MX2014001642A - Proceso de recuperacion de hidrocarburos en flujos resultantes de operaciones de estimulaciones acidas y no acidas de pozos petroleros, de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros. - Google Patents

Abstract

Se describe un Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros que se aplica en línea y recupera la totalidad de los hidrocarburos contaminados y de los productos químicos no-polares inyectados, el tiempo de espera es mínimo para alinear el pozo a batería y poder enviar a proceso la producción de hidrocarburos tratados; por tanto el factor de disponibilidad de planta no es afectado por los trabajos de estimulación. La totalidad de los hidrocarburos contaminados generados y los productos químicos no-polares inyectados son recuperados y enviados a batería para su procesamiento y comercialización. El proceso de la presente solicitud contribuye a mejorar el medio ambiente, porque evita el envío a pozo letrina de hidrocarburos contaminados y productos químicos gastados.

Description

PROCESO DE RECUPERACIÓN DE HIDROCARBUROS EN FLUJOS RESULTANTES DE OPERACIONES DE ESTIMULACIONES ACIDAS Y NO ACIDAS DE POZOS PETROLEROS, DE REPARACIONES DE POZOS PETROLEROS Y DE LIMPIEZAS DE POZOS PETROLEROS CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención está relacionada con medios y procesos para tratamientos de acondicionamiento de pozos petroleros y más concretamente con procesos de estimulaciones ácidas y no-ácidas de pozos petroleros para elevar la productividad de los mismos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En el arte conocido, actualmente Petróleos Mexicanos (PEMEX), realiza muchos esfuerzos para elevar la producción petrolera nacional, aplicando diversos métodos; entre estos se encuentran las operaciones de estimulaciones. Es conocido como arte previo, que Petróleos Mexicanos, cuando se efectúa una estimulación ácida o no-acida, se inyectan a alta presión, diferentes productos químicos, con el objeto de aplicar una limpieza profunda y liberar las obstrucciones causantes de la baja producción del pozo. Estos productos químicos, una vez que reaccionan químicamente con la formación son liberados a la superficie por la misma presión del pozo, ocurriendo lo siguiente: 1.- Los productos químicos inyectados ya gastados e hidrocarburos contaminados, son recibidos en un separador bifásico, que separa gas y líquido, el gas se recupera y se envía a proceso a la batería y los líquidos obtenidos, que son una mezcla de productos químicos gastados + hidrocarburos contaminados, son enviados a una presa metálica y luego con carros tanques son enviados para su reinyección en un pozo letrina. 2.- Una vez que se haya desplazado todo el volumen de los productos químicos Inyectados, se inicia el aporte del pozo de un volumen de hidrocarburos contaminados, este hidrocarburo no puede ser enviado al proceso normal a una batería de deshidratación y desalado, porque no tiene los parámetros físico-químicos ajustados: pH=7 y bajo nivel de emulsión. 3.- Toda la producción de hidrocarburos obtenida después del proceso de estimulación, es enviada a presas metálicas y luego con camiones pipas son enviadas a su reinyección a pozo letrina. Esta situación se mantiene, hasta tanto y de forma natural, se ajustan los parámetros fisicoquímicos. El proceso para que el pozo, regrese a aportar hidrocarburo no contaminado puede tardar varios días.

COMENTARIOS SOBRE EL ARTE PREVIO CONOCIDO No 1.- En el proceso utilizado actualmente por PEMEX, el factor de disponibilidad de planta se disminuye, por el tiempo de espera hasta que el pozo aporte hidrocarburo no contaminado, toda la producción de hidrocarburo contaminado se envía a pozo letrina, lo que representa una pérdida económica y todo el volumen de productos químicos no-polares utilizados en los trabajos de estimulación, bajo este proceso, se pierden en su totalidad. Por otro lado, este proceso representa un alto grado de impacto ambiental, por la cantidad de productos químicos gastados e hidrocarburos contaminados que se envían al subsuelo.

ARTE PREVIO CONOCIDO No.2.- Schlumberger, es una empresa petrolera internacional con operaciones en todo el mundo y en México. Buscando una solución al tratamiento de los retornos después de la aplicación de una estimulación ácida. Presenta en su página web el siguiente documento: caso de estudio: estimulaciones con u820 elimina el uso de separadores.

Durante las estimulaciones acidas, a pozos petroleros con formaciones mayormente dolomitizadas, con poco porcentaje de calizas y arcillas y temperaturas superiores a 284 °F, Schlumberger, propone el uso de la nueva teenología u820. El sistema u820 tiene un pH de 4 y al desgastarse dentro de la matriz retorna como fluido gastado con pH mayor a 5. Como resultados, se indica que los tiempos de limpieza fueron optimizados al eliminar la neutralización de los fluidos de retornos, la producción diferida disminuida y la necesidad del equipo de separación prescindida. Esta tecnología se aplica directamente a la formación, esto es en el fondo del pozo petrolero. No todos los pozos petroleros son candidatos para aplicar esta tecnología, deben de cumplir condiciones de ser formaciones con base de carbonatos, con altas temperaturas de fondo. Los resultados indican que el pH de los retornos ácidos está en un nivel mayor a 5.

Comentarios sobre el arte previo conocido no.2.- Para la tecnología u820, por ser una tecnología intrusiva, su aplicación es en el fondo del pozo, por lo que se requieren condiciones especiales del pozo petrolero, como es tener formaciones carbonatadas, tener temperaturas de fondo altas. El pH del retorno acido recibido con la tecnología u820, es de niveles mayores a pH=5, lo que representaría riesgos de llegar este fluido a ser procesado en baterías. Esta tecnología sólo se aplica en caso de estimulaciones acidas. 1.- El arte previo ofrece tiempos de alineación a batería, muchos más largos, porque tiene que esperar que el pozo se limpie completamente, esto es que el hidrocarburo no se encuentre contaminado, para entonces alinear a batería. 2.- Durante el proceso de recepción de los retornos desplazados por el pozo después de la estimulación, toda la producción se envía a presas metálicas y luego a pozos letrinas, esto significa muchos viajes de los camiones pipas, aumentando por tanto los riesgos de accidentes en la carretera y requiriendo más personal operativo en pozo. 3.- Toda la producción generada durante el proceso post-estimulación se envían a pozo letrina, esta situación se mantiene hasta en tanto los hidrocarburos contaminados que desplaza el pozo, se ajustan sus parámetros fisicoquímicos. 4.- Como toda la producción de hidrocarburos contaminados y ácidos gastados se envían a pozo letrina, existe un impacto ambiental importante que puede contaminar los acuíferos en el subsuelo.

Los inventores de la presente invención desarrolla con una serie de experimentos, pruebas y ensayos que produjeron UN PROCESO DE RECUPERACIÓN DE HIDROCARBUROS EN FLUJOS RESULTANTES DE OPERACIONES DE ESTIMULACIONES ÁCIDAS Y NO ÁCIDAS DE POZOS PETROLEROS, DE REPARACIONES DE POZOS PETROLEROS Y DE LIMPIEZAS DE POZOS PETROLEROS, con base en una modalidad de configuración de equipo, que es de suma importancia en la parte de la ingeniería en la que queda comprendida la invención.

Este es un proceso en línea novedoso que se aplica en sitio durante las estimulaciones acidas y no-ácidas, en operaciones de reparaciones y limpiezas de pozos petroleros, recibiendo y tratando, todos los retornos de productos químicos gastados e hidrocarburos contaminados desplazados hacia la superficie, enviándolos, de forma rápida a batería, para su procesamiento y comercialización. Mediante este proceso, los productos químicos gastados, son separados como polares y no-polares, recuperando los productos químicos no-polares y reintegrándolos a proceso, para que se mezclen con el hidrocarburo que está listo para su comercialización.

Los solicitantes de la presente han desarrollado un proceso que se aplica en línea y recupera la totalidad de los hidrocarburos contaminados y de los productos químicos no-polares inyectados, el tiempo de espera es mínimo para alinear el pozo a batería y poder enviar a proceso la producción de hidrocarburos tratados, por tanto el factor de disponibilidad de planta no es afectado por los trabajos de estimulación. La totalidad de los hidrocarburos contaminados generados y los productos químicos no-polares inyectados son recuperados y enviados a batería para su procesamiento y comercialización. El proceso de la presente solicitud contribuye a mejorar el medio ambiente, porque evita el envío a pozo letrina de hidrocarburos contaminados y productos químicos gastados.

El proceso de la presente invención tiene las siguientes ventajas sobre el arte anterior: 1.- La alineación del pozo intervenido a batería se efectúa de forma rápida. Iniciándose la entrega de la producción del pozo, en un tiempo más corto. Esto favorece elevar el factor de disponibilidad de planta. 2.- Se reducen los transportes de camiones pipas. Únicamente se envían a pozo letrina el agua congenita y los ácidos gastados. Con esto se evitan accidentes en carretera y se reduce el personal operativo en las operaciones en el pozo. 3.- Se recupera toda la producción de hidrocarburos contaminados y todos los productos químicos no-polares utilizados en el proceso de estimulación, en operaciones de reparaciones y en operaciones de limpiezas de pozos petroleros y con esto se eleva la producción petrolera diaria y se reduce la producción diferida. 4.- Como todo el volumen de hidrocarburos contaminados y productos químicos gastados se recuperan y se integran a la producción, se favorece la protección al medio ambiente, reduciendo la contaminación de los mantos freáticos.

¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ESPECIFICA EN CADA EFECTO TÉCNICO? DESVENTAJAS DEL ARTE PREVIO 1.- El arte previo ofrece tiempos de alineación a batería, mucho más largos, porque tiene que esperar que el pozo se limpie completamente, esto es que el hidrocarburo no se encuentre contaminado, para entonces alinear a batería. 2.- Durante el proceso de recepción de los retornos desplazados por el pozo despues de las operaciones de estimulación ácida y no ácida, de operaciones de reparaciones y de operaciones de limpiezas de pozos petroleros, toda la producción se envía a presas metálicas y luego a pozos letrinas, esto significa muchos viajes de los camiones pipas, aumentando por tanto los riesgos de accidentes en la carretera y requiriendo más personal operativo en pozo. 3.- Toda la producción generada durante el proceso post-estimulación se envía a pozo letrina, esta situación se mantiene hasta en tanto los hidrocarburos contaminados que desplaza el pozo, se ajustan sus parámetros fisicoquímicos. 4.- Como toda la producción de hidrocarburos contaminados y ácidos gastados se envían a pozo letrina, existe un impacto ambiental importante que puede contaminar los acuíferos en el subsuelo.

DIFERENCIAS ENTRE EL PRESENTE INVENTO Y EL ARTE PREVIO MÁS CERCANO. VENTAJAS DEL ARTE DE LA PRESENTE INVENCIÓN 1.- El proceso de la presente invención ofrece, a partir de una modalidad de configuración de equipo integrado sobre una plataforma móvil, la posibilidad de poder aplicar un tratamiento en sitio para la recuperación de hidrocarburos contaminados. 2.- Integra en línea, cuatro puntos de inyección de químicos y toma de muestra (mezclador), para el acondicionamiento del hidrocarburo contaminado. Es además, un sistema automatizado para el ajuste de pH. 3.-lntegra en línea un punto de inyección de chorro de agua para el lavado del hidrocarburo, solubilizando los ácidos contenidos en el fluido y permitiendo un ajuste rápido del pH general del fluido. 4.- Integra un sistema de recirculación en línea. La primera etapa de recepción de los productos químicos no polares mezclados con hidrocarburos contaminados son enviados a presa metálica para complementar su proceso de ajustes de parámetros. El flujo de hidrocarburo contaminado es ajustado en línea y enviado a batería. De forma paralela, los productos químicos no polares ya tratados, se integran en el flujo de los hidrocarburos tratados para su envío a batería.

¿CUALES SON LOS EFECTOS TECNICOS DE LAS DIFERENCIAS IDENTIFICADAS? VENTAJAS DE LA PRESENTE INVENCIÓN 1.- La alineación del pozo intervenido a batería se efectúa de forma rápida. Iniciándose la entrega de la producción del pozo, en un tiempo más corto. Esto favorece elevar el factor de disponibilidad de planta. 2.- El proceso de recuperación de hidrocarburos que se plantea, es un proceso móvil, de aplicación superficial y en línea y por tanto se puede aplicar a cualquier pozo petrolero, para casos de estimulaciones ácidas o no-ácidas, reparaciones de pozos petroleros y limpiezas de pozos petroleros, tratamiento de crudo pesado y semi-pesado (deshidratación y desalado), tratamiento de crudo con corte de agua elevado y recuperación de crudo a partir de aguas congénitas. 3.- El mezclador utilizado en el proceso de recuperación de hidrocarburos, permite tener un control sobre el acondicionamiento del fluido a tratar. Permite acondicionar el flujo para su deshidratación y desalado. 4.- El anillo de recirculación, permite la recuperación de los productos químicos gastados, como fase oleosa y que finalmente se tiene la oportunidad de reinyectarlos y ser enviados a baterías junto con los hidrocarburos tratados, para su comercialización. 5.- El proceso ofrece la vía adecuada para aplicar un flujo de agua limpia y solventes, según sea el caso, lo que permite aplicar lavados y recuperar y solubilizar entidades químicas específicas. 6.- Se recupera toda la producción de hidrocarburos contaminados y todos los productos químicos no-polares utilizados en el proceso de estimulación, con esto se eleva la producción petrolera diaria y se reduce la producción diferida. 7.- Como todo el volumen de hidrocarburos contaminados y productos químicos gastados se recuperan y se integran a la producción, se favorece la protección al medio ambiente, reduciendo la contaminación de los mantos freáticos.

¿CUAL ES LA DIFERENCIA ESPECIFICA EN CADA EFECTO TECNICO? DESVENTAJAS ADICIONALES DEL ARTE ANTERIOR 1.- El arte previo ofrece tiempos de alineación a batería, muchos más largos, porque tiene que esperar que el pozo se limpie completamente, esto es que el hidrocarburo no se encuentre contaminado, para entonces alinear a batería. Esto se evita con nuestro tratamiento que se efectúa in situ y en línea. 2.- Durante el proceso de recepción de los retornos desplazados por el pozo después de la estimulación, toda la producción se envía a presas metálicas y luego a pozos letrinas, esto significa muchos viajes de los camiones pipas, aumentando por tanto los riesgos de accidentes en la carretera y requiriendo más personal operativo en pozo y más costos de operación. Esto se evita con nuestro tratamiento que se efectúa in situ y en línea. 3.- Toda la producción generada durante el proceso post-estimulación se envían a pozo letrina; esta situación se mantiene hasta tanto los hidrocarburos contaminados que desplaza el pozo, se ajustan sus parámetros fisicoquímicos. Esto se evita con nuestro tratamiento que se efectúa in situ y en línea. 4.- Como toda la producción de hidrocarburos contaminados y ácidos gastados se envían a pozo letrina, existe un impacto ambiental importante que puede contaminar los acuíferos en el subsuelo. Esto se evita con nuestro tratamiento que se efectúa in situ y en línea.

OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN Es un objetivo principal de la presente invención el de proporcionar un proceso para la recuperación de hidrocarburos en operaciones de estimulación ácida y no ácida de pozos petroleros en explotación.

Es otro objetivo de la presente invención, el de proporcionar un proceso para la recuperación de hidrocarburos en operaciones de reparación de pozos petroleros con base en una con base en una modalidad preferida de configuración de equipo de proceso.

Otro objetivo más de la presente invención es el de proporcionar un proceso para la recuperación de hidrocarburos en operaciones de limpiezas de pozos petroleros con base en una modalidad preferida de configuración de equipo de proceso.

Es un objetivo más de la presente invención el de proporcionar un sistema versátil para la recuperación de hidrocarburos con base en una modalidad preferida de configuración de equipo de proceso.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una mejor comprensión de la presente invención, ésta se describe con base en una modalidad preferida ilustrada en las figuras que acompañan esta descripción y en donde: La Figura 1, es una vista convencional de un diagrama de etapas del proceso de recuperación de hidrocarburos en operaciones de estimulaciones ácidas y no-ácidas de pozos petroleros; de operaciones de reparación de pozos petroleros y de operaciones de limpiezas de pozos petroleros que se realizan con base en una modalidad preferida de configuración de equipo de proceso.

La Figura 2 es una vista convencional del diagrama de flujo del proceso de recuperación de hidrocarburos en operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros; de operaciones de reparación de pozos petroleros y de operaciones de limpiezas de pozos petroleros que se realizan con base en una modalidad preferida de configuración de equipo de proceso, mostrando los equipos principales y algunos menores detalles de los mismos.

MODALIDAD PREFERIDA DE LA INVENCIÓN La presente invención se describe con base en una modalidad preferida en la que: Es de entenderse que la invención no se limita en su aplicación a los detalles de la construcción y la disposición de los componentes que se establecen en la presentación de acogida o ilustrada en los dibujos.

Se hace mención, salvo disposición en contrario, que todos los términos téenicos o científicos utilizados en este documento tienen el mismo significado que comúnmente tienen personas con conocimientos de las artes de la invención. Los métodos y los ejemplos proporcionados en este documento son ilustrativos y no pretenden ser una limitación.

En una modalidad preferida de la presente invención, se conjuntan en una sola configuración de equipo, las aplicaciones del proceso así descrito para la realización de objetivos u operaciones relacionadas con operaciones de estimulaciones ácidas y no ácídas de pozos petroleros; de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros. La configuración puede ser en cada caso fija, semifija o móvil; compacta o modular.

En referencia a la Figura 1 , el proceso de recuperación de hidrocarburos en operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros; de operaciones de reparación de pozos petroleros y de operaciones de limpiezas de pozos petroleros, está agrupado en las etapas siguientes: 1 RECEPCIÓN EN LÍNEA DE RETORNOS DE POZOS MEZCLADOS. .- El proceso inicia con la interconexión mecánica (1) de los equipos con la tubería de producción del pozo. Este proceso puede ser aplicado a cualquier pozo que se le hayan realizado trabajos de estimulación acida ó no-acida; de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; este flujo se integrara a los demás equipos a través de tuberías. Todos los equipos, tuberías y materiales utilizados son a prueba de H2S. 2 ACONDICIONAMIENTO FISICOQUlMICO. En esta etapa se muestrean los parámetros fisicoquímicos de los retornos y de acuerdo con ellos, se acondiciona el flujo de los retornos mediante la inyección de productos químicos acondicionadores (2-3) y por la inyección de agua limpia (2-1) acondicionada térmicamente para solubilizar los compuestos polares y al mismo tiempo se inyectan productos químicos gastados originados (2-2) en las operaciones del pozo. 3 ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO. En esta etapa se realiza un calentamiento en serie que facilitará la separación por fases del flujo así acondicionado. 4 SEPARACIÓN TRIFÁSICA. En esta etapa se realiza la separación por fases de los componentes mezclados y acondicionados del flujo en un separador trifásico, fase oleosa no polar (A), fase acuosa polar (B), fase gaseosa (C). 5 CONTROL DE PARÁMETROS DE PROCESO (EN ENTRADA DE RETORNOS (5-1), ETAPAS DE PROCESO Y SALIDA DE FLUJOS PROCESADOS). Todas las etapas de operaciones del proceso están monitoreadas y controladas electrónicamente, automatizadas, y comprenden el muestreo, el control de parámetros de proceso y la corrección de los mismos, operándose el funcionamiento de los componentes y equipos para hacer las acciones de corrección de los parámetros de proceso en las líneas y equipos , a modo de controlar la eficacia del proceso y la calidad de los productos, en beneficio de la recuperación de los insumos y productos y de la protección al medio ambiente. 6 RECIRCULACION A TRATAMIENTO. Esta etapa del proceso cierra el círculo de previsiones y medidas de control de proceso en todas sus etapas para evitar el desperdicio de insumos y productos del mismo y aumentar más aún la eficacia económica y los beneficios ambientales que otorga el proceso, mediante la anterior etapa de control de parámetros de proceso..

En referencia a la Figura 2, tenemos que: 1.- El proceso inicia con la interconexión mecánica (1) de los equipos con la tubería de producción del pozo. Este proceso puede ser aplicado a cualquier pozo que se le hayan realizado trabajos de estimulación acida o no-acida, para deshidratación y desalado de hidrocarburos pesados y semi-pesados y en el tratamiento de corrientes de hidrocarburo con alto contenido de agua y recuperación de crudo a partir de aguas congénitas. Este proceso está diseñado para soportar pozos con presiones en cabeza de 3,000 a 5000 psig. A partir de este punto, el proceso, va a recibir todos los retornos de productos químicos gastados e hidrocarburos contaminados; este flujo se integrara a los demás equipos a través de tuberías. Todos los equipos, tuberías y materiales utilizados son a prueba de H2S. 2.- Inmediatamente después de la tubería de interconexión con el pozo, se tiene una válvula de seguridad (2) calibrada a 5000 psig, actuada neumáticamente con gas nitrógeno, que se cierra automáticamente; en caso que se genere una sobrepresión del pozo hacia el proceso, el tiempo de respuesta para el cierre de esta válvula de seguridad en caso de emergencia es de 3 segundos. 3.- Esta tubería de proceso que esta interconectada con la salida de producción del pozo, se interconecta con red de tubería hasta un mezclador (3) integrado por puertos de inyección que tiene cuatro entradas de ½”, controladas por válvulas de aguja de ½" de diámetro y soporte de 5000 psig de presión. En este mezclador, se tienen habilitados los siguientes puntos: 3a) punto de salida para la toma de muestra del fluido que viene del pozo, esto permite caracterizar el fluido que está desplazando el pozo, si es hidrocarburo o producto químico o una mezcla de los dos, y medición de los parámetros fisicoquímicos. 3b) Un punto para la inyección del producto químico neutralizante. Aquí se interconecta un tren de bombas de inyección de producto químico (5-2), que tiene la capacidad de inyectar desde 10 ppm hasta 1000 ppm, los niveles de concentración de producto químico neutralizante, van a depender del pH que tiene el fluido del pozo. En este punto se tiene instalado un medidor de pH automatizado (6), que mediante de una señal de 4-20 mamp. se controla una válvula electro actuada, que ajusta los volúmenes de inyección hasta alcanzar un pH=7. 3c) Un punto para la inyección del producto químico rompedor de emulsión, de tal forma que se inicia el proceso de desenmulsificación (5), esto para ajustar los niveles de emulsión natural que se tiene en el fluido del pozo. 3d) un punto para futuras aplicaciones 4.- El mezclador (3), se interconecta con tubería de proceso a un choke manifolds (4) de 2”de apertura variable, integrado por dos chokes laterales de 1” abertura total (full open) y válvulas macho de 2”. Este choke manifolds (4) permite el envío del flujo del pozo por cualquiera de los dos extremos y permite la inyección de fluidos por los extremos superiores, con entradas a 2”. En este punto se controla la presión en toda la línea de proceso y previene que llegue una sobre-presión a los equipos aguas arriba. Este choke manifolds (4) tiene un soporte de presión de 15,000 psig. 5.- En la entrada de 2” superior derecha del choke manifolds (4), se interconecta tubería de 2” que viene de una presa metálica (8) llena de agua limpia (8). A través de esa tubería de 2” y con una válvula controladora (7), se inyecta al interior del choke manifolds un chorro de agua limpia que impacta el fluido que viene del pozo. La relación volumétrica de agua inyectada es de 0.5 barril de agua por cada 5 barriles de fluido del pozo. En éste punto se disuelven los productos químicos polares (ácidos gastados) en el agua inyectada y los productos químicos no polares se mantienen en la fase oleosa. Esta etapa, que se puede considerar como de lavado con agua limpia, contribuye significativamente a la recuperación de los productos químicos no-polares y su integración al flujo de hidrocarburos y a un ajuste rápido del pH en el agua libre de los hidrocarburos tratados. 6.- En el choke manifolds (4), el fluido va tiene disuelto v reaccionando los productos químicos neutralizantes v el rompedor de emulsión. Luego, se interconecta el choke manifolds (4) con una tubería de proceso en diagonal que incluye puntos de medición de temperatura y presión. Inmediatamente, todo el fluido que viene del choke manifolds (4), se envía a un juego de dos calentadores en línea (line heater) (9), éstos calentadores pueden utilizar como combustible gas natural o gas propano, tienen una capacidad calorífica total de 1, 000,000 de btu. Esta etapa se conoce como etapa de acondicionamiento. El calentamiento a temperaturas entre los 85°c y los 100°c, El tiempo de residencia del fluido al interior del line heater (9) se ve favorecido, porque los calentadores (9) están compuestos por tuberías de 2” en forma ondulada, el flujo primero entra a un line heater (9) y después a partir de un arreglo de tuberías ingresa al otro line heater (9) para terminar el proceso de calentamiento. 7.- Con el flujo ya acondicionado con temperatura v la adición de neutralizantes v rompedores de emulsión, se interconecta el sistema de calentamiento con el equipo separador trifásico (10), para enviar el flujo acondicionado. En el separador trifásico (10), el flujo ingresa para que se desarrolle la separación hidrocarburo-gas-agua. El gas separado se recupera y se envía a batería (11). Al hidrocarburo separado, en línea se le miden el pH y los niveles de emulsión, si cumple con los parámetros requeridos se envía a batería (17), en caso contrario se recircula (16) y se regresa a proceso (14). El agua recuperada contiene todos los ácidos gastados neutralizados (estimulación acida), se envía a presa metálica (13) para su reinvección en POZO letrina. Se tienen equipo electrónico para la medición del volumen de gas recuperado, del hidrocarburo y del agua recuperada.

Esta recirculación (16) de fluidos en el proceso de tratamiento de los retornos de operaciones de estimulación ácida y no ácida, de reparaciones y de limpiezas de los pozos petroleros, con base en una modalidad de configuración de equipo, funciona de la siguiente manera: 7.1.- Recepción v tratamiento de los productos químicos gastados. Después de aplicarse el proceso de estimulación, el pozo petrolero inicia el desplazamiento de los productos químicos gastados. Este volumen de productos químicos gastados, inicia su ingreso al equipo. A estos productos químicos gastados se les aplica la inyección de químicos para modificar sus parámetros fisicoquímicos, esto acondiciona y mejora su proceso de separación. Después, este fluido acondicionado ingresa al separador trifásico (10). La fase oleosa separada, se envía al tanque de proceso (14), para complementar su acondicionamiento. 7.2.- Recepción v tratamiento de hidrocarburos contaminados. Cuando el pozo petrolero, termina de desplazar los productos químicos gastados, se inicia el aporte natural del pozo petrolero. El hidrocarburo recibido está contaminado y bajo esta condición se ingresa al proceso, en línea; se le aplican las acciones químicas y mecánicas para acondicionar el flujo. El primer volumen de hidrocarburo contaminado, que no cumple los parámetros de control se envía al tanque de proceso (14). Se ajustan los parámetros de control y se envía toda la producción de hidrocarburos ya tratados y acondicionados a batería (no mostrada), esto es a proceso para su posterior comercialización. 7.3.- Recirculación (16) de los productos químicos gastados tanque de proceso (14). Al mismo tiempo que se envía a batería (no mostrada) el hidrocarburo tratado, los productos químicos gastados (fase oleosa recibida del separador trifásico), se recirculan hacia el proceso, impulsados por la bomba (15) y controlados por la válvula controladora (7), esto resulta en que toda la fase oleosa (productos químicos gastados no-polares), se envían a batería conjuntamente con los hidrocarburos tratados.

El agua recuperada contiene todos los ácidos gastados neutralizados (estimulación acida), se envía a presa metálica (no mostrada) para su reinvección en POZO letrina (no mostrado). Se tienen equipos electrónicos (no mostrados) para la medición del volumen de gas recuperado, del hidrocarburo líquido y del agua recuperada.

El anillo de recirculación (16) cuenta con una tercera unidad de tratamiento termico (21) para el flujo de agua proveniente de la presa metálica (8), colocada entre ésta y el choke manifolds (4), previo a los calentadores en línea (9), con el objetivo de acondicionar térmicamente el agua y mejorar la eficiencia del lavado del flujo de los retornos de pozo que se realiza en el choke manifolds (4) y el agua recuperada (13) contiene todos los ácidos gastados neutralizados (estimulación acida), se envía a presa metálica (no mostrada) para su reinyección en pozo letrina (no mostrado), operaciones todas controladas mediante equipos electrónicos (no mostrados) para la medición del volumen de gas recuperado (11), del hidrocarburo líquido (12 ) y del agua recuperada (13).

Se hará evidente para aquellos expertos en el arte, que pueden realizarse innumerables modificaciones a la presente invención sin desviarse del espíritu y alcance de la misma, por lo que ésta debe ser considerada en su sentido más amplio y no limitativo.

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito así la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama en propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1 Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; caracterizado por estar integrado por las siguientes etapas principales: recepción en línea de retornos de flujos efluentes resultantes de operaciones de estimulación ácida de pozos petroleros, reparaciones de pozos petroleros y limpiezas de pozos petroleros; control automatizado de parámetros fisicoquímicos de proceso en recepción, acondicionamiento, tratamiento y recirculación de los flujos de entrada y salida del proceso de recuperación; acondicionamiento fisicoquímico de retornos; acondicionamiento térmico en línea; y separación trifásica con recirculación de fluidos deficientes o gastados al proceso; la configuración de los equipos comprendiendo las etapas puede ser fija, semifiia o móvil: compacta o modular.

2.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado por que todas sus etapas: recepción de retornos en planta, acondicionamiento fisicoquímico y térmico de los retornos, separación trifásica de productos, recirculación al proceso de productos químicos deficientes o gastados y acondicionamiento final de productos recuperados, están controladas automatizadas y comprenden el muestreo, el control de parámetros de proceso y la corrección de los mismos mediante acciones correctivas en las líneas v equipos del proceso.

3.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la etapa de recepción en línea de retornos mezclados de flujo resultante de operaciones de estimulación ácida de pozos petroleros, reparaciones de pozos petroleros y limpiezas de pozos petroleros; etapa que consiste de la conexión de una línea de recepción conectada a la boca del pozo petrolero y del bombeo de los retornos a un mezclador provisto de cuatro entradas que controla la etapa de acondicionamiento fisicoquímico del influente recibido.

4.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; de conformidad con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque en la etapa del acondicionamiento fisicoquímico de los retornos, se les aplican a estos las acciones químicas y mecánicas para acondicionar el flujo ; el primer volumen de hidrocarburo contaminado, que no cumple los parámetros de control de entrada se envía al tanque de proceso para su acondicionamiento donde se ajustan los parámetros de control y se envía toda la producción de hidrocarburos ya tratados y acondicionados a batería, esto es, a proceso para su posterior comercialización.

5.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; de conformidad con las reivindicaciones 1, 2, 3 y 4, caracterizado porque en la etapa del acondicionamiento fisicoquímico de los retornos, cuando el pozo petrolero termina de desplazar los productos químicos gastados, se inicia el aporte natural del pozo petrolero, el aporte se envía en línea a un mezclador, a cargo de las operaciones principales de la etapa, que está integrado por un cuerpo hueco provisto de cuatro puertos, que son cuatro entradas de ½”, controladas por válvulas de aguja de ½” de diámetro y soporte de 5000 psig de presión. El mezclador utilizado en el proceso de recuperación de hidrocarburos, permite tener un control sobre el acondicionamiento del fluido a tratar. En este mezclador, se tienen habilitados los siguientes puntos: a) punto de salida para la toma de muestra del fluido que viene del pozo, esto permite caracterizar el fluido que está desplazando el pozo, si es hidrocarburo o producto químico o una mezcla de los dos, y medición de los parámetros fisicoquímicos de entrada al proceso. b) un punto para la inyección del producto químico neutralizante. Aquí se interconecta un tren de bombas de inyección de producto químico, que tiene la capacidad de inyectar desde 10 ppm hasta 1000 ppm; los niveles de concentración de producto químico neutralizante a inyectar, van a depender del pH que tiene el fluido del pozo. En este punto se tiene instalado un medidor de pH automatizado que mediante de una señal de 4-20 mamp controla una válvula electro actuada, que ajusta los volúmenes de inyección hasta alcanzar un pH=7. c) Un punto para la inyección del producto químico rompedor de emulsión, de tal forma que se inicia el proceso de desenmulsificación , esto para ajustar los niveles de emulsión natural que se tienen en el fluido del pozo , acondicionándolo primariamente para su posterior separación, d) un punto para aplicaciones futuras.

6.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; de conformidad con las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado por que en la etapa de acondicionamiento fisicoquímico de los retornos, se les aplica un flujo de agua limpia que permite aplicar lavados y recuperar y solubilizar entidades químicas específicas de carácter polar (productos químicos neutralizantes), mediante la inyección de una corriente de agua limpia en un choke manifolds que recibe en línea con el mezclador, el flujo de retornos procedentes de este, acondicionados previamente por inyección de productos químicos acondicionadores.

7.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; de conformidad con las reivindicaciones 4, 5, y 6, caracterizado por que la etapa del acondicionamiento fisicoquímico de los retornos va seguida de una etapa de acondicionamiento térmico, consistente en proporcionar energía calorífica al flujo de los retornos acondicionados previamente y con pH regulado y monitoreado, provenientes del choke manifolds, ingresando a dos calentadores conectados en línea, para facilitar su procesamiento en un separador trifásico en línea.

8.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros; caracterizado por una cuarta etapa de separación por fases de los retornos acondicionados fisicoquímicamente y térmicamente, que se canalizan de los calentadores en línea a un separador trifásico que produce la recuperación de una primera fase gaseosa de hidrocarburos, una segunda fase acuosa que contiene productos químicos polares y una tercera fase oleosa que contiene hidrocarburos recuperados y productos químicos no polares.

9.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación acida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petroleros, de conformidad con la reivindicaciones 2 y 8; caracterizado por contar con un anillo de recirculación, que permite la recuperación de los productos químicos gastados, como fase oleosa y que finalmente se tiene la oportunidad de reinyectarlos al proceso y de ser enviados procesados y vueltos a recuperar, a baterías junto con los hidrocarburos tratados, para su comercialización; anillo en donde la recirculación de los productos químicos gastados hacia dentro y hacia afuera del tanque de proceso, permite que, al mismo tiempo que se envía a batería el hidrocarburo tratado, los productos químicos gastados (fase oleosa recibida del separador trifásico), se recirculen hacia el proceso para ser acondicionados, impulsados por una bomba y controlados por una válvula controladora, teniendo como resultado que toda la fase oleosa (productos químicos gastados no-polares), se envía a batería conjuntamente con los hidrocarburos tratados.

10.- Proceso en sitio de recuperación de hidrocarburos provenientes de flujos resultantes o retornos de operaciones de estimulación ácida y no-ácida de pozos petroleros, de operaciones de reparaciones de pozos petroleros y de limpiezas de pozos petrolero, de conformidad con la reivindicaciones 2 y 9, caracterizado por contar en el anillo de recirculación con una tercera unidad de tratamiento térmico para el flujo de agua proveniente de la presa metálica, colocada entre ésta y el choke manifolds, previo a los calentadores en línea, con el objetivo de acondicionar térmicamente el agua y mejorar la eficiencia del lavado del flujo de los retornos de pozo que se realiza en el choke manifolds y el agua recuperada contiene todos los ácidos gastados neutralizados (estimulación acida), se envía a presa metálica para su reinyección en pozo letrina, operaciones todas controladas mediante equipos electrónicos para la medición del volumen de gas recuperado, del hidrocarburo líquido y del agua recuperada.