Evaluación integral de la deshidratación del crudo slop en patio de tanques Lagunillas norte

Abstract

La producción de petróleo con frecuencia va acompañada de agua de formación, sedimentos y compuestos surfactantes naturales, los cuales con el suministro de la energía de bombeo al crudo, tienden a la estabilización de las gotas de agua dispersas en el crudo, formando emulsiones. La estabilidad de dichas emulsiones puede aumentar debido a las propiedades del crudo, como alta viscosidad y baja gravedad API, así como también con la exposición de la emulsión al aire y el envejecimiento de la interfase agua – crudo en el tiempo. En el Patio de Tanques Lagunillas Norte perteneciente a la División Occidente de PDVSA, se encuentran 7 tanques de 80.000 barriles cada uno conteniendo un crudo denominado Slop, el cual por sus propiedades y características presenta una emulsión estable, debido entre otras cosas a los años de almacenamiento sin tratamiento, a la alta viscosidad del crudo, baja gravedad API, alto porcentaje de agua emulsionada (60 – 66%) y gran cantidad de sedimentos finos (14 – 18%), que dificultan el tratamiento de dicho crudo. El objetivo general de este trabajo especial de grado fue determinar un tratamiento termo – químico óptimo, para alcanzar la separación del agua y los sedimentos del crudo Slop hasta niveles inferiores a 1%; la cual es la especificación necesaria para la comercialización de crudos pesados. Asimismo, recuperar la capacidad de almacenamiento de crudo convencional en el Patio de Tanques Lagunillas Norte ocupada por el crudo Slop. Para alcanzar el objetivo planteado, se realizaron en primer lugar las pruebas de caracterización del crudo Slop con el fin de conocer sus propiedades, la cantidad de agua que posee y las características de los sólidos contenidos. Posteriormente se llevaron a cabo las pruebas de estabilidad estática al crudo Slop probando diferentes temperaturas de tratamiento y varios productos demulsificantes y humectantes de sólidos; mientras que también fueron utilizadas otras variantes de tratamiento como, dilución del Slop con un crudo de menor viscosidad y mayor gravedad API (crudo Sur Mediano) y la filtración de los sólidos presentes en el crudo Slop previo al tratamiento termoquímico. En base a las prácticas de tratamiento llevadas a cabo se obtuvo un crudo con 0,3 % de agua y sedimentos mediante el siguiente procedimiento de tratamiento: dilución 75% crudo Slop – 25% crudo Sur Mediano (%v/v), demulsificante B (2000 ppm), humectante F (500 ppm), temperatura de tratamiento 80 ºC y 7 días de tiempo de reposo. Además de este procedimiento, se obtuvieron otras opciones de tratamiento que difieren de la anterior en la dilución, la temperatura y el tiempo de reposo, mientras que los productos químicos y sus dosificaciones permanecieron invariables. Algunas de las propuestas de tratamiento alternativas son las siguientes: 1) dilución 75% crudo Slop – 25% crudo Sur Mediano, demulsificante B (2000 ppm), humectante F (500 ppm), temperatura de tratamiento 75 ºC y 7 días de tiempo de reposo, para obtener un crudo de 0,9% de agua y sedimentos; 2) dilución 50% crudo Slop – 50% crudo Sur Mediano, demulsificante B (2000 ppm), humectante F (500 ppm), temperatura de tratamiento 70 ºC y 7 días de tiempo de reposo, para obtener un crudo de 0,2% de agua y sedimentos y; 3) dilución 50% crudo Slop – 50% crudo Sur Mediano, demulsificante B (2000 ppm), humectante F (500 ppm), temperatura de tratamiento 75 ºC y 3 días de tiempo de reposo, para obtener un crudo de 0,6% de agua y sedimentos. La elección de cualquiera de las alternativas de tratamiento planteadas queda a discreción de las autoridades del Patio de Tanques, de acuerdo a la disponibilidad de crudo Sur Mediano para diluir, cantidad de tanques para efectuar el tratamiento y el estado de los calentadores para mantener las temperaturas de operación necesarias. Cabe destacar que fue descartado el uso de un sistema de filtración para los sólidos del crudo Slop, debido a que este proceso causa una disminución en el tamaño de gotas de agua, que estabiliza aún más la emulsión, empeorando las condiciones del crudo para su tratamiento. Asimismo, el éxito de la deshidratación del crudo Slop recayó en la dilución efectuada con el crudo Sur Mediano en sus diferentes proporciones, ya que las condiciones de viscosidad y de densidad del crudo Slop fueron mejoradas sustancialmente. Con el fin de encontrar posibilidades para la venta del crudo Slop tratado, se analizaron las principales propiedades a tomar en cuenta para refinar el crudo Slop, dichos valores se compararon con los de diversos crudos comerciales venezolanos como, Merey, Pilon Conversión, Zuata 16, etc. y se encontró que las propiedades del crudo Slop recuperado se encuentran en los valores permisibles para ser comercializado y refinado. Asimismo, se realizó un análisis fisicoquímico del agua de formación del crudo Slop, encontrándose que los parámetros se encuentran dentro los rangos estándar, por lo que no deben existir problemas de corrosión o incrustaciones por causa de las aguas. Se efectuó un estudio económico de la propuesta de tratamiento del crudo Slop, obteniéndose una utilidad bruta de $5,4 MM por concepto del tratamiento de los 7 tanques de crudo Slop que se tienen en el Patio de Tanques, lo que revela la factibilidad económica del tratamiento propuesto. Se recomienda que al llevar a cabo el tratamiento en el Patio de Tanques se controle rigurosamente cada una de las variables de proceso, como temperatura, relación de dilución entre los crudos y dosificación óptima y homogénea de demulsificante y humectante, para garantizar el éxito del tratamiento.