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PEMEX-INTSOK 10th of May 2013
Ciudad del Carmen,
Carmen Mexico
Bombeo multifásico: Tecnologías, Aplicaciones y Proyectos de referencia
Presentator : Thomas Kajander
j
Agenda
1
1.
Framo Engineering
2.
3.
4.
5.
¿Qué está impulsando el submarino? – Introducción
g de bombeo submarino de Framo
Tecnologías
Experiencias de bombeo submarino de Framo
Preguntas
Framo Engineering
Aberdeen
Bergen
Houston
K l L
Kuala Lumpur
Rio de Janeiro
Perth
Framo Engineering
Bombas & Process
Systems submarinas
Medidores Multifásicos
Girar & Torreta
Sistemas
Framo Engineering Î OneSubsea
La creación de una nueva compañía líder en productos y sistemas submarinos
Un proveedor líder de sistemas
de producción submarinos
Uno de los principales servicios
de campos petroleros
empresa
Un proveedor líder de medición de
submarinos, sistemas de
procesamiento y bombeo
¿Qué es bombeo submarino? - Introducción
Escenario de producción natural
Presión topside requerida @ primera etapa de separación Presión en la base del riser
Presión de cabezal
Presión de yacimiento
¿Qué es bombeo submarino? - Introducción
Escenario de producción Natural
Presión topside requerida @ primera etapa de separación Riser:
Altura estática + pérdidas por fricción
Presión en la base del riser
Flujo de cabecera de línea:
pérdidas por fricción
Tubería del pozo
(tubing):
(tubing): altura estática
+ pérdidas por
fricción
Presió
ón
Presión de cabezal
Presión de yacimiento
caudal
¿Qué es bombeo submarino? - Introducción
Bomba impulsar escenario
Presión topside requerida @ primera etapa de separación Riser:
Altura estática + pérdidas por fricción
Presión en la base del riser
Flujo de cabecera de línea:
las pérdidas por fricción
Bueno tuberías:
altura estática
+ Pérdidas por fricción
Presió
ón
Presión de cabezal
parámetros de parámetros
de
tamaño de la bomba
ΔP
Presión de yacimiento
caudal
ΔQ
¿Cómo el bombeo submarino afecta la producción?
Producción bombeada
producción
natural
tiempo
producción totaal
La tasa d
de produccción
Aumento de la tasa de producción
producción La producción objetivo sin
objetivo sin bombeo puede lograrse en una etapa anterior
etapa anterior Más petróleo Más
petróleo
recuperó más rápido
Producción
bombeada
producción
natural
tiempo
Tecnologías de bombeo de Framo
• Rango GVF
SPP
Bomba monofásica
Bomba Multifasica
bomba híbrida
WGC‐Compresor Multifasico
: 0 – 10 %
• Potencial
i l de bombeo
d b b
: 4,400 psi
00 i
• Capacidad máxima
: 120,000 bpd
• Potencia Máxima
: 3 MW
• Rango GVF : 0 – 95 %
• Potencial de bombeo : 3,000 psi
• Capacidad
C
id d máxima
á i
: 300,000 bpd
300 000 b d
• Potencia Máxima
: 3 MW
g GVF • Rango
: 0 – 30 %
• Potencial de bombeo : 3,000 psi
• Capacidad máxima
: 150,000 bpd
• Potencia Máxima
: 3 MW
: 3 MW
• Rango GVF : 85 – 100 %
de bombeo : 430 psi
: 430 psi
• Potencial de bombeo
• Capacidad máxima
: 900,000 bpd
• Potencia Máxima
: 6 MW
Tecnologías de bombeo de Framo
400
350
5,075
300
4,350
250
3,625
Hybrid pump
2 900
2,900
200
Multi Phase Pump
150
2,175
, 5
100
1,450
50
725
WGC
0
0
0
10
20
30
40
50
GVF [%]
60
70
80
90
100
Differe
ential Pressurre [psi]
Differrential Pressu
ure [bar]
Single Phase Pump
Tie back
Tecnología satelital extendida
conectadas
d a las facilidades
l f l d d existentes
2000s: 20 km
presente : 50 km / 31miles
Disponible en 2 a 3 años : Disponible
en 2 a 3 años :
100 km / 62miles
Records de profundidad
del agua
alcanzada
Water
Depth
Milestones
0m
SMUBS
Lufeng Troll
Topacio
Ceiba
1000 m
Azurite
1500 m
2000 m
JSM
2500 m
3000 m
1990
1995
2000
2005
2010
2015
profundidad de Diseño <m>
500 m
Records de presiones de bomba y de la carcasa del motor
Design
g Pressure Milestones
15,000
2014
10,000
10
000
2003, Ceiba
1997, Lufeng
2006, Columba E
5,000
1998, Troll
0
1990
1995
2000
2005
2010
2015
Presión de diseño <psi>
2013, JSM
Records de potencia del motor
3800
2014
3600
3400
3200
2013, JSM
3000
2800
2010,, Gullfaks WGC
2600
2006, Columba E
2400
2200
2000
1800
2007, Tordis
1600
1400
1200
1999, Topacio
1000
800
1997, Lufeng
600
400
200
0
1990
1995
2000
2005
2010
2015
potencia enn el eje <kW>
2009, Pazflor
1998, Troll
Experiencia de bombeo mundial de Framo
Bergen
Aberdeen
2008 Montanaza & Lubina 1xSPP
Houston
2007 Shaybah
2006 Huwaila
2011 JSM 3xSPP
2013 Julia 2xSPP
2010 Barracuda 1xMPP
2010 Marlim 1xWIP
2008 Albacora 3xWIP
2008 Albacora
2012 Draugen 2xMPP
2012 Gullfaks 2xWGC
2011 Lyell
1xMPP
2009 Shelly 1xMPP
2006 Tordis 1xMPP 1xWIP
2006 Brenda
1xMPP
2006 Schiehallion
4xMPP
2005 Columba E 2xWIP
2003 Lennox 1xMPP
1999 Gullfaks 3xMPP
1999 Troll pilot 1xWIP
1999 ETAP 1xMPP
1994 Draugen
1xMPP
Rio de Janeiro
2012 GiRri
2011 Clov
2011 Clov
2009 Pazflor
2007 Azurite
2004 Ceiba
2002 Ceiba
1998 Topacio
1997 Lufeng
1xMPP
2xMPP
4xMPP
2xMPP
6xSPP
2xMPP
6xMPP
2xMPP
2xMPP
K l L
Kuala Lumpur
Perth
2006 Vincent 2xMPP
2005 Mutineer & Exeter 2xMPP
30 proyectos de bombeo en curso o entregados desde 1997 5xSPP
Jack and st Malo JSM ‐ Gulf of Mexico ‐ Stage I
Proyecto de aguas profundas de bombeo monofásico y multifasico en el Golfo de México
Bergen
Aberdeen
2008 Montanaza & Lubina 1xSPP
Houston
2007 Shaybah
2006 Huwaila
2011 JSM 3xSPP
2013 Julia 2xSPP
2010 Barracuda 1xMPP
2010 Marlim 1xWIP
2008 Albacora 3xWIP
2008 Albacora
2012 Draugen 2xMPP
2012 Gullfaks 2xWGC
2011 Lyell
1xMPP
2009 Shelly 1xMPP
2006 Tordis 1xMPP 1xWIP
2006 Brenda
1xMPP
2006 Schiehallion
4xMPP
2005 Columba E 2xWIP
2003 Lennox 1xMPP
1999 Gullfaks 3xMPP
1999 Troll pilot 1xWIP
1999 ETAP 1xMPP
1994 Draugen
1xMPP
Rio de Janeiro
2012 GiRri
2011 Clov
2011 Clov
2009 Pazflor
2007 Azurite
2004 Ceiba
2002 Ceiba
1998 Topacio
1997 Lufeng
1xMPP
2xMPP
4xMPP
2xMPP
6xSPP
2xMPP
6xMPP
2xMPP
2xMPP
K l L
Kuala Lumpur
Perth
2006 Vincent 2xMPP
2005 Mutineer & Exeter 2xMPP
30 proyectos de bombeo en curso o entregados desde 1997 5xSPP
Jack and st Malo JSM ‐ Gulf of Mexico ‐ Stage I
Proyecto de aguas profundas de bombeo monofásico y multifasico en el Golfo de México
Jack and st Malo JSM ‐ Gulf of Mexico ‐ Stage I
Proyecto de aguas profundas de bombeo monofásico y multifasico en el Golfo de México
profundidad
2130m
7,100ft
Jack
Atar
22km / 14miles
St Malo
Jack and st Malo JSM ‐ Gulf of Mexico ‐ Stage I
Proyecto de aguas profundas de bombeo monofásico y multifasico en el Golfo de México
•
•
•
Vida de diseño de sistema es de 30 •
•
años
•
El beneficio del campo depende lb
f
d l
d
d
•
del éxito de bombeo •
Aumenta la producción del campo y la vida útil
tipo de bomba
presión de diseño
Potencia en el eje del motor
Presión diferencial
Max temperatura
Profundidad
Tie back
Baja presión de cabezal
3 x SPP boosters
13,000psi
3 0 MW
3.0
0 - 270 bar (0-4,000psi)
121 degC / 250degF
7,400ft / 2,200m
14 miles / 22km
35bara / 500psia
Dos largas distancias conectadas es un receptor Posibilidad de implementación futura de nuevos pozos 8m/24ft alto
80 mT
Esquema de flujo simplificado
Gullfaks - submarino mojado Compresión de Gas
Primeros compresores de gas húmedo submarinos en el mundo (WGC)
Bergen
Aberdeen
2008 Montanaza & Lubina 1xSPP
Houston
2007 Shaybah
2006 Huwaila
2011 JSM 3xSPP
2013 Julia 2xSPP
2010 Barracuda 1xMPP
2010 Marlim 1xWIP
2008 Albacora 3xWIP
2008 Albacora
2012 Draugen 2xMPP
2012 Gullfaks 2xWGC
2011 Lyell
1xMPP
2009 Shelly 1xMPP
2006 Tordis 1xMPP 1xWIP
2006 Brenda
1xMPP
2006 Schiehallion
4xMPP
2005 Columba E 2xWIP
2003 Lennox 1xMPP
1999 Gullfaks 3xMPP
1999 Troll pilot 1xWIP
1999 ETAP 1xMPP
1994 Draugen
1xMPP
Rio de Janeiro
2012 GiRri
2011 Clov
2011 Clov
2009 Pazflor
2007 Azurite
2004 Ceiba
2002 Ceiba
1998 Topacio
1997 Lufeng
1xMPP
2xMPP
4xMPP
2xMPP
6xSPP
2xMPP
6xMPP
2xMPP
2xMPP
K l L
Kuala Lumpur
Perth
2006 Vincent 2xMPP
2005 Mutineer & Exeter 2xMPP
30 proyectos de bombeo en curso o entregados desde 1997 5xSPP
Gullfaks - submarino mojado Compresión de Gas
Primeros compresores de gas húmedo submarinos en el mundo (WGC)
Primer Compresor Gas
Húmedo Submarino (WGC)
Sustituye tradicionales soluciones de bombeo de gas (separación + compresión de gas seco y condensado de bombeo) en una máquina )
q
ÎSencilla / menor complejidad
ÎRentable ÎRentable
Compresión submarina:
Î presión de succión más presión de succión más
alta
Î menor relación de compresión
ió
•
•
•
•
•
•
•
tipo de compresor
presión de diseño
Potencia en el eje del motor
Presión diferencial
capacidad
Tie back
Profundidad
2 x WGC
390bar/5,500psi
2 x 2.5
2 5 MW
0 - 32 bar (0-4,000psi)
6,000m3/h
14km
135m
Esquema de flujo simplificado
10 / 33ft ttallll
10m
80 mT
Para instalar en Gullfaks 2015
Columba E – Inyección de agua submarina
Primeras bombas de inyeccion de agua submarina en el mundo.
Bergen
Aberdeen
2008 Montanaza & Lubina 1xSPP
Houston
2007 Shaybah
2006 Huwaila
2011 JSM 3xSPP
2013 Julia 2xSPP
2010 Barracuda 1xMPP
2010 Marlim 1xWIP
2008 Albacora 3xWIP
2008 Albacora
2012 Draugen 2xMPP
2012 Gullfaks 2xWGC
2011 Lyell
1xMPP
2009 Shelly 1xMPP
2006 Tordis 1xMPP 1xWIP
2006 Brenda
1xMPP
2006 Schiehallion
4xMPP
2005 Columba E 2xWIP
2003 Lennox 1xMPP
1999 Gullfaks 3xMPP
1999 Troll pilot 1xWIP
1999 ETAP 1xMPP
1994 Draugen
1xMPP
Rio de Janeiro
2012 GiRri
2011 Clov
2011 Clov
2009 Pazflor
2007 Azurite
2004 Ceiba
2002 Ceiba
1998 Topacio
1997 Lufeng
1xMPP
2xMPP
4xMPP
2xMPP
6xSPP
2xMPP
6xMPP
2xMPP
2xMPP
K l L
Kuala Lumpur
Perth
2006 Vincent 2xMPP
2005 Mutineer & Exeter 2xMPP
30 proyectos de bombeo en curso o entregados desde 1997 5xSPP
Columba E – Inyección de agua submarina
Primeras bombas de inyeccion de agua submarina en el mundo.
Métodos de inyección de agua submarina: • Agua de mar filtrada (>50microns) •Agua producida topside
Agua producida topside utilizando líneas de flujo de baja presión • Producción de agua submarina
+ Económico, espacio eficiente, simple E ó i
i fi i t i l
+ Se puede inyectar agua a largo tie back’s , superior a 50 km / 30 millas de distancia p
/
+ No requiere líneas de flujo de alta presión para facilidades del receptor, se requiere conexión para el motor y el control ió
l
t
l
t l
umbilical + Las soluciones actuales pueden alcanzar p
presiones diferenciales de hasta 500 bar / 7250 psi Esquema de flujo simplificado
•
•
•
•
•
•
•
•
tipo de bomba
Filtros de agua de mar
presión de diseño
Potencia en el eje del motor
Presión diferencial
Max temperatura
Profundidad
atar
2 x WIP en serie
80 micrometer
6 500psi
6,500psi
2 x 2.3 MW
420 bar (0-6,100psi)
121 degC / 250degF
120m
11km
Thomas Kajander
Principle Engineer, business development of subsea boosting and process systems
correo: thomas.kajander@framoeng.no
th
k j d @f
Direct: (+1 )713 458 3103
móvil:
ó il (+1
( 1 )713 494 0092
W b www.framoeng.no
f
Web:
Framo project record
Topside multi phase pumps
Year
Project / field
Type
2007
Saudi Aramco
Shaybah
2006
Depth
Tie‐back
Max dp
Power
1 x MPP (horizontal)
32bar
1.0MW
ADCO
Huwaila
2 x MPPs in serial operation
serial operation (horizontal)
75bar
2x1.0MW
2003
BHP Billiton UK
BHP
Billit UK
Lennox
1 x MPP 1
MPP
(Vertical)
30b
30bar
0 9MW
0.9MW
1999
Statoil Gullfaks A + B
1 x MPP (Vertical)
2 x MPP
(Vertical)
25bar
1.1MW
1994
Statoil
Poseidon Gullfaks A
1 x MPP (horizontal)
40bar
0.7MW
Framo project record
Subsea water injection pumps
Year
Project / field
Type
Depth
Tie‐back
Max dp
Power
2011
Marlim WI
1 x WIP
850m
3km
320bar
2.0MW
400m
9km
120bar
1.4MW
200m
12km
110bar
2.3MW
140m
11km
420bar
2x2.3MW
340m
10km
140bar
1.8 MW
Produced water
2009
Albacora RSWI
3 x WIP,
x WIP, ind.
Filtered sea water, 50 μm
2007
Tordis WI
1 x WIP
Produced water
2006
Columba E RSWI
2 x WIP, serial
Filtered sea water, 80 μm
1999
Troll pilot WI
1 x WIP
Produced water
Framo project record
Subsea boosting Pumps: MPP and SPP 1/3
Year
Project / field
Type
Depth
Tie‐back
Max dp
Power
2013
Julia
2 x SPP 2,200m
27km
270bar
3.0MW
2012
GiRri
4 x MPP
1430m
18km
130bar
2.5MW
2012
D
Draugen
2 MPP
2 x MPP
270
270m
4k
4km
48b
48bar
2 3MW
2.3MW
2012
Gullfaks
2 x WGC
135m
14km
30bar
5.0MW
2011
Jack&St.Malo
3 x SPP
2,300m
22km
280bar
3.0MW
2011
Lyell
1 x MPP
145
8km
10bar
1.2MW
2011
CLOV
2 x MPP
1,300m
11km
45bar
1.2MW
2010
Montanazo & Lubina
1 x SPP 750m
9km
65bar
0.4MW
Framo project record
Subsea boosting Pumps: MPP and SPP 2/3
Year
Project / field
Type
Depth
Tie‐back
Max dp
Power
2010
Barracuda
1 x MPP
1,040m
15.5km
60bar
1.5MW
2009
Pazflor
6 x Hybrid
800m
4.3km
150bar
2.3MW
2008
Shelly
1 x MPP
200m
3km
35bar
1.1MW
2008
Azurite
1 x MPP
1,400m
3km
41bar
1.0MW
2007
Vincent
2 x MPP
475m
3km
42bar
1.8MW
2006
Tordis
1 x MPP
(+ 1xWIP)
200m
12km
27bar
2.3MW
2006
Brenda
1 x MPP
200m
8.5km
35bar
1.1MW
2006
Schiehallion
4 x MPP
400m
4km
26bar
1.8MW
Framo project record
Subsea boosting Pumps: MPP and SPP 3/3
Year
Project / field
Type
Depth
Tie‐back
Max dp
Power
2004
Mutiner&Exeter
2 x MPP
150m
7km
30bar
1.1MW
2003
Ceiba FF
6 x MPP
1,000m
9km
40bar
0.9MW
2002
Ceiba C3 & C4
2 x MPP
750m
7km
40bar
0.9MW
1999
ETAP
2 x MPP
85m
32.5km
22bar
0.9MW
1998
Topacio
2 x MPP
2 x MPP
550m
8 5km
8.5km
35bar
0 9MW
0.9MW
1997
Lufeng
5 x SPP
330m
1km
35bar
0.4MW
1994
Draugen
1 x MPP
270m
6km
40bar
0.8MW