pungarayacu presentacion

7/27/2019 PUNGARAYACU PRESENTACION

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Ing. Fausto Ramos Aguirre M.Sc. MGH - Profesor
http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=ute,+facultad+de+ingenieria&source=images&cd=&cad=rja&docid=9wNqmk6D5EE2WM&tbnid=3QzHY7ahCmOnrM:&ved=0CAUQjRw&url=http://repositorio.ute.edu.ec/handle/123456789/1&ei=wYk0UdvfJOfW0gGuz4CwBA&bvm=bv.43148975,d.dmQ&psig=AFQjCNFGHKvOrX_fN40GxxBUxi6p8Aplow&ust=1362484029806802


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El campo Pungarayacu contiene la mayor acumulacin de crudo de lacuenca Oriente con alrededor de 7000 millones de barriles. El nombredel Campo como el de otros lugares adyacentes fue tomado de uno de

los ros que lo cruzan y cuyo significado en quechua es, ro (yacu) ybrea (pungara).

CEPE (Corporacin Estatal Petrolera Ecuatoriana), antecesora de

Petroecuador, realiz el levantamiento geolgico del rea.

Entre 1979 - 1981, se realizaron estudios de semidetalle en un rea de240 Km2. Se realizaron las primeras perforaciones en el campo en un

nmero de 15 pozos, resultando todos estos positivos y que sirvieronpara estudiar la estructura del rea y obtener los parmetrospetrofsicos que facilitaron el clculo de las reservas.


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Columna estratigraficapozo 3 campo

Pungarayacu Ecuador


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Se perforaron un total de 26 pozos exploratorios con ncleos completos,logrando evaluar hidrocarburos pesados muy importantes para el pas.

El Campo Pungarayacu se caracteriza estructuralmente por ser un

anticlinal fallado cuyo eje buza en direccin Sur - Suroeste; y quepaulatinamente hacia el Oeste cambia a un sinclinal marginal con ejeparalelo a la Cordillera de los Andes y que por sus caractersticas hapermitido el entrampamiento del crudo.

El Campo Pungarayacu est localizado en la provincia del Napo, en el

flanco Este de la Cordillera Oriental, ubicado a aproximadamente 110Km al Sureste de Quito. Est limitada al Norte y Oeste por el intrusivograntico de Abitagua Guacamayos, al Sur con el Ro Napo, al Este elRo Holln y abarca un rea de 240 km2.


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COORDENADAS GEOGRFICAS Y MTRICAS


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CARACTERISTICAS DEL YACIMIENTO Y FLUIDO.

CARACTERISTICAS LITOLOGICAS ARENA HOLLN

El material til que se halla conformado el yacimiento es la areniscabituminosa de la Formacin Holln que se presenta en Holln Superior,Medio e Inferior.

El yacimiento se encuentra en la Formacin Holln, a profundidades quevan de 0 3.28 pies desde la superficie, variando de Norte a Sureste conuna relacin directa entre la topografa, y el espesor de la sobrecargadestacndose en este reservorio tres cuerpos de areniscas.

Las arenas del miembro inferior constituyen el cuerpo ms importantedel reservorio, con un espesor que vara entre 75.50 y 187 pies.


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Las arenas del miembro medio de la Formacin Holln estn separadasdel inferior por una capa impermeable de limolitas y arcillolitas, suespesor vara de 68.9 137.8 pies, con cambios de permeabilidad yporosidad, tanto en sentido vertical como en sentido horizontal.

Las arenas del miembro superior estn separadas en su parte inferiorpor una capa de lutitas y en la parte superior por calizas o lutitascalcreas pertenecientes a la Formacin Napo, el espesor de arena varade 9.84 39.36 pies.


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Principales caractersticas litolgicas de la arenisca Holln

1. Color gris claro

2. Grano fino a medio3. Forma subangular4. Seleccin regular a buena5. Cemento silicio6. Porosidad igual a 22.4%7. Saturacin de agua de 45%.8. Espesor promedio de la estructura de petrleo (h0) de 295 pies9. Presin inicial (P) 2708 psi10. Gravedad API de 4 12

11. rea de 59305.3 acres.


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RESERVAS

Reserva de mineral es todo el material til que se encuentra en unyacimiento y que puede ser explorado en diferente grado de acuerdocon lo cual se divide en diferentes categoras.

Reservas PosiblesSon aquellas reservas de mineral que se pueden calcular con datos

geofsicos y geolgicos, sin perforar un pozo.

Reservas ProbadasSon aquellas reservas de mineral que se calculan perforando pozos y al

encontrar petrleo, se pueden realizar pruebas de produccin y ascalcular un radio de drenaje alrededor del pozo.

Reservas ProbablesSon aquellas reservas de mineral que se encuentran hacia el lmite del

reservorio.


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Reservas PrimariasSon las reservas que se pueden recuperar mediante la propia energadel yacimiento o con levantamiento artificial.

Reservas SecundariasSon aquellas reservas que se recuperan utilizando diferentes mtodosde recobro para aumentar la energa del reservorio, ya sea por inyeccinde agua o gas.

Reservas MejoradasSon las reservas en las que utilizamos mtodos mejorados derecuperacin como son: la inyeccin de polmeros, de CO2, bacterias, uotros.


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Clculo de Reservas

Clculo del Petrleo in SituSe utilizar la frmula del mtodo volumtrico:


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Los parmetros que intervienen en la frmula, se obtienen en base alos mapas de porosidad, de saturacin de hidrocarburos, profundidadesaproximadas de sobrecarga y de espesores netos de la Formacin Holln.


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El clculo del rea, se obtiene del mapa topogrfico Los valoresobtenidos son los siguientes:

Reemplazando en la frmula inicial del mtodo volumtrico tenemos:


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Calculo de Reservas ExistentesFactor de Recuperacin, (Fr)

El Factor de Recuperacin es un parmetro muy importante para el

clculo de las Reservas, pues se trata del porcentaje del volumen depetrleo original en el yacimiento que puede ser extrado o recuperado.

De esta manera, su valor depende de las caractersticas petrofsicas y de

fluidos del yacimiento, del mecanismo de produccin y principalmentedel mtodo de recuperacin ya sea en condiciones primarias,secundarias o mejoradas.

Se asume que se lograra recuperar el 26% del Petrleo in situ, puestoque se trata de un crudo extra pesado, quedando unas reservasprobadas de:


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CARACTERISTICAS FISICO-QUIMICAS DEL CRUDO DE PUNGARAYACU

Los valores para ladescripcin fsico -qumica del petrleo de

Pungarayacu fuerontomados de anlisisrealizados a 27 muestrasrecogidas del taludnorte de la carreteraHolln - Loreto -Coca,

cerca del kilmetro 3,5en el margen orientaldel ro Chontayacu.


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EXPLORACIN DEL YACIMIENTO

En la zona norte del Campo Pungarayacu, CEPE ahoraPETROPRODUCCIN, seleccion una zona de 500 Km2, para la

elaboracin de un mapa geolgico a escala 1:25.000; no se pudieroncorrer lneas ssmicas debido a lo somero del yacimiento y a su gransobrecarga, por lo que se efectuaron perforaciones de muestreo, con elobjeto de interpretar la estructura y obtener los parmetros petrofsicosdel yacimiento, que faciliten el clculo preliminar de las reservas depetrleo existentes.

Paralelamente se elaboraron ms de 100 columnas geolgicas a lo largode los ros principales de la zona. Por las condiciones topogrficas,

geolgicas, geotcnicas y petrofsicas, as como por la proximidad a lava Holln - Loreto - Coca, que atraviesa el campo, se ha elegido elsector ubicado entre los pozos 1 - 3 para realizar el sistema deexplotacin a cielo abierto de las areniscas bituminosas de la Formacin

Holln.


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MTODOS DE RECUPERACIN DE CRUDOS PESADOSMEDIANTE INYECCIN DE VAPOR

Los detalles, procesos, equipos, calculos y mas acerca de los diferentesprocesos termico para Aplicar a la recuperacion del crudo extrapesadode Pungarayacu, se estudian en el transcurso de la materia,especialmente las propiedades de la roca y de los fluidos.

Se ha propuesto los metodos de Inyeccion continua de vapor y deInyeccion ciclica de vapor para la recuperacion de crudo somero; unavez que este crudo este en superficie se debera tratarlo en lasfacilidades en una planta termoquimica en la cual por crackeo se

convierte el petroleo pesado en petroleo liviano (tecnologia HTL Heavyto light.

A continuacion se describira las facilidades para la perforacion depozos horizontales para la produccion

El i b i d l d d j d l d d


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El mecanismo bsico del proceso de drenaje parte de que la gravedadest siempre presente en el yacimiento, siendo la principal fuerzaconductora para el movimiento del petrleo asistido por vapor.

Inyectando vapor a travs de un pozo horizontal este tendera a subir,mientras que el condensado junto con el crudo caliente por ser mspesados tendran la tendencia a moverse hacia abajo; facilitando suremocin en forma continua. Si dichos lquidos son drenados de manera

controlada tambin nos permitira regular el crecimiento de la zona devapor evitando que el vapor sobrelleve al yacimiento.

Lo atractivo de este proceso es que la cmara de vapor se extiendegradualmente y permite el drenaje de un rea muy grande, aconsecuencia de que los lquidos removidos dejan un espacio mayorentre los poros para ser ocupados por el vapor.

DRENAJE CONTINUO DE PETRLEO Y CONDENSADO


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DRENAJE CONTINUO DE PETRLEO Y CONDENSADO

El calor liberado es conducido hacia las arenas ms fras donde calientael petrleo y le permite drenar por gravedad, creando una ventajaimportante dentro de la cmara de vapor como es el mantener lapresin esencialmente constante. Inicialmente se tiene que la zona de

vapor crece ms rpido hacia arriba alcanzando el lmite superior delyacimiento; posteriormente la zona de vapor se extiende lateralmente.Como resultado de ello, se tiene que la Saturacin de petrleo residual(Sor) decrece a medida que avanza el tiempo de produccin.


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S d l


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Sor se determina por la siguiente ecuacin:

MTODO DE INYECCIN CCLICA DE VAPOR


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MTODO DE INYECCIN CCLICA DE VAPOR

El Mtodo de Inyeccin Cclica de Vapor fue descubiertoaccidentalmente por la compaa Shell en Venezuela, en donde se

inyect vapor en el yacimiento por un perodo de una a cuatro semanasy luego se puso al pozo en produccin. Posteriormente en las dcadasde los 60 y 70 ste mtodo se torno en un proceso de extraccintrmico muy usual en especial en los crudos pesados de California y dela Costa Bolvar en Venezuela, mantenindose con dicha tendencia laaplicacin para los tiempos actuales.

Para la aplicacin de ste mtodo se debe considerar:

Yacimientos sobre los 5000 pies de profundidad (mediante el uso de tuberas

aisladas de determina la profundidad). Formaciones poco consolidadas. Espesores netos entre 50 y 100 pies. Gravedad del crudo entre 10 y 20 API. Petrleos en sitio, mayores a 600 bls/ acre-pie


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crudos pesados, extra-pesados, variacion de la viscosidad con la temperatura


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Una de las principales ventajas del Mtodo de Inundacin de Vapor es


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Una de las principales ventajas del Mtodo de Inundacin de Vapor, esque sus recuperaciones de petrleo alcanzan niveles del 50 por ciento,razn por la cual es uno de los mtodos ms aplicados en larecuperacin de crudos pesados.

EFECTO DE LA INUNDACIN DE VAPOR.

Adi i l t t f i t t t l d l i t


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Adicionalmente, otro fenmeno importante acta en el desplazamientopor inyeccin de vapor, siendo ste, la destilacin de las fraccionesrelativamente livianas en el crudo por el vapor.

La destilacin ocasiona a que la fase de vapor no est compuestanicamente por vapor de agua sino tambin por vapores dehidrocarburos condensables. De ste modo, cierta cantidad dehidrocarburos ayudados por un empuje por drenaje gravitacional se

condensar junto con el vapor de agua, mezclndose con el crudooriginal y por lo tanto, aumentando la cantidad de fraccionesrelativamente livianas en el petrleo residual.

Esta cantidad de fracciones livianas conduce parte del petrleo atrapadoa travs del agua condensada. As mismo, el vapor libera todas lasfracciones remanentes del crudo, dejando una menor cantidad depetrleo residual. La recuperacin por la destilacin con vapor dependede la composicin del petrleo envuelto, y puede alcanzar hasta el 20%

del petrleo en situ.


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Un pozo de produccin y uno de inyeccin conforman pozos gemelos


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Un pozo de produccin y uno de inyeccin conforman pozos gemelos.Estos pozos horizontales sern perforados a una Profundidad TotalVertical (TVD) apropiada y luego direccionados a una seccin tangencialhorizontal que apuntar a la zona(s) de ubicacin del crudo. La

perforacin y complecin, incluye la compra, entrega e instalacin delequipo de completacin, con mtodos ptimos de extraccin artificial.

Pozos Horizontales como Medio de Inyeccin y Produccin

Antecedentes de los pozos horizontales

Para el caso de los mtodos trmicos como recuperacin mejorada depetrleo pesado, los pozos horizontales han proporcionado resultadossatisfactorios ya que se logra inyectar una mayor tasa de vapor debido aque el pozo tiene una amplia zona de contacto con el yacimiento.Paralelamente las cadas de presin en un pozo horizontal son menoresque en un vertical. Una norma aceptada para estimar la tasa de

inyeccin de vapor a traves de una perforacion horizontal es considerar


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Tipos de Pozos Horizontales


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Tipos de Pozos Horizontales

Los pozos horizontales son un tipo especial de pozos direccionales, losmismos que en su mayor parte, su configuracin se encuentra descritaen trminos de la geometra del hueco y de la curva.

Geometra del hueco

La geometra de un solo Pozo Horizontal, que se refiere obviamente a laexistencia de un solo pozo perforado lateralmente. Donde para unalongitud lateral de 1500 pies o menos, tiene un costo sumamente bajopor cada pie, igualmente presta una mayor facilidad para completarlo y

estimularlo; sin embargo, las caractersticas del yacimiento puedenrequerir de un diseo algo complejo.

Ramificacin Lateral - Este tipo de pozo permite incrementar la tasa


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Ramificacin Lateral.- Este tipo de pozo permite incrementar la tasade flujo de un yacimiento de alta calidad, donde el rea expuesta es elms importante parmetro. El pozo lateral mltiple permite incrementarel rea expuesta con el yacimiento sin tener necesidad de incrementar

su longitud lateral. El primer hoyo es perforado similarmente como unsolo pozo, luego se retrocede la broca en la parte lateral hasta un punto(kick-off point) donde se iniciara ha perforar el prximo ramal.

Doble Pozo Lateral Opuesto.- ofrece mayores ventajas que el deramificacin lateral, debido a que ha incrementado su longitud efectivapero sin considerar el costo inherente que representa.

Los Pozos Laterales Paralelos.- Permiten una produccinsimultnea de yacimientos que se encuentran separados verticalmente.


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Geometra de la Curva

Como con la geometra del hueco, existe una diversa variedad en geometras para lacurva; las que se encuentran definidas de dos maneras; una por la tasa de

construccin, la cual es la tasa de cambio del ngulo del hueco por cada 100 pies deprofundidad perforado, la segunda manera por la longitud del radio, la cual se da porel cambio requerido en la profundidad vertical en metros para ir de 0 a 90. Noobstante, las curvas generalmente se encuentran agrupadas dentro de tres categoras,las mismas que son:

Curva de Radio Largo - La tasa de curvatura de construccin es de


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Curva de Radio Largo. La tasa de curvatura de construccin es de1.7 a 8.6 por cada 100 pies, produciendo un radio de 700 a 3000 pies;las curvas de radio largo se aplican en yacimientos de grandesextensiones, debido a la cantidad de roca expuesta.

Curva de Radio Medio.- La rata de construccin de la curva va de8.6 a 57 por 100 pies produciendo radios de curvatura de 600 pies. Laslongitudes laterales van desde 3000 a 6000 pies.

Curvas de Radio Corto.- La tasa de construccin de la curva es de57 o mas por 100 pies y un radio de 20 a 100 pies. Las cuales sonconstruidas sin completaciones para rotar durante la perforacin (seutiliza motor de fondo para deslizar). Si la profundidad de la formacines crtica y las tasas de construccin son impredecibles, se recomiendarealizar un planeamiento de una seccin corta lineal entre dos seccionescurvas del hoyo.

CLASIFICACIN DE LAS CURVAS POR SU RADIO


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CLASIFICACIN DE LAS CURVAS POR SU RADIO

CURVA TANGENCIAL


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CURVA TANGENCIAL

Cuando se aplica apropiadamente un pozo horizontal se puedetener una produccin mejorada y una reduccin de la conificacindel agua o gas, al igual que la produccin de arena.

COMPLETACIN DE UN POZO HORIZONTAL PARA LA INYECCIN DE


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VAPOR DE AGUA Y PRODUCCIN DE CRUDOS PESADOS

Las distintas tcnicas de completacin para pozos horizontales facilitanel control de la produccin (petrleo, agua y gas), al igual que se puedellegar a obtener una significante prolongacin en la vida del pozo. Losmtodos ms empleados son el uso de tuberas ranuradas, las cualesprotegen al pozo de un posible colapso pero proporcionan un limitadocontrol de arena debido a su dimetro y al rea de las ranuras, ste tipode tuberas tambin brindan la facilidad del empleo de diversasherramientas tales como el Coiled Tubing" entre otras; tuberas conempacaduras externas las mismas que constan de empacaduras y

tubera ranurada intermedia para dividir al pozo horizontal en secciones,ste mtodo provee un limitado aislamiento de una zona determinada;

tuberas cementadas y perforadas, es recomendable que el cemento


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y p , qusado en la completacin del pozo horizontal debe contenersignificativamente menor cantidad de agua libre.

Completacin Trmica del Pozo HorizontalCon la investigacin y desarrollo de aislantes trmicos para revestirtuberas, permiten que la calidad del vapor inyectado no disminuyaconsiderablemente con la profundidad, siendo de sta manera mayor la

posibilidad de llegar a profundidades mayores a tres mil pies y no comoun mximo aconsejable para la aplicacin de los mtodos trmicosmejorados; por lo tanto ya no se requerirn de dos o ms pozos para lainyeccin y recuperacin de los crudos pesados, de all nace la idea de

utilizar un solo pozo para la inyeccin y produccin, siendo una de lastcnicas de mayor uso en la actualidad debido a que se reducen costosde operacin.

Completacin para un pozo Horizontal


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Completacin para un pozo Horizontal

Cemento Trmico


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ste tipo de cemento es de gran utilidad y de manera especial en lasreas donde la zona de vapor genera inconvenientes a la tubera siendo

as uno de los principales objetivos del cementado trmico de un pozo elrealizar una adecuada fuerza compresiva, y una baja permeabilidad delcemento a temperaturas elevadas.

El cemento regular portland tipo G es recomendable para temperaturas

de 230 F como un mximo aproximado, ya que en stas temperaturas omayores el cemento comienza ha contraerse, perder intensidadcompresiva y a ser ms permeable; incrementando de un 35 a un 40 porciento de silicato de flor por peso estabilizado, el cemento tipo G

tolerara temperaturas de hasta 600 F, pero cuando se bordean stastemperaturas se recomienda el uso de cementos de alta alumina queson los mas idneos.

La conductividad trmica decrece con cementos de baja densidad, pero


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j , ptambin cementos livianos son recomendados para reducir prdidas decalor, cementos de baja densidad pueden ser obtenidos por el uso demicro esferas o inyeccin de gas, u otros tales como la bentonita, perlita,

aunque los dos ltimos no son recomendables porque reducen la fuerzacompresiva y no permiten el mejor rendimiento del Cemento Tipo G aaltas temperaturas.

No obstante las micro esferas y el burbujeo del gas pueden reducir ladensidad alrededor de 10 ppg o 1200 kg/m3 y mantener la fuerzacompresiva.

INSTALACIONES EN SUPERFICIESe ha considerado cuan sensible son los ecosistemas que rodean a lasinstalaciones en superficie, los trabajos se orientan a minimizar elimpacto ocasionado durante las operaciones.

El rea de drenaje para un pozo horizontal de 1700 pies de longitud es


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de 112.5 acres aproximadamente y la cantidad de petrleo mvil ensitio para dicha rea sera de 19.5 M de barriles; considerando que laformacin Holln tiene 7173 MM de barriles y con un factor de recobro

del 26 por ciento, se recuperaran 1865 MM de barriles, por lo tanto serequieren de 8 pozos horizontales.

Por otro lado es recomendable que las plantas generadoras de vapor se

encuentren a un mximo de 200 pies de distancia haca los pozos, con elobjetivo de tener las condiciones de calidad, temperatura y presin desalida del vapor dentro de los resultados calculados.

Para la generacin de vapor se requiere de agua limpia es decir libre de

slidos en suspensin como minerales en solucin, ya que los gasescomo los lquidos podran daar tanto los equipos de generacin ydistribucin del vapor como al pozo en s.

Las tubera en superficie que transporta el vapor desde el caldero hacia


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el o los pozos es de tipo Sch-80 de 5.761 pulgadas de dimetro interno y6.625 pulgadas de dimetro externo, la lnea debe estar recubierta con 3pulgadas de aislante trmico de silicato de calcio.

El equipo de medicin del vapor inyectado (patn de inyeccin) seinstala cerca del cabezal del pozo, al final de la lnea de inyeccin, en unpar de vigas metlicas llamado patn de inyeccin, el cual consta de

bridas para intercalar la placa de orificio, instrumentos registradores depresin y vlvulas.

ste equipo tiene la particularidad que es de alta resistencia a laselevadas temperaturas y presiones del vapor, adicionalmente las lneas

de conexin deben estar provistas de marmitas las cuales permiten laacumulacin de condensado en las cmaras del instrumento, con lo cualpermite tener una mayor exactitud en la medida y proteccin delinstrumento,

Equipo medidor del Vapor Inyectado


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q p p y

El cabezal debe ser de material de alta resistencia de acuerdo a las


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presiones y temperaturas, clasificado como Serie-900, con larecomendacin de una vlvula adicional para hacer mediciones oregistros especiales durante la inyeccin la misma que debe ubicarse

sobre el cabezal del pozo e ir con una brida con rosca para la conexin,los elementos adicionales como la vlvula deben ser de la misma serie.

El crudo producido ser transportado desde los pads de perforacinhasta los manifolds o mltiples, que permiten direccionar el crudohacia el separador horizontal de prueba (el nmero de posicionesvariar de acuerdo al nmero de pozos del pad); el separador deprueba de 20000 BPPD y un medidor de flujo permitirn registrar elpotencial de flujo de un pozo. Una vez salido el crudo del separador

pasar a un tanque de lavado de 24000 barriles de capacidad y a unode almacenamiento de 30000 barriles de capacidad, los tanques debentener 3 sistemas de proteccin catdica, dos muros contra derrames eincendios; las lneas en superficie deben ser de 6 pulgadas de dimetro.

En la produccin de crudos pesados mediante inyeccin de vapor es


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normal encontrar una mezcla de petrleos calientes y agua. Y enalgunos casos ciertas cantidades importantes de minerales tales comoarcillas y arenas; parte del agua se encuentra emulsificada en el

petrleo y parte del petrleo est emulsificado en el agua, por lo quedemulsificadores qumicos debern ser agregados a la produccin delos pozos antes que llegue a los separadores.

De sta manera se consigue una disminucin de las prdidas de presinen el sistema de recoleccin de los crudos debido a que petrleosdesemulsificados tienen una viscosidad ms baja que las emulsiones.El petrleo que sale del tanque de almacenamiento hacia el Oleoductodebe ser bombeado con bombas de tornillo, especficamente bombas

de tres tornillos de serie 8L ya que cuestan menos que las de dostornillos y pueden ser reparadas fcilmente en el sitio.


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Considerando los factores de riesgo se determina la necesidad de unsistema contra incendios con dos bombas de 35 HP de gran volumen,

una con motor a diesel y la otra con un motor elctrico con susrespectivos paneles de control, un tanque de 2000 barriles paraalmacenamiento de agua y un proporcionador de espuma.

Como sistema de potencia se requerir de cuatro generadores de 450kw cada uno donde tres operan y uno est de reserva, adicionalmentede un tanque para combustible de 1000 barriles.

Por ltimo de un sistema de comunicacin el que constara de una

estacin telefnica interconectada va satlite y de un equipo de radiode VHF para la comunicacin interna.

FACILIDADES DE SUPERFICIE PUNGARAYACU CRUDOS PESADOS


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Q O


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EXTRACCIN ARTIFICIAL EQUIPO

Los mtodos de extraccin artificial a ser considerados, incluyenbombas de pistn y bombas de cavidad progresiva (PCP). Las bombasde pistn son recomendadas para la extraccin artificial de pozos,debido a las altas temperaturas de los fluidos producidos despus de lavaporizacin, y dado que permiten una mxima obtencin del pozo.

El equipo de bombas pistn puede ser seleccionado y optimizadousando un programa de diseo de bombas de pistn llamado RODSTAR(Theta Enterprise). El programa permite optimizar rpidamente y

comparar los diferentes tamaos de bombas, geometras y marcas.

BOMBAS CAVIDAD PROGRESIVA - PCP


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Se las conoce tambin como tipo

tornillo o de cavidad progresivaEstas bombas de desplazamientopositivo consisten en un rotor deacero helicoidal y un estator deelastmero sinttico pegado

internamente a un tubo deacero.El estator se instala en el pozoconectado al fondo de la tuberade produccin, a la vez que el

rotor est conectado al final dela sarta de cabillas.

APLICACIONES DE BOMBAS PCP


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Produccin de petrleos pesados ybitmenes(< 18API) con cortes dearena hasta un 50 %

Produccin de crudos medios(18-30 API) con limitaciones en el % deSH2

Petrleos livianos(>30 API) conlimitaciones en aromticos.

Produccin de pozos con altos % de

agua y altas producciones brutas,asociadas a proyectos avanzados derecuperacin secundaria(porinyeccin de agua).

Los sistemas PCP tienen algunas caractersticas nicas qua los hacen


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ventajosos con respecto a otros mtodos de levantamiento artificial,una de sus cualidades ms importantes es su alta eficiencia total.

Tpicamente se obtienen eficiencias entre 50 y 60%. Otras ventajasadicionales de los sistemas PCP son:

Habilidad para transportar fluidos altamente viscosos; Habilidad para producir con altas concentraciones de arena; Habilidad para tolerar altos porcentajes de gas libre (no se bloquea) Ausencia de vlvulas o partes reciprocantes evitando bloqueo o desgaste de las

partes mviles; Muy buena resistencia a la abrasin; Bajos costos de inversin inicial;

Bajos costos de energa; Demanda constante de energa (no hay fluctuaciones en el consumo) Simple instalacin y operacin; Bajo mantenimiento; Equipos de superficie de pequeas dimensiones: y Bajo nivel de ruido

Desventajas del sistema PCP.


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j

Capacidad de desplazamiento real de hasta 2000 Bls/dia o 320 m3/dia (mximo de 4000Bls/da o 640 m3/da);

Capacidad de elevacin real de hasta 6000 pies o 1850 metros (mximo de 1050 pies o3500 metros);

Resistencia a la temperatura de hasta 280 'F o 138 C (mxima de 350 F o 178 C); Alta sensibilidad a los fluidos producidos (los elastmeros pueden hincharse o deteriorarse

con el contacto de ciertos fluidos por periodos prolongados de tiempo); Opera con bajas capacidades volumtricas cuando se producen cantidades de gas libre

considerables evitando una buena lubricacin) Tendencia del estator a dao considerable cuando la bomba trabaja en seco por periodosde tiempo relativamente cortos;

Desgaste por contacto entre las varillas de bombeo y la tubera de produccin puedetornarse un problema grave en pozos direccionales y horizontales;

La mayora de los sistemas requieren la remocin de la tubera de produccin para sustituir

la bomba; Los sistemas estn propensos a altas vibraciones en el caso de operar a altas velocidades

requiriendo el uso de anclas de tubera y estabilizadores o centralizadores de varillas debombeo;

Poca experiencia en el diseo, instalacin y operacin del sistema.

desarrollo general del Bloque se divide en las siguientes


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reas:

sistema de recoleccin, Instalaciones Centrales de Produccin (CPF's); y. Oleoducto para exportacin. Las plantas Termoqumicas sern integradas dentro de las CPF's.

Se tiene previsto los siguientes sistemas

un sistema de produccin de petrleo, manejo de agua producida, sistema de tratamiento deshecho de agua, sistema de tratamiento de gas, sistema de manejo de vapor, alimentador de agua para el caldero, sistemas de tratamiento de aguas, y

sistemas de servicios bsicos.

Para estos sistemas se debe prever:


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a a estos s ste as se debe p e e

Para el rea del cabezal del pozo: mecanismos de extraccin artificial; calentadores de lquidos producidos; bombas multi-fase; tubera y

vlvulas. Para el sistema de recoleccin: lneas de flujo y tanques recipientes

WKO, separadores de prueba. Para los recalentadores de vapor: flujo de vapor, lneas de inyeccin,

tuberas y vlvulas.

EN EL CPF se tendra:

La Produccin de crudo incluye: calentadores de lquidos producidos,tanques de sedimentacin, desalinizadores, deshidratadores,separadores, tanques de almacenamiento, tuberas y vlvulas.

Sistema de tratamiento de agua producida incluyen: tanques defl t i d l l hid i l filt d di t b l l


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flotacin de clulas, hidrocicln, filtros de medios, tuberas y vlvulas.

Sistema de distribucin de vapor que incluye: manifoldings, tuberas y

vlvulas.

Sistema de distribucin de agua que necesitar equipamiento el cualincluye:tuberas para distribucin de agua por utilidad, agua para incendios,agua potable, bombas de entrada de agua, bombas de distribucin,tanques, vlvulas de control, limpieza, purificacin de agua, estacionesde control de incendios, capacidad de bombas de emergencia.

Otros sistemas de utilidad tales como aire comprimido, drenaje

PLANTA TERMOQUMICA PARA MEJORAMIENTO DEL CRUDO A TRAVS ( )


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DE LA TECNOLOGA ACTUAL (HTL HEAVY to LIGTH)

Se pretende el mejoramiento de crudo pesado a liviano con tecnologia

diseada para procesar crudo pesado en el campo Pungarayacu y producirpetrleo sinttico significativamente mejorado, estable, conjuntamente con unproducto secundario de energa que puede ser usado para generar vapor oelectricidad, a un costo eficiente.

El anlisis muestra que la Tecnologa Actual puede virtualmente eliminar lanecesidad de gas natural para mejorar la recuperacin de crudo as como lanecesidad de diluyentes para facilitar el transporte.

Adicionalmente, los productos mejorados con Tecnologa Actual (HTL) son ms

altos en destilados y significativamente ms valiosos que el crudo pesadoextrado.La Tecnologa Actual logra esto en una escala mucho ms pequea y a un costode capital menor por barril, comparado con otras tecnologas

DESCRIPCIN DEL PROCESO DE CRUDO PESADO A CRUDO LIVIANO


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La transformacin de crudo pesado a crudo liviano utiliza un proceso deconversin termal de corto tiempo de contacto y continuo.

(Procesamiento Termal Rpido RTP), el cual toma lugar atemperaturas moderadas y presin atmosfrica. Utiliza un colchn detransporte circulante de arena caliente, en el sistema de calentamientorpido de materia prima para convertirla en productos en la ausencia

de aire.

Pre-fraccionamiento

Todo el suministro de crudo pesado es enviado a las torres dedestilacin donde todo el material con un punto de ebullicin entre9850 1050 F es removido en una torre al vaco. Este material livianoes luego recombinado con el producto lquido transformado paraformar un crudo sinttico y transportable. Los residuos del tanque alvaco (VTBs) son direccionados al reactor RTP

PROCESO CENTRAL DEL SISTEMA


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La arena caliente es enviada hacia el Reactor RTP y Recalentador RTP. Elflujo es en sentido horario desde el recalentador hacia el reactor y de


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flujo es en sentido horario desde el recalentador hacia el reactor y denuevo hacia el recalentador.El suministro de crudo es pre-fraccionado, encaminando a un

funcionamiento integro de fracciones de menos 1000 oF a un tanque deproduccin para la mezcla de un producto final trasformado.

Seccin de Reaccin RTP

Los residuos del suministro de crudo pesado o VTBs son atomizados ymezclados en el reactor con arena silcica caliente y transportados haciaarriba a travs de la zona de reaccin por un transporte o acarreado porgas. El gas reciclado producido (o producto secundario de gas) es

utilizado como gas de transporte. La rpida mezcla del crudo y la arenapromueven una transferencia de calor efectiva y un craqueo termal decrudo pesado. El carbono es expulsado as como las cadenas largas dehidrocarburo son craqueadas y el coke se deposita sobre la arena

durante la conversin trmica.


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La arena cubierta de coque, el vapor (VTBs craqueado), el gas detransporte y el suministro que sobrevive el primer paso en el reactor es


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transporte y el suministro que sobrevive el primer paso en el reactor esseparado en el sistema cicln de alta temperatura.

Continuando con el enfriamiento, el producto lquido puede serdireccionado al tanque de produccin para mezclarlo y recuperarlo enuna torre de destilacin para una separacin futura y operaciones dereciclaje (Alta Calidad). Parte del gas no condensable es reciclado haciael reactor para ser utilizado como gas de transporte de la arenacirculante, con el balance, o el producto neto de gas es utilizado paraincrementar el flujo y/o el poder del Calentador de Residuos (WHB).

RESULTADOS LUEGO DEL CRACKEO TERMICO, SENCILLO Y DELRECICLADO


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ENTALPA DEL VAPOR COMO FUNCIN DE LA CALIDAD Y DELA PRESIN


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LA PRESIN.


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El mtodo original de recuperacin de petrleo pesado en fro es laminera. Gran parte de la explotacin de petrleo pesado por el mtodo

de minera tiene lugar en las minas a cielo abierto de Canad, perotambin se ha recuperado petrleo pesado por minera subterrnea enRusia.

El mtodo a cielo abierto es til slo en Canad, donde el acceso desdela superficie y el volumen de los depsitos de arenas petrolferassomeras estimado en 28,000 millones de m3 (176,000 millones debarriles) lo vuelven econmico.

Las arenas petrolferas canadienses se recuperan mediante operacionescon camiones y excavadoras y luego son transportadas a las plantas deprocesamiento, donde el agua caliente separa el bitumen de la arena.


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El bitumen se diluye con los hidrocarburos ms livianos y se mejora para formar crudosinttico. Despus de la aplicacin del mtodo de minera, la tierra se rellena y se

sanea. Una de las ventajas del mtodo es que recupera alrededor de un 80% delhidrocarburo.

No obstante, desde la superficie slo se puede acceder a un 20% de las reservasaproximadamente, o a aquellas que se encuentran a una profundidad de unos 75 m

(246 pies).


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Algunos petrleos pesados pueden ser producidos a partir de pozos, porproduccin primaria en fro Gran parte del petrleo de la faja de


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produccin primaria en fro. Gran parte del petrleo de la faja depetrleo pesado del Orinoco, en Venezuela, est siendo recuperadoactualmente mediante produccin en fro.

Se perforan pozos horizontales y multilaterales para contactar la mayorparte del yacimiento posible. Se inyectan diluyentes, tales como lanafta, para reducir la viscosidad del fluido y, mediante el empleo detecnologa de levantamiento artificial, tal como los sistemas de bombeoelectrosumergible (ESP) y los sistemas de bombeo de cavidad progresiva(PCP), se llevan los hidrocarburos a la superficie para ser transportadoshasta una unidad de mejoramiento.

Una de las ventajas del mtodo es su menor inversin de capital conrespecto a las tcnicas asistidas termalmente, pero el factor derecuperacin tambin es bajo; entre 6 y 12%.


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Descripcin del proceso de produccin de Orimulsin


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PASO 1: EXTRACCIN DE BITUMEN NATURAL: Por medio demaquinarias de perforacin y extraccin se realiza el mtodo deLevantamiento Artificial e Inyeccin de diluente, el cual, consiste eninyectar kerosn a fondo de pozo hasta obtener una mezcla de 14 APIAproximadamente, con el fin de hacer ms fcil de manejar y bombearel bitumen hasta las estaciones de flujo para luego enviar dicha mezclaal rea de tratamiento.

PASO 2: TRATAMIENTO: Esta segunda etapa consiste en almacenar yseparar parte del agua del bitumen hmedo diluido proveniente de lasestaciones de flujo, mediante el precalentamiento de dicha mezcla, que

luego es desalada y deshidratada mediante separadores electrostticoslos cuales mediante celdas inducen una corriente elctrica que producela separacin de la sal junto con el agua, que luego es decantada,obteniendo un producto con un contenido mximo de agua del 1% yuna concentracin mxima de 15 a 20 PTB de cloruro de sodio. La

temperatura de operacin mnima es de 60F

PASO 3 DESPOJAMIENTO: En esta etapa el bitumen diluido


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PASO 3 DESPOJAMIENTO: En esta etapa, el bitumen diluidoseco, proveniente de los equipos de desalacin (ubicados enel rea de tratamiento), se somete a calentamiento paradespojarlo del diluente en una torre de fraccionamientoatmosfrico que emplea vapor vivo como suministro deenerga; en la cual, el producto de fondo es el bitumen

empleado para el proceso de emulsificacin, teniendo esteuna gravedad API inferior a 8(muy similar al bitumen naturalinicial). Luego, por el tope del fraccionado, se obtiene unamezcla de solvente y agua los cuales son decantados para

recuperar el solvente que posteriormente se envanuevamente al rea de extraccin de bitumen.

PASO 4 EMULSIFICACIN: En esta seccin de manufactura de


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Orimulsin que es la ms importante, el bitumen natural proveniente dela torre de despojamiento es mezclado con una solucin acuosa de aguay surfactante Itan-400, las cuales son separadas en dos lneas de flujodistintas, en donde la primera lnea est destinada a formar la emulsinde dimetro promedio de gotas grande (Dg) y la segunda a formar laemulsin de dimetro promedio de gotas pequeas (Dp), en las cualescada una de estas, forma una dispersin de bitumen y agua mediante

mezcladores estticos, consistiendo estos en un lecho tipo empaqueacomodado (colmena) por el cual circula el bitumen, el agua y lacantidad inicial de Itan-400 generando as dos emulsiones inicialesproduciendo dos emulsiones concentradas con una RBA aproximada de

80/20. Luego la lnea de alto dimetro es enviada a una unidad especialde mezclado (dinmico) diseada especficamente para este fin, dichoequipo fue denominado Orimixer que se considera es el corazn delsistema de manufactura de Orimulsin


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Caractersticas de la orimulsin


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La Orimulsin es un combustible Venezolano, nico en el mundo deacuerdo a su naturaleza, ya que se compone en una base acuosa que

suspende un hidrocarburo que no es un subproducto de refinacin,adems luce, se maneja y se quema como un combustible pesado yhomogneo, sin embargo, como ya se vio anteriormente, consiste depequeas gotas de bitumen suspendidas en agua. Por otra parte, laspropiedades de la Orimulsin le permiten ser manejada de manerasimilar a cualquier combustible lquido, no obstante, es uncombustible cuestionado por su contenido de azufre y metales,adems deposita cantidades considerables, con respecto a otroscombustibles, de cenizas en los equipos de combustin, causandoproblemas de mantenimiento a estos.

Caractersticas fsico-qumicas de la Orimulsin


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Aplicaciones


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La Orimulsin puede ser quemada directamente en calderas comercialesconvencionales, sin necesidad de modificaciones mayores de las mismas. Eldesempeo de Orimulsin en estas calderas satisface plenamente las expectativas delos clientes, tanto desde el punto de vista de rendimiento, como de las emisiones ycostos de produccin de la electricidad. Esto ha quedado demostrado por losresultados obtenidos, entre otros, en Japn (plantas de Kashima Kita, 1991;KansaiElectric, 1992 y Mitsubishi Kansei, 1992) con capacidad combinada de 350 MW, enCanad (planta de New runswick Power de 310 MW, en Dalhousie, NB, 1994) y

Dinamarca (planta de SK Power de 700 MW, 1995), donde se ha estado produciendoelectricidad por varios aos en forma confiable, en mercados muy competidos y deregulaciones ambientales estrictas.

Puntualizando, las aplicaciones de Orimulsin, se dice que puede ser empleada para

las siguientes aplicaciones:1. En plantas elctricas convencionales (turbinas de vapor).

2. En motores Diesel para la generacin de electricidad.

3. En plantas de cemento.

4. Para alimentar sistemas de gasificacin en ciclo combinado.

5. Como combustible para requemado .


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1. Indique , ubicacion geografica, reservas existentes probadas yformacion en la que se encuentra el campo Pungarayacu.

2. Indique las principales caracteristicas litologicas de la arenisca Hollin.

3. Defina que son reservas primarias, secundarias y mejoradas.

4. Explique como calcula las reservas de petroleo in situ para estecampo.

5. Que metodos se ha propuesto para la recuperacion de crudo someroen este campo.

6. Explique que es la extraccion de crudos pesados por el metodo deSegregacion Gravitacional asistida por Vapor SAGD

7. Explique como determinaria la SATURACION RESIDUAL DEPETROLEO en recuperacion por Inyeccion continua de vapor en


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PETROLEO en recuperacion por Inyeccion continua de vapor eneste sitio.

8. Indique que aspectos tomaria en cuenta en un plan de manejo dereservorio para este campo.

9. Explique porque aplicaria pozos horizontales para la recuperacion

de crudos en este campo.

10. Explique porque no se puede crackear el crudo en el sitio en elmetodo de recuperacion por Inyeccion de vapor, propuesto?

11. Indique que tipo de cemento debe utilizarse para la completacion deun pozo inyector de vapor y de un pozo productor?.

12. Indique cuantos pozos horizontales se necesitarian para recuperar el

petroleo en este campo y porque?

13. Indique que PROCESOS contempla las FACILIDADES DE SUPERFICIEpara tratar los crudos producidos en este campo y cual es el


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para tratar los crudos producidos en este campo y cual es elobjetivo, que condiciones finales debe cumplir este crudo al final delas facilidades de superficie?

14. Indique que equipos estan previstos implementart?

15. Indique que metodos de extraccion artificial estan contempladospara este campo y porque.

16. Indique que sistemas de produccion se tiene previsto implementarpara este campo?

17. Explique que hace una planta termoquimica para mejoramiento decrudos pesados? Que es el cracking termico?

18. Explique que es una planta der destilacion al vacio? Y porque

implementar en las facilidades de este campo?

19. Indique que es la mineria de hidrocarburos? Donde y porque seaplica?


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aplica?

20. Mediante un diagrama, explique como se realiza el proceso de

ORIMULSION.

21. Explique que es la Orimulsion?

22. Podria aplicarse ORIMULSION al campo PUNGARAYACU? Porque si oporque no? ventajas y desventajas.

pungarayacu presentacion

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