Escrito por 12:17 pm Artículos de Opinión

MOTOCOMPRESORES (MTC)

Los motocompresores son equipos transmisores de potencia, que son utilizados para incrementar la presión y ejercer un desplazamiento de un tipo de fluido compresible, tales como el gas y vapor.

Este equipo se diferencia de las bombas o los ventiladores/sopladores, ya que los compresores trabajan con fluidos compresibles, que al incrementar la presión de estos fluidos se observan cambios en su densidad y temperatura, cosas que con los otros equipos no llega a suceder.

Los compresores son un método aplicado para ejercer presión en los fluidos del pozo y estos tengan la energía suficiente para alcanzar la superficie, sin embargo también es utilizado cuando se tiene con carga de líquidos, y utilizar un compresor en la boca del pozo permite disminuir la presión en cabeza, permitiendo un incremento en la velocidad del gas y el líquido aprovecha esto y fluye hacia la superficie.

1. CLASIFICACIÓN DE LOS COMPRESORES

De acuerdo a su principio de operación, se clasifican de dos maneras:

  • COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO: Estos se basan en disminuir el volumen del gas en el cilindro donde se encuentra almacenado, mientras a la par va incrementando la presión hasta alcanzar el valor previamente establecido, una vez que se alcanza el gas que se comprime se libera al sistema de circulación.
  • COMPRESORES DINÁMICOS: Su funcionamiento radica en la aceleración molecular. En pocas palabras, el aire es succionado hacia dentro del cilindro y aquí es acelerado a gran velocidad. Después se descarga a unos difusores, en donde se transforma la energía cinética en presión estática y en este punto se genera la liberación al sistema.

2. TIPOS DE COMPRESORES DE ACUERDO A SU CLASIFICACIÓN

Figura 1.- Diagrama con la clasificación de los compresores de acuerdo a su principio de operación. [Cortés, Pamela (2020)]

3. COMPRESOR USADO EN LA INDUSTRIA PETROLERA

a. PRINCIPIO DE OPERACIÓN DEL COMPRESOR RECIPROCANTE

En la industria petrolera se utilizan los compresores reciprocantes, estos están conformados por un émbolo, el cual se desplaza dentro de un cilindro, además cuenta con tubería y válvula se succión y tubería y válvula de descarga.

El gas se acumula en el cilindro y cuando el pistón incrementa hasta alcanzar la presión establecida, se abre la válvula de descarga y el fluido ingresa al sistema, es decir que hablamos de un compresor de desplazamiento positivo. Y para entender su funcionamiento, lo explicaremos con la figura 2.

Figura 2.- Diagrama Presión – Temperatura con el comportamiento ideal del ciclo de un compresor de gas. [Cortés, Pamela (2020)]

En un diagrama de presión-temperatura, vamos a ver el ciclo que sigue el funcionamiento del compresor.

Etapa 1, Admisión: En el trayecto del punto D al A, estamos en la etapa donde el gas/vapor ingresa al cilindro, a una presión constante y vemos que el volumen va incrementando hasta alcanzar el punto A. La válvula de succión se encuentra abierta y la válvula de descarga permanece cerrada.

Etapa 2, Compresión: A partir del punto A el pistón comienza a ejercer presión en el fluido, provocando un incremento de presión y una disminución en el volumen con respecto al original. Durante el trayecto del punto A al B, las válvulas de succión y descarga permanecen cerradas.

Etapa 3, Expulsión: Poco antes de alcanzar la presión al punto B, la válvula de descarga se abre, y el gas que se comprimió dentro del cilindro se libera a una presión constante, provocando una disminución de volumen. Esto se puede observar con la trayectoria del punto B al C.

Etapa 4, Expansión: Justo al alcanzar el punto C, la válvula de descarga que se había abierto, se cierra ya que en el cilindro no hay más fluido para ser desplazado. En ese momento empieza a retroceder el pistón dentro del cilindro, hasta alcanzar la presión atmosférica. Además el volumen tiene un ligero incremento (punto D) comparado con el punto C, esto se debe a que en este punto el volumen del cilindro está ocupado en su totalidad por el pistón, cuando este retrocede hasta su punto inicial queda “libre” el volumen del cilindro al vacío. Es por eso que se observa la trayectoria del punto C al D.

b. EQUIPO NECESARIO

Figura 3.- Instalaciones superficiales de un motocompresor en el que DYSCO EP actualmente se encuentra laborando. [Dysco EP, 2020]

Este equipo se coloca en superficie, no requiere de una instalación en el equipo subsuperficial del pozo. El equipo completo está compuesto por :

  • Compresor
  • Separador
  • Panel de control
  • Motor

c. VENTAJAS

  • Puede ser utilizado en pozos productores de gas y/o aceite
  • Puede utilizarse en cualquier etapa de flujo
  • Gran capacidad de manejo de gas
  • Puede utilizarse en conjunto con algún Sistema Artificial de Producción

d. DESVENTAJAS

  • Los componentes al estar en superficie, se encuentran expuestos a la intemperie
  • Son propensos a fallas mecánicas
  • Puede existir paros de producción por fallas

Cuando se utiliza este equipo es importante mantener vigiladas las presiones de succión y descarga, ya que estas variables nos permitirán observar el rendimiento del compresor. A estas variables igual se le suman los volúmenes que se inyectan y descargan, ya que una disminución puede tener efectos negativos en la producción de un pozo o incluso todo un campo. Este servicio es uno de los que Dynamic Software-Based Controls E&P ofrece a las compañías que trabajan con pozos con motocompresores de alta y baja presión, la cual a través de la tecnología CloudLoggerSCADA™ desarrollada por Dysco EP la cual les permite aprovechar todas las aplicaciones desarrolladas para el mantenimiento predictivo de las unidades, así como totalizar y acumular el gas manejado y cuantificar y estimar la producción diferida por paros y/o mantenimientos.

 

REFERENCIA

[1]  Barron Gonzalez, J. M., & Muñoz Rosales, A. (1991). Causas, efectos y métodos de control de flujo pulsante. México,D.F.: Universidad Nacional Autónoma de México.
[2] Hernández Moreno, M., & Higuera Munevar, A. (2018). EVALUACIÓN DEL USO DE UN COMPRESOR. Bogotá: Fundación Universidad de América.
[3] Mundo compresor . (s.f.). Mundo compresor. Obtenido de https://www.mundocompresor.com/
[4] Operaciones petroleras. (29 de 12 de 2014). Blogspot. Obtenido de http://operadorpetrolero.blogspot.com/2014/12/compresores-en-refinerias.html#:~:text=Un%20compresor%20es%20una%20m%C3%A1quina,como%20gases%20y%20los%20vapores.

 

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Autor: Ing. Pamela Montserrat Cortés Torres

Contacto: pamela.cortes@dyscoep.com

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