instalaciones petroleras de produccion marina

1. Ingeniería:
Petrolera
Campus:
Comalcalco
Materia:
Docente:
Ing. Susana García Campos
Tema: 6.- Instalaciones de Producción Marina
Integrantes:
Génesis Milca Osorio Avalos.
Edwin Rafael Chan López
Comalcalco, Tabasco a 22 de Abril de 2018

2. El incremento en la demanda de energía y el lento desarrollo de
fuentes alternativas han mantenido hasta la actualidad a los
combustibles fósiles como la principal fuente de energía en el
mundo. En la Figura 1.1 se puede observar que aún con la
declinación en la participación del petróleo como fuente de
energía, pasando de 46% en 1980 a 37% en el año 2008, los
hidrocarburos (petróleo y gas natural) representan alrededor del
60% de energía consumida en el planeta.

4. De la producción actual de petróleo, alrededor de los 82 millones de
barriles por día (MMbd), la producción de yacimientos en tierra aporta
50 MMbd y el resto proviene del mar.
En la Figura 1.2 se puede observar que de los 32 MMbd de petróleo
obtenido de campos marinos, alrededor de 8 MMbd corresponden a
yacimientos localizados en aguas profundas.

5. La producción de petróleo costa afuera en el mundo inició en los años
1930’s y como puede apreciarse en la Figura 1.2, desde ese entonces se
ha incrementado de manera gradual desde un modesto valor de 1 MMbd
en 1960 a 32 MMbd en la actualidad.
De hecho, la producción de aceite y gas en el mar ha mantenido su
crecimiento aún después de que en las décadas pasadas la producción
proveniente de yacimientos en tierra alcanzó su mayor nivel y ha iniciado
su proceso de declinación.

7. En la Figura 1.3 se muestra la variación histórica de las aportaciones a la
producción total de las principales regiones del mundo y sus respectivos
niveles de consumo. En esta figura se puede apreciar que los países del
Este Medio tienen la mayor tasa de producción pero el menor nivel de
consumo de petróleo; presentándose el caso contrario para los países de
la región Asia-Pacífico, América del Norte y Europa.

9. Para efectuar las actividades de producción más allá de la costa, la industria
petrolera internacional ha utilizado exitosamente a las plataformas fijas, las
torres flexibles, los sistemas submarinos y los sistemas flotantes (ver Figura
2.1).

10. De los equipos arriba mencionados, las plataformas fijas son las
más utilizadas para campos en desarrollo. Actualmente el 90% del
aceite producido en campos marinos proviene de pozos perforados
en este tipo de plataformas.
En los campos de producción marinos la mayoría de los pozos en
producción se tienen en plataformas fijas de perforación, aunque
también los hay en “Tetrápodos de apoyo”, los cuales son
plataformas fijas de menores dimensiones y sin equipo de
perforación, donde los pozos son perforados por plataformas
autoelevables o semisumergibles.

11. Las plataformas satélites llamadas así por encontrarse alejadas del
complejo de producción, puede ser cualesquiera de las plataformas fijas que
contenga pozos en explotación: es decir estén conectadas al complejo de
producción mediante líneas de descarga.

12. En aguas someras (tirantes menores a 300 m) es viable desde el punto
de vista técnico fijar una plataforma al fondo marino, siendo éste el motivo
para denominarlas plataformas fijas. Las columnas que soportan las
cubiertas con los equipos e instalaciones de producción pueden ser de
concreto o acero, las cuales se extienden en forma de piernas desde la
plataforma superficial hasta el suelo marino y son fijadas con pilotes o
estructuras masivas de concreto.

13. Las ventajas de las plataformas fijas son su alta estabilidad y capacidad
de carga, así como sus bajos movimientos ante las acciones
meteorológicas y oceanográficas del viento, oleaje, corrientes marinas y
mareas.
Estas características les permiten manejar grandes cantidades de
producción y utilizar árboles de control de pozos sobre sus cubiertas y
risers (ductos ascendentes por donde viaja la producción proveniente de
los pozos) de acero verticales, los cuales en su conjunto permiten
reducir los costos de la infraestructura y del mantenimiento e
intervención de los pozos productores.

14. Las plataformas fijas dejan de ser una alternativa viable en aguas
intermedias (tirantes mayores a 300 m) y profundas (tirantes mayores a 500
m) ya que no es costeable construir e instalar plataformas fijas con
subestructuras tan pesadas y largas para apoyarse en el fondo marino.
Sin embargo, existen varias plataformas operando en aguas intermedias
estadounidenses como la plataforma Cognac en 312 m y la Bullwinkle,
poseedora del récord de aplicación, en 412 m de tirante de agua.

15. La explotación de hidrocarburos en aguas profundas y ultra-profundas
(tirantes mayores a 1,500 m) requiere de sistemas flotantes anclados al
fondo marino y/o de sistemas submarinos de producción, los cuales
reciben a los hidrocarburos provenientes de los pozos y los envían a
través de ductos y/o risers a instalaciones marinas cercanas o en tierra
para su procesamiento, almacenamiento o venta.
En la Figura 2.4 se puede observar un sistema de producción típico en
aguas profundas, combinando los sistemas submarinos, los ductos y
risers, y un sistema de producción flotante.

17. Introducción:
Los principales equipos utilizados en la perforación de pozos petroleros en campos
marinos son:
1) Plataformas fijas de perforación.
Son construidas sobre piernas de hormigón o acero
ancladas al lecho marino. Tienen una cubierta con
espacio para las plataformas de perforación, las
instalaciones de producción y los alojamientos de la
tripulación. Este diseño permite su utilización a muy
largo plazo. Las plataformas fijas son económicamente
viables para su instalación en profundidades de hasta
unos 1.700 pies (520 m).
2) Plataformas auto elevables Pueden dividirse en plataformas con patas independientes o
no independientes. Se utilizan para la exploración y el
mantenimiento de pozos en aguas someras
(menos de 100 m de profundidad). Ambos tipos se
encargan de elevar la plataforma de forma tal que quede un
colchón de aire entre el pelo de agua y el casco de la
plataforma. La diferencia radica en que la plataforma de
patas independientes asienta las patas en el lecho del mar,
mientras que la otra asienta directamente la plataforma

18. 3) Plataformas semisumergibles
Son estructuras que flotan que permanecen
fijadas en su emplazamiento mediante anclas,
o incluso pueden ser desplazadas. Son
empleadas en la perforación a profundidad
mayor de 100m, utilizando conexiones
submarinas.
Tal y como indica su nombre, un buque de
perforación sirve para eso, para perforar en las
profundidades marinas, en aguas que van desde los
500 a los 3.000 metros de profundidad, además de
servir como plataforma para trabajos de
mantenimiento o de instalación en campos
petrolíferos.

20. Tipos y clasificación de plataformas
marinas.
Los complejos de producción son por lo general, un grupo
de plataformas fijas comunicadas entre sí por medio de
estructuras (puentes), que permiten el tendido aéreo de
tuberías que transportan diversos tipos de fluidos, así
como el libre acceso del personal que ahí labora.
Un complejo está integrado por las siguientes
plataformas:
1) Plataforma habitacional
2) Plataforma de compresión
3) Plataforma de enlace
4) Plataforma de perforación
5) Plataforma de producción (pueden ser varias)

21. Plataforma Habitacional:
Como su nombre lo indica, es una plataforma acondicionada para que los trabajadores permanezcan
con la mayor comodidad posible fuera de sus horas de labores.
Plataforma de enlace:
En esta plataforma se concentran las llegadas de los gasoductos provenientes de las
plataformas satélites, los cuales se conectan al cabezal colector general, que tiene la
función de distribuir el aceite hacia las plataformas de producción. También de esta
plataforma, salen las tuberías por las que se envía el aceite ya procesado (oleoductos)
Adicionalmente, en esta plataforma se encuentran instaladas las trampas para
recuperar o enviar los dispositivos mecánicos , utilizados en la limpieza de los ductos.

22. Plataforma de compresión;
Esta plataforma contiene el equipo necesario para manejar y enviar el gas
natural obtenido en el proceso de separación del aceite.
Plataforma de Perforación:
Es idéntica a las plataformas satélites, con la diferencia que en ésta, la línea de descarga de
los pozos se conecta directamente al cabezal colector general, sin que exista ningún
tendido submarino como en las otras.

23. Plataforma de producción:
Por lo general en el campo, los complejos de producción contienen de dos a tres
plataformas de producción, dependiendo del volumen de aceite que sea necesario
manejar. En estas plataformas se efectúa la separación y medición del gas y el aceite;
asimismo, mediante equipo de bombeo se envía el crudo, a los centros de distribución,
almacenamiento o refinación.

24. Mendoza May L. Andrés; “Separación y Medición de Aceite y Gas
en una Plataforma de Producción del Campo Cantarell”; Facultad
de Ingeniería. UNAM. Tesis Profesional; Nov. 1984.
Dr. Federico Barranco Cicilia; “Sistema flotantes para la
producción de petróleo en aguas profundas mexicanas”; Instituto
Politécnico Nacional: Tesis Profesional; Ene. 2012.