El documento describe los procesos de deshidratación y desalación del petróleo crudo. Explica que el crudo extraído contiene agua, gas y sedimentos en forma de emulsión. Los principales métodos de tratamiento incluyen la sedimentación, calentamiento, tratamiento químico y eléctrico para romper la emulsión y separar las fases. El objetivo final es obtener petróleo limpio y seco mediante la remoción del agua y las sales.

1. TERMODINAMICA DE
HIDROCARBUROS
TRATAMIENTO DE CRUDOS
Deshidratación y Desalación

2. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE
PETROLEO
Los fluidos producidos de la formación cuando salen
del fondo del pozo son una mezcla de petróleo
crudo, gas natural, agua y sedimentos básicos,
generalmente en forma de emulsión, por lo cual se
hace necesario el uso de ayudas físico-mecánicas y
químicas para una óptima separación de fases.

3. EMULSION
Es una sistema homogéneo formado
por dos líquidos inmiscibles, uno de
los cuales se encuentra disperso en
otro en forma de pequeñas gotas,
cuyos diámetros exceden de 0,1μm.

4. EMULSIONES EN LA
INDUSTRIA PETROLERA
El agua salada se encuentra asociada al petróleo en
la formación geológica de donde es extraído.
El agua producida varía en la cantidad de sales que
contienen en solución, algunas tienen densidades
mayores de 1,20 gr./cm3 y los iones que
usualmente poseen en su composición son :
Na+, Ca++, Mg ++, Cl-, HCO3
-, SO4
—

5. Se necesitan dos requerimientos principales para que las
mezclas de crudo-agua puedan formarse con algún
tipo de estabilidad:
1) Energía para el mezclado.
2) Agentes emulsificantes o surfactantes para prevenir
la coalescencia de las gotas dispersadas
EMULSIONES EN LA
INDUSTRIA PETROLERA

6. CLASIFICACION DE LAS
EMULSIONES
1.SEGÚN LA NATURALEZA DE LA FASE
EXTERNA
◼ EMULSIONES DE AGUA EN PETRÓLEO (W-O)
◼ Fase dispersa : Agua – Fase continua : Oil
◼ Comprenden el 99% de las emulsiones presentes en el
campo.
◼ El porcentaje de agua esta entre el 0 y el 80% y
usualmente se encuentra entre 10 y 35%.
◼ Propiedades: conducen pobremente la electricidad ,
pueden se diluidas con solventes, contienen más crudo,
resisten el secado o pérdida de agua, difíciles de
deshidratar, menos corrosivas.

7. ◼ EMULSIONES DE PETRÓLEO EN AGUA (O-W)
◼ Fase dispersa: Oil - Fase continua : H2O
◼ El 1% de las emulsiones de la industria petrolera.
◼ Propiedades: Conducen la electricidad; son
diluidas con agua, contienen más agua, secan
rápidamente, pueden ser deshidratas, son más
corrosivas.

8. ◼ EMULSIONES MÚLTIPLES (O – W-O)
◼ Son muy complejas.
◼ Se encuentran en áreas de petróleo de alta
viscosidad y gravedad específica o el agua es
relativamente blanda.

9. 2. SEGÚN EL TAMAÑO DE LAS PARTICULAS
DISPERSAS
◼ MACROEMULSIONES
0,2 μ< Tamaño de la partícula < 50μ
◼ MICROEMULSIONES
0,01μ< Tamaño de la partícula < 0,2 μ

10. TIPOS DE EMULSIONES
Normal ( agua en petróleo )

11. TIPOS DE EMULSIONES
Inversa( Petróleo en agua )

12. TIPOS DE EMULSIONES
Complejas

14. PROPIEDADES DE LAS
EMULSIONES
◼ Tamaño de la gota.
◼ Conductividad
eléctrica.
◼ Inversión
◼ Viscosidad.
◼ Estabilidad.
◼ Tensión interfacial.
◼ Tensión superficial.

15. AGENTES EMULSIONANTES
Se dividen en tres clases principales:
◼ Productos Tenso-activos o Surfactantes.
◼ Materiales que se presentan en la
naturaleza.
◼ Sólidos finamente divididos.

16. SURFACTANTES
Tiene estructura Polar (Hidrofílica) – Apolar ( Hidrofóbica)
✓ Según el tipo Hidrofílico se clasifican en:
• Tenso-activos iónicos: pueden ser Aniónicos o
Catiónicos.
▪ Tenso-activos no iónicos: Surfactantes covalentes
que no se ionizan en agua.
▪ Anfotéricos: el grupo hidrófilo puede cargarse + , -
o estar descargado.

17. MATERIALES QUE SE PRESENTAN
EN LA NATURALEZA
◼ Este tipo de compuesto es obtenido casi sin alteración de las
fuentes naturales.
◼ Se denominan agentes emulsionantes auxiliares.
◼ Aumentan la viscosidad de formación de nata, son costosos,
sujetos a hidrólisis y sensibles a variación de PH.
◼ Lecitina, lanolina, goma arábiga, goma de guar, derivados de
algas, derivados de celulosa, etc.

18. SÓLIDOS FINAMENTE DIVIDIDOS
➢ Son estabilizantes efectivos de emulsiones en varias
aplicaciones.
➢ Sales básicas de los metales, negro humo, sílice en polvo y
diferentes arcillas ( bentonita).
➢ Los barros utilizados en las tareas de explotación de pozos
suministran cantidades de estos sólidos a los pozos
petrolíferos.

19. DESHIDRATACIÓN DEL PETROLEO
EMULSION → → PETROLEO LIMPIO
❑ El agua causa corrosión de deposición de coque en la refinería, así
como aumentos anormales de la temperatura de operación al ser
evaporada.
SEPARADOR

20. TRATAMIENTO DE
EMULSIONES
El primer paso en un tratamiento es el análisis de laboratorio
donde se determinará qué tipo de emulsión se tiene, el
porcentaje de las fases, las características del agente
surfactante y la respuesta a los diferentes métodos de
tratamiento.

23. FUNCIONES
◼ Desestabilización y rompimiento de las emulsiones de
petróleo tan pronto como sea posible después de que ha
sido formada y producida
◼ Separación del gas presente en la emulsión producida
◼ Promoción de la coalescencia de las gotas de agua para
formar gotas mas grandes, las cuales precipitaran mas
rápidamente

24. FUNCIONES
◼ Disminución de la viscosidad de la fase petróleo para
acelerar la separación del agua desde la fase petróleo
◼ Permitir suficiente tiempo para que ocurra una completa
separación del agua

25. METODOS DE TRATAMIENTO
◼ Sedimentación: Natural. Responde a las leyes
de Newton y de Stoke.
◼ M. Térmico
◼ M. Eléctrico
◼ M. Químico
◼ Centrifugación
◼ Filtración

26. ◼ Consiste en la utilización de la fuerza de
gravedad para hacer su papel de
sedimentación de las gotas.
◼ Esta en función del tiempo y es dependiente
del grado de estabilidad de la emulsión.
◼ Se utiliza principalmente para separar el
agua libre producida en el oil.
SEDIMENTACION

27. SEDIMENTACION Y
DESHIDRATACIÓN ESTÁTICA
◼ Comprende el método de tratamiento
gravitacional o de asentamiento, acompañado
en muchos casos de tratamiento químico y
calentamiento.
◼ Es conocido como el método de Llenado –
Sedimentación – Drenaje y Bombeo.
◼ El petróleo después de que se ha llenado el
tanque es dejado estático para que sedimente
el agua contenida en él.

29. TRATAMIENTO QUIMICO
◼ Consiste en el agregado de productos
químicos deshidratantes que actúan
rompiendo las emulsiones.
◼ Estos productos llamados desemulsionantes
actúan favoreciendo la coalescencia de la
fase dispersa y permitiendo su decantación
por gravedad

30. Ventajas del Tratamiento Químico
•Bajo costo de instalación
•Proceso y equipo sencillo
•Versátil en cuanto a capacidad de desplazamiento
para grande y pequeña escala
•La calidad del crudo no se altera
•Separación rápida y efectiva

32. METODO TERMICO
El aumento de temperatura tiene los siguientes efectos:
•Reduce la viscosidad del aceite
•Debilita el agente emulsificante
•Disminuye la densidad del crudo
•Disminuye la tensión superficial del agua

34. El principio básico es colocar la emulsión bajo la influencia de un campo
eléctrico de un alto potencial después del calentamiento moderado.
TRATAMIENTO ELÉCTRICO
Ventajas
•Menor tiempo de mantenimiento
•Menor uso de desemulsificante
•Menores pérdidas de evaporación
•Mayores volúmenes de crudo tratado
•Menor costo por uso de combustible
•Los productos de salida presentan salinidades bajas
•El agua sale mucho más limpia

35. Deshidratación Dinámica Con Tanque
Cortador-Sistemas Combinados
◼ Diseñados para promover la separación de Agua y Oil.
◼ Se diferencian tres zonas:

36. ➢ GUNBARREL
➢ Es un tanque de Lavado y
asentamiento que permite el
rompimiento de las emulsiones que
vienen del separador.
➢ Partes Principales De Un GunBarrel
➢ LINEA DE ENTRADA
➢ TUBERIA CONDUCTORA
➢ EL CUERPO O TANQUE
➢ LINEA DE SALIDA DEL AGUA
➢ LINEA DE SALIDA DEL ACEITE

37. 8/2/2022 37
Principio de operación
Emulsión
Crudo
Agua
Colchón
de aceite
Colchón
de agua
Distribuidor
Pierna
de agua
Rebosadero

38. SEPARADORES
Procesos que ocurren
Emulsión
Crudo
Agua
Colchón
de aceite
Colchón
de agua
1. Distribución de
emulsión en el
colchón de agua
2. Lavado de la
emulsión
3. Drenaje de
agua en el crudo

39. PRINCIPIOS BASICOS PARA LOGRAR
UNA MEJOR EFICIENCIA
Emulsión desestabilizada W-O
Facilidades para desgasificación
Permitir la coalescencia (contacto y tiempo)
Espesor de la capa interfacial

40. Desalación
Otro de los elementos indeseables del crudo para su
comercialización son las sales;
Se eliminan para evitar corrosión e incrustaciones en
los circuitos por donde circula el petróleo;
El proceso se realiza por lavado del petróleo con agua
dulce, ya sea inyectándola en los oleoductos o pasando
el petróleo a través de un colchón lavador;
Normalmente se usan estos dos sistemas en serie

41. Fundamento
El petróleo pasa a través de un colchón de agua dulce de
un tercio de la altura del tanque;
Éste se renueva constantemente para evitar la
saturación con sales, los colchones saturados no
desalan;
El fundamento está en el intercambio iónico que se
produce en el colchón, pasando las sales de las gotitas
de agua del petróleo al agua del colchón y
disminuyendo su concentración.

42. Lavado en cascada
A veces se hace pasar el petróleo a través de varios
colchones, lavado en cascada. Se ha demostrado
que esta metodología es más efectiva.
Como norma se toma como valor máximo de
salinidad del crudo para ser comercialmente apto no
más de 100 grs/m3, expresado como cloruro de
sodio (Cl Na).

43. CONCLUSION
Para lograr el objetivo de un tratamiento
de deshidratación y desalación exitoso,
es importante seleccionar el método
adecuado avalado por una buena
experiencia de campo.