Este documento presenta un resumen de un trabajo de grado para optar al título de Ingeniero en Petróleo. El trabajo analiza el proceso de filtración en plantas de aguas efluentes y propone un sistema optimizado para este proceso. Identifica los sistemas actuales de filtración e incluye un diagnóstico y comparación del proceso manual vs automatizado. Finalmente, desarrolla una propuesta para automatizar el proceso de filtración en estas plantas.

1. Autores:
Edgidio Chirinos
Roberto Paz
Febrero; 2013
Tutor Académico: Brendy Salas
Asesor Metodológico: Msc. Elizabeth Carreño
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA
EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN C.O.L - CABIMAS
OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE FILTRACIÓN EN LAS PLANTAS DE
AGUAS EFLUENTES
Trabajo Especial de Grado para optar al Título de
Ingeniero en Petróleo

2. Nuevas Tecnologías
Procesos Industriales Procesos de
Decantaciones Venezuela
Proceso de Producción
Petrolera
Agua Producida
Por lo antes expuesto, surge la necesidad de
proponer un sistema optimizado para el proceso de
filtración en la planta de agua efluente

3. En el período comprendido de Abril 2012 a Febrero de 2013
La investigación, se realizó dentro del Instituto universitario
Politécnico Santiago Mariño
Línea matriz Producción y potencial Diagnóstico y
Optimización de la Producción.
¿ Qué beneficios aportara la optimización del
proceso de filtración en las plantas de aguas
efluentes?

4. Proponer un sistema optimizado para el proceso de
filtración en las plantas de aguas efluentes.
Objetivo General
Identificar los sistemas que actualmente se utilizan para el
proceso de filtración en las plantas de agua efluente.
Describir el proceso de filtración en las plantas de aguas
efluentes.
Comparar el proceso de filtración manual (analógico) con el
automatizado propuesto para las plantas de aguas efluentes.
Desarrollar la propuesta para la automatización del proceso de
filtración de la planta de aguas efluente.
Objetivos Específicos

5. A Nivel Teórico
A Nivel Practico
A Nivel Metodológico
Justificación

6. Ramos (2007)
Garrido (2006)
Díaz (2011)
Evaluación del sistema
de recolección de crudo
en el separador API del
patio tanque la Salina.
Instituto Universitario
Politécnico “Santiago
Mariño”
Optimización en el
procesos de
recuperación crudo
asociados a las aguas
efluente en el patio de
tanque Ulé.
Universidad del Zulia
Optimización del
funcionamiento de
los quipos para el
tratamiento de aguas
efluentes en la planta
deshidratadora EF3
campo Boscan.
Instituto Universitario
Politécnico “Santiago
Mariño”

8. Para para el caso de la presente investigación la variable en
estudio quedará conformada por “Proceso de Filtración” el cual se
define tanto conceptual como operacionalmente de la siguiente
manera:
Proceso de Filtración
Según
Coulson, Richardson, Backhurs
t y Harker (2003)
Definición
Conceptual
Definición
Operacional

9. Modalidad de la Investigación
Tipo de Investigación
Descriptivo Proyecto
Factible

10. Objetivo General: Proponer un sistema optimizado para el proceso de filtración de plantas de aguas efluentes
Variable Objetivos Específicos Dimensión Indicadores
Técnicas e
Instrumentación
de Recolección
de los Datos
Técnicas
de
Análisis
ProcesodeFiltración
Identificar los sistemas que
actualmente se utilizan para el
proceso de filtración en las
plantas de agua efluente.
Sistema
Utilizados
Flotación
Sistema de Flotación
Sistema de Bombeo
Sistema Presurizado
Separadores API
Entrevistas no
estructurada
Revisión
Bibliográfica
AnálisisCualitativo
Describir el proceso de filtración
en las plantas de aguas
efluentes.
Proceso de
Filtración
Parámetros Operacionales
Parámetro de calidad de Agua
Procedimientos Operacionales
Operaciones de las
instalaciones de la planta
Medidas de seguridad
Aguas Efluentes
Entrevistas no
estructurada
Revisión
Bibliográfica
Comparar el proceso de
filtración manual (analógico) con
el automatizado propuesto para
las plantas de aguas efluentes
Proceso de
filtración
manual
(analógico) y
automatizado
Proceso Manual
Proceso Automatizado
Entrevistas no
estructurada
Revisión
Bibliográfica
Desarrollar la propuesta para la
automatización del proceso de
filtración de la planta de aguas
efluente
Se obtendrá de los procedimientos y de la recopilación de toda
data obtenida a través del estudio

11. Para el caso de esta investigación se puede decir
que la población al igual que la muestra objeto de
estudio quedó representada por la planta de agua
efluente
Poblacion y Muestra

12. Tecnica e Instrumento de
Recolección de los Datos
Tecnica de Análisis
Revisión Documental
Observación Directa
Entrevista no
Estructurada
Análisis Cualitativo

13. Procedimiento de la Investigación
Tal como lo exige el manual de Trabajo Especial de Grado (2006), del Instituto
Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, se debe incluir la sistematización de la
información a través de fases para llevar una secuencia al momento de generar los
resultados de la investigación. Por lo que, el procedimiento establecido para dar
sentido y orientación a la estrategia especifica de la investigación, se explica de la
siguiente manera:
Primeramente se identificaron los sistemas utilizados para el proceso de filtración
en las plantas de aguas de efluentes, para lo cual fue necesario hacer uso de la
entrevista no estructurada como las técnicas e instrumento de recolección de los
datos y la revisión documental.
Seguidamente se dio inicio con la descripción del proceso de filtración en las
plantas de aguas efluentes, mediante la cual se logró establecer la comparación del
proceso de filtración manual (analógico) con el automatizado propuesto para las
plantas de aguas efluentes.
Finalmente se procedió a desarrollar la propuesta requerida para el logro de la
automatización del proceso de filtración llevado a cavo dentro de las plantas de
aguas efluentes.

14. Identificar los sistemas que actualmente se utilizan para el
proceso de filtración en las plantas de agua efluente

15. Describir el proceso de filtración en las plantas de aguas
efluentes
Una vez extraído
el crudo
Aperturar al drenaje
de los tanques
Drenar a unas fosas
llamadas API
Succionar con
bombas centrífugas
Comenzar el proceso
de tratamiento
Luego de almacenada
las aguas
Durante todo el
proceso de filtración
De allí el crudo pasa
a una fosa
Llevar a un tanque de
floculación

16. Describir el proceso de filtración en las plantas de aguas
efluentes
Parámetros Rangos
Sólidos Suspendidos Totales (SST) 80 (mg/l)
Cloruros 1000 (mg/l)
Bacterias sulfato reductoras, BSR 102 (UFC/ml)
Crudo en Agua O/W 20 ppm
pH 6 - 9
Hierro Total 10 (mg/l)
Manganeso 2 (mg/l)
Sulfato 1000 (mg/l)
Parámetros de Calidad del Agua

17. Comparar el proceso de filtración manual (analógico) con el
automatizado propuesto para las plantas de aguas
efluentes
Sistema Manual (Analógico) Sistema Automatizado
No permite realizar los cálculo exacto de
los fluidos que circulan durante un proceso y
otro
Permite cuantificar y monitorear la cantidad
de fluido que circule por las tuberías,
maximizando así la producción e
incrementando la recuperación de petróleo
Los equipos involucrados en el proceso
requieren de un riguroso mantenimiento.
Permite la sustitución de equipo
relativamente ambiguo por equipos de alta
tecnología.
Se generan costos relativamente
elevados
Se genera costos relativamente pequeños
puesto que a través de su implantación se
requerirá de menos personal y la producción
será incrementada en gran parte.
Consta de equipos antiguos, pesados y
de gran tamaño por lo que se requiere de
mucho espacio para su instalación, lo que
no permite la confiabilidad del proceso
Mejora y modernizar el proceso llevado a
cabo dentro de la plantas de tratamiento de
aguas efluente y por ende ofrece mayor
confiabilidad en cuanto al proceso, dado que
esto son más liviano y ocupan menos espacio.
Requiere de mayor cantidad de personal
para su buen funcionamiento
No se requiere de gran cantidad de personal
puesto que este será manejado mediante la
utilización de programas de accionamiento de
la mismas

18. • De la identificación de los sistemas que actualmente se utilizan para el proceso
de filtración en las plantas de agua efluente, se logró determinar que los sistemas
involucrados en el proceso de filtración de las plantas antes mencionadas, se
encuentran los separadores API los cuales permiten la separación de los
hidrocarburos contenidos en el agua por efecto de gravedad, luego esta, es
enviada a un sistema de flotación por aire para eliminar todas aquellas partículas
suspendidas de baja densidad, de allí, es enviada al sistema de presurización
para ser almacenada en un tanque o fosa de agua pre-tratada, de donde es
enviada al sistema de filtración mediante el cual se eliminan las partículas sólidas
del líquido a través de su paso por un medio poroso.
• Durante el proceso de filtración en las plantas de agua efluentes deben hacerse
una verificación a cada uno de los parámetros operacionales (tipo de movimiento,
carga, velocidad tiempo temperatura duración, entre otros), involucrados en el
mismo, dado que de estos depende en gran parte su eficiencia y a partir de estos
se caracterizan las condiciones de funcionamiento de sus equipos. Así como
también los parámetros de calidad del agua, los procedimientos operacionales y
las operaciones de instalación de la planta para las cuales se deben seguir una
serie de pasos fundamentales para el buen funcionamiento de la misma.

19. • De acuerdo con la comparación del proceso manual (Analógico) y el
automatizado se puede decir que el proceso manual es un sistema ambiguo el
cual requiere de mantenimientos riguroso para su normal funcionamiento, lo
que genera costos relativamente elevados, sumado a ello son equipos antiguos
de gran tamaño, y los dispositivos mecánicos que los conforman pueden ser
sustituidos por otros más actualizados que brinden mayor confiabilidad, sean
livianos y por ende ocupen menos espacio. Caso contrarios al proceso
automatizado el cual mediante su instalación se estaría promoviendo la
optimización del proceso de filtración en dichas plantas, lo que trae consigo un
progreso significativo a la industria petrolera y a todas aquellas encargadas del
tratamiento de estas aguas.

20. Desarrollar la propuesta para la automatización del proceso
de filtración de la planta de aguas efluente
Diagnostico que Sustenta la Propuesta
Presentación de la Propuesta
Justificación de la Propuesta

21. Proponer un sistema optimizado para el proceso de filtración en la
planta de agua efluente estableciendo los parámetros acordes con las
especificaciones de la industria petrolera.
Objetivo General de la Propuesta
Objetivos Específicos de la Propuesta
• Identificar los requerimientos necesarios para la
planificación, ejecución y aplicación del sistema optimizado para el
proceso de filtración en plantas de aguas efluentes
• Evaluar la viabilidad de la aplicación del sistema optimizado para el
proceso de filtración en plantas de aguas efluentes.
Determinar los criterios a ser considerados para la aplicación del
sistema optimizado para el proceso de filtración en plantas de aguas
efluentes.

22. Requerimientos necesarios para la Planificación, Ejecución y
Aplicación del Sistema Optimizado para el
Proceso de Filtración
Unidades de Entrada/Salida
Unidad Central de Procesamiento (CPU)
Memoria

23. Viabilidad de la Propuesta
La práctica confirma las ventajas que trae consigo la
optimización del proceso de filtración en las plantas de
aguas efluentes.
La optimización del sistema de filtración en las plantas de
aguas de efluentes se estará a la vanguardia en cuanto a
tecnología se refiere.
con la aplicación del nuevo sistema optimizado para el
proceso de filtración en la planta de agua efluente se lograra
cuantificar y monitorear la cantidad de fluido que circula por
las tuberías.

24. • Realizar un nuevo estudio, mediante la aplicación de una metodología de
campo, a través del cual se logre detallar la situación actual de las plantas de
aguas de efluentes donde el sistema de filtración utilizado para su proceso sea
de tipo manual (Analógico), de tal manera que se pueda determinar la
factibilidad económica, para así establecer si puede o no se cambiado de
manual a automatizado.
• Efectuar la factibilidad económica a fin de verificar las factibilidad de la
propuesta del cambio del sistema de filtración manual por un por un sistema
optimizado para el proceso de filtración en la planta de agua efluente, en cual
proporciona mejores beneficios a la industria petrolera.
• De acuerdo a los resultados obtenidos de la factibilidad tecnica se propone
pasar de un proceso manual analógico a uno automatizado, promoviendo así la
optimización del proceso de filtración en las plantas de aguas efluentes, lo cual
trae consigo progresos significativos a la industria petrolera