Published 2010-06-04
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Abstract
RESUMEN
Debido al incremento de las reservas y producción de sus crudos de la cuenca Llanos en el oriente Colombiano, y a la declinación en la producción de los crudos livianos utilizados tradicionalmente como diluyentes, y como resultado de una evaluación integral técnica y económica, Ecopetrol S. A. decidió implementar un esquema de transporte por oleoducto diluyendo los crudos pesados con Nafta.
Utilizando las ecuaciones básicas de flujo de fluidos, se desarrolló una metodología que permite estimar el máximo caudal de fluido para un oleoducto particular. Esta herramienta fue utilizada para determinar el régimen de fluido en el cual el crudo viscoso Castilla puede fluir en régimen laminar bajo las mismas condiciones de caída de presión y caudal que un fluido de baja viscosidad fluyendo en flujo turbulento. De esta manera, los requerimientos de Nafta diluyente fueron minimizados. El uso de este algoritmo, basado en la ecuación explícita de Churchill y Usagi para la estimación del coeficiente de fricción, permitió determinar que la viscosidad óptima para la mezcla de crudo Castilla y Nafta estaba en los alrededores de 300 cS a 30°C para el oleducto Apiay – Porvenir, el principal cuello de botella en el sistema de evacuación de crudos pesados de la cuenca Llanos. La evaluación también incluyó el desarrollo e implementación de un esquema que permitió el transporte segregado de los crudos livianos de Ecopetrol.
La implementación oportuna de este esquema de transporte segregado del crudo pesado Castilla utilizando Nafta como dluyente permitió que Ecopetrol fuera capaz de incrementar la producción de este crudo de 40 a 75 mil barriles por día (KBPD) en un período de 5 años. Las exportaciones del “Castilla blend” promediaron 2.5 millones de barriles por mes en el 2008, convirtiéndose en el primer producto de exportación de Colombia.
Palabras Claves: Crudo Pesado, Dilución, Oleoductos, Nafta, Segregación, Baches, Hidráulica de oleoductos, Comportamiento reológico.
ABSTRACT
Due to the increase in reserves and production of heavy crude oil in Colombia´s Llanos basin, and the decline of production of light conventional crude oil used traditionally as diluents, and as result of a comprehensive technical - economic evaluation, ECOPETROL S.A decided to implement a scheme of heavy oil transport by pipeline, using naphtha as diluent.
By using the basic equation of flow of fluids, a methodology to estimate the maximum flow rate of transport of a particular pipeline for a specific fluid was developed. This tool was used to determine the flow regime in which the Castilla viscous crude oil can flow in laminar regime under the same conditions of pressure drop and flow rate than a low viscosity fluid flowing in turbulent flow. This way, the naphtha requirement was minimized. By using this algorithm, based in the explicit equation of Churchill and Usagi for the estimation of friction coefficient, the optimum viscosity for the Castilla oil – naphtha blend was found to be close to 300 cSt at 30°C for the Apiay - Porvenir pipeline, the mail bottleneck in Ecopetrol pipeline infrastructure for the evacuation of heavy oil from Colombia´s Llanos basin. The evaluation also included the development and implementation of scheme of segregation of heavy and light crude oil.
The opportune implementation of the segregated scheme of handling and transport of Castilla crude oil diluted with naphtha ECOPETROL was able to increase Castilla crude oil production from 40 to 75 thousand barrels of oil per day (KBPD) in a 5 year span. The exports of “Castilla blend” average 2.5 million barrels per month during 2008, becoming Colombia´s main exportation product.
Keywords: Heavy crude oil, Dilution, pipeline , Naphta, Segregation, Pipeline hydraulics, rheological behaviour.