caso de estudio

CASO DE ESTUDIO
Deshidratación de lodos de fondos de piscinas: una solución para realizar
mantenimientos sin interrumpir la operación1
“La solución implementada por TWM S.A. permitió remover sólidos depositados en las piscinas del
sistema de tratamiento de aguas de producción en una estación de producción de crudo. De no
realizarse este mantenimiento, se reduciría la eficiencia del sistema de tratamiento, con las
implicaciones que esto tendría sobre la calidad del agua a disponer, bien sea por vertimiento o
reinyección. Lo anterior, sin interrumpir la operación de las piscinas”.
La situación que afronta el Cliente
Dentro de una facilidad de producción de petróleo, las
piscinas del sistema de Tratamiento de Aguas de
Producción presentan un alto contenido de sólidos
depositados, generando inconvenientes en el tratamiento
de las aguas a disponer.
Las limitaciones de espacio y la relevancia que tienen estas
piscinas dentro del sistema de tratamiento, hacen
necesario que el procedimiento de remoción de lodos sea
realizado sin sacar de funcionamiento las piscinas y sin
interferir con la operación del sistema de tratamiento.
El Problema
Realizar la extracción y deshidratación de los
sedimentos depositados en piscinas que forman
parte del sistema de tratamiento de aguas de
producción en una facilidad petrolera, para
mejorar la eficiencia del tratamiento, sin
interrumpir su operación. Tanto los sólidos
deshidratados, como las demás corrientes
separadas de agua y crudo, deben contar con
parámetros que permitan su disposición o
aprovechamiento.
Las premisas del proyecto:
Adicionalmente, se requiere que los lodos extraídos sean
acondicionados, de manera que se disminuyan los costos
asociados con su disposición final.
La solución: el modelo TWM
 Continuidad en la operación;
 Minimización del material para disposición
final;
 Aprovechamiento de recuperables.
A partir de las necesidades definidas por el Cliente, TWM
S.A. implementó un sistema de dragado que permite retirar los lodos depositados en el fondo de las piscinas
de retención y oxidación, utilizando equipos hidráulicos que no alteran la operación del sistema de
tratamiento (ver figura 1). Una vez removidos, los lodos son manejados en un sistema integral de
tratamiento, que permite la deshidratación de los sólidos, hasta un nivel de humedad que permita su
disposición, así como la recuperación del crudo impregnado en estos y el tratamiento del agua para su
retorno al sistema de producción, una vez se realiza su separación.
El sistema implementado
La succión de los lodos se realiza con un equipo de extracción tipo Draga Splat Lagoon, el cual cuenta con
una bomba hidráulica sumergible y un sistema de remoción de lodos, que permite extraer continuamente,
pero de manera controlada, el material del fondo de las piscinas, de forma que sea posible succionar la
mayor proporción de sólidos. La implementación de este sistema busca enfocarse específicamente en la
porción de sólidos objetivo, regulando la extracción de fluidos u otros sedimentos que no forman parte del
servicio.
1
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implícitamente, la exactitud y uso de los datos aquí presentados. Las garantías y protecciones de los productos y servicios ofrecidos por
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CASO DE ESTUDIO
En una primera etapa de tratamiento, el lodo extraído es concentrado utilizando un equipo de
sedimentación que permite hacer más eficiente la operación de deshidratación, separando una porción de
agua que es inmediatamente retornada a la piscina, con una calidad que cumple con los estándares para
vertimiento o reinyección, y un lodo que se encuentra en condiciones de ser procesado por centrifugación.
Posteriormente, el lodo concentrado es tratado utilizando centrífugas decantadoras de alto torque, con
capacidad para tratar 100 barriles por hora de material, lo que permite la obtención de dos fases: un sólido
adecuado para disposición final (Humedad < 50%; Grasas y aceites < 5%) y un fluido acuoso que contiene
aceite emulsionado o en suspensión. Para el tratamiento de este fluido se implementó un proceso adicional
que permite la separación de la fase aceitosa del fluido, el cual consiste de un skimmer y un equipo de
centrifugación vertical a altas revoluciones.
Finalmente, dentro del sistema integral de tratamiento se cuenta con equipos de pulimiento final, los cuales
permiten alcanzar los requerimientos establecidos por el cliente para su retorno a proceso: i) Agua: Sólidos
suspendidos < 50 ppm e hidrocarburo no detectable; y ii) Aceite: Sólidos < 1% y BSW<2%.
Fracciones de lodos extraídas y tratadas
En total se entregó para disposición final un
volumen de 19.938 barriles de sólidos, los cuales
presentan un contenido de humedad inferior al
50% y de grasas y aceites por debajo del 5%.
Resumen
La solución implementada por TWM S.A. permitió
la extracción y deshidratación de los lodos
depositados en el fondo de las piscinas de
retención y oxidación del sistema de tratamiento
de aguas, ampliando su capacidad y mejorando
su eficiencia sin necesidad de vaciar las piscinas o
interrumpir su operación.
Volumen Total (bbl)
El gráfico 1, representa la operación consolidada
y el promedio diario de extracción y tratamiento,
para los doce meses en los cuales se adelantó la
operación de mantenimiento de piscinas
mediante la extracción y deshidratación de lodos
depositados en el fondo de éstas. De acuerdo con
estos resultados, en un día promedio se extraen
2.538 barriles de lodos, los cuales son
concentrados en una primera etapa de
sedimentación, hasta obtener, en promedio, 746
barriles. Este fluido concentrado, es centrifugado
hasta la obtención de 95 bbl por día de sólidos
deshidratados para disposición final.
3000
467.049
2.538
400.000
Volúmenes Totales (bbl)
Promedio Día (bbl/día)
2500
2000
300.000
1500
200.000
135.341
1000
746
100.000
500
19.938
95
0
0
Lodos
Extraídos
Lodos
Concentrados
Sólidos
Disposición
Gráfico 1. Fracciones de lodos extraídas y tratadas
La separación de las diferentes fracciones
presentes en estos lodos permitió su
reincorporación al proceso de producción.
Además, se tiene que la implementación de un
sistema integral condujo a una reducción
significativa en los costos de tratamiento de las
fracciones recuperadas. Esto, mediante el
acondicionamiento in situ de las fracciones de
agua y crudo separadas.
Igualmente, la solución implementada por TWM
S.A. para la deshidratación de lodos de fondos de
piscinas condujo a una reducción significativa en
los volúmenes de sólidos destinados a disposición
final, y, como consecuencia, en los costos
asociados con la disposición de este material.
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Volumen Promedio (bbl/día)
Resultados
500.000
CASO DE ESTUDIO
Figura 1. Draga para extracción de lodos de los fondos de piscinas de retención y
oxidación en un sistema de tratamiento de aguas de producción.
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