MEZCLA MULTIFÁSICA
Bombeo multifásico fiable en condiciones extremas
Cómo garantizan las bombas de Rotorrotor,Rotores,rotoresrotor helicoidal el transporte continuo de crudo
¿Cómo puede transportarse de forma fiable una mezcla no filtrada de crudo, agua, gas y arena a lo largo de muchos kilómetros a temperaturas ambiente de hasta 50 °C y con una composición muy fluctuante de los medios? Este era precisamente el reto al que se enfrentaban los explotadores de uno de los mayores yacimientos petrolíferos de África, en la cuenca sudanesa de Melut. Se necesitaba una solución de bombeo robusta, fiable y de bajo mantenimiento para garantizar el funcionamiento económico de la planta.
Como especialista global en la fabricación de bombas de desplazamiento positivo, NETZSCH Bombas & Sistemas ofrece soluciones innovadoras para aplicaciones exigentes en la industria del petróleo y gas. Le mostraremos cómo las bombas de cavidad progresiva garantizan un suministro estable incluso en condiciones ambientales y de proceso extremas.
Consultoría individual
Retos del bombeo multifásico
El medio extraído en la cuenca de Melut es una mezcla multifásica. Además de proporciones muy variables de petróleo, agua y gas, contiene partículas abrasivas de arena, que aumentan el desgaste. Al mismo tiempo, la relación gas-aceite y la proporción de sólidos varían significativamente en función de la fuente y la fase de extracción. Las condiciones climáticas locales también influyen. Las elevadas temperaturas ambiente de hasta 50 °C, las temperaturas de superficie de hasta 70 °C, las tormentas de arena y las precipitaciones estacionales imponen exigencias adicionales a los componentes mecánicos, los sistemas de sellado y las instalaciones de las unidades de bombeo. Las largas distancias de transporte de hasta 15 kilómetros entre la perforación y la planta central de separación también requieren un transporte constante y de baja pulsación para evitar pérdidas de presión e interrupciones del transporte.
Limitaciones de las tecnologías de bombeo convencionales
Los operadores planearon transportar el crudo multifásico desde varias fuentes hasta las instalaciones centrales de tratamiento (CTF) y, posteriormente, transportarlo a través de un oleoducto de aproximadamente 1.300 kilómetros de longitud. El primer tramo de la ruta de transporte, desde el pozo hasta la CTF, resultó especialmente crítico. Las tecnologías de bombeo convencionales eran sensibles al alto contenido de gas y a las concentraciones variables de arena. Esto provocaba caudales inestables, un mayor desgaste de los componentes hidráulicos y tiempos de inactividad imprevistos. Sin embargo, los elevados costes de mantenimiento resultantes eran difíciles de gestionar debido a la ubicación remota.
Bombas robustas para un bombeo multifásico fiable
Por esta razón, los operadores del campo petrolífero de la Cuenca Melut de Sudán recurrieron a NETZSCH. El especialista mundial en el manejo de medios complejos recomendó las bombas de cavidad progresiva multifásicasNEMO® , diseñadas específicamente para el transporte de medios con alto contenido de gas y sólidos. La solución se basa en la tecnología de cavidad progresiva, en la que un rotor helicoidal gira dentro de un estator. Esto crea cámaras de bombeo cerradas que transportan continuamente el medio desde el lado de aspiración al de presión. El mecanismo de bombeo permite un flujo uniforme de bajo volumen de pulsación sin fuerzas de cizallamiento significativas. De este modo se evita la formación de emulsiones no deseadas y se mantiene un caudal de transporte estable, incluso con ratios de gasóleo de hasta 50 SCFD por barril. Las geometrías de suministro generosamente dimensionadas también garantizan una alta tolerancia a los sólidos abrasivos. Incluso con medios que contienen altos niveles de arena, no se producen interrupciones ni daños inmediatos en los elementos de suministro. Esto reduce significativamente el desgaste, permitiendo un funcionamiento continuo fiable. Las juntas giratorias de tipo Z utilizadas también contribuyen significativamente a la alta fiabilidad operativa. Se caracterizan por su alta resistencia mecánica y están diseñadas para una larga vida útil en condiciones de carga cambiantes. Especialmente en lugares remotos con acceso limitado para el mantenimiento, este robusto diseño ha demostrado su valía. El concepto de bomba se complementó con una instalación diseñada para las condiciones ambientales extremas. Las unidades se montaron a mayor altura en el bastidor para protegerlas del agua estancada durante las fuertes lluvias. Los sencillos techos solares reducen la ganancia directa de calor y ayudan a minimizar la carga térmica de los componentes. En conjunto, esta combinación de diseño técnico y medidas estructurales de protección aumenta considerablemente la fiabilidad operativa.
En la actualidad se utilizan 20 bombas multifásicas en varios bloques de producción, cada uno de los cuales gestiona la producción de hasta 24 pozos petrolíferos. Las bombas individuales alcanzan producciones de hasta 250 metros cúbicos por hora. Las unidades llevan más de seis años en funcionamiento continuo. Durante este tiempo, no se han producido paradas imprevistas debidas a interrupciones de la producción. Hasta ahora no ha sido necesario realizar trabajos de mantenimiento en las juntas, el tren de transmisión o los alojamientos de los cojinetes. Sólo las bombas expuestas a cargas de arena extremadamente altas durante periodos prolongados han requerido la sustitución de estatores y cierres mecánicos. A pesar de la composición cambiante del crudo y de las condiciones climáticas extremas, el control general del proceso permanece estable.
Para los operadores, esto se traduce en una disponibilidad significativamente mayor de la planta y un mantenimiento más predecible, incluso en las condiciones más difíciles. Si desea transportar medios complejos de forma segura y económica a largas distancias, los expertos de NETZSCH estarán encantados de ayudarle con el diseño específico de la aplicación de su solución de bombeo.
Bomba helicoidal NEMO® multifase
- Medio: Mezcla multifásica (crudo-agua-gas-arena)
- Capacidad: Hasta 250 m³/h
- Temperaturas: Ambiente hasta 50 °C
- Otros: Viscosidad fluctuante, alto contenido de gas, partículas de arena abrasivas
