Diseño de una planta para el tratamiento de 20 000 barriles diarios de agua de formación en un campo maduro del oriente ecuatoriano

Abstract

Resumen .- El proyecto tuvo como objetivo el diseño de una planta para tratar 20 000 barriles diarios de agua de formación en un campo petrolero, con el fin de obtener un efluente apto para recuperación secundaria de petróleo. Se diseñaron dos procesos de tratamiento, el desnatado de petróleo y la sedimentación química, en ambos casos se desarrolló ensayos experimentales para obtener las características de cada proceso. En el desnatado de petróleo se obtuvo experimentalmente un tiempo de 0,22 horas para la separación de la fase oleosa de la acuosa. El tamaño promedio de la gota de aceite en el agua de formación fue 300 micrones. Con estos parámetros y el caudal se dimensionó un skimmer de 28 m3. El proceso de sedimentación fue diseñado mediante la adición de compuestos coagulante y floculante en concentraciones de 4 mg/L y 6 mg/L respectivamente mediante prueba de jarras. El dimensionamiento del equipo sedimentador se realizó con base en la curva de asentamiento de sólidos. El sedimentador dimensionado tiene 155 m3 de capacidad con 1,20 horas de tiempo de residencia. Los procesos diseñados removieron el 96% de petróleo residual y el 98% de los sólidos suspendidos en el agua de formación. Abstract .- This project aims to design a plant to treat 20 000 barrels of produced water in a mature oilfield of eastern Ecuador, in order to obtain an effluent suitable for secondary oil recovery. Two treatment processes were designed; oil skimming and chemical settling, in both cases were developed experimental tests to obtain the characteristics of each process. In oil skimming process was experimentally obtained a separation time of 0.22 hours to separate the oil phase from the aqueous phase. The average size of the oil droplet in the produced water was 300 microns, the average value was obtained by Gaussian distribution. With these two parameters and the flow design, a skimmer tank of 28 m3 was sized. The chemical settling process was designed by the addition of coagulant and flocculant compounds; selected through jar test where tannin resin as coagulant and latex emulsion as a flocculant at concentrations of 4 mg/L and 6 mg/L respectively. The sizing of the settler was sized based on the solids settling curve, this curve was obtained from experimental sedimentation assays. The settler sizing is 155 m3 of capacity, with 1.20 hours of residence time in it. The designed processes removed 96% of residual oil and 98% of the suspended solids in the produced water at the mature oilfield.