Tecnologia WTSV

8/16/2019 Tecnologia WTSV

1/39

TECNOLOGIA WTSV: UN SISTEMA PARA LA REDUCCIÓN DE GASES EFECTO INVERNADERO DURANTE LAPRUEBA DE POZOS EN EL MAR

Especialidad: Ingenieria Naval 1

TECNOLOG I A W TSV : UN S I STEM A PARA LAREDU CCI ÓN D E GASES EFECTO

I NV ERNAD ERO DURAN TE LA PRUEBA DE

POZOS EN EL M AR

ESPECIALIDAD: INGENIERIA NAVAL

Gabriel Delgado Saldivar

Ingeniero Naval y Maestro en Ciencias

Fecha de Ingreso: 13/11/2009


2/39



CONTENIDO

RESUMEN EJECUTIVO

PALABRAS CLAVE

1.0 INTRODUCCION

2.0 FUNDAMENTO DE LA TECNOLOGIA WTSV

2.1 Objetivos de la medición y servicio

2.2 Sistemas de servicio y medición tradicionales

2.3 Efectos de los sistemas tradicionales

3.0 ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN: WTSV3.1 Propuesta

3.2 Principio ecológico del servicio

3.3 Descripción del proceso

3.4 Proceso de separación y disposición de productos

3.5 Modalidades del servicio

4.0 COMPONENTES DE LA TECNOLOGIA WTSV

4.1 Planta de proceso

4.2 Componentes de la embarcación

5.0 EMBARCACIONES EN SERVICIO

5.1 WTSV (FPSO-DP2) “TOISA PISCES”

5.2 WTSV (FPSO-DP2) BOURBON OPALE

5.3 WTSV (FPSO-DP2) “ECO-III”

5.4 Cuarta embarcación

6.0 RESULTADOS OBTENIDOS

6.1 Toisa Pisces

6.2 Bourbon Opale


3/39



6.3 Volúmenes procesados

6.4 Tiempos operativos

6.5 Reducción de emisiones

7.0 CONCLUSIONES

8.0 REFERENCIAS

LISTA DE FIGURAS Y TABLAS

Figura No. 1 Reducción de emisiones a Nivel Mundial (2009)

Figura No. 2 Sistema tradicional de servicio y su efecto en emisiones

Figura No. 3 Incineración de fluidos. Servicio en instalación fija

Figura No. 4 Incineración parcial en plataforma semi-sumergible de exploración

Figura No. 5 Concepto tradicional de medición de pozos

Figura No. 6 Concepto Ecológico de Servicios a Pozos

Figura No. 7 Sistema de importación y exportación de fluidos

Figura No. 8 Separador instalado en embarcación WTSV (tratador de aceite)

Figura No. 9 WTSV “TOISA PISCES”

Figura No 10 WTSV (FPSO-DP2) “Bourbon Opale”

Figura No. 11 WTSV (FPSO-DP2) “ECO-III”

Figura No. 12 Vista general de la planta de proceso. “Bourbon Opale” y “Toisa Pisces”

Figura No. 13 Distribución y servicios. WTSV Toisa Pisces

Figura No. 14 Distribución y servicios. “Bourbon Opale”

Tabla No. 1 Características principales. Embarcaciones WTSV existentes

Tabla No. 2 Volúmenes procesados

Tabla No. 3 Operaciones y promedio de servicio

Tabla No. 4 Reducción de emisiones


4/39



RESUMEN EJECUTIVO

La exploración y producción de hidrocarburos en el mar actividad que lleva dedesarrollo tecnológico encaminado a extraer el petróleo; se han desarrolladotecnología de exploración, producción, transporte y servicios. Una de las actividadesrelacionadas se refiere a los servicios que se dan a un pozo petrolero y a la disposiciónde los fluidos que emanan de los servicios de terminación, reparación, estimulación,medición de la producción.

En la forma tradicional del servicio a pozos, por medio de equipo móvil presentacomplicaciones y problemática en servicio, ya que origina imprecisión de la medición,movilización de equipos y personal, entre otros, pero el problema mas grave es lacontaminación al aire, al mar y pérdida comercial del producto incinerado, ya que elservicio tradicional conlleva la incineración de los productos que emanan del pozo.

Se han cuantificado tan solo en México mas de 6,800 pozos en operación, de los

cuales aproximadamente la mitad son petroleros en el mar, se perforan 240 pozos alaño en el mar. Considerando os pozos existentes es necesario dar servicio dereparación o estimulación, o aforar mas de 600 pozos al año en el mar en mexico, enel mundo se estima en 30 veces mas. Se estima que que cada pozo, en el serviciotradicional produce 750 tonCO2 equivalente. En México se brinda servicio a 600 pozosen el mar. Ello resulta en más de medio millón de TonCO2.

La solución propuesta es la de incorporación de embarcaciones especializadas yencaminada al servicio a pozos reduciendo el problema de contaminación ambiental.La Tecnología se ha denominado WTSV. Estas embarcaciones asisten directamente enel proceso de terminación y reparación de pozos, igualmente brindan apoyo para larecepción del producto durante los servicios de limpieza, tratamiento, estimulación asícomo el aforo de pozos petroleros. Los servicios de recepción y proceso de fluidos seefectúan en forma ecológica, con todos los equipos y dispositivos requeridos porregulaciones internacionales y con una capacidad de almacenamiento y distribución detanques adecuada para recibir todo tipo de productos y fluidos esperados.

Por otra parte, y con el fin de disponer de la movilidad requerida para atender uncentenar de localizaciones y pozos al año, las embarcaciones disponen de sistemas depropulsión controlada por un computador de Posicionamiento Dinámico el cual permitela movilidad y mantener la posición y el rumbo sin necesidad de servicios deembarcaciones auxiliares ni amarres externos.

A la fecha se han incorporado dos embarcaciones al servicio en México; después demas de 5 años de servicio, han casi 2 millones de barriles de fluidos que de otra forma

se hubiesen incinerado con el efecto negativo de emisiones y gases de efectoinvernadero. Estos dos millones de barriles representan en términos de reducción deemisiones casi un millón de tonCO2.

La tecnología WTSV ha mostrado su utilidad en la industria petrolera en México, seespera que en un futuro cercano se incorpore en otras partes del mundo.


5/39



PALABRAS CLAVE

Tecnología WTSV, pozos marinos, barco de proceso, producción petrolera,estimulación de pozos, reparación de pozos, terminación de pozos, control de fluidos,aforo de pozos, embarcaciones con posicionamiento dinámico, reducción de emisiones,industria petrolera, protección ambiental, reinyección de agua, exportación de crudo,planta de proceso de hidrocarburos, FPSO, pozos de deshechos industriales.


6/39



1.0 INTRODUCCION

La exploración y producción de hidrocarburos en el mar es una actividad de caráctertecnológico industrial encaminado a extraer el petróleo; para ello se han realizanactividades de exploración, producción, transporte y servicios; son innumerables lasactividades relacionadas con esta actividad, y la variedad de equipos aun mas variado.

Una de estas actividades se refiere a los servicios que se dan a un pozo petrolero y ala disposición de los fluidos que emanan de dichos servicios, en particular durante lasactividades de terminación, reparación, estimulación, medición de la producción,producción temprana y/o servicio en el caso de libranzas o mantenimiento ainstalaciones existentes.

Con el fin de establecer la base del desarrollo de la Tecnología WTSV, es necesario

establecer el tamaño del servicio. Se han cuantificado, tan solo en México, mas de6,300 pozos en operación, de los cuales aproximadamente la mitad son pozosproduciendo en el mar; se perforan aproximadamente 800 pozos al año, de los cualesel 30% son pozos marinos; de los pozos existentes es necesario dar servicio dereparación o estimulación, o simplemente aforo y medición, y esto resulta en mas de600 pozos/año a los cuales se brinda servicio cada año en el mar. Ref. [1]

En el entorno mundial este número se puede perfectamente multiplicar por 30 y daráuna idea de la cantidad de pozos existentes, en producción y que requieren de serviciopermanente.

El servicio a un pozo, sea existente o nueva perforación implica la emanación de todotipo de productos relacionados, incluyendo sólidos, arena, lodos de perforación yquímicos; sea un pozo en producción o un pozo existente, estos servicios presentanun problema común: una situación grave de contaminación ambiental debido a laincineración de los productos.

Se estima que cada dos barriles de aceite crudo incinerados producen una (1) tonCO2 equivalente. Considerando que cada pozo arroja 1,500 barriles promedio de productospor cada servicio, se puede determinar que cada pozo representa un potencial de 750tonCO2 equivalente de emisión de gases. Tan solo en México se brinda servicio a 600pozos en el mar. Ello resulta en 500,000 TonCO2 enviadas al aire por la incineraciónde los fluidos.

Considerando el entorno mundial, y si en forma conservadora se multiplica por 30 el

servicio, esto representa del orden de 15,000,000 TonCO2/año. Como referencia, las toneladas de emisiones por el servicio a pozos se puedencomparar con otros sistemas de reducción de emisiones, lo que equivale a:


7/39



i) En México se estiman 500,000 ton/CO2, esto equivale a la reducciónque se obtiene de aproximadamente 1,428 km2 de bosque tupido,aproximadamente el área completa del Distrito Federal.

ii) En el entorno mundial, se estiman 15,000,000 tonCO2 año, la referenciaseria el equivalente a 42,850 km2 de superficie totalmente arbolada,aproximadamente el área de los estados de Puebla y Querétaro enconjunto.

De acuerdo al UNFCCC (United Nations Framework Conference on Climate Change),organismo regulador para la reducción de emisiones, actualmente se tienenregistrados proyectos de reducción de emisiones por 322,208, 788 tonCO2 en elmundo.

México contribuye como país en aproximadamente 9,333,467 tonCo2/ año (2.9%). Encaso de eliminar totalmente la incineración de los productos de servicios a pozos en

México, seria el equivalente a 4.5% de la producción de TonCO2 registradas.

Llevando el servicio a una escala mundial, y logrando evitar la incineración a nivelmundial equivaldría al 5% de la emisión de CO2 mundial. Ver Figura No. 1

Figura No. 1 Reducción de emisiones a Nivel Mundial (2009) Ref. [2]

¿Como resolver este grave problema? La respuesta es simple: evitar la incineración.La cuestión es: ¿que hacer con los fluidos que se reciben?, ¿como tratar y exportar elcrudo?, ¿como disponer de los residuos, incluyendo agua sólidos y gas?, ¿como sepuede dar servicio a pozos dispersos en superficies marinas extensas?

Una solución, descrita en este documento es el origen de un desarrollo tecnológicoque ha culminado en la incorporación de embarcaciones especialidades a las


8/39



actividades en la industria petrolera, y encaminada al servicio a pozos reduciendo elproblema de contaminación ambiental. La Tecnología se ha denominado WTSV, porsus siglas en ingles que corresponden a “Well Testing Services Vessel” (Embarcaciónde Servicio a Pruebas de Pozos).

La Tecnología WTSV se ha desarrollado como una alternativa que, por un lado permitala recepción, separación y medición de la producción de los pozos, facilitando lasmovilizaciones, y que por otro lado brinde la opción de proceso de los productos,almacenamiento de fluidos contaminantes o contaminados en los casos que no existalínea de exportación y disponer de los mismos en forma limpia y permitiendo larecuperación comercial del producto.

Las embarcaciones dotadas de Tecnología WTSV asisten directamente en los serviciosa pozos y brindan apoyo para la recepción del producto durante los servicios delimpieza, tratamiento, estimulación así como el aforo de pozos petroleros. Se disponede los equipos y dispositivos requeridos por regulaciones internacionales y con una

capacidad de almacenamiento y distribución de tanques adecuada para recibir todotipo de productos y fluidos esperados.

Los objetivos últimos de las embarcaciones WTSV son:

• Recibir todos los fluidos que se generan durante el servicio a pozos en el mar

• Procesarlos y disponer de ellos en forma ecológica

• Recuperar un producto con valor comercial: aceite crudo

• Caracterizar la producción de los pozos petroleros en el mar o aguas interiores.

• Pero ante todo:

Reducir la emisión de gases contaminantes y en general lacontaminación del aire y del mar debido a la incineración de fluidos


9/39



2.0 FUNDAMENTO DE LA TECNOLOGIA WTSV

2.1 Objetivos de la medición y servicio

El servicio a pozos durante la exploración y explotación producción de hidrocarburosen el mar comprende los servicios que se brindan a los pozos en las fases determinación, reparación, estimulación, medición de la producción, produccióntemprana y/o servicio en el caso de libranzas o mantenimiento a instalacionesexistentes.

El objetivo de estos servicios es:

• Diseñar la mejor instalación en el caso de pozos nuevos o exploratorios sobrela base de la producción esperada.

• Determinar entre otras la reserva, volúmenes, proyecciones y característicasde la producción, flujos, presiones y en su momento el abatimiento de lasreservas petroleras.

• Dar continuidad a la producción de hidrocarburos.

El servicio a pozos conlleva un reto: El control de los fluidos y productos que emanande los pozos durante el servicio; por su naturaleza estos productos son altamentecontaminantes, compuestos principalmente por:

• Aceite Crudo

• Agua de Proceso (oleosas)

• Gas

• Químicos utilizados en estimulación, terminación, etc.

• Sólidos, incluyendo arenas, recortes de perforación, etc.

2.2 Sistemas de servicio y medición tradicionales

En el sistema tradicional de medición, empresas especializadas mueven módulosportátiles sobre abastecedores los que deben izar a las plataformas, inter-conectar y

activar para medir la producción. En ciertos casos la misma plataforma dispone decierto volumen de almacenamiento de fluidos, disponen de separadores de pruebasimples y en ciertos casos existen líneas de exportación a los cuales se pueden enviarlos productos para tratamiento posterior. La figura No. 2 muestra en forma muysimplificada el sistema tradicional, con el grave problema de incineración de losafluentes.


10/39



Figura No. 2 Sistema tradicional de servicio y su efecto en emisiones

En el caso de las instalaciones fijas y/o de producción permanente, se puede disponerde los equipos de separación y proceso de prueba instalados en forma permanente,los cuales se utilizan con fines de de prueba de producción, con separación primaria,sin embargo al no existir capacidad de almacenamiento o una línea de exportación, yen particular durante los servicios de estimulación o reparación de pozos, losproductos se derivan hacia un quemador y se busca incinerarlos, incluyendo líquidos,gas y sólidos. La figura No. 3 muestra un caso grave de servicio a pozos eninstalaciones fijas.

Figura No. 3 Incineración de fluidos. Servicio en instalación fija

En algunos países la práctica común es movilizar una barcaza, asistida porremolcadores, los cuales mantienen a la barcaza en posición, a la cual se le descarga


11/39



los fluidos sin procesar, los cuales se transportan a tierra para confinamiento oaprovechamiento secundario.

En el caso de pozos exploratorios, en donde frecuentemente se utilizan plataformasmóviles auto elevables o semi-sumergibles o embarcaciones de perforación,generalmente se carece de línea de exportación y en ciertos casos no disponen decapacidad de almacenamiento. En este caso se busca incinerar los productos del pozopor medio de quemadores instalados para ese fin, en ocasiones lo mezclan con diesely aire comprimido para facilitar la incineración. Sin embargo el producto no siempre sequema en su totalidad por lo que el daño al entorno ecológico es grave por losresiduos derramados al mar y los gases emitidos al aire. Los residuos sólidos sederraman al mar, al igual que el agua contaminada.

Figura No. 4 Incineración parcial en plataforma semi-sumergible de exploración

2.3 Efectos de los sistemas tradicionales

Los efectos negativos del sistema tradicional de servicio a pozos son, entre otros:

• Ineficiencia en las pruebas ya que, cuando se utilizan equipos portátiles serequiere de 10 a 12 días en movilización, conexión, prueba y desconexión.

• Elevados costos por tener que emplear abastecedores, barcazas y/oremolcadores en las movilizaciones y servicio.

• Problemas de logística en casos de mal tiempo, ausencia de abastecedores,etc.


12/39



• Altos problemas de contaminación, la cual se acentúa en el caso deestimulación, limpieza y reparación de pozos, ya que el diesel, nitrógeno y losácidos e hidrocarburos aromáticos utilizados en el servicio son altamentecontaminantes.

• Restricción en el tiempo de prueba. Algunos países limitan el tiempo de pruebaa no más de 3 a 4 horas, tiempo durante el cual se les permite incinerarfluidos, esto implica cierta imprecisión en la medición.

• Perdida/incineración de un producto con valor comercial.

La figura No. 5 muestra en forma diagramática el concepto tradicional del servicio.Existen casos en los que se reduce la contaminación al existir una línea deexportación, pero esto solo se logra en el servicio de medición/aforo.

Figura No. 5 Concepto tradicional de medición de pozos


13/39



3.0 ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN: WTSV

3.1 Propuesta

Con el fin de resolver los problemas de emisión de gases y contaminación que sepresentan en los sistemas tradicionales de servicio y prueba, se desarrolló unaalternativa que por un lado permita la recepción, separación y medición de laproducción de los pozos, facilitando las movilizaciones, y que por otro lado brinde laopción de proceso de los productos, almacenamiento de fluidos contaminantes ocontaminados en los casos que no exista línea de exportación y disponer de losmismos en forma ecológica, adicional a la recuperación comercial del producto.

La tecnología se ha denominado WTSV, la cual considera la embarcaciones dedicadase l Co n t r o l y A l m a c e n am i e n t o d e Fl u i d o s y R e s id u o s d e l Se r v i c io a P o z o s e n e l

M a r o e n A g u a s I n t e r i o r e s , y p a r a P r u e b a y Ev a l u a c i ón d e l a P r o d u c c i ón .

La embarcaciones disponen de sistemas de propulsión controlado por un computadorde Posicionamiento Dinámico los cuales permiten la movilidad y mantener la posicióny el rumbo, y permiten la atención de pozos en áreas amplias y localizacionesdistantes.

3.2 Principio ecológico del servicio

El principio del servicio ecológico a pozos en el mar se ilustra en la Figura No. 6 endonde se observa que el sistema instalado en la embarcación deberá ser capaz de:

• Recibir el producto desde la plataforma de perforación, exploración o producción a

través de líneas o mangueras flexibles a una planta de proceso instalado en formapermanente sobre la cubierta de la embarcación.

• Separar agua, gas, deshechos líquidos y sólidos limpios y/o contaminados y aceitecrudo.

• Almacenar los líquidos en los tanques de la embarcación para exportar o reinyectar a pozos de deshechos industriales.

• Almacenar de acuerdo al Código CRETIB los deshechos sólidos por medio decontenedores portátiles para posteriormente disponer de ellos haciaconfinamientos.

• Caracterizar la producción de los pozos.

• Evitar en su totalidad la incineración de aceite crudo, agua o desechos sólidoscontaminados.

• Evitar el derrame al mar de líquidos o sólidos.


14/39



Figura No. 6 Concepto ecológico de servicios a pozos

3.3 Descripción del proceso

El producto de cada pozo, en cada campo de explotación, tiene composición diferente,por ello el servicio puede ser variado; la composición del producto en un rango decaracterísticas que no se pueden conjuntar en una sola descripción, sin embargo elproceso considera la separación para obtener cinco componentes principales:

i) Aceite Crudo. Este es el producto principal que se pretende controlar y en lamayoría de los casos explotar con fines comerciales; es también el producto que alincinerar produce un mayor cantidad e tonCO2.

ii) Gas. El segundo componentes es el gas, el cual se puede manifestar emulsionadoen el crudo y otros fluidos y productos, o solo gas. Puede ser dulce o amargo (con

cierto contenido de H2S).

iii) Agua Oleosa. Este producto proviene de la separación de la mezcla,generalmente arrastra residuos oleosos, sólidos, químicos, metales y lodos, entreotros productos. En el caso de pozos marinos puede tener una gran cantidad deNaCL emulsionada.


15/39



iv) Sólidos. Dependiendo del servicio, y en particular en la reparación o terminaciónde pozos, el fluido que emana del pozo arrastra ciertas cantidades de sólidos ensuspensión: recortes de la perforación, arena, etc.

v) Líquidos contaminantes. Ciertos servicios al pozo requieren de inyección defluidos variados, tales como diesel, ácidos aromáticos principalmente HCl paraestimular el flujo, nitrógeno, y otros productos. La mezcla desfoga por el pozo unavez que ha reaccionado y se manifiesta como una mezcla de los productos, loscuales pueden emanar en estado de reacción y en regresan en su estado original.

3.4 Proceso de separación y disposición de productos

El proceso se efectúa por medio de uno o varios separadores diseñados y preparadospara recibir la mezcla y separar todos los componentes principales. De esta forma losproductos combinados se pasan por uno ó más separadores hasta obtener laseparación deseada. El número de separadores puede ser variado, dependiendo de

las características del producto, el contenido de agua, gas, sólidos, etc. En cada fasede separación se puede medir el volumen, presiones, temperaturas, etc de losproductos separados. Una vez lograda la separación y medición deseada de cada unode los 5 componentes, estos se disponen de la siguiente forma:

3.4.1 Aceite Crudo

Exportar a una instalación o línea existente.

El crudo se mide y se puede regresar a una línea de exportación ó plataforma pormedio de:

• Retorno del aceite crudo por medio de bombas de capacidad adecuada a una

línea de exportación, una instalación productora, o terminal marítima oterrestre.

• Mezclando el aceite crudo con el gas separado y regresarlo a la línea deexportación ó a la instalación a la cual se le dio servicio.

Trasegar a una embarcación satélite

En caso de que el crudo no se haya podido retornar a una línea de exportación ó ala instalación productora, el aceite crudo se almacena en los tanques de laembarcación, de donde se pueda trasegar a una embarcación auxiliar, sea untanquero o un chalán de carga especializado.

Terminal marina o terrestre

La embarcación puede podrá navegar a una terminal portuaria u otra instalaciónproductora en donde se descarga el aceite crudo.


16/39



3.4.2 Gas

Exportar a una línea existente

En condiciones de presiones adecuadas el aceite crudo se puede mezclar con elgas y regresarlo a la línea de exportación ó a la instalación productora.

Quema de gas

En caso de que el gas no se pueda regresar a la línea de exportación, se verá ennecesidad de quemarlo. Una vez separado se pasara a un quemador instalado enla embarcación.

Generación de energía

En caso de que el gas producido sea dulce, esto es, sin contenido de H2S, se puede

utilizar el gas como combustible y con el fin de generar potencia para laembarcación o energía eléctrica para propulsión o los servicios. Esta es una de lasmejoras a la Tecnología WTSV considerada para el futuro. La limitación para el usode turbinas productores de potencia eléctrica se origina por la gran contaminaciónque puede contener el gas debido al alto contenido de H2S, N2.

3.4.3 Disposición del agua

El agua separada durante el proceso se recibe en los tanques de la embarcación,generalmente contaminada con residuos de aceite, así como residuos sólidos yproductos químicos. En caso de que se determine acidez en el agua, se leagregarán químicos para neutralizarla. Una vez neutralizada se almacenará en lostanques de la embarcación.

Re-inyección a pozos de desecho industrial

En ciertas localizaciones se dispone de pozos de deshechos industriales para recibirproductos contaminados. En caso de disponer de una instalación de este tipo,todos los residuos líquidos, aguas oleosas y/o ácidas ó contaminadas se reinyectan a dichos pozos. La embarcación cuenta con bombas de capacidadadecuada para descargar los productos en pozos dedicados a este servicio. Losfluidos se filtran para evitar que sólidos de gran tamaño se re-inyectan a lospozos y evitar el obstruir los veneros.

Como medida extrema, y en caso de no disponer de pozos de deshechos, el agua

se debe tratar, o pulir, para limpiar con no mas de 15 ppm (partes por millón) deaceite, y se verterán al mar.

3.4.4 Disposition de productos sólidos


17/39



Todos los residuos sólidos tales como, arenas, recortes, etc. se almacenarán encontenedores portátiles y se enviarán a confinamientos a tierra. No se vierteningún sólido, sea limpio o contaminado.

3.4.5 Mezclas emulsionadas heterogéneas

En caso de haber recibido y almacenado una mezcla heterogénea (emulsionada)con una elevada complejidad para obtener una separación en componenteshomogéneos, la mezcla de fluidos se almacenara en tanques de la embarcación ocontenedores portátiles preparados para la recepción de este producto. En estecaso el producto integro se descargara hacia confinamientos especializados.

3.5 Modalidad de servicio

La Tecnología WTSV permite el servicio en varias modalidades de servicio, cabe indicarque esta lista es indicativa, ya que la experiencia ha mostrado que estas

embarcaciones pueden brindar otros servicios para los cuales no se habían concebido,pero que han mostrado la capacidad de atender, entre otras: reparación de ductosascendentes para evitar el cierre de producción; servicio de “bypass” para elmantenimiento de pozos; inyección de líquidos para destapar líneas de exportación.Este documento, sin embargo, únicamente describe los servicios para los cuales seconcibió la Tecnología WTSV.

3.5.1 Medición de pozos

Una vez terminado un pozo, sea que se encuentre en la fase de pre-producción o enproducción continua, es conveniente monitorear su producción. Esto permite diseñarla instalación adecuada dependiendo del numero de pozos que se pretenda perforar enla localización, eficientando la instalación y de acuerdo a los volúmenes y calidad

esperada. En el caso de pozos existentes en proceso de producción continua permitirádeterminar los volúmenes de producción y mantener estadísticas para determinar:

• Problemas en la producción

• Abatimiento de la producción

• Obtener proyecciones reales de la producción

Otros beneficios que brinda la Tecnología WTSV por el hecho de disponer de unsistema ya armado e integrado en la embarcación permitirá:

•

Reducir el número de separadores en las instalaciones productoras y con ello elcosto de construcción.

• Reducir el mantenimiento

• Atender múltiples localidades con un solo equipo.


18/39



• Aumentar el número de instalaciones atendidas en función del tiempo.

3.5.2 Producto de la estimulación de pozos

Este servicio se aplica a pozos nuevos o existentes que no fluyen, o cuya producciónha decaído. Los métodos son variados, si bien en forma general consiste en lainyección de productos químicos (ácidos) generalmente aromáticos, diesel ynitrógeno, entre otros productos y se dejan en el pozo durante cierto tiempoesperando una reacción, posteriormente se dejan desfogar por la boca el pozo. Estedesfogue violente (back flow) se recibe en la embarcación. El producto inicial deldesfogue es complicado separar, por lo que envía directamente a los tanques de laembarcación para disponer a confinamientos o centros de separación refinada ya seaen tierra o a bordo de la embarcación. Cabe aclarar que la Tecnología WTSV noconsidera equipo de estimulación, únicamente la capacidad de recibir los fluidos del “back-flow” y su proceso limpio.

3.5.3 Recepción de productos de la reparación y terminación de pozos

En el caso de una terminación de pozo o en caso de una reparación, distinta alproceso de estimulación, la planta deberá estar preparada para recibir, entre otros,cierta cantidad de sólidos. Estos son generalmente recortes de perforación, arenas ogrumos generados por el lodo de la perforación. Durante la primer fase de laseparación, el separador de limpieza esta preparado para decantar los residuos sólidoshacia el fondo del separador. Una vez concluida la prueba, los sólidos depositados seextraerán y se almacenan en los contenedores portátiles para su confinamiento atierra.

3.5.4 Servicio a libranzas de pozos existentes o producción temprana

Con frecuencia las compañías petroleras se ven en la necesidad de intervenir, darmantenimiento, reemplazar o reparar algún componente de sus instalaciones deproducción permanente, pero no desean suspender la producción. En estos casos laembarcación puede atender la producción del pozo o instalación que se esteinterviniendo, y de esta forma permitir el mantenimiento de la instalación. En otraspalabras, se actúa como un bypass y con ello permite la continuidad en la producciónhasta reactivar el componente de la instalación o plataforma.

3.5.5 Limpieza de líneas

En gran cantidad de campos petroleros la exportación y producción de los campospetroleros se efectúa a través de líneas o tuberías submarinas. Durante el proceso de

construcción y tendido de las líneas y generalmente al finalizar el tendido, se efectúala limpieza o la prueba hidrostática para asegurar que no existan fugas. El productoutilizado en dichas pruebas y/o limpieza generalmente es agua mezclada coninhibidores de la corrosión y productos químicos, por lo que, al ser una mezclacontaminante, existen restricciones en cuanto al vertimiento al mar. La TecnologíaWTSV permite recibir el agua de dichas pruebas y re inyectar a pozos de deshechoindustrial, o descargar en puerto hacia confinamientos autorizados.


19/39



4.0 COMPONENTES DE LA TECNOLOGIA WTSV

Los componentes de la planta de proceso de la Tecnología WTSV no sonindependientes, están interconectados a sistemas y servicios de la embarcación parabrindar el servicio; no existe una frontera o limite entre la planta de proceso y laembarcación. En la Tecnología WTSV la Planta de Proceso es dependiente de laembarcación y la embarcación de la planta con una serie de servicios y equipos de “interface” que le permite actuar como una unidad integral. La embarcación conTecnología WTSV cuenta entonces con:

• Sistema de separación de los productos

• Equipos, dispositivos e instrumentación para controlar el proceso, la operación yemitir reporte del servicio brindado.

• Sistemas de bombas para reintegrar el crudo estabilizado y/o productos químicos,agua; a las líneas de exportación, reinyección, o para el trasiego a embarcacionesauxiliares o terminales de descarga.

• Sistemas y dispositivos de seguridad adecuadas.

• Laboratorios de análisis y prueba de los productos del proceso.

4.1 Planta de proceso

4.1.1 Conexión al pozo

Los sistemas para importar y exportar los fluidos se muestran en la Figura No. 7. Serefiere a los sistemas “Sistema de Mangueras Flexibles” y comprenden la conexiónentre la plataforma y la embarcación será mediante:

• 1er Bloque de válvulas de estrangulación “choke manifold”, el cual deberáinstalarse sobre la cubierta de la plataforma, y dispone de conexión a los sistemasde paro por emergencia y cabezal de medición.

• Mangueras de alta presión para la conexión del “choke manifold” hacia el BSPP.Las mangueras podrán deben ser de una sola sección, debiendo evitar el uso desecciones conectadas. Disponen también de un sistema de desconexión rápido.

•

2º Bloque de válvulas de estrangulación “choke manifold”, que deberá instalarsesobre la cubierta de la embarcación, y conectado al sistema de paro poremergencias.


20/39



Figura No. 7. Sistema de importación y exportación de fluidos

4.1.2 Separadores (Recipientes a presión)

El diseño, tamaño y características y construcción de los separadores y equipossujetos a presión mayor que la atmosférica, se determinarán para cada embarcación yplanta de proceso en forma particular. Figura No. 8. Están diseñados y dotados dedispositivos y componentes internos para lograr la separación de aceite, agua, sólidosy gas por medio de paquetes de placas, filtros, mallas, placas de choque, etc. algunasde las consideraciones principales son:

• Materiales de construcción. Se considera el porcentaje de H2S en el crudo para la

selección de los materiales de construcción de los separadores y en general todoslos componentes. Se consideran factores muy elevados en los espesores parapermitir una corrosión relativamente acelerada y mantenerse dentro de norma.

• Internos. Generalmente los internos están fabricados con acero inoxidable y sesujetan con soldadura, en ocasiones se utilizan internos empernados. El tipo ydiseño considera entre otros, los movimientos y aceleraciones que sufre laembarcación debido a las fuerzas ambientales.

• Las bancadas y soportes se diseñan para soportar las cargas operativas,ambientales y de movimiento de la embarcación.


21/39



Figura No. 8. Separador instalado en embarcación WTSV (tratador de aceite)

4.1.3 Productos de reacción (Estimulación y reparación de pozos)

Los productos de esta operación comprenden: crudo, diesel, agua, ácido clorhídrico sinreaccionar y reaccionado, nitrógeno (utilizado durante la estimulación o inducción depozos) y gas, entre otros. El diesel e hidrocarburos se pueden recuperar para ser re-utilizados o procesados, el resto de los fluidos se envían a los tanques de laembarcación para posteriormente re-inyectarlos en los pozos de deshecho industrial.El gas producido en estas operaciones se podrá enviar al quemador.

4.1.4 Tratamiento del agua

El tratamiento de agua se logra neutralizando la acidez y dar tratamiento químico omecánico con el fin de poder re-inyectar a pozos de deshecho. En caso de verse en lanecesidad de descargar al mar, esta descarga se hará de acuerdo a las normas yregulaciones que apliquen, generalmente las regulaciones para la descarga del agua almar son las de emitidas mínimas se dictan por MARPOL, sin embargo cada país yoperador mantiene regulaciones particulares en cuanto a la cantidad de contaminantespermisibles, medidos generalmente como ppm (partes por millón), equipo requerido,procedimientos de descarga, etc.

4.1.5 Bombeo y trasiego

Se deberá disponer de sistemas de bombeo para manipular el aceite crudoestabilizado entre los tanques, las capacidades de los sistemas de bombeo sedeterminaran en función de la producción esperada. Las bombas se utilizaran para:

• Reintegrar el crudo a la línea de exportación o de proceso

• Trasegar a una embarcación satélite o a una terminal marina o terrestre.


22/39



• Trasegar entre tanques o para recirculación.

Se deberá disponer de sistemas de bombeo de capacidad adecuada para re inyectaragua limpia, aguas oleosas y/o productos químicos de deshecho a pozos industriales.

4.1.6 Paquete de inyección de químicos

El producto recibido a la planta de proceso puede requerir de aditivos que permitanfacilitar la separación de los componentes, tratar y estabilizar el crudo, inhibir ácidos,fluidos y gases nocivos para el personal, medio ambiente y el equipo. Para ello, secuenta con paquetes de inyección para dosificar, entre otros, y en diversos puntos dela planta:

• Antiespumante

• Desemulsificante

• Inhibidores de asfalteno, parafinas, corrosión y H2S

4.1.7 Adquisición y registro de la información del proceso.

Se dispone de la instrumentación y equipo adecuado para controlar y registrar losdatos de la operación, proceso y servicios. Los dispositivos y el sistema pueden estarconectados a los sistemas de detección y supresión de gas y fuego así como a lossistemas de paro por emergencias para atender las emergencias que se puedanpresentar.

La planta de proceso deberá estar conectada a un sistema de recolección de datos,que permita controlar el proceso, determinar la información del producto y la

información del pozo. El sistema completo deberá tener de igual forma una interfacecon el sistema de detección y supresión de incendios, los sistemas de paro deemergencia y los sistemas de detección de gas. La información podrá recolectar datossobre:

• Gastos de aceite crudo, agua, gas

• Volumen y tipo de químico inyectado

• Flujos y cantidades de almacenamiento

• Presión del proceso de separación en las diversas etapas

• Temperatura durante la separación.

• Porcentajes de separación.

• Volumen de aceite, agua y gas

• Almacenamientos de agua


23/39



• Descargas al mar

• Flujo de gas al quemador

4.1.8 Sistemas de contra-incendio y de seguridad

El diseño de la embarcación considera la incorporación de los más altos niveles deprotección, detección y seguridad. Considerando que la embarcación está expuesta enforma directa a la producción de productos e hidrocarburos a presión, altamenteflamables y nocivos, obliga a que se busque la seguridad del personal, de laembarcación y del equipo, así como del medio ambiente. Se tienen consideracionesmuy rígidas en cuanto al diseño y la selección de equipos, materiales y dispositivos deseguridad que garanticen la protección adecuada. Algunas de las consideraciones encuanto a seguridad incluyen:

• Estudios HAZOP

• Sistemas Contra-Incendio

• Sistemas de Rocío o “Deluge”

• Sistemas de Protección Fijos

• Sistemas de detección de gas toxico y combustible

• Sistemas de Alarma

• Sistema de Paro por Emergencia

• Sistema de desconexión rápido

4.1.9 Gas inerte

Los tanques de almacenamiento de líquidos deben protegerse por medio de un gasinerte con el fin de eliminar las condiciones explosivas que se generarían al llenar lostanques con aire. La inertizacion se logra por medio Nitrógeno producido abordo.Como alternativa se pueden instalar sistemas de generación de CO2. En casosextremos se puede usar gas natural que se obtenga de la separación.

4.1.10 Sistemas de venteo y desfogue

Todos los recipientes cerrados y tanques de almacenamiento disponen de sistemas deventeo y desfogue de gases, para así evitar la acumulación de presión positiva onegativa (vacio) que ponga en riesgo los tanques y la integridad de la embarcación.Los gases se ventean de acuerdo a los requerimientos de seguridad en la materia o sepodrán dirigir al quemador.

4.1.11 Quemador


24/39



Se dispone de un quemador de características y capacidades adecuadas para incinerarlos gases que provengan del proceso de separación. Estos gases pueden ser de bajapresión en el caso de fases de separación secundaria o de alta presión en las fasesprimarias; en este último caso los gases se incineraran cuando no sea posiblereintegrarlos a la línea de proceso o de exportación.

4.1.14 Calentadores de aceite (Almacenamiento)

Cuando el producto que se obtenga de la separación tenga una gravedad API baja, sedispone de sistemas de calentamiento de la carga para permitir manipularlo, trasegar,bombear, almacenar, etc. El sistema de calentamiento genera de vapor o fluidostérmicos, y en ocasiones se puede aprovechar el calor transferido del producto delpozo.

4.1.15 Laboratorio químico

El laboratorio químico tiene los equipos y materiales, y esta acondicionado y concapacidad para realizar análisis de:

• Aceite crudo; densidad, características, encogimientos, etc.

• Calidad del agua, acidez, contaminación, contenidos de hidrocarburos, etc.

• Sólidos y productos de la estimulación, limpieza y reparación de pozos, contenido,acidez, porcentajes, etc.

• Mezcla de los componentes aceite crudo–agua antes y después de la separación.

4.2 Componentes de la embarcación

Con fines descriptivos, la embarcación se considera agrupada en los siguientes cuatrogrupos:

• Casco

• Sistema de propulsión con posicionamiento dinámico

• Servicios auxiliares para la embarcación

• Servicios auxiliares para la tripulación

4.2.1 CascoLa embarcación tiene como objetivo principal el de brindar con los espacios de carga,almacenamiento y maquinaria, así como el área de cubierta suficiente para instalar laplanta de proceso, maquinaria y equipos auxiliares, y los espacios de almacén yhabitacionales entre otros. La configuración del casco debe ser de “doble casco”. Lostanques de carga se encontraran hacia el interior del casco, ningún espacio de cargatendrá contacto con el agua.


25/39



Se dispone de tanques suficientes para la carga, incluyendo: aceite crudo, aguasoleosas producto de la separación, lastre (agua de mar), combustible, agua dulce,aceites lubricantes, etc.

4.2.2 Sistema de propulsión con posicionamiento dinámico

Los sistemas de posicionamiento dinámico tienen aplicaciones muy variadas, seutilizan, en embarcaciones de tendido de tuberías, actividades de buceo, perforación yexplotación petrolera, construcción y mantenimiento costa-afuera, de mapeotopográfico, entre otras. Las consideraciones para su diseño estarán basadas en el usode la embarcación y de la predicción de las fuerzas ambientales en el área de trabajo,pero ante todo el riesgo al personal, equipo y medio ambiente.

En el caso de la embarcación con tecnología WTSV por ser una embarcación conectadaa pozos vivos, en donde la presión del producto mezclado de crudo-gas-agua-sólidospuede recibirse a cientos ó miles de kilos/libras de presión, y en donde la tripulación

de la embarcación es relativamente numerosa (varias decenas), el valor de laembarcación y de la plataforma en medición puede ser elevada y el riesgo decontaminación a un costo potencial incalculable en caso de derrame, los sistemas sedeberán seleccionar con las normas más rígidas y utilizando los criterios de seguridadmas estrictos posibles para minimizar el riesgo en cualquiera de sus manifestaciones:personal, equipo o medio ambiente.

Se puede decir entonces que las consideraciones principales para el diseño del sistemaDP del WTSV consideran en orden de prioridades:

a) Riesgo en término de personal (vidas humanas)

b) Riesgo en término de pérdidas materiales en caso de catástrofe.

c) Riesgo en términos de daños ecológicos

4.2.3 Clasificación de posicionamiento dinámico

La industria naval y costa-afuera, así como las Sociedades de Clasificación miembrosde la IACS han determinado 4 categorías para los sistemas de posicionamiento; suclase se define por la Resolución 645 del OMI:

DP-0: La embarcación está dotada de un sistema centralizado manual paracontrolar la posición y rumbo bajo condiciones ambientales máximas especificadas.

DP-1: La embarcación dispone de un sistema de posicionamiento capaz demantener automáticamente la posición y el rumbo bajo condiciones ambientalesmáximas y dispone de un sistema de control manual independiente para controldel rumbo.


26/39



DP-2: La embarcación está dotada de un sistema capaz de mantener la posición yel rumbo bajo condiciones ambientales máximas y considerando la falla de algunode sus componentes, excluyendo la pérdida de uno de los compartimentos.

DP-3: La embarcación dispone de un sistema capaz de mantener la posición yrumbo bajo condiciones ambientales máximas, considerando la falla de alguno desus componentes, incluyendo la perdida de alguno de sus compartimentos.(Incluyendo el puente de mando).

La embarcación dotada con tecnología WTSV debe cumplir como mínimocon los requisitos de un sistema DP-2.

4.2.4 Componente principales de los sistemas DP

En términos generales un sistema DP se compone de:

a) Unidades de control (Computadoras) El “cerebro” del sistema deposicionamiento dinámico es el procesador (computadora) que recibe una serie dedatos externos de medio ambiente, movimientos, comportamiento de maquinas,viento, dirección de los propulsores, etc.; interpreta los datos y emite señales derespuesta a los sistemas de propulsión, sea para desplazarse o mantenerse hacia,o en una posición seleccionada. Las computadoras de un sistema deposicionamiento dinámico deben estar instaladas en tal forma que el operadorpueda observar y estar alerta de las condiciones ambientales y cualquier actividadrelevante a la operación.

Las embarcaciones con sistema DP-2 mantienen dos sistemas de controlautomático y una unidad manual de control. En caso de falla de uno de losprocesadores (computadoras) el control se transfiere automáticamente a la

segunda computadora. En caso de falla de la segunda computadora el control setransfiere al sistema manual.

4.2.5 Propulsores

Una vez que la computadora ha interpretado la posición y rumbo deseado, se emitenseñales al sistema de propulsión para corregir a la posición y/o rumbo. Las variablesque se pueden controlar en un propulsor son:

• Revoluciones de las máquinas o hélices en los sistemas de paso fijo, y/o

• Angulo de las palas de las hélices en sistemas de paso variable, y/o

• Dirección del propulsor en los sistemas azimutales

a) Propulsores azimutales

Este es el sistema más común para embarcaciones de posicionamiento dinámico, yse refiere a hélices que pueden dirigirse por medio de sistemas de giroindependientes y dirigir el flujo hacia cualquier dirección (360O). La hélice puede


27/39



ser de paso fijo o variable y con este sistema se controla la dirección y fuerza deempuje.

b) Propulsores convencionales. Paso fijo o variable

En embarcaciones que además de operar como unidades de posicionamientodinámico se pretende navegar grandes distancias, en cuyo caso disponen de pasovariable en el sistema de propulsión, esta es una alternativa para controlar losmovimientos en el eje longitudinal. Se debe disponer de mínimo dos propulsorescon paso variable y se combina con túneles transversales o propulsoresazimutales para efectuar movimiento en el eje transversal.

c) Propulsores transversales. Paso fijo o variable

Este tipo de propulsor (túnel thruster) se instala para corregir los desplazamientostransversales o rotar sobre el eje vertical de la embarcación. Se combina con el

sistema de paso variable sobre eje fijo y/o sistemas azimutales.

d) Propulsores a chorro de agua

Este tipo de propulsor tiene una toma de agua en la parte sumergida de laembarcación y por medio de bombas aumenta la velocidad del agua para formarun chorro de agua dirigido. Al igual que con los propulsores azimutales, el flujo sepuede dirigir a la dirección deseada.

4.2.6 Operación del sistema

Dada la naturaleza de las operaciones que efectuara la embarcación, la operación sedeberá efectuar bajo la atención continua de un oficial de cubierta con experiencia y

capaz de tomar decisiones en momentos de emergencia. Se tendrá visibilidad de todala planta de proceso, plataforma en medición, grúa y sistemas de proceso. Se disponede monitores de despliegue visual para el control de posición, rumbo y envolvente deoperación; alarmas visibles y audibles para indicar cuando la embarcación se sale delenvolvente y alertar al operador.

Durante las operaciones una vez que se define la localidad que se va a servir, semoviliza la embarcación al lugar de trabajo y se efectúa la maniobra de conexión.

Una vez en posición la computadora recibe los datos a cierta frecuencia de lossiguientes componentes (entre otros):

•

Sistema de referencia vertical• Anemómetros

• Giroscopicas

• Angulo (dirección) del flujo de los propulsores azimutales


28/39



• Angulo de las hélices en el caso de hélices de paso controlable

• Potencia y revoluciones de las maquinas

Con los datos de entrada, la computadora integra y determina la fuerza y direcciónnecesaria para retomar la posición seleccionada, retro-alimentando a las máquinas yvariar potencia y/o las revoluciones a los cuales deberán girar los propulsores o elpaso de las palas, etc.

4.2.7 Sistemas auxiliares para la embarcación

La embarcación deberá contar con los servicios y equipos necesarios para brindar elservicio al proceso, a la tripulación y a la embarcación misma. La siguiente listarelaciona algunos de los sistemas auxiliares de la embarcación, su objetivo ycomponentes principales, los sistemas auxiliares más importantes son:

• Generación de energía eléctrica. Eléctrico, incluyendo generadores, tableros,paneles de distribución, sistemas de iluminación, etc.

• Propulsión

• Servicios auxiliares, tales como bombas contra-incendio, accionamiento decompresores, maquinas de soldar, sistemas a arranque (aire comprimido, marcha,etc.), sistemas de enfriamiento por agua o aire, sistemas y ductos de gases deescapes, sistemas de lubricación, instrumentos de control, indicadores depresiones, temperaturas, etc.

4.2.8 Sistemas de servicio

Los sistemas de servicio para la embarcación podrán ser variados, e incluirán todos loscomponentes y equipos, tales como válvulas, bombas eléctricas o mecánicas, mediosde accionamiento, dispositivos de apertura y cierre, filtros, controles, indicadores, etc.para:

• Red contra incendio

• Sistema de agua dulce fría y caliente, incluyendo los sistemas de generación deagua.

• Combustible para abastecer toda la maquinaria abordo, calderas, etc.

•

Aire comprimido para el servicio de la embarcación y maquinaria.• Sistemas sanitarios para el servicio de la embarcación, incluyendo la(s) planta(s)

de tratamiento de aguas negras y cumplir con la normatividad en la materia.

• Sistema de lubricación de maquinaria y componentes.

• Sistemas de comunicación en la embarcación y externa.


29/39



• Sistemas y equipos de navegación

• Helipuerto con todos los servicios requeridos, iluminación, servicios contraincendio, etc.

• Grúa, con un alcance de pluma y capacidad de levante adecuado.

4.2.9 Servicios auxiliares para la tripulación

Los espacios habitacionales deberán contar con las comodidades adecuadas para latripulación y personal operativo. A manera de referencia se deberá contar con:

• Cabinas con camas, y accesorios adecuados, incluyendo iluminación, sistema deacondicionamiento de aire, recreativo, de intercomunicación, etc.

• Sistemas de ventilación, calefacción y aire acondicionado

• Baños

• Cocina para abastecer al personal, áreas de comedor y recreativas, Lavanderías

• Hospitales

• Oficinas para el operador y tripulación, áreas de trabajo, etc.


30/39



5.0 EMBARCACIONES EN SERVICIO

A la fecha (2009) se han convertido tres (3) embarcaciones dotadas con tecnologíaWTSV, una cuarta se encuentra en proceso de conversión esperando poner enoperaciones a mediados del año 2010.

5.1 WTSV (FPSO-DP2) “TOISA PISCES”

La embarcación “Toisa Pisces” Figure No. 9, se convirtió en base a una embarcaciónde tendido de cables, con diseño de un casco de diseño UT-736 y con sistema deposicionamiento dinámico Clase 2. El periodo de conversión tomo 12 meses,incluyendo el desarrollo de la ingeniería a detalle de la planta de proceso yembarcación, modificaciones, fabricación de planta y componentes adicionales yservicios auxiliareis.

La conversión se inicio en Gdansk, Polonia, la planta de proceso se fabrico en

Houston, TX, y su integración se realizo en el Puerto de Galveston, TX. Lascaracterísticas principales se enlistan en la tabla No. 1

Figura No. 9 WTSV “TOISA PISCES”

5.2 WTSV (FPSO-DP2) BOURBON OPALE

La embarcación Bourbon Opale, Figura No. 10, se construyo en base a un abastecedorde diseño UT-745E, dotado también de sistemas de posicionamiento Clase 2. Elperiodo de construcción, basado en un casco semi-construido fue de 9 meses,incluyendo ingenierías, construcción de planta y equipos auxiliares.


31/39



La construcción se realizo en Tomrefjord, Noruega; la planta se fabrico en Reading,Inglaterra, y la integración se llevo a cabo en Noruega. Las caracteristicas principalesse enlistan en la Tabla No. 1

Figura 10. WTSV (FPSO-DP2) “Bourbon Opale”

5.3 WTSV (FPSO-DP2) “ECO-III”

La tercer embarcación de esta categoría de servicio se encuentra en las ultimas fases

de conversión, se llama “ECO-III”, Figura No. 11, se esta convirtiendo en buquetanque de productos químicos. En este caso se tuvo que dotar de los sistemas deposicionamiento dinámico Clase 2 y la planta de proceso. El periodo de construcciónha sido de 14 meses, basado en una embarcación en operaciones. El periodo haincluido desarrollo de ingenierías, construcción de planta y equipos auxiliares.

La construcción se realizo en Tuzla, Turquía, la planta se fabrico en Calgary, Canadá,Inglaterra, y al integración se esta concluyendo en Tuxpan, México. Las característicasprincipales se enlistan en la Tabla No. 1

La embarcación se encuentra en la fase final de conversión, esperando finalizar suspruebas durante el 2009, e iniciar sus servicios a finales del 2009/principio del 2010.


32/39



Figura No.

11

WTSV

(FPSO

‐DP2)

“ECO

‐III”

EMBARCACION TOISA PISCES BOURBON OPALE ECO‐III

Capacidad de Proceso. Aceite 20,000 BPD 15,000 BPD 20,000 BPD Capacidad de proceso. Gas 31.83 MMSCFD 24,000 MMSCFD 36,000 MMSCFD Capacidad de Proceso. Agua 4,800 BPD 2,800 BDP 6,500 BPD Capacidad de proceso de

productos químicos

2,500 BPD 1,800 BPD 3,000 BPD

Almacenamiento de aceite

crudo

24,000 bbls 10,500 bbls 50,000 bbls

Almacenamiento de aguas

oleosas

6,000 bbls 3,000 BBLS 15,000 bbls

Rango de productos.

Densidad del aceite

14 to 43O API 14 A 43

O API

10

a

43

O

API

H2S NACE 7% NACE 7% NACE 7% Temperatura maxima 130

O C 130

O C 130O C

Eslora 103.5 m 90.7 m 135.0 m Manga 23.2 m 18.8 m 21.0 m Puntal 9.1 m 7.6 m 9.15 m Habitacional 70 personas 50 personas 60 personas Año de construccion /

conversion

1997/2004 2004 2008/2009

Helipuerto Bell‐412 N/A Bell‐412 Clasificacion DNV 1A1 Ship Oil Prod.

Storage, Offloading

PROD E0 Dynpos‐AUTR –

HELDK

DNV 1A1 Ship Oil Prod.

Storage, Offloading

PROD E0 Dynpos‐AUTR –

HELDK

ABS. WTSV FPSO DP2

HLDK

Tabla No. 1 Caracteristicas principales. Embarcaciones WTSV existentes


33/39



Estas embarcaciones han estado al servicio de PEMEX Exploración y Producción desdeel año 2004, brindando servicios en la Bahía de Campeche y en forma limitada en laRegión Marina Norte cubriendo actividades exploratorias en aguas profundas,únicamente en mar territorial de México en el Golfo de México.

En el entorno internacional, la tecnología WTSV es aun desconocida, y es tan solo aúltimas fechas que se ha comenzado a promover este servicio.

Se puede observar que existen diferencias en cuanto a capacidades, principalmente enlo referente a almacenamiento. La embarcación ECO-III es de capacidades superiorescon respecto al TOISA PISCES y el BOURBON OPALE. Existe una razón estratégica, yes que, en tanto la Exploración y producción se mueva a aguas profundas, existirá laposibilidad de utilizar este tipo de embarcación para producción temprana y pruebasextendidas, de mayor tiempo, por ello la capacidad e almacenamiento se incrementa afin de poder recibir volúmenes mayores de fluidos.

5.4 Cuarta Embarcación

El servicio que se ha otorgado a PEMEX Exploración y Producción ha demostrado labondad y efectividad, y lo que en el año 2000 se vislumbraba como una solaembarcación, se ha convertido ahora en una necesidad, al grado de que, a principiosdel 2009, PEP asigno el contrato para una cuarta embarcación, la cual se encuentra enproceso de construcción en Turquía, y se llamara ECO-IV. Las características de laembarcación se anticipa que serán idénticas a las del ECO-IV.

Figura No. 12 Vista general de la planta de proceso. “Bourbon Oaple” y “Toisa Pisces”


34/39



6.0 RESULTADOS OBTENIDOS

6.1 Toisa Pisces

La embarcación “Toisa Pisces” inicio servicios en Marzo del 2004, trabajandoininterrumpidamente desde esa fecha, excepto por mantenimientos en dique seco deacuerdo a los requerimientos de clase. A la fecha ha brindado los siguientes servicios:

SERVICIO TOTAL DE INTERVENCIONES POR SERVICIO

AFORO DE CRUDO PESADO 152

INYECCION DE AGUA OLEOSA 35

LIMPIEZA DE POZO 19

EXPORTACION DE

CRUDO

112

INDUCCION Y LIMPIEZA 371

APOYO 23

TOTAL DE INTERVENCIONES 712

Figura No. 13 Distribución y servicios. WTSV Toisa Pisces


35/39



6.2 Bourbon Opale

La embarcación “Bourbon Opale” inicio servicios en Marzo del 2004, trabajandoininterrumpidamente desde esa fecha, excepto por mantenimientos en dique seco deacuerdo a los requerimientos de clase. A la fecha ha brindado los siguientes servicios:

SERVICIO TOTAL DE INTERVENCIONES POR SERVICIO

AFORO DE CRUDO PESADO 140

INDUCCION 213

LIMPIEZA 49

REINYECCION DE AGUAS OLEOSAS 44

DESHIDRATACION 1

IMPORTACION O RECEPCION 65

TRASIEGO DE ACEITE 77

DESFOGUE 13

TOTAL DE INTERVENCIONES 602

Figura No. 14 Distribución y servicios. “Bourbon Opale”


36/39



6.3 Volúmenes procesados

En cuanto a los volúmenes recibidos y procesados, las embarcaciones Toisa Pisces yBourbon Opale han recibido, exportado y re-inyectado los siguientes volúmenes,considerando la fecha de inicio del servicio, evitando con ello la incineración de casi 2millones de barriles de productos:

Embarcación Aceite Crudo (barriles) Aguas Oleosas (barriles) Total (barriles)

Toisa Pisces 1,150,000 210,000 1,360,000

Bourbon Opale 462,000 148,000 610,000

Total 1,612,000 358,000 1,970,000

Tabla No. 2 Volúmenes procesados

6.4 Tiempos operativos

En cuanto a los tiempos operativos, las dos embarcaciones se han mantenido en un98.5% del tiempo en servicio, excepto por los periodos de dique seco, de tal formaque las embarcaciones han operado:

Embarcación Días operados Servicios brindados Promedio del servicio (días)

Toisa Pisces 1,906 712 2.70

Bourbon Opale

1,827

602

3.03

Total 3,733 1,334 2.79

Tabla No 3 Operaciones y promedio de servicio

6.5 Reducción de emisiones

Considerando los volúmenes procesados entre las dos embarcaciones, el servicio apozos utilizando la tecnología WTSV ha contribuido a la reducción de emisiones,considerando dos (2) barril de fluidos procesados igual a una (1) tonCO2 equivalente.

Embarcación Total (barriles) TonCO2

Toisa Pisces 1,360,000 680,0000

Bourbon Opale 610,000 305,000

Total 1,970,000 985,000


37/39



Tabla No. 4 Reducción de emisiones

El promedio de reducción de emisiones por día de servicio es de servicio es de:

263 tonCo2/día/barco

Eso indica que cada barco puede reducir del orden de 100,000 TonCo2/año, por loque, con el fin de evitar al 100% la emisión de gases efecto invernadero, tan solo enMéxico, se requiere de un total de 5 embarcaciones, o buscar de alguna formaeficientar el servicio de las cuatro que estarán en servicio a mediados del año 2010.


38/39



7.0 CONCLUSIONES

Desde el punto de vista de reducción de emisiones durante el servicio a pozos, el usode las embarcaciones con Tecnología WTSV deberá convertirse en una práctica común.La protección ambiental no tiene un precio; la Tecnología WTSV se proyecta como unsistema que coadyuvará en forma significativamente en la reducción de emisiones.

La UNFCCC considera un proyecto grande a aquel que reduce 100,000 tonCO2 a año,la introducción de dos embarcaciones representan mas de 200,000 año, considerandolas cuatro embarcaciones que se pretende tener en servicio en el año 2010,representaran del orden de 400,000 tonCO2/año, esto es, mas del 4% de laproducción en México, esto, en términos de la UNFCC es un proyecto ya no grande,sino mayor.

La industria se esta concientizando a la necesidad de reducir los gases efectoinvernadero, y estas embarcaciones son sin duda alguna una herramienta útil. En casode incorporar esta tecnología en otras partes del mundo, la contribución a la reducciónde emisiones será del orden de millones de TonCO2.

Es conveniente promocionar los beneficios que brinda estas embarcaciones y buscarintroducirla en aquellos países en que la exploración y explotación petrolera es degran volumen y justifica la introducción del servicio.

Las necesidades energéticas globales vana incrementar, las fuentes de energíaalterna aun se encuentra en fases incipientes, por lo que las próximas décadas muyprobablemente continuemos dependiendo en gran forma de los combustibles fósiles.Se considera que el uso de estas embarcaciones deberá incrementar en numero y en

interés conforme los grandes campos petroleros se abatan, y las empresas petrolerasse vean en la necesidad de extraer los productos residuales de los grandes campos, ocuando el mundo se vea en la necesidad de explotar campos marginales, los cualesactualmente se abandonan por ser incosteable su explotación. Ref [3].

Si bien no se menciona en este documento, hay un valor adicional que las empresaspetroleras seguramente utilizaran como beneficio adicional a la reducción deemisiones, y se refiere a la recuperación comercial del aceite crudo, el cual en otrascondiciones se incinera, mas no así con la introducción dela tecnología WTSV. Sinentrar en detalles específicos, la recuperación del producto y su exportación outilización representan un porcentaje del orden del 60% del costo de operación yfletamento de una embarcación con Tecnología WTSV.

Como ultimo punto, es muy conveniente considerar la incorporación de esta tecnologíaa los servicios a pozos petroleros en tierra. El problema es tanto o mas grave que ;asemisiones que actualmente se envían en los pozos marinos.


39/39


8.0 REFERENCIAS

[1] Anuario Estadistico PEMEX 2009. www.pemex.com

[2] United Nations Framework Convention on Climate Control http://cdm.unfccc.int

[3] “Floating Production and Offloading Vessels with Dynamic Positioning: An Approachfor the Future” Document SPE-58973. International Conference. Villahermosa México.February 2000.

Date post:	06-Jul-2018
Category:	Documents
Upload:	candelario-albornoz-aramayo
View:	213 times
Download:	0 times

Tecnologia WTSV

Documents