El cambio en el diametro de latuberia no afecta la linea de comporshy

tamiento de perdidas de presion por elevacion

Cuando en el oleoducto hay mas de un tipo de fluido esto general menshy

te ocurre en poliductos estos no van mezclados sino que inicialmente

va un tipo de fluido y despuesde este otro Al ca~biar el tipo de

fluidohay cambios en el comportamiento de las perdidas de presion

por friccioh y en el de las perdidas de presion por cambio de nivel

El perfil de presion en este caso es elque se muestra en la Figura

32b en la cual se ve que en el punto ubicado en LI se presenta un

cambio de fase y por tanto de ahi en adelante el comportamiento de las

perdidas de presion es diferente Como a partir de LIla presion Px del fluido es la distancia entre las lineas de comportamiento de pershy

didasde presion por friccioh y por elevacion para el flufdo de denshy

sidad ~2 la recta de perdidas de presion por friccion para este fluishy

do se debe desplazar hacia arriba una distancia laquo1 P que es la distanshy

cia entre las lineas de comportamiento de las perdidas de presion por

elevaci6n para los dos flufdos en elpunto L1 A partir de LI las

distancias y alturas se toman con respecto a este punto Las ecuacioshy

nes para calcular la presion en cualquier punto serfan

X LPx = Po ~PfllX 6 PhI x LI (95)

=Pu PD - 6 Pfl LI 6 Phl U

P = - QPft(X - L1) - ~Ph2)x X LI (96)x Pu

147

donde

6Pfl P~rdidaspor fricci6n po~ unidad de l6ngitud para el flufshy

do de densidad fi lpcmill~ (kPakm)

6 Pf2 P~rdidas por friccion por unidad de longitud para el flufshy

do de densidad ~ 2) lpcmilla (kPakm)

~Ph~ Ll Son las p~rdidas de presion para el flufdo de densidad

~l por elevacion con respecto alpunto de partida y calshy

culadas en li lpc (kPa)

LlP h2) x Son las p~rdidas de presion por elevacion con respecto al

punta L1 para el flufdo de densidad ~ 2 y calculada en el

punto X lpc (kPa)

~ PhI) x P~rdidas de presion por elevacion con respecto al punta

inicia1 para el flufdo de densidad ~ 1 calculada en el

punta X lpc (kPa)

Cuando se tiene un oleoducto que presente cambio de diampmetro y ademamps

en un momenta dado puede estar transportando dos fases en el perfil

de presion se va a presentar un cambio en el comportamiento de las

p~rdidas por fricci6n a partir del~unto donde se presenta el cambio

de diampmetro y un cambio enel comportamiento de las p~rdidas tanto

por friccion como por elevacion a partir delpunto de contacto entre

las dos fases En la Figura 33 se muestra el aspecto del perfil de

presiones para el caso en que el cambio de diampmetro se presenta antes

de la interfase

148

Figura 33 Perfil de presion en un oleaducta cuando la linea es cambinada y el cambia de linea est~ antes de la Interfase bull

bull

Como se muestra en la Figura 33 el cambio de diametro aparece en el

punto L1 Y el cambio de fase en el punto L2 Las presiones en cada

uno de los tres tramos se determinan graficamente como se muestra en

1a Figura

Analiticamente las presiones se podrian calcular usando las siguientes

ecuaciones

Px = Po - 6 Pd k X - ~ Ph1) x X ~ L1 (97)

P = PU-lt1 Pf24t (X L1) - (P h1) x L1 ~ X ~ L2 (98) bullx

P = oPf 3(X - L2) - (lPh2) x L2 c X ~ L (9) ) x PL2 shy

donde

6 Pn Perdidas de preSlon por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de la linea de diametro deg1

lpcmilla (t~a)

QPf2 Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de latuberia de diametro

02 lpcmilla (kPakm)

Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud6 Pf3 para el f1uido de densidad ~ 2 y a traves de la tuberia

de diametro 02 l~cmilla (kPakm)

149

Can respecta a los poundlPh se debe decir 10 5iguiente en la ecuacion

(97) 6 Ph1 ) x son perdidas par elevaci6n can respecta al punta inishy

cial para el fluida f 1 En la ecuacion (98) lt1 PhI) x son perdishy

das par elevacion can respecta a1 punta Ll para el fluida ~ 1 En

la ecuaci6n (99) LlP h2) x son perdidas par e1evacion can respecta

a1 punta L2 para el fluida ~2 En los tres casas 6 Ph se calcula

en X

9241 Ubicacionde estacianes de bambea ya reductaras E1 fluida

a ser transpartada par el aleoducta es decargada par las bambas en 1a

estacion inicial a una determinada presion pera puede acurrir que tal

presion no sea suficiente para que en el fluida llegue al atra extreshy

ma del aleaducto y no se puede pensar en incrementar la presion de

descarga de las bambas parque 1a capacidad de estas no 10 permiten a

parque ya se esta en el limite de las presianes permisibles en la tushy

beria En estas casas se debe analizar el campartamienta de la preshy

sion a 10 largo de 1a linea para establecer en que puntas ya practicashy

mente no hay presion a en que puntas es excesivamente alta cuanda la

presion del fluida se agata se debe recurrir a estacianes de bambea y

cuanda se hace excesivamente alta se deben instalar estacianes reducshy

taras

Una estacion de bambea se instala cuanda ya la presion de fluida (disshy

tancia entre la linea de perdidas de presion par friccion y linea de

perdidas de presion par elevacion y alcanza un valor minima establecishy

do una estacion de reduccion de presion (estacion reductara) se

150

instala cuando la presion del fluido ha alcanzado val ores ya proximos

a la presion permisible en latuberia esto solamente ocurre cuando

en la linea se presenta un tramo de descenso pronunciado donde las

ganancias de presion par perdida de altura superan las perdidas de

presion porfriccion

Cuando se instala una estacion de bombeo el perfil de comportamiento

de la presion presenta el aspecto que semuestra en la Figura 34a

En el punta 1 ya la presion del fluido ha alcanzado un valormuy bajo

y se hace necesario instalar una estacion de bombeo la cual descarga

el fluido a una presion PD A partir del punta 1 se empieza a anali shy

zar nuevamente el comportamiento de la presion pero teniendo en cuenshy

ta que las distancias y alturas se dan tomando como referencia dicho

punta

Observese que luego del punta 1 se llega a un punta donde el fluido

empieza a descender y par tanto la distancia entre las lineas

P = PD - ~ Pf-X Y P =~ Ph) x empieza a aumentar a sea empiezax x a aumentar la presion del fluido si se llega a un punta donde la preshy

sion del fluido alcance un valor maximo establecido habra necesidad

de instalar una estacion reductora Si el punta 1 donde se instalo

la estacion de bombeo hubiesequedado en el sitio donde el fluido emshy

pieza a descender no habria sido necesario instalarla puesto que

de ahi en adelante el fluido empieza a ganar presion

151

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

donde

6Pfl P~rdidaspor fricci6n po~ unidad de l6ngitud para el flufshy

do de densidad fi lpcmill~ (kPakm)

6 Pf2 P~rdidas por friccion por unidad de longitud para el flufshy

do de densidad ~ 2) lpcmilla (kPakm)

~Ph~ Ll Son las p~rdidas de presion para el flufdo de densidad

~l por elevacion con respecto alpunto de partida y calshy

culadas en li lpc (kPa)

LlP h2) x Son las p~rdidas de presion por elevacion con respecto al

punta L1 para el flufdo de densidad ~ 2 y calculada en el

punto X lpc (kPa)

~ PhI) x P~rdidas de presion por elevacion con respecto al punta

inicia1 para el flufdo de densidad ~ 1 calculada en el

punta X lpc (kPa)

Cuando se tiene un oleoducto que presente cambio de diampmetro y ademamps

en un momenta dado puede estar transportando dos fases en el perfil

de presion se va a presentar un cambio en el comportamiento de las

p~rdidas por fricci6n a partir del~unto donde se presenta el cambio

de diampmetro y un cambio enel comportamiento de las p~rdidas tanto

por friccion como por elevacion a partir delpunto de contacto entre

las dos fases En la Figura 33 se muestra el aspecto del perfil de

presiones para el caso en que el cambio de diampmetro se presenta antes

de la interfase

148

Figura 33 Perfil de presion en un oleaducta cuando la linea es cambinada y el cambia de linea est~ antes de la Interfase bull

bull

Como se muestra en la Figura 33 el cambio de diametro aparece en el

punto L1 Y el cambio de fase en el punto L2 Las presiones en cada

uno de los tres tramos se determinan graficamente como se muestra en

1a Figura

Analiticamente las presiones se podrian calcular usando las siguientes

ecuaciones

Px = Po - 6 Pd k X - ~ Ph1) x X ~ L1 (97)

P = PU-lt1 Pf24t (X L1) - (P h1) x L1 ~ X ~ L2 (98) bullx

P = oPf 3(X - L2) - (lPh2) x L2 c X ~ L (9) ) x PL2 shy

donde

6 Pn Perdidas de preSlon por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de la linea de diametro deg1

lpcmilla (t~a)

QPf2 Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de latuberia de diametro

02 lpcmilla (kPakm)

Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud6 Pf3 para el f1uido de densidad ~ 2 y a traves de la tuberia

de diametro 02 l~cmilla (kPakm)

149

Can respecta a los poundlPh se debe decir 10 5iguiente en la ecuacion

(97) 6 Ph1 ) x son perdidas par elevaci6n can respecta al punta inishy

cial para el fluida f 1 En la ecuacion (98) lt1 PhI) x son perdishy

das par elevacion can respecta a1 punta Ll para el fluida ~ 1 En

la ecuaci6n (99) LlP h2) x son perdidas par e1evacion can respecta

a1 punta L2 para el fluida ~2 En los tres casas 6 Ph se calcula

en X

9241 Ubicacionde estacianes de bambea ya reductaras E1 fluida

a ser transpartada par el aleoducta es decargada par las bambas en 1a

estacion inicial a una determinada presion pera puede acurrir que tal

presion no sea suficiente para que en el fluida llegue al atra extreshy

ma del aleaducto y no se puede pensar en incrementar la presion de

descarga de las bambas parque 1a capacidad de estas no 10 permiten a

parque ya se esta en el limite de las presianes permisibles en la tushy

beria En estas casas se debe analizar el campartamienta de la preshy

sion a 10 largo de 1a linea para establecer en que puntas ya practicashy

mente no hay presion a en que puntas es excesivamente alta cuanda la

presion del fluida se agata se debe recurrir a estacianes de bambea y

cuanda se hace excesivamente alta se deben instalar estacianes reducshy

taras

Una estacion de bambea se instala cuanda ya la presion de fluida (disshy

tancia entre la linea de perdidas de presion par friccion y linea de

perdidas de presion par elevacion y alcanza un valor minima establecishy

do una estacion de reduccion de presion (estacion reductara) se

150

instala cuando la presion del fluido ha alcanzado val ores ya proximos

a la presion permisible en latuberia esto solamente ocurre cuando

en la linea se presenta un tramo de descenso pronunciado donde las

ganancias de presion par perdida de altura superan las perdidas de

presion porfriccion

Cuando se instala una estacion de bombeo el perfil de comportamiento

de la presion presenta el aspecto que semuestra en la Figura 34a

En el punta 1 ya la presion del fluido ha alcanzado un valormuy bajo

y se hace necesario instalar una estacion de bombeo la cual descarga

el fluido a una presion PD A partir del punta 1 se empieza a anali shy

zar nuevamente el comportamiento de la presion pero teniendo en cuenshy

ta que las distancias y alturas se dan tomando como referencia dicho

punta

Observese que luego del punta 1 se llega a un punta donde el fluido

empieza a descender y par tanto la distancia entre las lineas

P = PD - ~ Pf-X Y P =~ Ph) x empieza a aumentar a sea empiezax x a aumentar la presion del fluido si se llega a un punta donde la preshy

sion del fluido alcance un valor maximo establecido habra necesidad

de instalar una estacion reductora Si el punta 1 donde se instalo

la estacion de bombeo hubiesequedado en el sitio donde el fluido emshy

pieza a descender no habria sido necesario instalarla puesto que

de ahi en adelante el fluido empieza a ganar presion

151

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

Figura 33 Perfil de presion en un oleaducta cuando la linea es cambinada y el cambia de linea est~ antes de la Interfase bull

bull

Como se muestra en la Figura 33 el cambio de diametro aparece en el

punto L1 Y el cambio de fase en el punto L2 Las presiones en cada

uno de los tres tramos se determinan graficamente como se muestra en

1a Figura

Analiticamente las presiones se podrian calcular usando las siguientes

ecuaciones

Px = Po - 6 Pd k X - ~ Ph1) x X ~ L1 (97)

P = PU-lt1 Pf24t (X L1) - (P h1) x L1 ~ X ~ L2 (98) bullx

P = oPf 3(X - L2) - (lPh2) x L2 c X ~ L (9) ) x PL2 shy

donde

6 Pn Perdidas de preSlon por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de la linea de diametro deg1

lpcmilla (t~a)

QPf2 Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de latuberia de diametro

02 lpcmilla (kPakm)

Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud6 Pf3 para el f1uido de densidad ~ 2 y a traves de la tuberia

de diametro 02 l~cmilla (kPakm)

149

Can respecta a los poundlPh se debe decir 10 5iguiente en la ecuacion

(97) 6 Ph1 ) x son perdidas par elevaci6n can respecta al punta inishy

cial para el fluida f 1 En la ecuacion (98) lt1 PhI) x son perdishy

das par elevacion can respecta a1 punta Ll para el fluida ~ 1 En

la ecuaci6n (99) LlP h2) x son perdidas par e1evacion can respecta

a1 punta L2 para el fluida ~2 En los tres casas 6 Ph se calcula

en X

9241 Ubicacionde estacianes de bambea ya reductaras E1 fluida

a ser transpartada par el aleoducta es decargada par las bambas en 1a

estacion inicial a una determinada presion pera puede acurrir que tal

presion no sea suficiente para que en el fluida llegue al atra extreshy

ma del aleaducto y no se puede pensar en incrementar la presion de

descarga de las bambas parque 1a capacidad de estas no 10 permiten a

parque ya se esta en el limite de las presianes permisibles en la tushy

beria En estas casas se debe analizar el campartamienta de la preshy

sion a 10 largo de 1a linea para establecer en que puntas ya practicashy

mente no hay presion a en que puntas es excesivamente alta cuanda la

presion del fluida se agata se debe recurrir a estacianes de bambea y

cuanda se hace excesivamente alta se deben instalar estacianes reducshy

taras

Una estacion de bambea se instala cuanda ya la presion de fluida (disshy

tancia entre la linea de perdidas de presion par friccion y linea de

perdidas de presion par elevacion y alcanza un valor minima establecishy

do una estacion de reduccion de presion (estacion reductara) se

150

instala cuando la presion del fluido ha alcanzado val ores ya proximos

a la presion permisible en latuberia esto solamente ocurre cuando

en la linea se presenta un tramo de descenso pronunciado donde las

ganancias de presion par perdida de altura superan las perdidas de

presion porfriccion

Cuando se instala una estacion de bombeo el perfil de comportamiento

de la presion presenta el aspecto que semuestra en la Figura 34a

En el punta 1 ya la presion del fluido ha alcanzado un valormuy bajo

y se hace necesario instalar una estacion de bombeo la cual descarga

el fluido a una presion PD A partir del punta 1 se empieza a anali shy

zar nuevamente el comportamiento de la presion pero teniendo en cuenshy

ta que las distancias y alturas se dan tomando como referencia dicho

punta

Observese que luego del punta 1 se llega a un punta donde el fluido

empieza a descender y par tanto la distancia entre las lineas

P = PD - ~ Pf-X Y P =~ Ph) x empieza a aumentar a sea empiezax x a aumentar la presion del fluido si se llega a un punta donde la preshy

sion del fluido alcance un valor maximo establecido habra necesidad

de instalar una estacion reductora Si el punta 1 donde se instalo

la estacion de bombeo hubiesequedado en el sitio donde el fluido emshy

pieza a descender no habria sido necesario instalarla puesto que

de ahi en adelante el fluido empieza a ganar presion

151

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

Como se muestra en la Figura 33 el cambio de diametro aparece en el

punto L1 Y el cambio de fase en el punto L2 Las presiones en cada

uno de los tres tramos se determinan graficamente como se muestra en

1a Figura

Analiticamente las presiones se podrian calcular usando las siguientes

ecuaciones

Px = Po - 6 Pd k X - ~ Ph1) x X ~ L1 (97)

P = PU-lt1 Pf24t (X L1) - (P h1) x L1 ~ X ~ L2 (98) bullx

P = oPf 3(X - L2) - (lPh2) x L2 c X ~ L (9) ) x PL2 shy

donde

6 Pn Perdidas de preSlon por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de la linea de diametro deg1

lpcmilla (t~a)

QPf2 Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud

para el fluido ~ 1 a traves de latuberia de diametro

02 lpcmilla (kPakm)

Perdidas de presion por friccion por unidad de longitud6 Pf3 para el f1uido de densidad ~ 2 y a traves de la tuberia

de diametro 02 l~cmilla (kPakm)

149

Can respecta a los poundlPh se debe decir 10 5iguiente en la ecuacion

(97) 6 Ph1 ) x son perdidas par elevaci6n can respecta al punta inishy

cial para el fluida f 1 En la ecuacion (98) lt1 PhI) x son perdishy

das par elevacion can respecta a1 punta Ll para el fluida ~ 1 En

la ecuaci6n (99) LlP h2) x son perdidas par e1evacion can respecta

a1 punta L2 para el fluida ~2 En los tres casas 6 Ph se calcula

en X

9241 Ubicacionde estacianes de bambea ya reductaras E1 fluida

a ser transpartada par el aleoducta es decargada par las bambas en 1a

estacion inicial a una determinada presion pera puede acurrir que tal

presion no sea suficiente para que en el fluida llegue al atra extreshy

ma del aleaducto y no se puede pensar en incrementar la presion de

descarga de las bambas parque 1a capacidad de estas no 10 permiten a

parque ya se esta en el limite de las presianes permisibles en la tushy

beria En estas casas se debe analizar el campartamienta de la preshy

sion a 10 largo de 1a linea para establecer en que puntas ya practicashy

mente no hay presion a en que puntas es excesivamente alta cuanda la

presion del fluida se agata se debe recurrir a estacianes de bambea y

cuanda se hace excesivamente alta se deben instalar estacianes reducshy

taras

Una estacion de bambea se instala cuanda ya la presion de fluida (disshy

tancia entre la linea de perdidas de presion par friccion y linea de

perdidas de presion par elevacion y alcanza un valor minima establecishy

do una estacion de reduccion de presion (estacion reductara) se

150

instala cuando la presion del fluido ha alcanzado val ores ya proximos

a la presion permisible en latuberia esto solamente ocurre cuando

en la linea se presenta un tramo de descenso pronunciado donde las

ganancias de presion par perdida de altura superan las perdidas de

presion porfriccion

Cuando se instala una estacion de bombeo el perfil de comportamiento

de la presion presenta el aspecto que semuestra en la Figura 34a

En el punta 1 ya la presion del fluido ha alcanzado un valormuy bajo

y se hace necesario instalar una estacion de bombeo la cual descarga

el fluido a una presion PD A partir del punta 1 se empieza a anali shy

zar nuevamente el comportamiento de la presion pero teniendo en cuenshy

ta que las distancias y alturas se dan tomando como referencia dicho

punta

Observese que luego del punta 1 se llega a un punta donde el fluido

empieza a descender y par tanto la distancia entre las lineas

P = PD - ~ Pf-X Y P =~ Ph) x empieza a aumentar a sea empiezax x a aumentar la presion del fluido si se llega a un punta donde la preshy

sion del fluido alcance un valor maximo establecido habra necesidad

de instalar una estacion reductora Si el punta 1 donde se instalo

la estacion de bombeo hubiesequedado en el sitio donde el fluido emshy

pieza a descender no habria sido necesario instalarla puesto que

de ahi en adelante el fluido empieza a ganar presion

151

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

Can respecta a los poundlPh se debe decir 10 5iguiente en la ecuacion

(97) 6 Ph1 ) x son perdidas par elevaci6n can respecta al punta inishy

cial para el fluida f 1 En la ecuacion (98) lt1 PhI) x son perdishy

das par elevacion can respecta a1 punta Ll para el fluida ~ 1 En

la ecuaci6n (99) LlP h2) x son perdidas par e1evacion can respecta

a1 punta L2 para el fluida ~2 En los tres casas 6 Ph se calcula

en X

9241 Ubicacionde estacianes de bambea ya reductaras E1 fluida

a ser transpartada par el aleoducta es decargada par las bambas en 1a

estacion inicial a una determinada presion pera puede acurrir que tal

presion no sea suficiente para que en el fluida llegue al atra extreshy

ma del aleaducto y no se puede pensar en incrementar la presion de

descarga de las bambas parque 1a capacidad de estas no 10 permiten a

parque ya se esta en el limite de las presianes permisibles en la tushy

beria En estas casas se debe analizar el campartamienta de la preshy

sion a 10 largo de 1a linea para establecer en que puntas ya practicashy

mente no hay presion a en que puntas es excesivamente alta cuanda la

presion del fluida se agata se debe recurrir a estacianes de bambea y

cuanda se hace excesivamente alta se deben instalar estacianes reducshy

taras

Una estacion de bambea se instala cuanda ya la presion de fluida (disshy

tancia entre la linea de perdidas de presion par friccion y linea de

perdidas de presion par elevacion y alcanza un valor minima establecishy

do una estacion de reduccion de presion (estacion reductara) se

150

instala cuando la presion del fluido ha alcanzado val ores ya proximos

a la presion permisible en latuberia esto solamente ocurre cuando

en la linea se presenta un tramo de descenso pronunciado donde las

ganancias de presion par perdida de altura superan las perdidas de

presion porfriccion

Cuando se instala una estacion de bombeo el perfil de comportamiento

de la presion presenta el aspecto que semuestra en la Figura 34a

En el punta 1 ya la presion del fluido ha alcanzado un valormuy bajo

y se hace necesario instalar una estacion de bombeo la cual descarga

el fluido a una presion PD A partir del punta 1 se empieza a anali shy

zar nuevamente el comportamiento de la presion pero teniendo en cuenshy

ta que las distancias y alturas se dan tomando como referencia dicho

punta

Observese que luego del punta 1 se llega a un punta donde el fluido

empieza a descender y par tanto la distancia entre las lineas

P = PD - ~ Pf-X Y P =~ Ph) x empieza a aumentar a sea empiezax x a aumentar la presion del fluido si se llega a un punta donde la preshy

sion del fluido alcance un valor maximo establecido habra necesidad

de instalar una estacion reductora Si el punta 1 donde se instalo

la estacion de bombeo hubiesequedado en el sitio donde el fluido emshy

pieza a descender no habria sido necesario instalarla puesto que

de ahi en adelante el fluido empieza a ganar presion

151

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

instala cuando la presion del fluido ha alcanzado val ores ya proximos

a la presion permisible en latuberia esto solamente ocurre cuando

en la linea se presenta un tramo de descenso pronunciado donde las

ganancias de presion par perdida de altura superan las perdidas de

presion porfriccion

Cuando se instala una estacion de bombeo el perfil de comportamiento

de la presion presenta el aspecto que semuestra en la Figura 34a

En el punta 1 ya la presion del fluido ha alcanzado un valormuy bajo

y se hace necesario instalar una estacion de bombeo la cual descarga

el fluido a una presion PD A partir del punta 1 se empieza a anali shy

zar nuevamente el comportamiento de la presion pero teniendo en cuenshy

ta que las distancias y alturas se dan tomando como referencia dicho

punta

Observese que luego del punta 1 se llega a un punta donde el fluido

empieza a descender y par tanto la distancia entre las lineas

P = PD - ~ Pf-X Y P =~ Ph) x empieza a aumentar a sea empiezax x a aumentar la presion del fluido si se llega a un punta donde la preshy

sion del fluido alcance un valor maximo establecido habra necesidad

de instalar una estacion reductora Si el punta 1 donde se instalo

la estacion de bombeo hubiesequedado en el sitio donde el fluido emshy

pieza a descender no habria sido necesario instalarla puesto que

de ahi en adelante el fluido empieza a ganar presion

151

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

~~ o~----------------------~~--~~~~~~----

---- ----

Figura 34 Ubcacon de Estaciones Reductoras y de Bcmbeo a) Estacion de Bombeo b) Estacon Reductora

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

Las ecuaciones que se usaran en este caso para determinar la presion

en cualquier punto de la linea son

Px = Po lt1 Pf X 6 Ph) x ) XL Xl (lob)

Px = Po - Pf (X - Xl) - C Ph) xJ Xl L X (101)

Las variables en las ecuaciones (100)y(101)ya han sido definidas en

la ecuacion (91) pero se debe aclararque c1P h) x en la ecuacion (100)

se calcula para cambio de altura con respecto alpunto de partida y 10

en la ecuacion (101) se calcula para cambio de altura con respecto al

punto 1

Cuando se instala una estacion reductora el perfil de comportamiento

de presion que tendria la linease muestra en la Figura 34b

En el punto 1 ya la presion P del fluido es alta y como la presionx seguiraaumentando como puede verse a partir delpunto 1~ se instalo

una estacion reductora la cual redujo la presion de P a PO Alx igual que en el caso de las estaciones reductoras a partir del punta

1 se empieza a analizarnuevamente el comportamiento de la presion

pero teniendo en cuenta que las distancias y alturas se dan tomando

como referencia el punto 1 5i a partir del punta 1 el fluido hubieshy

se empezado a ascender no habria sido necesario instalar estacion reshy

ductorapues a partir de dichopunto la presion empieza a disminuir

152

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

Anallticamente la presion en cualquier punto para este caso se

calcula usando las mismas ecuaciones (100) y (101) teniendo en

cuenta el signo de Ph x y el nivel de referencia para calcularlo

925 Determinacion -de las presiones de diseno espesor de laminas

La presion dediseno 0 de trabajo es la maxima presion interna a la

que puede someterse una tuberla bajo condiciones normales de operashy

cion Esta presion depende de las propiedades mecanicas del acero

el diametro de la tuberla el tipo de fluido a transportar la calidad

de la union y la temperatura El efecto de la temperatura muchas

veces no se tiene en cuenta por que general mente el flujo en oleoducshy

tos ocurre a temperaturas bajas (menores de unos 250degF)

La siguiente ecuacion propuesta por Barlow es bastante utilizada

para calcular la presion de diseno

- 2stP = x F x ExT (102) D

donde

P Presion de diseno (lpc)

S Resistencia mlnima de cedencia (lpc)

md t Espesor de la Pand del tubo (pulg)

D- Diametro externo de la tuberla - (pulg)

F Factor que depende del fluido transportado Su valor es de

aproximadamente 08 para llneas de aceite y entre 06 y 04

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

para lfneas de gas siendo menor mientras m~s liviano (m~s volStil)

sea el gas

E Es un factor de eficiencia de las uniones y su va l or depende

de si la union ha side soldada y radiografiada 0 no y de la

proximidad a zonas pobladas Una propuesta para val ores de

E es la siguiente

E = 1 Si la union fue soldada y radiografiada y la tuberfa va

por zonas despoblada

E = 09 Si la union fue radiografiada pero la lfnea pasa por zona

poblada

E = 08 Si la union no fue radiografiada y pasa por zona des poshy

blada

E = 07 Si no fue radiografiada y pasa por zona despoblada

T Es un factor de seguridad por temperatura casi siempre se

toma igual a uno exceptocuando la temperatura de operashy

cion est~ por encima de 250degF

154

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10

BIBLIOGRAFIA

1 UREN LC Petroleum production engineering (Oil Field Exploitation) middot 3rd Ed Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1953 Chaps 11-13

2 FRICK TC Petroleum production handbook Volume I Mc Graw-Hill Book Company Inc New York 1962 Caps 10-11shy12-15-16

3 CRAFT BC HOLDEN WR~ Y GRAVES ED~Jr Well Design shyDrilling and Production Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs New Jersey 1962 Cap 7

4 THE UNIVERSITY OF TEXAS (PETROLEUM EXTENSION SERVICE) AND API Teating Oil Field Emulsions 3rd Ed 1974

5 JACOBS Y ASOCIADOS Manejo y tratamiento de petroleo crudo y gas natural (curso dictado en Neiva a la Empresa Houston Oil Colombiana) Neiva 1984 Vols II y IV

6 HUFFMAN ENGINEERING INC Crude Oil Dihydration and Desalting(Curso dictado a la Empresa Colombiana de Petroleos en El Centro Santander octubre de 1985)

7 BRADLEXY BW Oil Field Water Handling (Part 1 OGJ 141085 Part 2 OGJ 181185 Part 3 OGJ 091285)

8 SPORT MC Design and operation of dissolved gas flotation equipment for the treatment of oilfield produced Brines JPT 08170

10