universidad politécnica del golfo de méxico

Arquitectura Submarina en Aguas Profundas

Ensayo

Verónica Pérez Peregrino

30/05/2013

Ingeniería petrolera

9° B

Ing. Octavio Vera Custodio

Tres de los objetivos fundamentales de la estrategia nacional de energía que se asocian directamente con el eje rector de seguridad energética son: "Restituir reservas, revertir la declinación de la producción de crudo y mantener la producción de gas natural". Este objetivo impacta las metas exploratorias de Petróleos Mexicanos y en particular las de la cuenca del Golfo de México Profundo motivo por el cual, Pemex Exploración y Producción, (PEP), ha establecido una estrategia exploratoria que permitirá evaluar el potencial petrolero estimado en 29 mil 500 millones de petróleo crudo equivalente y que representa más del 50 por ciento del total de los recursos prospectivos del país.

Las temperaturas de casi congelación en el lecho marino hacen que el aceite se congele y que el gas forme hidratos en forma de hielo. La presión en esas profundidades es tan

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grande que los técnicos deben trabajar usando vehículos accionados a control remoto. Además, las olas y las corrientes causan una presión enorme sobre el equipo.

Uno de los equipos a control remoto es el ROV por sus siglas en inglés (Remoted Operated Vehicle) Vehículo de Operación Remota, el robot queda permanentemente unido,

mediante una serie de cables, al barco de apoyo a un mini submarino intermedio que a su vez queda unido al barco.

Los Robots de exploración submarina son polifacéticos y muy útiles. Capaces de descender sin oponerse para saber si el ancla está bien agarrada, localizar la cueva ideal para la pesca, descubrir los fondos submarinos, saber cómo desenroscar nuestro fondeo, ver el estado de la hélice, o

simplemente disfrutar del paisaje submarino.

Las aguas profundas constituyen un ambiente extremadamente difícil y la capacidad para conquistarlo, es facilitar el acceso al petróleo y al gas que se hallan a mayor profundidad, en reservorios dispersos o es difícil de producir. Se han desarrollado miles de tecnologías que se usan para enfrentar estos desafíos – desde grandes y complejos sistemas de producción hasta tratamientos químicos para facilitar el flujo del petróleo y del gas.

Para aguas profundas los árboles de producción que se utilizan es en esencia un juego de válvulas, tuberías, conectores y otros componentes, que interactúan con la finalidad principal de controlar y contener el flujo del producto a explotar, y reducir el potencial de un flujo contaminante. En el diseño de un árbol entran muchas diferentes variables, las principales son definidas por las características del producto y el pozo objetivo, por ejemplo: tipo de producto, temperatura, presión, profundidad de agua, presencia de hidratos o parafinas, etc. Otras características son definidas por la compañía a operar ese equipo: presión máxima de especificación, tipos de equipos de control, herramientas de intervención, tiempo de respuesta deseado de las válvulas.

Existen en esencia 3 diferentes tipos de árboles mojados: el de Lecho Marino (Mudline), el Convencional, y el de más reciente diseño, el Horizontal. Este último permite intervención al pozo sin necesidad de remover el árbol, ya que las válvulas están localizadas en línea horizontal y no en la línea vertical. Así se reserva un acceso libre para herramientas de intervención.

Una vez que los hidrocarburos y gas natural han sido extraídos, se procede a transporte a los mercados del mundo para su procesamiento o comercialización. El transporte de los hidrocarburos desde las plataformas petrolíferas a sus destinos en los continentes, se puede llevar a cabo a través de grandes buques petroleros que almacenan enormes cantidades del crudo en tanques dentro del casco, o bien vía oleoductos y gasoductos que van desde las plataformas petrolíferas mismas hasta los continentes, atravesando distancias considerables del suelo marino. Los petroleros más grandes tienen más de 430

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metros de largo y 66 metros de ancho, y almacenan y transportan más de 500.000 toneladas métricas (o 3,5 millones de barriles) de petróleo.

Existe la problemática constante del potencial de derrames de petróleo en muchas partes del océano, bien a causa de fallos estructurales en los medios de transporte, bien por errores humanos. Sin embargo, la legislación ha ido limitando la construcción de los superpetroleros a modelos más fuertes con diseños de doble casco, junto con la actualización, formación y entrenamiento del personal de los medios de transporte de los hidrocarburos. Todo esto tiene como fin evitar los desastres biológicos que han tenido lugar en el pasado, relacionados con el transporte de petróleo.

El Murex es el primero de la serie de cinco petroleros construidos para la compañía petrolera Shell. Cada buque posee un casco doble y transporta 2.15 millones de barriles de crudo a una velocidad de 28 kilómetros por hora. El Murex tiene 332 metros de eslora y se extiende 22 metros bajo la superficie del agua cuando está cargado completamente.

Los sistemas auxiliares para el transporte de hidrocarburos y permitir el impulso del petróleo a través de los oleoductos por estaciones de bombeo, controlados por medios electrónicos desde una estación central, que hacen que el petróleo avance continuamente a unos cinco kilómetros por hora.

Los gasoductos, en primer término, conducen el gas natural que puede producirse desde un yacimiento de gas libre o asociado a plantas separadoras y fraccionadoras.A partir de dichos procesos de separación, el gas ya tratado entra a los sistemas de transmisión para ser despachado al consumidor industrial y doméstico.La instalación de oleoductos y gasoductos requiere gran cantidad de estudios previos, en los cuales se tiene en cuenta todo lo que puede acortar o beneficiar el proceso de transporte. Por caso, la construcción de un oleoducto o gasoducto que puede tener que cruzar montañas, ríos o desiertos, constituye una gran tarea de ingeniería, que por lo general es realizada conjuntamente por varias empresas que contribuyen a la enorme inversión de capital necesaria.

Un medio de transporte y almacenaje de hidrocarburos es el FPSO son las siglas anglosajonas derivadas de Floating Production and Storage Unit, o lo que es lo mismo, Unidad Flotante de Producción y Almacenaje. Esta designación muestra explícitamente sus principales funciones.

Además, lleva incorporada una planta de producción cuya finalidad es la separación de los diferentes fluidos presentes en el petróleo de en un yacimiento marino. Comercialmente el objeto último del proceso es la obtención y posterior comercialización de crudo y, eventualmente, gas.

Sistema Tie-Back

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Es una sarta de revestimiento donde generalmente se conectan los liners de producción hasta superficie (en el cabezal del pozo) cuando el pozo es completado. Esta sarta se conecta al tope del liner con un conector especial. El tie back aísla el revestidor usado que no puede resistir las posibles cargas de presión si continúa la perforación, proporcionando integridad de presión desde el tope del liner al cabezal del pozo. También permite aislar un revestimiento gastado que no puede resistir incrementos de presión o aislar revestimientos intermedios en casos de incrementos de producción.

Arquitectura submarina

El objetivo principal de la Arquitectura submarina es proporcionar asistencia técnica en: el desarrollo de arquitectura submarina, ingeniería conceptual, el diseño, la construcción, la instalación y optimización de los sistemas submarinos, aseguramiento de flujo e instalaciones de producción para aguas profundas, aplicando las tecnologías y herramientas vigentes para proporcionar soluciones integrales e innovadoras de alto contenido tecnológico.

El petróleo y el gas de aguas profundas son recursos convencionales que se encuentran en un ambiente no convencional; las operaciones se destacan principalmente por su alto grado de riesgo y recompensas. Dado el alcance y complejidad de los proyectos que trascienden las plataformas continentales, la diferencia entre el éxito y el fracaso a menudo de pende de una buena planeación.

Por lo tanto, un plan de proyecto de aguas profundas típico no sólo incluye cada uno de los elementos siguientes, sino que además considera la influencia de unos sobre otros:

Modelo de yacimiento del subsuelo Estrategia de drenaje y localizaciones de fondo de pozo Plan de desarrollo de campos petroleros Ingeniería y tecnología de diseño de pozos Metodología de intervención de pozos Diseño e instalación de líneas de conducción y plataformas.

Los efectos de las corrientes en la arquitectura submarina, la problemática debido a:

Alta presión y alta temperatura. Hidrocarburos amargos Suelos de consistencia blanda y georiesgos de mayor complejidad. Fenómenos meteorológicos y oceanográficos severos Formación de hidratos, asfáltenos y parafinas Mayores presiones hidrostáticas

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Bibliografía

1. http://www.cedip.edu.mx/graficacion/petroleros/Administraci%C3%B3n%20de%20Pemex %20Exploracion/Aguas%20profundas/40%20SOLUCION%20TECNOLOGICA%20PARA%20EL%20DESARROLLO%20DE%20POZOS%20SATELITALES%20COSTA%20AFUERA.pdf

2. http://www.ulpgc.es/hege/almacen/download/15/15478/ petroleo_y_gas_natural_text.pdf

3. http://www.monografias.com/trabajos11/tradis/tradis.shtml

4. http://www.lacomunidadpetrolera.com/showthread.php/1944-Tie-Back

5. http://www.ingenierosnavales.com/DOCUMENTACIONFOROS/Pnencia%20Conversiones %20FPSO.pdf

6. http://es.scribd.com/doc/49731946/Robotica-Submarina

7. http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish09/ sum09/03_aguas_profundas.pdf

8. http://www.shell.com.mx/innovation/meeting-demand/getting-more/deep-water.html