MX2007008144A

MX2007008144A - Metodo para la optimizacion de suministro de compuestos quimicos.

Info

Publication number: MX2007008144A
Application number: MX2007008144A
Authority: MX
Inventors: Per Eivind Gramme; Gunnar Hannibal Lie
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 2005-02-09
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-22
Also published as: RU2417310C2; RU2007133504A; CA2597276A1; GB0715826D0; AU2006213126B2; GB2437683B; GB2437683A; NO20050680D0; US20080142414A1; WO2006085772A1; BRPI0607931A2; AU2006213126A1

Abstract

Un metodo para optimizar el uso de compuestos quimicos, en particular con el uso de agentes antiespumantes y rompe emulsiones, para el fluido gas/aceite/agua en plantas de procesamiento de aceite en el lecho marino, mar afuera o mar adentro. Los compuestos quimicos se dosifican en base al efecto que tienen en el grosor de la capa de espuma y la capa de emulsion, respectivamente, del fluido. El fluido puede convenientemente suministrarse y separarse en un separador (1); la medicion de las capas de emulsion y espuma se desarrolla por un dispositivo de medicion (3), que emite una senal a un dispositivo de control (4), que controla la operacion de las bombas (5, 6) que, a su vez, bombean todo el tiempo, la cantidad medida del compuesto quimico al fluido que sera separado.

Description

MÉTODO PARA LA OPTIMIZACION DE SUMINISTRO DE COMPUESTOS QUÍMICOS Descripción de la Invención La presente invención se relaciona con un método para optimizar el uso de compuestos químicos, en particular con el uso de agentes antiespumantes y compuestos para romper emulsiones, en plantas de procesamiento en el lecho marino, mar afuera o mar a adentro. Virtualmente siempre deben utilizarse compuestos químicos auxiliares como agentes antiespumantes y compuestos para romper la emulsión en el procesamiento del aceite, donde la separación de gas, aceite y agua es una operación principal . Estos compuestos químicos auxiliares se dosifican de forma manual actualmente por medio de bombas que se ajustan aumentando o disminuyendo en base a la velocidad a través de la planta y el grado de espumado y problemas de separación en el proceso, visualmente evaluados y sub etivamente en base a la situación de operación en la planta. El método común para adicionar los compuestos químicos auxiliares es ajustar la dosificación cuando se descubren los problemas. Por lo general pasan días entre los ajustes. Psicológicamente, es más fácil incrementar la dosificación cuando se experimentan problemas que reducirla. Mientras se encuentra el punto REF.:183454 óptimo implica reducir e incrementar la dosificación por prueba y error, esta es una operación que es muy difícil de realizar. Una compañía química por lo tanto frecuentemente puede ser exigida, por ejemplo, esta compañía encuentra un nuevo compuesto químico. Esta práctica es imprecisa y por lo general origina la sobre dosificación de compuestos químicos auxiliares, los compuestos químicos auxiliares que frecuentemente se caracterizan como dañinos ambientalmente. La presente invención representa un método para dosificar compuestos químicos que provoca la adición imprecisa de compuestos químicos y por lo tanto reduce los costos de estos compuestos químicos y evita las descargas innecesarias y dañinas al medio ambiente. La presente invención se caracteriza en que los compuestos químicos se dosifican en base al efecto que tienen en grosor de la capa de espuma y la capa de emulsión, respectivamente, del fluido, que se define en la reivindicación 1 anexa. Las reivindicaciones dependientes 2-4 definen características ventajosas de la presente invención. La presente invención se describirá con mayor detalle enseguida con referencia a las siguientes fguras, donde: La Fig. 1 muestra un diagrama que ilustra una típica relación de dosificación/efecto.

La Fig. 2 muestra un diagrama de un tanque separador con un diagrama asociado que ilustra la composición de diferentes capas en el tanque. La Fig. 3 muestra un diagrama del método de acuerdo con la presente invención. La Fig. 4 muestra una modalidad alterna de la solución mostrada en la Fig. 3, y La Fig. 5 muestra una típica curva de dosificación para el método de acuerdo con la presente invención. Hasta ahora, ha sido común solo el uso de simples sensores de nivel e interfaciales más los medidores de temperatura y presión en los separadores, por ejemplo los separadores para la separación de agua del aceite. Sin embargo, en años recientes, se ha vuelto más comúnmente instalar uno o más medidores del perfil de densidad, que además de la superficie del líquido y la interfase aceite/agua, también registra el perfil de densidad a través del separador. Esto proporciona información cuantitativa en las fases intermedias en un separador tal como la fase espumosa y la fase de emulsión (véase la Fig. 2) . Actualmente existen diferentes principios en el mercado que se usan en los medidores del perfil de densidades: Medidores que se basan en la radiación gama de niveles múltiples (fuentes y detectores) .

Medidores que se basan en la medición de la capacitancia. Medidores que se basan en la medición de la inducción de niveles múltiples. Además de los medidores del perfil de densidades, medidores del corte de agua, es decir que mide la cantidad de agua en el aceite en un flujo del fluido de aceite/agua, volviéndose parte de la instrumentación estándar de los separadores . La idea principal de la presente invención es el controlar la dosificación de los compuestos químicos, en particular los agentes antiespumantes y los que rompen las emulsiones, en base al efecto que tienen en el grosor de la capa de espuma y la capa de emulsión, respectivamente, en el separador. El efecto de los compuestos químicos generalmente depende de la dosificación. La mayoría de los compuestos químicos tienen una dosificación "óptima" que produce el efecto más grande en el punto de optimización como se muestra en la Fig. 1. El eje vertical en la Fig. 1 muestra la efectividad de un compuesto químico, mientras que el eje horizontal muestra la dosificación. Mientras que la figura muestra, tanto la sobre dosificación, y sub-dosificación producirá un efecto retardado. Por lo tanto es importante la dosificación correctamente todo el tiempo.

La Fig. 2 muestra un ejemplo esquemático de un separador gas/aceite/agua en donde el contenido del separador puede ser, desde la parte superior a la inferior, gas, espuma, aceite, emulsión, (agua y aceite) y agua. A la derecha del separador está un diagrama correspondiente que ilustra la relación entre la altura y la densidad para diferentes capas. El método de acuerdo con la presente invención involucra controlar la dosificación de los compuestos químicos, en particular los agentes antiespumantes y los que rompen la emulsión, en base al efecto que tienen en el grosor de la capa de espuma y la capa de emulsión, respectivamente, en el separador. La Fig. 3 muestra un diagrama del método en el cual se basa la presente invención. Se suministran gas/aceite/agua a un tanque separador 1 desde un pozo o similar (no se muestra) por medio de la línea de suministro 2. Diferentes capas de gas, espuma, aceite, emulsión y agua se forman en el tanque. Un dispositivo de medición 3 registra el estado de las diferentes capas y emite una señal a un dispositivo de control 4, el cual, a su vez, controla las bombas 5 y 6. Estas bombas bombean la cantidad necesaria de compuestos químicos (agentes antiespumantes o rompe emulsiones) desde las reservas 7, 8 a la línea de suministro 2 por medio de las líneas 9, 10 en base a las señales desde el dispositivo de control 4. El criterio de control para el método de acuerdo con la presente invención puede, por ejemplo, en base a lo que se muestra en la Fig. 3, involucra: - minimizar el grosor de las capas de espuma y emulsión, es decir, maximizar la posible separación en el separador en base a la adición de los compuestos químicos, y - cumplir los requerimientos máximos para el grosor de las capas de espuma y emulsión en el separador, es decir, minimizar el uso de compuestos químicos en base a la capacidad de separación del sistema de separación. El método requiere la medición, usando el dispositivo de medición 3, del perfil de densidades con la altura del separador, que muestra el grosor de las capas de espuma y emulsión. La Fig. 4 muestra una solución alterna en donde el medidor del corte de agua 11 se dispone en la línea de salida 14 para medir la cantidad de agua en la fase oleosa separada y un medidor de aceite en el agua 12 se dispone en la línea de salida 15 para medir la concentración en el flujo de la fase acuosa separada desde el separador 1. Estas mediciones pueden, ser ventajosas, para ingresar en los algoritmos de ajuste en el dispositivo de control 4 para mejorar la precisión del método de control. Sin embargo, las dosificaciones actuales para los compuestos químicos antiespumantes y los rompe emulsiones varían continuamente con mayores propiedades y parámetros del proceso tal como: La interfase químico (interfases gas/líquido y aceite/agua) es un resultado de todos los surfactantes en las fases aceite y agua. Los compuestos químicos auxiliares tal como los inhibidores de incrustaciones, inhibidores de hidratos, inhibidores de ceras, e inhibidores de la corrosión todos son más o menos activos superficialmente, y cambian con su efecto en la dosificación de la composición química de las interfases gas/líquido y aceite/agua. Además, la composición química también se afectará por el corte de agua y la relación gas/líquido en el flujo del proceso (ya que la concentración interfacial es la cantidad de surfactante dividida por el área interfacial en el sistema) . Otros parámetros importantes que afectan la química interfacial son la presión del sistema, temperatura del sistema y composición del pozo (ya que la composición de aceite puede variar en el yacimiento) . El área interfacial consiste de las áreas de gas/líquido y aceite/agua, es decir el total de la superficie de la gota y la burbuja, respectivamente. El área interfacial para la fase de espuma también se determina por la velocidad de flujo, la relación de gas/líquido y la distribución del tamaño de la burbuja. El área interfacial para la fase de emulsión también se determina por la velocidad de flujo, el corte de agua y la distribución del tamaño de la gota. Las propiedades y parámetros que determinan la dosificación requerida para los agentes antiespumantes y rompe emulsiones son numerosas y muy complicadas (frecuentemente imposibles) de medir. Por lo tanto, una práctica para el ajuste manual de la dosificación se estableció previamente. El método de dosificación propuesto continuamente optimizará el efecto total de todos los parámetros y las propiedades que se declaran anteriormente, y el método de acuerdo con la presente invención, por lo tanto, asegurará la perfecta dosificación todo el tiempo. El ahorro en compuestos químicos cuando se usa el método de acuerdo con la presente invención puede ser significativo, como se sugiere en la Fig. 5, en donde el diagrama muestra la dosificación en el proceso de separación para el aceite/agua durante un periodo de tiempo. La línea punteada muestra la adición de compuestos químicos que usan el método de ajuste manual común usado actualmente, mientras la línea continua muestra la dosificación para el proceso correspondiente que usa el método de acuerdo con la presente invención. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

Reivindicaciones Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Método para optimizar el uso de compuestos químicos, en particular con el uso de agentes antiespumantes y rompe emulsiones, para el fluido gas/aceite/agua en plantas de procesamiento de aceite en el lecho marino, mar afuera o mar adentro, caracterizado porque los compuestos químicos se dosifican en base al efecto que tienen en el grosor de la capa de espuma y la capa de emulsión, respectivamente, del fluido.
2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los compuestos químicos son un agente antiespumante y/o un agente rompe emulsiones.
3. Método de conformidad con la reivindicación 1 y 2 , en donde el fluido se suministra, por medio de una línea de suministro a un separador y se separa en el separador, caracterizado porque la medición de las capas de emulsión y espuma se desarrolla por un dispositivo de medición, que emite señales a un dispositivo de control, que controla la operación de las bombas, en donde, a su vez, bombean todo el tiempo, la cantidad medida del compuesto químico al fluido que será separado.
4. Método de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque los compuestos químicos se adicionan en la línea de suministro.
5. Método de conformidad con las reivindicaciones 3-4, caracterizado porque un medidor del corte de agua en la línea de salida mide la cantidad de agua en la fase oleosa separada y un medidor de aceite en el agua en la línea de salida mide la concentración de aceite en la fase acuosa separada que fluye desde el separador; estas mediciones se usan en los algoritmos de ajuste en el dispositivo de control para mejorar la precisión del método de control.