Diseño de un intercambiador de calor de doble tubo para el control de depósitos parafínicos en la pared interna de la tubería de producción aplicado al pozo LPS-4 del Campo Los Penocos.

Abstract

Según Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos (YPFB), el país es autosuficiente en gasolina porque produce el 90 % del combustible y 10 % lo importa. Con relación al Diésel, la producción en Bolivia solamente llega hasta un 45 % y el 55 % lo importa. El campo Los Penocos es uno de los pocos que existe en Bolivia que produce crudo para la elaboración de estos combustibles; es por este motivo, que se pretende implementar un intercambiador de calor de doble tubo en el pozo LPS -4 con la finalidad de que el flujo de crudo sea constante; además, con un beneficio económico al implementar el intercambiador de calor. El presente proyecto tiene como objetivo realizar el diseño de un intercambiador de calor de doble tubo para evitar la acumulación de parafinas solidas en el interior de la tubería de producción del pozo LPS-4 del campo Los Penocos, ya que este campo presenta en su composición cantidades significativas de parafinas. Estos compuestos parafinicos que se encuentran presentes en el crudo, al ascender por la tubería de producción hacia la superficie sufren un cambio de estado de agregación de líquido a sólido a causa de la variación de la temperatura que existe entre el reservorio y la superficie. Este fenómeno provoca una disminución en el área de flujo, y por ende la reducción del flujo de petróleo. En este entendido, se diseñará el intercambiador de calor de doble tubo con el propósito de fundir las partículas sólidas de parafinas que se encuentran pegadas en las paredes internas de la tubería de producción y de esta manera lograr que el área de flujo no disminuya y por ende que el flujo de petróleo crudo sea constante. El diseño del intercambiador de calor consta de varios parámetros como la temperatura media logarítmica, área de flujo, velocidad de masa, coeficiente global de transferencia de calor, longitud, variación de presión en el anulo, perdidas de energía mayores y menores. Estos parámetros se calcularon en base a los datos que se obtuvo del pozo LPS-4 y del campo Los Penocos. Para el diseño se utilizó el método MLDT (diferencia de temperatura media logarítmica) que utiliza las temperaturas de entrada y salida de los fluidos que toman parte del diseño los cuales son el petróleo crudo y agua. De acuerdo a los parámetros calculados en el diseño del intercambiador de calor, se obtuvo resultados satisfactorios que hace posible la instalación del intercambiador en el interior del pozo, aunque estos resultados son completamente teóricos.