / TTP-23050-B05). Los ajustes para alarmas en los sensores son

210 F H/alarma y 230 F HH/disparo.

96

El trabajo realizado es para descartar la posibilidad de tener un defecto en

los sensores o el canal analógico del PLC y de esta forma atender a las

recomendaciones que realiza el Ingeniero Predictivo de EPF. Por lo que el

primer paso es encontrar la ubicación de los sensores (figura 71).

Figura 71. Fotografía de la ubicación de transmisores de temperatura TTP-23050-B04 / TTP-23050-B05.


El 21 de marzo de 2011 se realiza la calibración de los transmisores de

temperatura TTP-23050-B04 / TTP-23050-B05, utilizando los equipos que

para el objeto que fueron enviados desde el EPF.

Estas pruebas son realizadas en campo, para brindar mayor confiabilidad a

la comunicación entre el instrumento y el controlador lógico programable

(PLC) vía canal analógico.

97

En primer lugar se procede a realizar pruebas de cero, spam y linealidad de

los de transmisores de temperatura TTP-23050-B04 / TTP-23050-B05.

Adicionalmente se utilizó el Hart modelo 275 para comprobar el lazo y la

comunicación entre el instrumento y el controlador lógico programable.

Los datos obtenidos para el transmisor TTP-23050-B05 se muestran en la

tabla 8 a continuación:

Tabla 8. Resultados TTP-23050-B05

PRUEBA REALIZADA (°F)

VALORES EN HART (°F)

VALORES EN HMI (°F)

32 32.22 32.79

100 100.17 100.75

150 150.07 150.6

200 199.9 200.3

230 229.68 230.2

Los datos obtenidos para el transmisor TTP-23050-B04 se muestran en la

tabla 9 a continuación:

Tabla 9. Resultados TTP-23050-B04

PRUEBA REALIZADA (°F)

VALORES EN HART (°F)

VALORES EN HMI (°F)

32 32.21 32.32

100 99.7 99.9

150 149.63 149.9

200 199.67 199.7

230 230.5 230.7

Las pruebas de lazo se realizan en dos lugares: el primero en la interface

humano-máquina (HMI) y el segundo lugar en el instrumento mismo

colocado en la bomba multfiásica de esta manera se reducen los errores en

las mediciones de campo (HMI – sensor) ya que si se haría directamente al

98

controlador lógico programable como es usual es más probable que los

datos de muestra sean incorrectos ya que la medición no es directa (PLC –

HMI – sensor). Las pruebas de lazo resultan sin novedad, los valores

cumplen con los requerimientos como se muestra en la figura 72.

Figura 72. Fotografía de calibración y pruebas de lazo de los sensores de temperatura TTP-23050-B04 / TTP-23050-B05.

99

3.5.5. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA DE

COMUNICACIÓN

Con fecha 29 de Junio del 2011 estaba operando las bombas P-23050A/B y

se presenta un evento en la bomba P-23050C que al momento se

encontraba apagada o en “stand by” lo que provoca la parada de las bombas

P-23050A/B.


Como primer paso se realiza la descarga de los eventos que almacena el

relé de protección Multilin 750.

Según el relé la alarma del día 29 de junio proviene de las celdas

interruptoras (switchgear), en el gráfico bajado desde el relé de protección

(figura 73) indica un disparo desde el variador de frecuencia VSD-C pero al

revisar el variador no registra ningún evento a alarma.

Figura 73. Pantalla de alarma obtenida desde Relé de protección Multilin 750.

En la figura 74 podemos ver como se muestra en la pantalla del panel de

control de las bombas multifásicas la falla en el variador VSD-C que provoca

que las celda interruptora que controla todo proceso se abra en

consecuencia apagando todo el sistema de bombeo multifásico.

100

Figura 74. Pantalla de alarmas obtenidas desde el panel de control maestro de las bombas multifásicas.

En consecuencia se procede a realizar un reajuste de terminales en el

cubículo de control del SWG-23004B-2B-22, encontrando novedades en el

ajuste de los mismos.

3.5.6. FALLA AL DESENERGIZAR CELDA ELÉCTRICA SWG-23004

A/B

Con fecha 7 de octubre de 2011 se procede a realizar mantenimiento

preventivo de los controladores lógicos programables del sistema de

bombeo multifásico por lo que se procede a revisar las alarmas y conexiones

eléctricas tanto en los tableros de los controladores lógico programables

como en los variadores, para lo cual se procede a desenergizar el VSD-

23050C de la bomba que al momento se encontraba en parada o “stand by”,

en ese momento y por razón desconocida se produce el apagado de los dos

variadores que se encontraban energizando las bombas multifásicas activas.


Existen algunas maneras para determinar la causa de lo ocurrido pero la

forma más confiable de obtener la información correcta es por medio de

gráficas de corriente que se pueden realizar a través del historial de los

variadores que se encontraban en funcionamiento al momento del apagado.

Este tipo de gráficas se realizan por mediante un software especializado

para el efecto que por medio de los datos registrados de corriente en el

101

historial de cada variador, pueden ayudarnos a determinar con exactitud la

causa de la falla.

En el siguient gráfico del tipo de onda generada al momento de desenergizar

en VSD-23050C, al realizar una revisión en los niveles de voltaje y corriente

se encuentran unos picos de corriente que al parecer provocan el apagado

de los variadores VSD -23050A/B como se muestra en la figura 75.

Figura 75. Gráfica de valores de corriente al momento de apagado.

Para saber el estado de las fases al momento del apagon deberemos

realizar un balance de las mismas, los resultados se muestran a

continuación en la tabla 10.

Tabla 10. Resultados de balance de fases

BALANCE DE FASES

FASE AMPERAJE

A -30

B -138

C 248

102

Con estos resultados podemos observar claramente que la fase C al

momento del apagon se encontró con una carga de 248 Amps lo que nos

indica que en realidad existió un pico de corriente que desbalanceo todo el

sistema provocando que los otros dos variadores se cierren. Luego de

determinar el problema y corregirlo se normaliza el sistema y se realiza un

prueba más para comprobar su estabilidad, podemos observar en la figura

76 como los valores de corriente muestran una sinusoidal continua lo que

nos asegura el correcto funcionamiento de sistema.

Figura 76. Gráfica de valores de corriente después de la normalización del sistema.

De todoas maneras y para realizar una comprobación técnica como

procedimos anteriormente se debe realizar un balance de las fases para

comprobar su estado, los resultados se muestran a continuación en la tabla

11.

Tabla 11. Resultados de balance de fases 2

BALANCE DE FASES

FASE AMPERAJE

A 0

B 0

C 0,01

103

Los valores aceptables pueden fluctuar entre 0 a 1 en consecuencia se

puede saber con certeza que el sistema se encuentra normalizado.

3.6. CÁLCULOS PARA DIMENSIONAMIENTO DE UNA

BOMBA DE TORNILLO O CAVIDAD PROGRESIVA

El dimensionamiento de la bomba de doble tornillo con bancadas externas

(Figura 77), probada exitosamente desde hace más de 50 años se basa

principalmente en el caudal que va a manejar.

Figura 77. Gráfica de bomba multifásica.

Bornemann pumps, (2010) KTO – Presicion on principle.

Su capacidad depende de:

Diámetro del tornillo y la separación entre ejes.

Velocidad de la bomba requerida.

104

Presión diferencial.

Viscosidad del líquido.

Mezcla volumétrica a condiciones de entrada.

Es de gran importancia realizar el cálculo de la mezcla volumétrica a

condiciones de entrada antes de empezar con el dimensionamiento de la

bomba, por lo tanto a continuación realizaremos dichas operaciones

matemáticas utilizando como ejemplo datos reales de producción del campo

Pañacocha ya que es donde se aplica este método de bombeo multifásico:

La producción diaria registrada en el potencial de pruebas para la fecha 25

de marzo de 2011 en el campo Pañacocha dio como resultado 65346 BFPD

con un BSW de 42%, el caudal de gas asociado al proceso es 84,327 MPCD

la temperatura interna es 125 F y la presión de trabajo es 245 psia. Con

estos datos procedemos a calcular la fracción gas volumen a condiciones de

entrada:

hm288

273T

P

1.013QQ 3in

in.abs

Gas.StdGas

[3.1]

Dónde:

Tin: temperatura interna (°C)

Pin.abs: presión interna absoluta (atm)

105

Así calcularemos el caudal de la mezcla:

[3.2]

[3.3]

[3.4]

106

[3.5]

Con este valor resultante de fracción gas volumen de 0,016 por medio de

tablas se puede empezar con la elección de la carcasa de la bomba, que

para nuestro caso es de 0,65” de espesor por 16” de diámetro.

Cada bomba necesita una potencia de trabajo requerida definida, esta

potencia depende de las condiciones operativas. El elemento crítico de

dimensionamiento de una bomba de cavidad progresiva es el eje ya que es

aquel que transmite la energía desde el motor hacía el flujo., La variable que

se calcula para dimensionar el eje y por ende la bomba es la potencia de los

ejes.

La potencia (transmisión de energía desde el motor) de los ejes de la bomba

es calculada para el caso de peor condición de operación que incluye:

Presión diferencial máxima, máxima velocidad de operación, máxima

viscosidad, 100% líquido, 0% gas.

A continuación se calcula la potencia absoluta del eje de la bomba necesaria

para nuestro caso en particular y se considera principalmente:

El diferencial de presión (de línea Δp = 2,234 psi).

Solo se considera al flujo líquido.

Constante de corrección de flujo (n = 1,0025).

Potencia hidráulica.

107

[3.6]

Potencia de fricción o pérdidas (Pfr), que considera la sumatoria de los

siguientes parámetros (valores obtenidos de tablas): Rodamientos,

sellos mecánicos, geometría de los tornillos, velocidad de trabajo,

viscosidad y tipo de bomba. (Valor teórico)

A continuación se muestra una gráfica de las variables tomadas en cuenta

para el diseño de la potencia del eje de la bomba (Figura 78):

Figura 78. Variables tomadas en cuenta para diseño del eje de la bomba. Bornemann pumps, (2010) KTO – Presicion on principle.

Por lo tanto la potencia absoluta del eje de la bomba será:

Hydraulic Power

Friction Power

Mechanical Friction

Power resultiong

from pump

construction

Mechanical Friction

Power resulting

from speed

Mechanical

Friction Power

resultiing from

viscosity

Shaft Power

of Pump

kWnpQ

Pflujo

hidr148536

Potencia

hidráulica

Potencia de fricción

Fricción mecánica

resultante de la

construcción de la

bomba

Fricción mecánica

resultante de la

velocidad

Fricción mecánica

resultante

viscosidad

Potencia

del eje de

la bomba

108

[3.7]

A continuación se calcula la potencia teórica:

36

pQP th

th

[3.8]

El siguiente factor a calcular es la potencia requerida:

frth

req PpQ

P

36

[3.9]

De acuerdo con la norma VDMA 24284 (estándar para bombas de cavidad

progresiva) una tolerancia máxima de 5% es permitida en lo que se refiere a

la potencia absoluta del eje como se muestra en la figura 79.

Figura 79. Potencia de accionamiento requerida sin factor de seguridad.


kWPPP frhidrabs

Shaft Power of Pump

Lost effect by coupling

Required

drive power

without

safety

factor

Potencia absoluta del eje de la bomba

Efecto de pérdida por los acoplamientos

Potencia de

accionamiento

requerida sin

factor de

seguridad

109

Para realizar una selección adecuada en cuanto a potencia y rendimiento se

refiere para un equipo de bombeo multifásico tomaremos en cuenta las

siguientes fórmulas. En primer lugar se calcula el rendimiento total de la

bomba que es adimensional:

[3.10]

Dónde:

Ƞm: Rendimiento mecánico se relaciona a DP y fricción 0,12 (tablas)

Ƞh: Rendimiento hidráulico se relaciona a la viscosidad 0,34 (tablas)

ȠQ: Rendimiento volumétrico se relaciona a DP y viscosidad 0,04

(tablas)

Con el valor de potencia teórica (Ptheo = Nt) podemos calcular la potencia real

de la bomba:

[3.11]

Por lo tanto obtendremos la potencia necesaria por el motor, valor con el

cual podremos dimensionar nuestro equipo:

[3.12]

Dónde:

ȠTr: Rendimiento del mecanismo de transmisión 0,26 (tablas)

mhQb ηηηη

b

tN

bN

Tr

bN

mN

110

Después de escogida la bomba es necesario realizar una simulación para

comprobar teóricamente la correcta selección del equipo de bombeo. El

primer paso es analizar las gráfica caudal vs presión (Figura 80):

Figura 80. Gráfica caudal de producción vs diferencial de presión.


[3.13]

El objetivo es que el caudal disponible con el caudal teórico tengan un

máximo de diferencia del 20%. Si la diferencia entre los dos excede este

porcentaje será necesario hacer los cálculos nuevamente y volver a evaluar.

El siguiente ejercicio de evaluación consiste en cambiar los espaciamientos

de las ranuras del tornillo como muestra la figura 81 debiéndose obtener

resultados similares:

Q teóricodisponible QQ

111

Figura 81. Gráfica caudal vs presión (espaciamiento 1 mayor a espaciamiento 2). Bornemann pumps, (2010) KTO – Presicion on principle.

Como podemos observar con un espaciamiento mayor obtenemos mayor

caudal además que el caudal disponible está más cerca del caudal teórico y

la presión diferencial es menor lo que es un ejemplo de mayor eficiencia,

cabe recalcar que el juego en el que pueden moverse los espacios es de 2

milímetros de otra manera pueden producir graves daños al eje.

Otra de las pruebas es la variación de la viscosidad como muestra la figura

82 a continuación:

Figura 82. Gráfica caudal vs presión (viscosidad 1 mayor a viscosidad 2). Bornemann pumps, (2010) KTO – Presicion on principle.

Se observa que aunque para una viscosidad mayor el caudal disponible está

más cerca del teórico su diferencial de presión es mucho mayor también

esto quiere decir que aunque posiblemente un fluido más viscoso sea

bombeo más rápido esta misma velocidad de bombeo creará baches de gas

dentro de la tubería de entrada a la bomba lo que producirá recalentamiento

112

de partes de mecánicas de la bomba produciendo fallas y eventualmente la

parada del sistema de bombeo.

Es necesario que al momento de la simulación de nuestro equipo escogido

estos resultados sean obtenidos ya que son requerimientos para el correcto

desempeño de la bomba.

Y por último en nuestra simulación la gráfica a continuación es la más

importante (figura 83) ya que nos dice que al momento de utilizar las

ecuaciones 2.1, 2.2 y 2.5 los cálculos fueron realizados correctamente. Si

estos resultados para GVF no son obtenidos aunque los anteriores estén

correctos todos los cálculos deberán ser realizados nuevamente y

dimensionar otra equipo de mejores características.

Figura 83. Gráfica caudal vs presión (FGV 1 mayor a FGV 2). Bornemann pumps, (2010) KTO – Presicion on principle.

3.7. COSTOS

Para determinar la factibilidad económica para la aplicación de este tipo de

procesos se realizó la evaluación económica entre una batería tipo

convencional aplicada en el subcampo Dumbique y una batería multifásica.

Para la batería convencional se consideró la siguiente Tabla 12:

113

Tabla 12. Costos de equipos utilizados en Planta de Producción Dumbique

CAPACIDAD UNIDAD CANTIDAD

COSTO UNITARIO USD

COSTO TOTAL USD

DEPRECIACIÓN ANUAL 10% USD

Manifold 30 servicios 1 56.767 56.767 5.677

Separador de producción 29.450 BFPD 2 185.630 371.260 37.126

Tanque de lavado 10.000 BLS 1 398.952 398.952 39.895

Tanque de almacenamiento 10.000 BLS 1 397.312 397.312 39.731

Tanque de agua de tratamiento

10.000 BLS 2 365.521 731.042 73.104

Separador de prueba 8.950 BFPD 1 165.202 165.202 16.520

Tanque de rebombeo 4.900 BLS 1 258.785 258.785 25.879

Bomba horizontal para transferencia REDA serie 540

120 STG 3 17.129 51.387 5.139

Motor eléctrico REDA serie 562

270 HP / 5.62"

ND 3 138.219 414.657 41.466

Variador de frecuencia 420 KVA 2 19.208 38.416 3.842

Cuarto de control 64 M2

1 23.246 23.246 2.325

Cuarto de equipos eléctricos

107 M2

1 51.321 51.321 5.132

Bomba horizontal para reinyección de agua REDA serie 540

136 STG 4 18.538 74.152 7.415

Motor eléctrico REDA serie 562

210 HP 4 90.703 362.812 36.281

Skid para inyección de químicos 4 bombas

2400 psi 5 4.616 23.080 2.308


Generador Caterpillar 3000 kW 3750 kVA 60 Hz

1800 rpms 4 178.457 713.828 71.383

Scrubber 15.200 BFPD 2 163.759 327.518 32.752

Antorcha 15 metros 1 32.045 32.045 3.205

Piletas API para recuperado de purgas

4 X 3 X 2 metros 3 8.045 24.135 2.414

Bomba centrifuga para pileta API con motor el eléctrico

2400 PSI / 30 HP

ND 3 13.647 40.941 4.094

Interconexión línea de crudo

6" metros 105 61,75 6.484 648

Interconexión línea de agua 4 1/2" metros 87 48,06 4.181 418

Interconexión línea de gas 4 1/2" metros 164 48,06 7.882 788

Bombeo de transferencia 8" metros 32 74,16 2.373 237

Poste cemento con faro alógeno internos (9 m)

ND ND 15 6.570 98.550 9.855

Poste metálico perimetral (12 m)

ND ND 12 9.433 113.196 11.320

Cable con aislamiento de polímero

2/8" metros 2.780 18,78 52.208 5.221

Montaje y puesta en marcha intangible aproximado

ND ND 1 65.900 65.900 6.590

Transformador 560 KVA 3 10.512 31.536 3.154


Transformador seco 30 KVA 5 4.250 21.250 2.125

5.042.574 504.257

Petroamazonas EP, (2010) Inversión Campo Dumbique Bloque 15.

114

Mientras que para una batería multifásica se consideró Tabla 13:

Tabla 13. Costos de equipos utilizados en Sistema de Producción Multifásico

CAPACIDAD UNIDAD CANTIDAD

COSTO UNITARIO USD

COSTO TOTAL USD

DEPRECIACIÓN ANUAL 10% USD

Manifold 10 servicios 1 22.480 22.480 2.248

Medidor multifásico 3.500 BFPD 2 16.780 33.560 3.356

Bombas multifásicas Bornemann MW-335-53

1.600 PSI 3 2.345.789 7.037.367 703.737

Motor eléctrico Bornemann 300 HP 3 1.478.456 4.435.368 443.537

Skid para instalación sistema multifásico

2.300 TONS 3 259.874 779.622 77.962


Skid para inyección de químicos

4 bombas/2400

psi ND 3 4.616 13.848 1.385

Transformador 65.000 KVA 2 45.210 90.420 9.042

Transformador 4.860 KVA 3 10.512 31.536 3.154


Transformador seco 30 KVA 5 4.250 21.250 2.125

Celdas eléctricas 65.000 a

4.860 V 3 22.457 67.371 6.737

Estructura oficina y equipos eléctricos

450 metros

cuadrados 1 62.980 62.980 6.298

Instrumentación y utilidades

3 - 15 mmA 1 27.498 27.498 2.750

Sistema de seguridad ND ND 1 33.784 33.784 3.378

Interconexión línea de crudo

16" metros 87 193,45 16.830 1.683

Bombeo de transferencia 18" metros 51 203,87 10.397 1.040

Poste metálico perimetral (12 m)

ND ND 15 9.433 141.495 14.150

Cable con aislamiento de metálico

3/8" metros 420 36,75 15.435 1.544

12.912.623 1.291.262


Después de haber obtenido los costos totales de los equipos que encierran

cada una de las dos aplicaciones para producción y transporte de crudo se

determina el valor de amortización de los activos dado en dólares sobre

barriles de crudo como se muestra en la Tabla 14:

115

Tabla 14. Amortización de los activos

COSTO DE LOS

ACTIVOS

RESERVAS PROBADAS TOTALES

BSW% PROMEDIO

DEL CAMPO

AMORTIZACIÓN DE ACTIVOS

USD BLS netos % USD/BLS

Bateria Convencional 5.042.574 42.390.000 65,7 0,1811

Bateria Multifásica 12.912.623 42.390.000 65,7 0,4636

Para determinar los costos operativos es necesario también determinar el

valor en dólares por barril del consumo de químicos (tabla 15 y 16) realizado

independientemente para cada tipo de batería de producción, tomando en

cuenta que la producción diaria de crudo es de 15706 BOPD en promedio.

Tabla 15. Costo del tratamiento químico batería Dumbique

QUÍMICOS DE INYECCIÓN BATERÍA CONVENCIONAL

(DUMBIQUE) CÓDIGO

CONSUMO DIARIO GLS

COSTO POR

GALÓN USD

CONSUMO MENSUAL

GLS

COSTO MENSUAL

USD

Demulsificante DI CHEM X-8215 65 13,20 1950 25.740,00

Anticorrosivo DI CHEM DC CORR 121 26 9,10 780 7.098,00

Antiescala DI CHEM DC SCAL 211 45 9,96 1350 13.446,00

Clarificador DI CHEM CLAR #3 33 20,39 990 20.186,10

Biocida DI CHEM DC BIO 42 31 6,23 930 5.793,90

72.264,00

COSTO QUIMICO POR BARRIL CRUDO PRODUCIDO USD/BLS 0,1534

Tabla 16. Costo del tratamiento químico batería multifásica Pañacocha

QUÍMICOS DE INYECCIÓN BATERÍA MULTIFÁSICA

(PAÑACOCHA) CÓDIGO

CONSUMO DIARIO

GLS

COSTO POR

GALÓN USD

CONSUMO MENSUAL

GLS

COSTO MENSUAL

USD

Demulsificante DI CHEM X-8215 18 13,20 540 7.128,00

Anticorrosivo DI CHEM DC CORR 121 23 9,10 690 6.279,00

Biocida DI CHEM DC BIO 42 - 6,23 30 186,90

Antiescala DI CHEM DC SCAL 211 31 9,96 930 9.262,80

22.856,70

COSTO QUIMICO POR BARRIL CRUDO PRODUCIDO USD/BLS 0,0485

116

El rubro más significativo dentro del cálculo de costos es la energía

necesaria para producir un barril de crudo medida en dólares por barril. En la

tabla 17 se muestran los valores de consumos energéticos en megavatios

entregados por las plantas de generación Wartzilla tanto de Eden Yuturi

correspondiente a Pañacocha como CPF correspondiente a Dumbique para

el 2011, año del estudio.

Tabla 17. Consumo energético Dumbique y Pañacocha 2011

CPF - ENTREGA

DUMBIQUE

EDEN YUTURI - ENTREGA

PAÑACOCHA

MW MW

ene-11 1.419,77 1.351,19

feb-11 1.489,54 1.324,85

mar-11 1.411,54 1.329,74

abr-11 1.495,88 1.321,74

may-11 1.428,42 1.331,41

jun-11 1.498,19 1.325,74

jul-11 1.420,19 1.330,41

ago-11 1.504,53 1.332,41

sep-11 1.498,19 1.336,05

oct-11 1.420,19 1.328,54

nov-11 1.504,53 1.331,41

dic-11 1.437,07 1.325,74

Petroamazonas EP, (2011) Planta de Generación eléctrica Wartzilla Bloque 15.

Con los valores anteriores de consumo en la tabla 18 procedemos a calcular

el costo por barril de energía consumido por cada proceso en dólares por

barril. Los costos por KW fueron entregados por Petroamazonas EP

relacionados al consumo de combustible y mantenimiento de sus equipos.

117

Tabla 18. Costo energético operacional por barril de crudo producido

CONSUMO DE

ENERGÍA ANUAL

COSTO POR KW

COSTO ENERGÍA ANUAL

COSTO KW POR

BARRIL PRODUCIDO

KW USD USD USD/BLS

CPF - ENTREGA DUMBIQUE

17.528.022 0,13732 2.406.948 12,7712

EDEN YUTURI - ENTREGA PAÑACOCHA

15.969.201 0,12932 2.065.137 10,9575

Con los valores anteriores se calcula el costo operativo total en dólares por

barril de crudo producido para cada una de las baterías de producción. Los

costos directos incluyen la suma de los costos de energía más los costos de

químicos y los costos indirectos se los obtiene del 30% de los costos

directos que hacen relación a sueldos y gastos por construcción. Los

resultados se muestran en la tabla 19 presentada a continuación.

Tabla 19. Costo Operativo total

BATERÍA DUMBIQUE

BATERÍA PAÑACOCHA

USD USD

Amortización de los activos 0,1811 0,4636

Costos Directos (Energía + Químicos) 12,92 11,01

Costos Indirectos ( 30% costos directos = sueldos)

3,88 3,30

COSTO OPERATIVO TOTAL 16,98 14,77

Como se observa en los resultados los costos operativos de una batería de

producción multifásica la cual es aplicada en el campo Pañacocha son más

rentables que en una batería de producción convencional en un 13.02%,

pero hay que tener en cuenta que el valor más preciado de la batería

multifásica es el mínimo impacto ambiental que es el objetivo principal del

proyecto, el hecho que su costo operativo sea menor es un plus que lo

convierte no solo en un proyecto óptimo ambientalmente sino

económicamente.

118

Y en adición a los costos se presentan los valores de VAN y TIR (tabla 20)

para el proyecto Pañacocha obtenidos de la fuente de Petroamazonas EP.

Tabla 20. Evaluación económica.

TIR

Ahorro de inversión (millones USD) 24

Ahorro gastos operativos (millones USD/año) 5

VAN al 10% anual 40 345%



Petroamazonas EP, (2006) Proyección proyecto Pañacocha.

Después de realizar este análisis es claro que el proyecto de producción por

medio del método de bombeo multifásico es altamente rentable y se

encuentra dentro de los parámetros ambientales necesarios para explotar

opciones de alta sensibilidad ecológica en campos como el ITT con el menor

impacto ambiental.

119

CAPÍTULO IV

4. ANÁLISIS Y RESULTADOS

Para seguir una secuencia organizada se el análisis de resultados se hará

en primer lugar acerca de las fallas en el sistema de bombeo multfásico que

se presentaron en el capítulo anterior y después continuaremos con el

análisis de las variables que afectan directamente al sistema.

4.1. ROTURA DEL EJE CONDUCTOR

Hay que tener claro que este problema es el de mayor grado de complejidad

y preocupación que se ha presentado hasta la actualidad desde el inicio de

operaciones del sistema de bombeo multifásico así casi ya dos años. Y no

es que se catalogue de esta manera por la complejidad en la reparación y

puesta en marcha del mismo, sino complejo porque implicó de una revisión

completa de todos los equipos y facilidades que lo conforman.

En primer lugar se creyó que la fatiga del material y su falla posterior se

debió a que el mismo no fue calculado de manera adecuada, es decir, no se

tomó en cuenta variables como corrosión y abrasión del fluido que en el

campo Pañacocha se produce que dicho sea de paso no es un fluido inusual

para nuestro país., Se encuentra en un rango promedio de 24 API, no

contiene metales en cantidades considerables que puedan formar alguna

reacción negativa con el material que conforma elementos mecánicos de la

bomba multifásica y tampoco tiene altos contenidos de azufre que puedan

formar ácidos corrosivos.

120

Entonces, ¿Cuál fue la razón de que el material sufriera fatiga en menos de

un año de operación de la bomba multifásica? Debido a que los gastos de

reparación eran bastante elevados este era un tema de suma importancia ya

que dependiendo los resultados, contratante (PAM) o contratista

(Bornemann) debían corren con todos los rubros de reparación. Para salir de

dudas y aclarar el asunto se procede a desarmar el liner y los tornillos de la

carcasa de la bomba como vimos anteriormente y se envía el eje roto y

muestras de los materiales que componen la bomba multifásica hacia

Alemania para que se realicen pruebas, teniendo en cuenta que PAM

también realizaría pruebas sobre dichos materiales para poder realizar un

adecuado cruce de información. Transcurre el tiempo y con resultados en

mano de parte y parte se procede a realizar un análisis de resultados. De

todo este análisis se concluye que los materiales que componen la bomba

multifásica eran los adecuados para el flujo que produce el campo

Pañacocha y que la razón de la fatiga del material no fue un mal cálculo en

su composición.

Esto hace que se busquen otras razones para que se haya dado la rotura del

eje y las conclusiones caen sobre la parte operativa. Se plantea que el

operador por alguna razón no se dio cuenta de la alarma registrada en el

HMI (interface humano-máquina) que muestra un incremento de vibración en

los sensores de las bombas 2 horas antes de que se produzca la rotura, la

respuesta a un incremento considerable de vibración es apagar la bomba en

la que se está registrando el hecho. Este incremento de vibración se da

porque el raspador que fue enviado a las 20:00 horas del día anterior aguas

abajo desde la plataforma B del campo Pañacocha a las 05:00 am del día

siguiente había llegado al recibidor de la plataforma C y vino acarreando

todo el gas que se encontraba recirculando en el oleoducto.

Por tal razón se realizan pruebas simulando las mismas condiciones pero

esta vez prestando mucha más atención a las variables del sistema., Pero

después de 3 pruebas consecutivas y recreando condiciones similares los

sensores de vibración no registran incrementos como los detectados en el

121

suceso de rotura del eje, en consecuencia se descarta que haya sido un falla

operativa. Lo que deja en incertidumbre a los encargados y gran

preocupación a razón de que el sistema de bombeo de Pañacocha se

quedaría sin una bomba de repuesto o “back up” además teniendo en cuenta

que nuevos pozos estaban siendo perforados lo que incrementaría el caudal

de producción del campo.

Como respuesta urgente de Gerencia de operaciones, se realiza diferentes

equipos tanto de personal de PAM como contratistas para que puedan

buscar causas desde diferentes tipos de vista y gracias a la colaboración de

Bornemann Perú es traído un técnico especializado en vibraciones que

realizó mediciones en la bomba y en toda la parte integral que la compone

es decir el patín donde se encuentra asentada la misma.

Es ahí cuando se detecta el problema principal causante de la falla y rotura

del eje. El patín en el que se asienta la bomba multifásica es independiente

del patín en el que se asienta el motor eléctrico de la bomba multifásica y se

después de analizar los datos entregados por el técnico se descubre que los

mismos no fueron construidos bajo las especificaciones de Bornemann que

son determinantes para sostener todo el peso del equipo y que puedan estar

alineados constantemente sin ninguna variación.

El peso del motor eléctrico había deformado el patín en el que se encontraba

asentado en alrededor de 3 mm lo que hacía que el eje de transmisión del

motor tome una deflexión anormal, esto a su vez produjo que los ejes de los

tornillos también tomen una ligera curvatura que si tenemos en cuenta que

los tornillos se calibran mediante un procedimiento extremadamente exacto,

esta desviación hizo que uno de los ejes de los tornillos empiece a rozar con

el estator de la bomba lo que produjo la alarma de alta vibración registrada

en la interface humano-máquina y que en cuestión de 2 horas hizo que el

material del eje se fatigue y por consiguiente se rompa. Se determinó q los

patines en los que se encuentran asentados los 3 equipos de bombeo

multifásico están fuera de las especificaciones de construcción requeridas

122

por Bornemann y detalladas en los diagramas entregados por la ingeniería

conceptual, la que describió una estructura sólida de cemento de alta

resistencia en su base al contrario de la construida que está compuesta por

varillas y relleno de piedra en el centro lo que reduce considerablemente la

capacidad para mantener su forma al aplicarse grandes pesos sobre la

misma.

4.2. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA EN

PLC

Es casi un evento inevitable la falla en la programación de un equipo nuevo

aplicado si tenemos en cuenta que la misma se realizó en oficinas y con

condiciones operativas supuestas solamente, es por eso que en sus fases

iniciales la programación del sistema de bombeo multifásica tuvo que ser

monitoreada constantemente hasta ajustar los parámetros a puntos óptimos

de operación.

El reajuste de terminales flojos encontrados en los tableros de control y

comunicaciones es una medida que desde que se presentó este suceso

entró como actividad emergente en primer lugar y luego pasó a formar parte

del programa de mantenimiento preventivo realizándola cada 2 meses ya

que se determinó que por efecto de la vibración en la caseta de protección

de equipos eléctricos estos terminales tienden a aflojarse y provocar fallas.

De tal manera y resumiendo, la medida preventiva que se sugiere quedaría

redactada como: realizar un reajuste de todos los puntos de bornera

ubicados en los cubículos de control de las celdas y en los variadores cada 2

meses.

El cambio total de la red de control (control net) desde sus conectores, cable

de red hasta la revisión de su programación son muestra de que las

especificaciones requeridas por el fabricante no se están cumpliendo o en su

123

defecto la fiscalización de las obras no está siendo lo suficientemente

estrictas acorde con el nivel de acabado y mano de obra que este tipo de

proyectos requieren, permitiendo dejar conexiones sueltas o flojas que en

algún punto van a provocar fallas en el sistema y hasta posiblemente daño

en equipos.

Las recomendaciones de la empresa PIL han servido de mucho para

capacitar a los técnicos de PAM en áreas específicas necesarias para dar

solución a este tipo de eventos de manera rápida y precisa reduciendo cada

vez más el tiempo en paradas del sistema de bombeo multifásico

beneficiando a la producción del campo Pañacocha.

También se puso en evidencia que para identificar y corregir la apertura

involuntaria de las celdas eléctricas se hace necesario tener el soporte en

sitio del personal que programó al controlador lógico programable HMIatrix-

System de forma tal que permita aclarar la secuencia lógica que ordena la

apertura de las celdas ya que PAM no cuenta con el acceso a los códigos de

programación ni tampoco con el software necesario para realizar este tipo

de ajustes.

Esta verificación de lógicas debe estar acompañada de un procedimiento de

pruebas que permita explorar las diferentes situaciones operativas y las

fallas que se puedan presentar en las señales de equipos externos que

llegan tanto al PLC-23051 como al PLC-23050.

124

4.3. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA

IOC EN EL VARIADOR DE FRECUENCIA

Debemos tener presente que el campo Pañacocha es muy irregular en su

topografía lo que hace que el oleoducto tenga varias elevaciones y

depresiones en su extensión. Esto quiere decir que estos puntos bajos del

oleoducto serán considerados como puntos de acumulación de gas en la

tubería. En el momento que se envía el raspador el efecto instantáneo es

una presurización de todo el sistema de oleoducto desde la plataforma B, A,

D y C lo que se evidencia claramente en la interface humano-máquina del

operador que fluctúa entre 25 a 30 psi por encima del promedio de presiones

con el sistema libre.

Esto nos indica que el momento en que el raspador llega a la plataforma C

es el más crítico ya que todo el gas acumulado en la tubería ha sido

acarreado hasta ese punto produciendo un efecto que en campo se lo

nombró como efecto “bache”., Este bache además de causar

sobrecalentamiento de elementos mecánicos por la transmisión acelerada

de calor del gas, produce un exceso de mismo dentro de la bomba

multifásica que es perjudicial ya que al momento de pasar por los tornillos

hace que el motor eléctrico funcione con espasmos acelerando y frenando

por milésimas de segundo su velocidad.

Como resultado de este efecto el variador de frecuencia del motor eléctrico

es objeto de variaciones de voltaje inusuales a lo que responde con la

alarma IOC que tiene permisivo para cortar la corriente de entrada, lo que

apaga el variador de frecuencia y a su vez apaga la bomba multifásica. La

alarma IOC contempla los siguientes puntos:

Falla de exceso de velocidad.

Falla de carga insuficiente.

125

Falla de sobrecarga térmica.

Falla de salida abierta.

Esto no quiere decir que dentro de la programación del variador de

frecuencia se haya contemplado el efecto “bache”, sino que la alarma IOC es

una acción de seguridad que se ejecuta como protección eléctrica en caso

de que una o más de una de las opciones citadas anteriormente ocurran.

El envío del raspador dentro del campo Pañacocha era mas bien una

cuestión que se trataba de evitar en lo posible ya que afecta directamente al

potencial de producción diario en alrededor de 400 Barriles, sin embargo una

observación clave fue que el último envío del raspador había sido un mes y

medio antes que se suscite este evento lo que permitió que grandes

cantidades de gas se acumulen dentro del oleoducto, por tal razón se hizo

evidente que el envío del raspador debe realizarse al menos dos veces por

mes evitando así que la acumulación excesiva de gas, aunque el potencial

de producción diario se vea afectado.

4.4. AUMENTO DE TEMPERATURA EN RODAMIENTOS

Los rodamientos son parte fundamental para el correcto funcionamiento de

los ejes de los tornillos en las bombas multifásicas. Un aumento en su

temperatura nos puede indicar: bajo nivel de aceite en la carcasa, mal

funcionamiento de los sellos mecánicos e incluso desviación en los ejes

centrales.

Los rodamientos al encontrarse dentro de la carcasa de la bomba resultan

imposibles de realizar una inspección física por lo que la única manera de

poder determinar su estado son los sensores de temperatura, por tal razón

es muy importante revisar la calibración de los transmisores.

126

Al verificar la calibración de los transmisores e intercambiar los sensores

entre las dos bombas operativas se obtienen lecturas similares tanto en P-

23050A como en P-23050B por lo que se descarta problemas de

instrumentación. El siguiente paso es realizar una verificación de la

alineación de la bomba-motor y análisis de vibraciones de cuyos resultados

no se obtienen mayores novedades por lo que se descarta que sea un

problema mecánico. Por lo tanto se realiza una investigación secundaría con

datos de operación de los equipos y se observa que:

A partir del 9/03/2011 incrementa el caudal de producción (Gross) con el

arranque del pozo PCCA-15UI lo que aumenta la carga en las bombas.

La velocidad promedio de operación en los primeros días de marzo es de

1500 RPM y posterior al 10/03/2011 aumenta la velocidad a 1600 RPM.

Al analizar las temperaturas del transmisor TTP-23050-B05 antes y

después del 9 de marzo en las bombas tenemos valores máximos de

(tabla 21):

Tabla 21. Resultados de temperaturas TT-23050-B05 antes y después 9/mar/2011.

TTP-23050-B05

09-mar-11

P - 23050 Antes Después

A 205 F 209 F

B 210 F 212 F

C 211 F 214 F

De la tabla 21 se puede concluir que con el aumento de flujo se tuvo que

aumentar la velocidad de la bomba y a mayor velocidad más trabajo se

produce en los rodamientos por lo tanto tienen un aumento de su

temperatura.

127

Las temperaturas son similares en las tres bombas con una ligera

disminución en la bomba A. Esto quiere decir que la temperatura que se

registra es proporcional al trabajo que están realizando los rodamientos

en las bombas, por lo tanto la bomba que estaría realizando mayor

esfuerzo es P-23050C y lógicamente la razón es porque se encuentra

más cerca de la succión que las otras dos.

Los valores máximos de temperatura de elemento mecánicos de las

bombas están bordeando los límites en la configuración para disparo de

la alarma de apagado, por lo que es recomendable evaluar las

temperaturas y si se mantienen en estos niveles, analizar con el técnico

de mantenimiento predictivo la posibilidad de incrementar la

configuración de los puntos de disparo de alarmas (set points).

La velocidad de la bomba que está trabajando es de 1600 RPM por lo

tanto es aproximadamente el 90% de su capacidad.

Se revisó rangos de temperatura de trabajo de los rodamientos y la

temperatura máxima de servicio es de 302 F por lo que todavía se

encuentran dentro de los rangos de operación como se muestra en la

tabla 22.

Tabla 22. Temp. Máx. De servicio para rodamientos aplicados en P-23050A/B/C

Código Bornemann

Código del rodamiento

Descripción Temp. Máx. de

servicio

S201519 NU219E.TVP2 Roller bearing (rodamiento de

rodillos) 150°C (302 F)

S201601 QJ219N2MPA

Four contact bearing

(rodamiento de bolas de 4 caminos de rodadura)

150°C (302 F)

128

4.5. APAGADO DE BOMBAS MULTIFÁSICAS POR FALLA DE

COMUNICACIÓN

Este tipo de eventos deja muchas inquietudes primeramente porque el

evento se da en un circuito independiente (P-23050C) de las bombas que

estaban operando al momento (P-23050A/B), las cuales son arrastradas por

el fallo de la que se encontraba en paro o “stand by”. Esto nos da a pensar

que puede ser problemas de comunicación entre los sistema lógicos.

Se intenta ingresar a la celda interruptora para verificar físicamente el valor

del punto de referencia (setpoint) pero después de un intento fallido se

concluye que es muy peligroso para el personal entrar en dicha zona por los

altos niveles de estática que se producen. Es decir no se pudo verificar el

valor de “setpoint” de la sobre corriente instantánea del controlador, pero se

descarta la posibilidad de que este valor haya sido modificado por el mismo

hecho de que es casi imposible entrar a un celda cargada sin el equipo de

protección necesario peor aún entrar y modificarlo y si así fuera los disparos

serían reiterativos por esta causa y no aislados como se dio en este evento.

La interface humano-máquina (HMI) registra valores de corriente para celdas

eléctricas pero lamentablemente no los almacena razón por la cual no se

dispone de un historial de corrientes con el que se podría comparar y

verificar si el valor es real.

De todo este evento se pueden rescatar que si la falla es por sobre corriente

como indica la alarma puede ser real o falsa alarma, si es real se debe

investigar en el circuito de fuerza (motor-bomba) pero si es falsa se debe

analizar desde el elemento de medida de corriente pasando por su

conversor, revisar donde se procesa la señal hasta llegar al controlador

(tarjetas de control).

129

Según los eventos se entiende que la falla se origina en el variador de

frecuencia de la P-23050C, pero al revisar el historial de alarmas del mismo

no registra ningún evento a esa hora. La interpretación de esto es que la

falla puede ser por un mal contacto de una señal o problemas de

comunicaciones.

4.6. FALLA AL DESENERGIZAR CELDA ELÉCTRICA SWG-

23004A/B

Después de revisar los permisos de trabajo y hacer un seguimiento al

procedimiento que se dio para des energizar dicha celda se concluye que el

trabajo fue ejecutado correctamente por lo que se procede a realizar un

estudio de estos eventos ya que posiblemente se requiera una re calibración

de los relés de protección.

Como parte del departamento de operaciones se consideró que esta no es

una operación normal y se debe hacerse un estudio detallado de este evento

para aclararlo y solucionarlo. Se presume que la programación de las

protecciones eléctricas están fuera de rango y no están calibradas para las

operaciones que se realizan en campo.

Por la experiencia que se ha tenido con equipos eléctricos nuevos se puede

afirmar que la programación de controladores, variadores de frecuencia y/o

relés de protección si se hizo dentro de los parámetros especificados por la

Ingeniería conceptual pero al momento de ser aplicados a operaciones de

campo simplemente no se ajustan a las condiciones de trabajo.

Es de suma importancia que estas re calibraciones se realicen los más

pronto y lo posible trate de hacerse un estudio de todos los equipos

eléctricos y saber cual es la configuración en sus puntos de referencia

130

(setpoint), de esta manera preparar un informe y detallar que equipos se

encuentran dentro de los rangos de operación y que equipos necesitan una

re calibración de sus puntos de referencia.

Debe tomarse en cuenta que este tipo de operaciones agota la vida útil de

los equipos y mucho mas de las celdas interruptoras (Switchgear) ya que al

cerrar los interruptores el choque eléctrico de 46500 voltios produce un gran

impacto en sus componentes mecánicos, además que carga con una

peligrosa electroestática a sus celdas contiguas es por esto que el abrir y

cerrar con frecuencia este tipo de interruptores no solo es causa de

preocupación sobre los equipos sino también sobre la seguridad del

personal que trabaja con estos.

4.7. USO DE PLACAS DE ORIFICIO

El uso de placas de orificio dentro del sistema de bombeo multifásico se lo

realiza con la finalidad de mantener empaquetada la presión en la línea de

oleoducto que viene desde la plataforma B pasa por la plataforma A en

donde estas dos se combinan y llegan hacia la plataforma C donde se

encuentra instalada la bomba multifásica.

El uso de estas placas fue de vital importancia inicialmente cuando los pozos

perforados y completados que ya se encontraban produciendo eran pocos

dentro del campo Pañacocha (producción inicial del campo 6000 BFPD) y

aunque con el tiempo más pozos se han incorporado a la producción de

Pañacocha llegando a los 30.000 BFPD se ha llegado a la conclusión que

las placas de orificio tienen un efecto positivo sobre el sistema de bombeo

por lo que en la actualidad todavía se siguen usando.

131

A continuación se detalla el lugar de colocación de las placas de orificio, su

dimensión, número de orificios, configuración de los mismos y efecto de

cada uno de estos ha tenido sobre el empaquetamiento de la presión. Esto

con la finalidad de en casos futuros poder tener una idea más clara de la

manera correcta de usar las placas de orificio dentro de un sistema de

bombeo multifásico y no como en el caso de Pañacocha que el aprendizaje

fue por prueba y error.

Dentro del proceso de presurización de la tubería del oleoducto se usaron

placas (panquecas) de 12” de diámetro con perforaciones concéntricas de

2”, 2 ½”, 2.3”, 2.4” y 4”. Figura 84.

Figura 84. Placa de orificio con perforación concéntrica.

Pero mediante el procedimiento de prueba y falla de determinó que estas

placas (figura 78) presurizaban de manera excesiva al oleoducto por lo que s

uso combinaciones de placas con dos orificios de los igual diámetro con

medidas de 2”, 2 ½”, 2.3”, 2.4” centrados dentro de la placa a 8” uno de otro

como se muestra en la figura 85.

Figura 85. Placa de orificio con dos perforaciones.

La idea principal de la placa de orificio es restringir el paso del fluido, lo que

aguas abajo se interpreta como una presurización de la línea de producción,

este aumento en la presión de la tubería permite una mayor presión de

132

succión de las bombas multifásicas necesaria para su correcto

funcionamiento de otra manera ocurriría un la alarma por baja presión de

succión estaría en constante disparo. El punto de referencia para disparo de

alarma por baja presión de succión es 75 psig. (setpoint suction low low).

Las placas de orificios inicialmente fueron colocadas a la entrada de la

succión de las bombas multifásica pero mediante pruebas en el medidor

multifásico se pudo comprobar que su efecto era mínimo en este punto,

debido a esto fueron retiradas y colocadas en la entrada a la plataforma C de

esta manera se podría presurizar (empaquetar) todo el fluido aguas abajo

por lo que se instaló una válvula y una brida las dos de 16” antes de los

filtros primarios F-23050A/B. Esta brida permite cambiar la placa de orificio

dependiendo las necesidades que requiera la operación.

Al momento las placas que se encuentran colocadas en la plataforma C son

de 2 huecos de 2” cada una lo que hasta al momento ha sido la

configuración óptima para las operaciones en el campo, aunque ya se están

realizando pruebas con placas de orificios más grandes debido a que la

producción del campo sigue en aumento.

4.8. DEMULSIFICANTE Y PUNTOS DE INYECCIÓN

ADECUADO

En Pañacocha se utiliza el método químico de inyección de demulsificante

para romper la emulsión crudo/agua, el químico involucrado es el

EMULSOTRON X-8215 el cual puede ser aplicado en un amplio rango de

temperaturas para conseguir el resultado deseado, la selección adecuada

(de acuerdo a las características del fluido y la disponibilidad de facilidades)

y la aplicación son determinantes para un resultado exitoso dentro del

sistema de bombeo multifásico del campo.

133

La parte inicial el sistema consistía en inyección del químico en las 3

plataformas de producción en diferentes dosis lo que en un principio se

pensaba mantenía el sistema estable permitiendo que la bomba multifásica

pueda actuar de mejor manera.

En la fase inicial de producción del campo se utilizaban alrededor de 80

gal/día distribuidos de la siguiente manera: 30 gal/d plataforma B, 15 gal/d

plataforma A y 35 gal/d plataforma C.

Es necesario aclarar que la dosis de 80 gal/día fue determinada por los

técnicos de la compañía DICHEM la cual provee el químico y además

aprobada por el Ingeniero de corrosión del campo y su Supervisor en Edén

Yuturi Bloque 15.

El costo del químico demulsificante tiene un valor de 13,2 usd/gal. Si

hacemos un cálculo sobre el costo de químico obtenemos que al final el

gasto por este concepto es un valor aproximado de 32.000 usd por mes a lo

que deberíamos sumarle costos por mantenimiento de facilidades de

almacenamiento y personal que en su totalidad rodean los 35.000 usd por

mes, es decir que con estos valores en promedio al año el gasto por

consumo de químico demulsificante están en alrededor de los 420.000 usds.

Este claro referente nos advierte que del uso adecuado del químico

demulsificante no solo se beneficia al proceso de producción del campo sino

que también del correcto manejo del mismo depende la optimización de los

recursos económicos de la empresa.

Con fecha 3 de junio de 2011 se realizó un mantenimiento preventivo en la

bomba de inyección de químico demulsificante de la plataforma A del campo

Pañacocha en horas de la mañana. Aproximadamente a las 19H00 del

mismo día la bomba intervenida falla y deja de inyectar el químico durante

aproximadamente 14 horas momento en el cual el Operador de la plataforma

134

pone en alerta al Supervisor de producción del acontecimiento para tomar

acciones rápidas sobre el sistema.

Después de revisar los datos del bombeo y las condiciones del sistema se

pudo concluir que para EL CASO DE PAÑACOCHA EN PARTICULAR el

químico demulsificante tenía un efecto mas bien negativo sobre el sistema

por lo que se cortó definitivamente la inyección del mismo de la plataforma A

y se evaluó los días posteriores inyectando los mismos 80 gal/día pero

cambiando la dosificación en las plataformas quedando de la siguiente

manera: 30 gal plataforma B, 0 gal plataforma A y 50 gal plataforma C,

seguido a esto y después de obtener más resultados positivos se empezó a

bajar paulatinamente la dosis de inyección de demulsificante de la

plataforma B y evaluando.

Los resultados arrojados fueron positivos lo que eventualmente conllevo a

que la inyección de demulsificante en el Pad B llegue a los 3 gal/día después

de lo cual la dosificación quedó de la siguiente manera: 3 gal Pad B, 0 gal

Pad A y 77 gal Pad C.

Seguido a esto y de acorde a los resultados positivos obtenidos las dosis de

químico demulsificante en la plataforma C empezó a reducirse hasta llegar a

la actualidad a 15 gal/día sin afectar en ninguna manera al bombeo

multifásico.

Hay que recalcar que la dosis de demulsificante en el Pad C es solo para

ayudar a los separadores de producción que están a la entrada de la planta

de procesos ubicada en Edén Yuturi Bloque 15, sin embargo en los tramos

de cruce de río ubicados en los ríos Napo y Pañayacu también se inyectan

pequeñas dosis del químico.

Para que pueda tenerse una idea de la disposición de las plataformas y los

puntos de inyección después de la salida de Pañacocha se adjunta un

gráfico tomado de la interfase humano-máquina de producción (figura 86).

135

Figura 86. Pantalla del Oleoducto Pañacocha - EPF.

Como ultima consideración sobre el demulsificante cabe recalcar que este

es un químico de doble acción, esto nos quiere decir que en cantidades

adecuadas funciona de la manera para la que fue diseñado pero si existe

una sobredosis en el sistema o un mal uso, el mismo puede actuar de

manera perjudicial produciendo una “re emulsión” que requeriría de un

tratamiento costoso debido a que esta emulsión es mucho más complicada

de romper si tenemos en cuenta que este químico actúa sobre la emulsión

permitiendo la coalición de las gotas de agua y haciendo que estas se

acumulen en la parte inferior del fluido por gravedad.

En respuesta al análisis de los resultados que se han tenido por el manejo

de químico demulsificante para el campo Pañacocha se rescatan los

siguientes puntos para el manejo óptimo del mismo:

La cantidad de químico que ingresa a la línea de producción del

campo tiene que ser regulada con bastante precisión.

Las dosis de químico demulsificante por pequeñas que parezcan

influyen de manera clara dentro del oleoducto incrementando

presiones de línea y provocando restricciones en el flujo de las

plataformas que se encuentran aguas abajo.

136

Realizando pruebas sobre la dosificación necesaria de químico en el

bombeo de producción podemos no solo mejorar el sistema sino

optimizar los costos de producción por barril debido a la disminución

en gasto por consumo de químico demulsificante.

La dosificación del químico es un tema que se debe tratar con mucha

precisión ya que una de las consecuencias debido a un mal

tratamiento con químico es la formación de una “re emulsión”

realmente perjudicial para el proceso ya que necesitaría de un

tratamiento costoso debido a la dureza de la emulsión que produce.

En relación a la inyección de demulsificante y el cambio de placas orificio

durante todo el tiempo de funcionamiento del sistema de bombeo multifásico

en Pañacocha se presenta el siguiente material histórico (tabla 23):

137

Tabla 23. Histórico de demulsificante y placas de orificio.

DEMULSIFICANTE Y PLACAS DE ORIFICIO

FECHA GROSS

OBSERVACIÓN CRUDO AGUA

12/06/2010 09:00 Se empieza a inyectar 30 GPD demulsificante a la salida del pad C

12/12/2010 16696 4447 23:30 Se sube 10 GPD Dmo a la salida C queda con 40 GPD

12/13/2010 16696 4447 Se baja de 40 a 30 GPD Dmo salida pad C

12/20/2010 20:30 Se colocó placa de 2'' en la línea principal “A” y se alinea 100% abierto

12/26/2010 07:19 Se alinea placa de 2” filtro “A”. Queda el bypass 100% cerrado placa 4”

12/27/2010 16066 4912 08:40 Se sube la químico Dmo de 30 GPD a 50 GPD a la salida pad C

AÑO 2011

1/25/2011 9:50 Se alinea por la placa de orificio concéntrica de 2 1/2" filtro “B”

2/19/2011 Se coloca placa de orificio de 2” filtro “B”

03/07/2011 Se retira placa de 2” filtro “A” y se coloca una de 2.2” en el filtro “A”

03/10/2011 Se cambia placa de orificio 2” del filtro “B” por una de 2.3”

3/17/2011 16879 9301 09:45 Cambia de Dmo X-8215 por el de prueba X-406 en las plataformas A - B

04/02/2011 Se coloca placa de orificio de 2,4” filtro “A”

04/07/2011 16652 9732 10:00 Se sube dosificación de Dmo de 35 GPD a 45 GPD

04/09/2011 16447 10439 07:20 Se baja dosificación de Dmo de 45 GPD a 35 GPD

4/22/2011 16526 10401 Se realiza cambio de la placa de orificio 2.3'' F 23051- A

5/18/2011 16683 10322 08.40 Se empieza a inyectar 20 GPD de Dmo a la salida pad A

5/18/2011 16683 10322 10.30 Se baja de 20 GPD a 10 GPD de Dmo a la salida de pad A

5/18/2011 16683 10322 13:00 Se baja de 10 GPD a 5 GPD de Dmo a la salida de pad A

5/19/2011 16702 10676 09:15 Se baja Dmo pad B de 25 a 20 GPD

5/19/2011 16702 10676 10:15 Se sube Dmo pad C de 40 a 50 GPD

06/07/2011 09.00 Se realizó cambio de placa de filtro B de 2.3” a 2.2” y queda alineado

8/14/2011 16972 13506 Se sube Dmo a la salida de 50 a 55 GPD

10/01/2011 15875 14206 22:03 OFF Bombeo de químico Dmo pad A (1 hora)

10/12/2011 15372 14833 10:00 Se baja Dmo en la salida del pad B de 10 a 5 GPD

10/13/2011 15348 14776 11:00 Se baja Dmo de 61 a 55 GPD

10/15/2011 15127 14768 09:30 Se baja químico Dmo en el pad B 5 a 3 GPD

10/15/2011 15127 14768 09:30 Se baja químico Dmo en el pad C de 55 a 50 GPD

10/19/2011 15055 15186 13:40 Se baja la inyección de 3 a 0 GPD de Dmo a la salida pad B

10/19/2011 15055 15186 21:30 Se regresa a inyectar Dmo a la salida del pad B de 0 GLS a 3 GPD

138

CAPÍTULO V

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A continuación las conclusiones sobre lo expuesto.

5.1. CONCLUSIONES

El sistema de bombeo multifásico como método te transporte de

grandes cantidades de fluido de producción entre estaciones aplicado

en el campo Pañacocha bloque 12 administrado por Petroamazonas

EP ha probado ser exitoso. Está claro que debido a que es un nuevo

método aplicado en el país ha tenido muchos problemas dentro de su

operación, pero la dedicación y esfuerzo del personal que labora en

sus instalaciones ha podido levantar el proyecto y permitir una

calificación positiva en la opinión pública. Los gastos que se han

hecho para solucionar los problemas operativos no se acercan ni

siquiera mínimamente a los gatos operativos y de facilidades que

necesita una estación de producción habitual en el país (separadores

de producción y prueba, tanques de almacenamiento, botas de gas,

desaladoras, depuradores, etc.) además con un plus importante que

es la reducción de la contaminación ambiental al mínimo.

Básicamente todas las operaciones que se realizan en el campo

Pañacocha están relacionadas con el bombeo del equipo multifásico y

al incremento de producción, es por esto que todos los esfuerzos

detallados anteriormente se traducen en beneficio económico

optimizando los recursos asignados al proyecto. En la siguiente tabla

139

se presentan datos comparados entre marzo de 2011 y marzo de

2012 y un supuesto caso para poder visualizar lo que significaría en

términos económicos no haber realizado las modificaciones

planteadas en éste estudio (tabla 24).

Tabla 24. Cuadro comparativo de pérdidas económicas.

FECHA GROSS BSW CRUDO PRECIO PÉRDIDAS MENSUALES

BFPD % BPPD USD (min/mes) CRUDO USD

01/03/11 27.600 32 18.768 102,73 200 2.606,7 267.783

01/03/12 36.400 55 16.380 107,4 5 56,9 6.108

CASO SUPUESTO

36400 55 16380 107,4 200 2.275,0 244.335

PÉRDIDA ESTIMADA 238.227

Es decir que el ahorro anual sería de 2’858.720 usds. En conclusión y

en relación al análisis efectuado, el realizar cambios en equipos

eléctricos, adecuar dosificaciones de químicos, aplicar elementos

mecánicos al sistema de oleoducto y hacer cambios constantes a las

condiciones operativas del equipo multifásico en el campo,

combinados demuestran que producen beneficio económico para la

empresa.

Es muy importante que los equipos, instalaciones y facilidades

construidos dentro del campo se realicen tomando en cuenta las

especificaciones del fabricante o recomendaciones de la Ingeniería

conceptual. El pasar por alto estos requerimientos por más pequeños

que sean pueden causar serios problemas a futuro ya que esta claro

que el corregir este tipo de errores puede ser mucho más costoso que

simplemente hacerlo bien.

Es necesario del soporte en sitio del personal responsable de

programación HMIatrix-System (PIL) y la interfase humano-máquina

140

del equipo de bombeo multifásico (Bornemann) de forma tal que se

permita aclarar la secuencia lógica de sus equipos: celdas

interruptoras, relés de protección, variadores y controladores lógico

programables, ya que PAM no cuenta con el acceso a los códigos de

programación ni tampoco con el software necesario para realizar

ajustes sobre estos equipos.

La verificación de lógicas de programación debe estar acompañada

de un procedimiento de pruebas que permita explorar las diferentes

situaciones operativas y las fallas que se puedan presentar en las

señales de equipos tanto de equipos relacionados directamente al

proceso de bombeo multifásico como a equipos de apoyo.

Las paradas del sistema multifasico por pequeñas que sean son

consideradas perjudiciales no solo para la producción del campo sino

también para sus equipos eléctricos, ya que estos están diseñados

para funcionamiento continuo, el hecho de energizar y des

energizarlos constantemente hace que su vida útil se reduzca

considerablemente.

El envío del raspador más que ser considerado como un

procedimiento de limpieza del oleoducto en el campo Pañacocha

debe ser tomado como medida preventiva a la acumulación de gas en

el oleoducto, considerando que el exceso de gas dentro de bomba

multifásica produce un recalentamiento en sus partes mecánicas por

lo que el sistema se apaga automáticamente, y además los efectos

del exceso de gas producen una pérdida en el potencial de

producción del campo.

Las celdas interruptoras (Switchgear) a pesar de su gran tamaño son

equipos muy frágiles, debe tomarse en cuenta que en ella se manejan

voltajes en el rango de 46500 voltios lo que quiere decir que el

choque eléctrico que se produce al energizar los equipos produce un

141

gran impacto en sus componentes mecánicos, además que carga con

una peligrosa electroestática a sus celdas contiguas es por esto que

el abrir y cerrar con frecuencia este tipo de interruptores no sólo es

causa de preocupación sobre la integridad de los equipos sino

también sobre la seguridad del personal que trabaja con estos.

En primer lugar no se consideró necesario el uso de placas de orificio

pero el tiempo demostró que son una parte importante para el

proceso de bombeo multifásico. De otra manera la presión de succión

vital para el correcto funcionamiento del equipo no podría ser

controlada y el equipo fluctuaría constantemente.

Una manera adicional de controlar la presión de succión de las

bombas multifásicas aunque no convencional es cerrar o abrir el paso

de fluido por los filtros primarios F-23050 A/B.

El demulsificante es un químico de gran importancia dentro del

proceso de bombeo multifásico, precisar su dosificación y el lugar

donde va a ser inyectado son factores esenciales para evitar que el

mismo actúe perjudicando al fluido o al sistema en general.

5.2. RECOMENDACIONES

Es necesario que PAM disponga de material para poder realizar sus

propios análisis en el campo respecto a fallas en sus equipos

eléctricos tales como: celdas eléctricas, relés de protección,

variadores de frecuencia, etc. La adquisición del software y

programas para controladores lógico programables de seguridad

HIMAX es indispensable. También lo es la adquisición de la

actualización de la versión del Factory Talk para analizar el programa

142

de la interfase humano-máquina (HMI) de Bornemann y poder así

verificar los diagramas causa-efecto.

Respecto a equipos eléctricos de Bornemann se recomienda soporte

del su personal con el objetivo de tener claro la lógica tanto de

variadores de frecuencia como de los controladores lógicos

programables. Y adicional gestionar los accesos a la red Bornemann

que al momento son restringidos para nuestro personal y que esta

claro son necesarios para solucionar problemas en sitio. Además de

aprovechar al máximo estas visitas exigiendo reparación a equipos

defectuosos ya que se cuenta con garantía de los mismos.

Para evitar fallas por alarma IOC se recomienda que durante los

procesos de envío de raspador desde la plataforma B hacia la C, se

monitoree continuamente los valores de corriente en el motor de la

bomba que esté ese momento en línea, además de solicitar la

presencia de un técnico eléctrico durante este tipo de maniobras.

Es importante analizar la temperatura de operación de los

rodamientos en función a los aspectos climáticos que fueron

considerados para el diseño de la bomba, posiblemente fueron

realizados con temperaturas ambientales bajas como en Alemania.

Realizar el cálculo de barriles equivalentes del fluido multifásico

(pendiente en Quito) y observar el rendimiento de la bomba en base a

los datos de placa.

Cada vez que se realice mantenimiento a la bomba multifásica tomar

muestras de aceite y enviar a su análisis. Si se detecta que no existen

novedades en su composición y los problemas de aumento de

temperatura en partes mecánicas siguen dándose, se debe analizar la

posibilidad de que dicho incremento de temperatura sea por el

143

incremento de flujo y se requiera empezar a trabajar con 2 bombas en

paralelo constantemente.

Se ha detectado en el historial de alarmas de la interface humano-

máquina (HMI) de sala de control de bombeo multifásico, falsas

alarmas por lo que se recomienda al operador reportar toda alarma:

verdadera, falsa o extraña que se presente aunque no tenga efecto

sobre las bombas. De esta manera es recomendable seguir

analizando y buscando posibles causas a estos eventos en

coordinación con los técnicos de Automatización, quienes desde el

punto de vista del software utilizado pueden encontrar alguna

solución.

Si persiste la falla eléctrica y se presume que sean falsas alarmas se

recomienda revisar el circuito de medición de corriente del variador

para descartar un mal contacto. Igualmente se debe revisar o hacer

un mantenimiento de racks (soportes) y tarjetas electrónicas que

pueden estar afectadas por el polvo por falta de una buena limpieza

interna de las instalaciones debido a esto se recomienda aspirar

dentro de los contenedores eléctricos y no barrer evitando así levantar

polvo.

Respecto al tema de apertura involuntaria de las celdas interruptoras

se recomienda informar al personal especializado en protecciones

eléctricas, para su análisis y posterior solución. Y dicho sea de paso

consultar con el personal técnico de Siemens acerca de las

protecciones eléctricas de los variadores.

144

GLOSARIO

Arena “A”. Es el nombre dado para una arena productora entre los 8300 y

8700 pies que se produce en el campo Pañacocha.

°API. Grado API del petróleo.

BAPD. Barriles de agua por día.

BES. Bomba electrosumergible.

BFPD. Barriles de fluido por día.

BLS. Barriles.

BPM. Barriles por minuto.

BPPD. Barriles de petróleo por día.

BSW. Porcentaje de agua y sedimentos.

CORR. Químico anticorrosivo.

DEM. Químico demulsificante.

ESD. Botón para apagado total en caso de emergencia (Emergency

shutdown).

Flushing. Es el proceso de lavado a presión de un tanque, recipiente o

contenedor.

145

FPU. Unidad de proceso en campo (field processsing units).

Ft. Unidad de medida conocida como pie igual a 30.48 cm.

Gals, gls. Unidad de medida de volumen.

GVF. Fracción de gas volumétrico (gas volumen fraction).

HMI. Interface humano-máquina (human machine interfase).

IOC. Alarma para variadores de frecuencia relacionada a la protección de

alta y baja carga de corriente (input/output control).

LDS. Sistema de detección de fugas (leak detection system).

MMBls. Millones de barriles por día.

MBls. Miles de barriles por día.

MAN. Manifold o múltiple de producción.

MLV. Válvulas de corte.

MPFM. Medidor multifásico (multiphase flow meter).

NPSH . Presión positiva de succión neta (net positive suction head).

PCC. Nomenclatura para pozos y plataforma campo Pañacocha.

PLC. Controlador lógico programable (programable logic controller).

PSI. Libras fuerza/pulgadas cuadrada.

ST. Trampas lanzadora y recibidora.

146

Sw. Saturación de agua

SCAL. Químico antiescala.

SWG. Celas eléctricas interruptoras de gran tamaño (switchgear) manejan

voltajes en el rango de 41650 voltios.

TOAS. Es un panel de circuitos eléctricos que permite la interface entre dos

controladores lógico programables.

VSD. Variador de frecuencia (variable speed drive).

Φ. Porosidad.

147

BIBLIOGRAFÍA

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procesos de extracción y tratamiento del petróleo. Madrid: Editorial

Tecnos.

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marzo, 2012, de

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http://www.slb.com/media/services/resources/oilfieldreview/spanish05/spr05/05_multiphase_flow.pdf

148

ANEXOS

ANEXO 1. Hoja de seguridad de materiales peligrosos químico anticorrosivo.

DICHEM DEL ECUADOR S.A.

NIVEL DE RIESGO SALUD: 2 INFLAMABILIDAD: 2 REACTIVIDAD: 0

EQUIPO PROTECCIÓN: H

5.3. HOJA DE SEGURIDAD DE MATERIALES – MSDS

1. IDENTIFICACIÓN DEL MATERIAL MSDS* No.

NOMBRE COMERCIAL: DC CORR 121. NOMBRE QUÍMICO: Mezcla patentada de surfactantes

en agua. USOS: Inhibidor de corrosión. SINÓNIMOS: NOMBRE FABRICANTE: DICHEM DEL ECUADOR S.A. DIRECCIÓN FABRICANTE: Av. González Suárez 318.

Quito-Ecuador. NOMBRE DISTRIBUIDOR: DICHEM DEL ECUADOR

S.A. DIRECCIÓN DISTRIBUIDOR: Av. González Suárez 318.

Quito-Ecuador. FORMULA QUÍMICA: NUMERO CAS*:

TELÉFONO DE EMERGENCIA:

(5932)2231765 (5932)2569641 (5932)2823208 (5932)2509568

* CAS(Chemical Abstract Service): CÓDIGO DEL PRODUCTO.

* MSDS (Material Safety Data Sheet): Hojas de seguridad de materiales.

2. INGREDIENTES PELIGROSOS

SUSTANCIA % NUM. CAS LÍMITES DE EXPOSICIÓN OCUPACIONAL

TLV* TLV-TWA*

Ácido Tioglicólico Metanol

< 2% < 10%

000068-11-1 000067-56-1

No Determinado

1,0 ppm

* TLV: (Threshold Limit Valves) Valor umbral límite TLV-TWD: (Tire Weighted Average): Valor límite promedio ponderado en el tiempo.

3. PROPIEDADES FÍSICAS

ESTADO FÍSICO: Líquido.

APARIENCIA Y COLOR: Líquido color café oscuro.

TEMPERATURA DE FUSIÓN (°C): -29ºC (-21ºF).

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN (°C) (RANGO): 99ºC (210 ºF) a 760 mm Hg.

SOLUBILIDAD EN AGUA: Soluble.

149

OLOR: Alcohol, olor pungente.

% DE VOLÁTILES POR VOLUMEN: No Determinado

PRESIÓN DE VAPOR A 20°C (mm de Hg):

DENSIDAD DE VAPOR: � MAS PESADO QUE EL AIRE � MÁS LIVIANO QUE EL AIRE

TASA DE EVAPORACIÓN: � MÁS RÁPIDO � MÁS LENTO QUE EL BUTIL ACETATO

DENSIDAD RELATIVA: 0, 975 – 0,995

pH: 4,0 – 6,0

4. RIESGOS DE FUEGO Y EXPLOSIÓN

ES INFLAMABLE?: ( X ) SI ( ) NO

PUNTO INFLAMACIÓN (°C): 49ºC (120ºF)

TEMPERATURA AUTOIGNICIÓN (°C): No Determinado

LIM. SUPERIOR INFLAMABILIDAD (%): No Determinado

LIM. INFERIOR INFLAMABILIDAD (%):No Determinado

MEDIOS DE EXTINCIÓN RECOMENDADOS: ( X ) CO2 ( X ) POLVO QUÍMICO SECO ( X ) AGUA PULVERIZADA ( X ) ESPUMA ( ) OTROS ( ) NO APLICABLE

PROCEDIMIENTOS ESPECIALES PARA COMBATIR INCENDIOS: No inyecte chorro de agua o espuma en piscinas calientes, ardientes; esto puede causar salpicaduras e incrementar la intensidad del fuego. Evacue el personal a un área segura. . Los contenedores pueden explotar debido a la presión interna si son confinados al fuego. Mantenga fríos los contenedores. Mantenga el personal innecesario lejos del área. Utilice el agua para mantener fríos los contenedores. Aísle el suministro de “combustible”. Contenga los líquidos utilizados en la extinción el incendio para su posterior eliminación. Este material es volátil y fácilmente emite vapores que pueden viajar por el suelo o ser movidos por la ventilación y encendidos por las luces piloto, otras llamas, chispas, calefactores, cigarrillos, motores eléctricos, descargas estáticas, u otras fuentes de ignición que se encuentren en lugares distantes del punto de manipulación de estos materiales. Nunca suelde u opere una antorcha de corte en o cerca de tambor (incluso vacío) porque (aunque sólo contenga residuos del producto) puede prenderse explosivamente.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL RECOMENDADO: No ingrese a espacios confinados con fuego sin el equipo apropiado de protección personal incluyendo aparatos de respiración autónoma aprobados por la NIOSH con cubierta facial completa y operado en el módulo de demanda de presión positiva.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA: No Determinado

5. RIESGOS PARA LA SALUD

� INHALACIÓN � CONTACTO CON LA PIEL � CONTACTO CON LOS OJOS � INGESTIÓN

INHALACIÓN: La sobre exposición puede causar tos, dificultad para respirar, mareo, intoxicación y el colapso. Puede causar irritación nasal y respiratoria, debilidad, fatiga, dolor de cabeza y posible pérdida de conocimiento, e incluso la muerte.

CONTACTO CON LA PIEL: Puede producir irritación de la piel, sequedad, y dermatitis. La exposición a este material puede causar absorción del producto a través de la piel, causando peligro para la salud.

CONTACTO CON LOS OJOS: Puede causar irritación moderada, incluyendo sensación de ardor, lagrimeo, enrojecimiento, hinchazón y visión borrosa.

INGESTIÓN: Puede causar irritación gastrointestinal, acidosis, náuseas, vómitos, diarrea, toxicidad ocular, que van desde la disminución de la capacidad visual hasta ceguera total y muerte.

150

OTROS (CARCINOGÉNESIS, MUTAGÉNESIS, TERATOGÉNESIS, ETC): Se ha demostrado que es un teratógeno y fetotóxico en pruebas a animales de laboratorio. Se ha demostrado algunos efectos genéticos en pruebas de laboratorio.

SOBREEXPOSICIÒN REPETIDA: Puede causar anomalías al hígado, daño renal, daño a los ojos, daño pulmonar y daño al SNC.

PROCEDIMIENTOS DE PRIMEROS AUXILIOS

INHALACIÓN: Retire a la víctima a un lugar con aire fresco. Proporcione respiración artificial si la persona no está respirando. Si respira con dificultad, administre oxígeno. Mantenga a la persona abrigada, tranquila y obtenga atención médica.

CONTACTO CON LA PIEL: Lave con agua y jabón. Retire la ropa contaminada y la lave la ropa contaminada antes de volverla a usarla. Obtenga atención médica en caso de enrojecimiento o irritación.

CONTACTO CON LOS OJOS: Enjuague los ojos inmediatamente con grandes cantidades de agua, por lo menos por 15 minutos. Levante los párpados superiores e inferiores ocasionalmente. Obtenga atención médica.

INGESTIÓN: Llame a un médico inmediatamente. Brinde a la víctima un vaso de agua. NO provoque el vómito a menos que un médico o centro de control de intoxicaciones lo instruya. No de debe dar nada por boca a una persona inconsciente.

INFORMACIÓN PARA EL MÉDICO: No Determinado

6. RIESGOS AMBIENTALES

BIODEGRADABILIDAD/PERSISTENCIA: No Determinado

BIOTOXICIDAD: No Determinado

COMPORTAMIENTO EN PLANTAS DE TRATAMIENTO: No Determinado

7. ESTABILIDAD

ESTABILIDAD: (X) ESTABLE ( ) INESTABLE

CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR: No conocidas.

INCOMPATIBILIDAD: Evitar el contacto con oxidantes y sustancias alcalinas.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN QUÍMICA: Humo, dióxido de carbono, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno.

POLIMERIZACIÓN PELIGROSA: ( ) OCURRIRÁ ( X ) NO OCURRIRÁ

CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR: Ninguna.

8. PROCEDIMIENTOS EN CASO DE ESCAPE ACCIDENTAL

PASOS A SEGUIR EN CASO DE FUGA O DERRAME: Elimine las fuentes de ignición. Las personas que no lleven el equipo de protección personal apropiado, no deben ingresar al área del derrame hasta que la limpieza se haya llevado a cabo. Apague la fuente del derrame, si es posible hacerlo sin correr ningún peligro. Evite que el material ingrese a las alcantarillas o cursos de agua. Proporcione suficiente ventilación. Contenga los materiales derramados con arena o tierra. Recupere el material en buen estado y que este levemente contaminado para su reutilización o regeneración. Coloque todos los materiales recogidos y materiales utilizados para absorber el derrame en contenedores aprobados por el DOT. Notifique a las autoridades. Si este producto es una sustancia que la EPA considera peligrosa, notifique a la EPA y/o al Centro Nacional de Respuesta. Puede ser necesaria una notificación adicional en aplicación a lo dispuesto en la Sección SARA 302/304 (40 CFR 355).

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL QUE DEBE USARSE:

MÉTODOS DE ELIMINACIÓN DE DESECHOS: El tratamiento, almacenamiento, transporte y eliminación del producto deben estar en conformidad con la EPA o las regulaciones Estatales bajo la

151

autoridad del Acta de Conservación y Recuperación de Recursos (40 CFR 260-271). Si el producto debe ser eliminado, se debería aplicar la inflamabilidad (D001).

9. MÉTODOS DE CONTROL DE HIGIENE INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN PERSONAL

CONTROLES DE INGENIERÍA: Controles de ingeniería o administrativa deben ser implementados para reducir las exposiciones.

VENTILACIÓN LOCAL: Cuando proceda, se debe disponer de suficiente ventilación local para mantener las exposiciones de empleados por debajo de los límites seguros en el trabajo (TWA’s).

VENTILACIÓN POR DILUCIÓN: El uso de la ventilación mecánica de dilución se recomienda cuando el producto se utiliza en recintos pequeños, se calienta por encima de la temperatura ambiente o es agitado.

PROTECCIÓN RESPIRATORIA: Si se excede el límite de exposición al producto o cualquier componente en el lugar de trabajo, se recomienda contar con un respirador suministrado de aire que sea aprobado por la NIOSH/MSHA en ausencia de control ambiental apropiado. Las regulaciones de la OSHA también permiten el uso de otros respiradores NIOSH / MSHA (tipo vapor orgánico de presión negativa) bajo condiciones determinadas. Los controles de ingeniería o administrativos deben implementarse a fin de reducir la exposición.

PROTECCIÓN DE LOS OJOS: Se recomiendan gafas protectoras contra salpicaduras químicas o una cubierta facial de conformidad con las regulaciones de la OSHA; sin embargo las regulaciones de OSHA también permiten el uso de gafas de seguridad en determinadas condiciones. No se recomienda el uso de lentes de contacto.

PROTECCIÓN DE LAS MANOS: Guantes de protección de neopreno, nitrilo, alcohol polivinílico (PVA), cloruro polivinilo (PVC).

OTROS EQUIPOS DE PROTECCIÓN: Fuente para el lavado de ojos y una ducha de seguridad.

10. PRECAUCIONES ESPECIALES

MANEJO: Evite el contacto con ojos, piel o vestimenta. Evite respirar los vapores o niebla. Manténgalo alejado del calor, chispas y llamas abiertas y nunca opere un antorcha de corte sobre o cerca de los contenedores (aun cuando estén vacíos) de lo contrario puede ocurrir una explosión. Los vapores pueden viajar a las zonas fuera del lugar de trabajo y encenderse.

ALMACENAMIENTO:

OTRAS PRECAUCIONES: Los envases de este material pueden ser peligrosos cuando se los vacíe. Dado que los contenedores vacíos retienen residuos del producto (vapor, líquido y/o sólido), se deben observar todas las precauciones de peligro que esta hoja de información contiene. No transfiera el producto a contenedores inadecuadamente etiquetados. No use presión para vaciar el recipiente. No corte, caliente, suelde, o exponga los contenedores a las llamas u otras fuentes de ignición. Mantenga el recipiente cerrado. Utilícelo con ventilación adecuada. Lávese completamente después de manipularlo. Cuando se envase el producto, los contenedores deben colocarse en tierra y estar unidos al contenedor recibidor. No se debe lavar los contenedores y utilizarlos para otros fines. SOLO PARA USO INDUSTRIAL

11. INFORMACIÓN SOBRE TOXICIDAD

DATOS AGUDOS O CRÍTICOS: El metanol es un componente de este producto. Puede ser altamente tóxico, incluso mortal, en exposición por inhalación, pero la mayoría de la literatura sobre intoxicación por metanol trata de ingestiones accidentales o intencionales. Existen tres fases de toxicidad debido a exposiciones agudas (ya sea por inhalación o ingestión) del metanol: (1) un efecto narcótico rápido que implica somnolencia o fatiga, con una leve irritación de los ojos y membranas mucosas, (2) un período latente de 10-15 horas, seguido de (3) efectos CNS más graves, incluyendo náusea, vómito, mareo, dolor de cabeza, problemas y disturbios visuales, acidosis metabólica y respiración profunda. La última etapa se cree que es debido a la formación de metabolitos tóxicos de metanol. Se pueden producir efectos tóxicos permanentes con una sola exposición. Los efectos incluyen daños a nervios motores y centrales y ceguera debido a los daños al nervio óptico. Otros síntomas por exposición al metanol incluyen ruidos en los oídos, insomnio, movimientos rápidos de los ojos, convulsión, mareos, pérdida de la coordinación, pupilas dilatadas, picazón de la piel, irritación de la piel y dermatitis causada por la eliminación de los aceites de la piel. Tan solo 15 mL puede causar

152

ceguera y 30-250mL puede resultar fatal. El metanol puede ser absorbido por la piel en cantidades tóxicas. Ya que el producto se elimina lentamente del organismo, se puede tener efectos tóxicos acumulativos debido a las exposiciones diarias. La ingestión sub-aguda de metanol ha causado daños en el hígado en los animales de laboratorio.

DÉRMICA: No Determinado

ORAL: No Determinado

IRRITACIÓN DE LOS OJOS: No Determinado

IRRITACIÓN DE LA PIEL: No Determinado

SENSIBILIZACIÓN DE LA PIEL: No Determinado

12. INFORMACIÓN SOBRE EL TRANSPORTE

INFORMACIÓN SOBRE INCIDENTES: (Guía de emergencia de transporte): 128

NUMERO DE IDENTIFICACIÓN DOT*: UN 1993

ETIQUETA SEGÚN DOT*: Líquidos inflamables, n.o.s.

* DOT: (US Departament of Transportation) = Departamento de transporte de los Estados Unidos.

13. RESPONSABILIDAD

Aunque DI CHEM DEL ECUADOR S.A. considere que la información anterior es correcta, DI CHEM DEL ECUADOR S.A. no asume expresamente ninguna responsabilidad por daños y perjuicios derivados de la utilización de esta información o la utilización de cualquiera de los materiales designados.

FECHA: 2011.01.18

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ANEXO 2. Hoja de seguridad de materiales peligrosos inhibidor de escala.


NIVEL DE RIESGO SALUD: 2 INFLAMABILIDAD: 2 REACTIVIDAD: 0 EQUIPO PROTECCIÓN: H



NOMBRE COMERCIAL: DC SCAL 210. NOMBRE QUÍMICO: Inhibidor de Escala. USO: SINÓNIMOS: NOMBRE FABRICANTE: DICHEM DEL ECUADOR S.A. DIRECCIÓN FABRICANTE: Av. González Suárez 318.



Quito-Ecuador. FORMULA QUÍMICA NUMERO CAS*:


(5932)2231765 (5932)2569641 (5932)2823208

* CAS: (Chemical Abstract Service): CÓDIGO DEL PRODUCTO * MSDS: (Material Safety Data Sheet): Hojas de seguridad de materiales



TLV* TLV-TWA*

Ninguno No Determinado

No Determinado




APARIENCIA Y COLOR: Transparente, líquido transparente - ligero amarillo - ámbar.

TEMPERATURA DE FUSIÓN (°C): No Determinado

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN (°C) (RANGO): No Determinado

SOLUBILIDAD EN AGUA: Completa.

OLOR: No Determinado

% DE VOLÁTILES POR VOLUMEN: No Determinado

PRESIÓN DE VAPOR A 20°C (mm de Hg): No Determinado



DENSIDAD RELATIVA: 1,050 – 1,075.

pH: 6 - 8

154


ES INFLAMABLE?: ( ) SI ( ) NO

PUNTO INFLAMACIÓN (°C): No

Determinado

TEMPERATURA AUTOIGNICIÓN (°C): No

Determinado

LIM. SUPERIOR INFLAMABILIDAD (%):No Determinado

LIM. INFERIOR INFLAMABILIDAD (%): No Determinado


PROCEDIMIENTOS ESPECIALES PARA COMBATIR INCENDIOS: No entrar a un lugar de espacio

confinado en llamas sin el equipo protector, aparatos de respiración que cubran toda la cara operando en la presión adecuada. No inyectar sobre presión de agua o espuma en las piscinas en llamas; esto puede causar derrames y un incremento en la intensidad del fuego. Evacuar el personal a un área segura. Mantenga a la gente innecesaria al margen. Usar los líquidos contra incendio de modo que se puedan reunir y desechar sin problema.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL RECOMENDADO: Equipo protector y aparatos de

respiración que cubran toda la cara operando en la presión adecuada.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA: No Determinado



INHALACIÓN: Puede causar tos, dificultad para respirar, mareo, intoxicación y el colapso. Puede

causar irritación nasal y respiratoria, debilidad, fatiga, dolor de cabeza y posible pérdida de conocimiento, e incluso la muerte.

CONTACTO CON LA PIEL: Puede producir irritación de la piel, sequedad, y dermatitis. La exposición

a este material puede causar absorción del producto a través de la piel.

CONTACTO CON LOS OJOS: Puede causar irritación moderada, incluyendo sensación de ardor,

lagrimeo, enrojecimiento, hinchazón y visión borrosa.

INGESTIÓN: Puede causar irritación gastrointestinal, acidosis, náuseas, vómitos, diarrea, toxicidad

ocular, que van desde la disminución de la capacidad visual hasta ceguera total y muerte.

OTROS (CARCINOGÉNESIS, MUTAGÉNESIS, TERATOGÉNESIS, ETC): No determinación.

SOBREEXPOSICIÒN REPETIDA: No determinación.


INHALACIÓN: Llevar a la víctima al aire fresco. Dar respiración artificial si no respira. Si la respiración

es dificultosa, administre oxígeno. Mantenga a la persona caliente, tranquila y obtenga atención médica.

CONTACTO CON LA PIEL: Lave con agua y jabón. Remueva la ropa contaminada y lavarla antes de

volver a usarla. Obtenga atención médica si se desarrolla irritación o se pone rojo.

CONTACTO CON LOS OJOS: Enjuagar los ojos inmediatamente con grandes cantidades de agua

por lo menos por 15 minutos. Ayudar al lavado levantando lo párpados superior e inferior ocasionalmente. Obtenga atención médica.

INGESTIÓN: Llame a un especialista inmediatamente. De un vaso de agua a la víctima. No inducir al

vómito sin el consentimiento de un especialista. Nunca administrar algo por la boca a una persona inconsciente.

INFORMACIÓN PARA EL MÉDICO: No determinado.

155


BIODEGRADABILIDAD/PERSISTENCIA: No determinado.

BIOTOXICIDAD: No determinado.

COMPORTAMIENTO EN PLANTAS DE TRATAMIENTO: No determinado.

7. ESTABILIDAD

ESTABILIDAD: ( X ) ESTABLE ( ) INESTABLE

CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR: Ninguna conocida.

INCOMPATIBILIDAD: Evite el contacto con agentes oxidantes fuertes, alcalinos fuertes y ácidos

minerales fuertes.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN QUÍMICA: Humo, dióxido de carbono,

monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno.

POLIMERIZACIÓN PELIGROSA: ( ) OCURRIRÁ ( X ) NO OCURRIRÁ

CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR: Ninguna.


PASOS A SEGUIR EN CASO DE FUGA O DERRAME: Elimine las fuentes de ignición. Personas que

no usen el equipo de protección personal adecuado deben ser excluidos del área de derrame mientras la limpieza se realiza. Cortar la fuente de derrame si es posible realizarlo sin peligro. Evitar que el material entre en sumideros o fuentes de agua. Proveer la ventilación adecuada. Contenga los derrames con arena o tierra. Avise a las autoridades. Si este es un producto peligroso según las normas de EPA, notifique a la EPA y/o al centro nacional responsable. Una notificación adicional de acuerdo a SARA (Sección 302/304 40 CFR 355) puede ser requerida.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL QUE DEBE USARSE: Usar equipos de protección

adecuados.

MÉTODOS DE ELIMINACIÓN DE DESECHOS: Recupere el material sin daño o mínimamente

contaminado para reutilizar o disponer. Coloque todos los materiales derramados y absorbentes en contenedores aprobados por el DOT. El tratamiento, el almacenamiento, transporte y disposición debe ser de acuerdo con EPA o las regulaciones del estado o bien según los procedimientos RCR. (40 CFR 260-271).


CONTROLES DE INGENIERÍA: No determinado.

VENTILACIÓN LOCAL: No determinado.

VENTILACIÓN POR DILUCIÓN: La dilución de vapores por ventilación mecánica es recomendada

siempre que este producto sea usado en espacios confinados, calentado por encima de la temperatura ambiente.

PROTECCIÓN RESPIRATORIA: Si los límites de exposición del lugar de trabajo del producto o

cualquier componente se superan, un suplemento de respiración de aire aprobado NIOSH/MSHA es aconsejable en ausencia de un control ambiental apropiado. Las regulaciones OSHA permiten también otros respiradores NIOSH/MSHA (de presión negativa) bajo condiciones específicas. Controles técnicos o administrativos deben realizarse para reducir la exposición.

PROTECCIÓN DE LOS OJOS: Gafas para salpicaduras químicas o protectores faciales aprobados

por OSHA. También las regulaciones OSHA permiten lentes de seguridad bajo ciertas condiciones. El uso de lentes de contacto no es recomendable.

PROTECCIÓN DE LAS MANOS: Neopreno, nitrilo, poli alcohol vinílico (PVA), cloruro de polivinilo

156

(PVC).

OTROS EQUIPOS DE PROTECCIÓN: Lavador de ojos y duchas de seguridad.


MANEJO: Evite el contacto con ojos, piel o ropa. Evite respirar el vapor o neblina.

ALMACENAMIENTO: Los contenedores deben colocarse en soportes adecuados y sujetarse con

cuidado cuando se vacían. No se los debe lavar y usar para otros propósitos. SOLO PARA USO INDUSTRIAL.

OTRAS PRECAUCIONES: Los contenedores de estos materiales pueden ser peligrosos cuando se

vacían. Como los contenedores vacíos retienen residuos del producto (vapor, líquido y/o sólido) todas las recomendaciones provistas en la hoja de datos deben ser observadas. No transferir a un contenedor marcado equivocadamente. No usar presión para vaciar el contenedor. No cortar, calentar, soldar o exponer a fuego u otra fuentes de ignición a los contenedores. Mantenga los contenedores cerrados. Use con una ventilación adecuada. Lave cuidadosamente luego de manipular.


DATOS AGUDOS O CRÍTICOS: No determinado.

DÉRMICA: No determinado.

ORAL: No determinado.

IRRITACIÓN DE LOS OJOS: Lave con agua y jabón. Remueva la ropa contaminada y lavarla antes

de volver a usarla. Obtenga atención médica si se desarrolla irritación o se pone rojo.

IRRITACIÓN DE LA PIEL: No determinado.

SENSIBILIZACIÓN DE LA PIEL: No determinado.


INFORMACIÓN SOBRE INCIDENTES: (Guía de emergencia de transporte):

NUMERO DE IDENTIFICACIÓN DOT*: UN _______________

ETIQUETA SEGÚN DOT*: No determinado.


13. RESPONSABILIDAD

Esta información está basada en datos considerados por DI-CHEM DEL ECUADOR como confiables, pero no implica una garantía expresa o implícita de estos hechos.

FECHA: 2011.01.18

157

ANEXO 3. Hoja de seguridad de materiales peligrosos químico secuestrante.


NIVEL DE RIESGO SALUD: 2 INFLAMABILIDAD: 2 REACTIVIDAD: 0

EQUIPO PROTECCIÓN: H



NOMBRE COMERCIAL: DC SEC 1810. NOMBRE QUÍMICO: Solución de Sulfito Catalizado. USO: SINÓNIMOS: NOMBRE FABRICANTE: DICHEM DEL ECUADOR S.A. DIRECCIÓN FABRICANTE: Av. González Suárez 318.



Quito-Ecuador. FORMULA QUÍMICA NUMERO CAS*:


(5932)2231765 (5932)2569641 (5932)2823208

* CAS (Chemical Abstract Service): CÓDIGO DEL PRODUCTO.




TLV* TLV-TWA*

Sulfito de sodio < 15 7681-57-4 No determinado.

No determinado.




APARIENCIA Y COLOR: Líquido rosado claro.

TEMPERATURA DE FUSIÓN (°C): No determinado.

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN (°C) (RANGO): No determinado.

SOLUBILIDAD EN AGUA: Soluble.

OLOR: Olor pungente.

% DE VOLÁTILES POR VOLUMEN: No determinado.

PRESIÓN DE VAPOR A 20°C (mm de Hg): No determinado.




158

pH: 3,5 – 5,5.


ES INFLAMABLE?: (X) SI ( ) NO

PUNTO INFLAMACIÓN (°C): No

determinado.

TEMPERATURA AUTOIGNICIÓN (°C):

No determinado.

LIM. SUPERIOR INFLAMABILIDAD (%): No determinado.

LIM. INFERIOR INFLAMABILIDAD (%):No determinado.


PROCEDIMIENTOS ESPECIALES PARA COMBATIR INCENDIOS: Químico seco, CO2, rocío de

agua o espuma regular. Retire el contenedor del área de incendio si lo puede hacer sin correr riesgos. Aplique agua para enfriar los lados del contenedor que están expuestos a las llamas hasta mucho después de que el fuego se haya extinguido. Permanezca alejado de los extremos de los contenedores.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL RECOMENDADO: H según el Sistema HMIS

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA: La descomposición térmica

puede producir óxidos de azufre.



INHALACIÓN: Puede ser peligroso si se lo inhala. Irritante para la membrana mucosa.

CONTACTO CON LA PIEL: Corrosivo para la piel. El contacto directo con la piel puede causar

irritación, ampollas, úlceras y cicatrices profundas.

CONTACTO CON LOS OJOS: Corrosivo para los ojos. El contacto directo con los ojos puede causar

destrucción del tejido ocular.

INGESTIÓN: Peligro moderado de ingestión; Sensibilizador alérgico. Puede ser peligroso si se lo

ingiere. La ingestión puede causar corrosión del tracto GI.

OTROS (CARCINOGÉNESIS, MUTAGÉNESIS, TERATOGÉNESIS, ETC): No se ha encontrado

datos sobre absorción a través de la piel.

SOBREEXPOSICIÒN REPETIDA: No se han reportado peligros crónicos para la salud del ser

humano con la posible excepción de sensibilización alérgica luego de la ingestión oral.


INHALACIÓN: Retire a la víctima a un lugar con aire fresco y solicite atención médica de emergencia.

Si la persona no respira, proporcione respiración artificial. Si respira con dificultad, suministre oxígeno.

CONTACTO CON LA PIEL: Lave la vestimenta contaminada antes de volver a utilizarla.

CONTACTO CON LOS OJOS: En caso de contacto con los OJOS, lávelos inmediatamente con agua

y jabón.

INGESTIÓN: En caso de INGESTION, contacte a un médico.

INFORMACIÓN PARA EL MÉDICO: No determinado.



159



7. ESTABILIDAD


CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR: Temperaturas muy altas.

INCOMPATIBILIDAD: Acero con bajo contenido carbónico, latón y cobre. Ácidos fuertes, álcalis

fuertes.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN QUÍMICA: Óxidos de azufre.

POLIMERIZACIÓN PELIGROSA: � OCURRIRÁ � NO OCURRIRÁ

CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR No determinado.


PASOS A SEGUIR EN CASO DE FUGA O DERRAME: Detenga la fuga del material si lo puede hacer

sin correr riesgos. Recójalo con arena u otro material absorbente no combustible y colóquelo en contenedores para su posterior eliminación.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL QUE DEBE USARSE: H según el Sistema HMIS

MÉTODOS DE ELIMINACIÓN DE DESECHOS: Contacte a un EPA o Facilidad Estatal de Eliminación

Aprobada.



VENTILACIÓN LOCAL: Recomendado.

VENTILACIÓN POR DILUCIÓN: Recomendado.

PROTECCIÓN RESPIRATORIA: Si el límite de exposición permisible se excede, se recomienda un

respirador NIOSH aprobado.

PROTECCIÓN DE LOS OJOS: Gafas de protección contra químicos / Gafas de Seguridad.

PROTECCIÓN DE LAS MANOS: Resistencia Química / No resbaloso.

OTROS EQUIPOS DE PROTECCIÓN: Overoles, Mandiles contra Salpicaduras, Fuente para Lavado

de Ojos y Duchas de Seguridad.


MANEJO: No determinado.

ALMACENAMIENTO: No determinado.

OTRAS PRECAUCIONES: No determinado.





IRRITACIÓN DE LOS OJOS: No determinado.



160


INFORMACIÓN SOBRE INCIDENTES: (Guía de emergencia de transporte):


ETIQUETA SEGÚN DOT*:


13. RESPONSABILIDAD

Esta información se basa en información que DI-CHEM OF ECUADOR considera correcta, pero no la garantiza expresa o tácitamente.

FECHA: 2011.01.18

161

ANEXO 4. Hoja de seguridad de materiales peligrosos químico

demulsificante.


NIVEL DE RIESGO SALUD: 2 INFLAMABILIDAD: 0 REACTIVIDAD: 0 EQUIPO PROTECTOR: H



NOMBRE COMERCIAL: DC DEMULSIFICANTE. NOMBRE QUÍMICO: Mezcla de productos propiedad de

Dichem. USO: SINÓNIMOS: NOMBRE FABRICANTE: DICHEM DEL ECUADOR S.A. DIRECCIÓN FABRICANTE: Av. González Suárez 318.

Quito – Ecuador. NOMBRE DISTRIBUIDOR: DICHEM DEL ECUADOR S.A. DIRECCIÓN DISTRIBUIDOR: Av. González Suárez 318.

Quito – Ecuador. FORMULA QUÍMICA: Mezcla. NUMERO CAS*:


(5932)2231765 (5932)2569641 (5932)2823208

* CAS (Chemical Abstract Service): CÓDIGO DEL PRODUCTO.




TLV* TLV-TWA*

Mezcla propiedad de Di Chem del Ecuador S.A.

* TLV: (Threshold Limit Valves) Valor umbral límite * TLV-TWD: (Tire Weighted Average): Valor límite promedio ponderado en el tiempo.



APARIENCIA Y COLOR: Líquido turbio, blanquecino-amarillento.

TEMPERATURA DE FUSIÓN (°C): No determinado.

TEMPERATURA DE EBULLICIÓN (°C) (RANGO): No determinado.

SOLUBILIDAD EN AGUA: No determinado.

OLOR: Característico.

% DE VOLÁTILES POR VOLUMEN: No determinado.

PRESIÓN DE VAPOR A 20°C (mm de Hg): 25.


162



pH: 7,0 – 9,0.


ES INFLAMABLE?: � SI � NO

PUNTO INFLAMACIÓN (°C): Ninguna.

TEMPERATURA AUTOIGNICIÓN (°C): N/A

LIM. SUPERIOR INFLAMABILIDAD (%): N/A.

LIM. INFERIOR INFLAMABILIDAD (%): N/A.

MEDIOS DE EXTINCIÓN RECOMENDADOS: � CO2 � POLVO QUÍMICO SECO � AGUA PULVERIZADA � ESPUMA � OTROS � NO APLICABLE

PROCEDIMIENTOS ESPECIALES PARA COMBATIR INCENDIOS: N/A.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL RECOMENDADO: No determinado.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN TÉRMICA: No determinado.


� INHALACIÓN x CONTACTO CON LA PIEL x CONTACTO CON LOS OJOS x INGESTIÓN

INHALACIÓN: El vapor o el material atomizado puede causar irritación mucosa. La exposición

prolongada al material puede ocasionar mareo, cansancio y falta de concentración.

CONTACTO CON LA PIEL: El contacto directo con los ojos y la piel puede ocasionar irritación y/o

quemaduras. Pueden ocurrir posibles daños irreversibles.

CONTACTO CON LOS OJOS: El contacto directo con los ojos y la piel puede ocasionar irritación y/o

quemaduras. Pueden ocurrir posibles daños irreversibles.

INGESTIÓN: La ingestión puede causar dolor inmediato de la boca, garganta y abdomen, así como

también hinchazón severa de la laringe. La ingestión puede causar parálisis muscular y respiratoria, shock circulatorio y/o convulsiones. Los resultados pueden ser fatales.

OTROS (CARCINOGÉNESIS, MUTAGÉNESIS, TERATOGÉNESIS, ETC): No determinado.

SOBREEXPOSICIÒN REPETIDA: No determinado.


INHALACIÓN: Puede causar daños al sistema respiratorio.

CONTACTO CON LA PIEL: Lave con abundante agua fresca por 15 minutos. Cambie la vestimenta y

calzado contaminados. Visite al médico si es necesario. Lave la vestimenta y calzado antes de volver a utilizarlos.

CONTACTO CON LOS OJOS: Enjuague inmediatamente con agua fresca por 15 minutos. Mantenga

los párpados abiertos mientras enjuaga con el fin de garantizar la eliminación del producto. Visite al médico si es necesario.

INGESTIÓN: Obtenga ayuda médica inmediatamente. Tome 3 o 4 vasos de leche. Si la leche no

está disponible, tome agua fresca. No induzca el vómito. Si se produce el vómito, tome nuevamente líquidos. No administre nada más por la boca hasta que haya recibido atención médica, especialmente si se presentan convulsiones o inconciencia.

INFORMACIÓN PARA EL MÉDICO: Una posible afección a la mucosa puede contradecir un lavado

gástrico. Puede ser necesario tomar medidas contra el shock respiratorio y mantener la respiración. Si el problema persiste, puede ser aconsejable administrar un barbitúrico de acción rápida vía intravenosa.

163





7. ESTABILIDAD


CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR: N/A.

INCOMPATIBILIDAD: Agentes oxidantes fuertes, agentes reductores fuertes.

PRODUCTOS PELIGROSOS POR DESCOMPOSICIÓN QUÍMICA: Vapores orgánicos, humo y óxido

de carbono.

POLIMERIZACIÓN PELIGROSA: ( ND ) OCURRIRÁ ( ) NO OCURRIRÁ

CONDICIONES QUE SE DEBE EVITAR


PASOS A SEGUIR EN CASO DE FUGA O DERRAME: El piso puede ser resbaloso debido a las

características del producto. Delimite el derrame utilizando tierra, aserrín o cualquier material absorbente. Evite que el producto se propague a las alcantarillas o cualquier cuerpo de agua. Recupere el producto, de preferencia utilizando aserrín o un material similar. Coloque todos los productos en contenedores apropiados para su eliminación.

EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL QUE DEBE USARSE: Utilice equipo de seguridad

apropiado como guantes, mascarillas para protegerse de los vapores orgánicos, y mandiles impermeables.

MÉTODOS DE ELIMINACIÓN DE DESECHOS:



VENTILACIÓN LOCAL: Debe existir ventilación en los lugares donde el producto genera vapores o es

atomizado.

VENTILACIÓN POR DILUCIÓN: No determinado.

PROTECCIÓN RESPIRATORIA: Cuando existen vapores o líquidos atomizados, utilice mascarillas o

equipo de protección respiratoria que sean aprobados por la NIOSH/MSHA.

PROTECCIÓN DE LOS OJOS: Utilice gafas contra salpicaduras cuando exista riesgo de salpicadura

o contacto accidental con los ojos.

PROTECCIÓN DE LAS MANOS: Utilice guantes de caucho para evitar el contacto con la piel.

OTROS EQUIPOS DE PROTECCIÓN: Duchas de emergencia, fuentes de lavado de ojos, vestimenta

impermeable.


MANEJO: Almacene los contenedores en lugares bien ventilados conforme estipula las regulaciones

de la NFPA. Mantenga las tapas de los contenedores siempre cerradas. Cuando se pase el producto a otros contenedores, utilice equipo de protección y hágalo en áreas bien ventiladas.

ALMACENAMIENTO: La temperatura máxima de almacenamiento es de 45oC. Evite el

congelamiento. Mantenga el producto lejos de los alimentos y agua fresca.

164

OTRAS PRECAUCIONES:





IRRITACIÓN DE LOS OJOS: No determinado.




INFORMACIÓN SOBRE INCIDENTES (Guía de emergencia de transporte):


ETIQUETA SEGÚN DOT*:


13. RESPONSABILIDAD

Aunque DI CHEM DEL ECUADOR S.A. considera que la información anterior es correcta, DI CHEM DEL ECUADOR S.A. declina expresamente cualquier responsabilidad por daños y perjuicios derivados de la utilización de esta información o la utilización de cualquiera de los materiales designados.

FECHA: 2011.01.18

165

ANEXO 5. Características de flujo según ingeniería conceptual.

166

ANEXO 6. Arreglo general de las bombas multifásicas.

167

ANEXO 7. Arreglo general de las bombas multfásicas 2.

168

ANEXO 8. Diagrama topográfico entre Pañacocha y Tumali (Implantación

general).

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