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ACIPET - Foro Nacional Crudos Pesados
Resultados Retos y Oportunidades del Transporte de Crudos Pesados en Colombia
Villavicencio, Agosto 2 de 2018
2
Introducción - Reservas Mundiales de Crudos Pesados
Reservas de crudos muestran 70% corresponden a crudos no convencionales
Crudo pesado
36%
Crudo
extrapesado
64%
Crudo no convencional Principales yacimientos de crudos pesados seencuentran ubicados en Canadá (arenas bituminosas),Venezuela (faja del Orinoco), Rusia y Estados Unidos
América Latina concentra las mayores reservas delmundo de este tipo de crudos, representando 48% deellas (2.000 millones de barriles equivalentes)
Fuente: Campetrol -U.S. Geological Survey, U.S. Energy Information Administration, Schlumberger, Information Handling Services, proyecciones realizadas con datos de 2018
3
Venezuela cuenta con aprox. 1,7 millardos de BEP (87%), mientras que Colombia posee 12 millones (0,6 %).Asimismo, gran parte de las reservas de países comoEcuador, México, Perú y Brasil
De acá la importancia de la explotación de losrecursos no convencionales, principalmente enregiones con economías ampliamente dependientesdel sector minero-energético, como la colombiana.
Venezuela (87 %)
Colombia
(0,6%)
Otros (12,4%)
Introducción - Reservas Regionales de Crudos Pesados
Crudo pesado en América Latina
Fuente: Campetrol -U.S. Geological Survey, U.S. Energy Information Administration, Schlumberger, Information Handling Services, proyecciones realizadas con datos de 2018
4
• Reservas de crudos pesados en Colombia aumentó del 10 al 53% en los años 2000 a 2015
• Proyecciones de producción nacional indican que reservas de crudos convencionales disminuirán de15 al 10% en los próximos 10 años, mientras total de no convencionales aumentará a 69 %
• Desarrollo de metodologías y tecnologías para la optimización de los procesos de producción,transporte y refinación de estos crudos continuarán siendo de vital importancia
Introducción – Reservas en Colombia de Crudos Pesados
Fuente: Ecopetrol 2018
Transporte - Esquema Actual por Ductos
• Transporte segregado en baches de múltiples calidades de crudos
• Algunos casos requieren uso de producto separador (cuñas)
• Disponibilidad de cierto crudo en un punto de entrega depende de programación de transporte, rutay distancia desde campo de producción
• Volumen de baches definidos por oferta en producción, capacidad de almacenamiento, multiplicidadde calidades, requerimientos en refinerías y condiciones de exportación
• Aumentada complejidad en programación, coordinación y operación de transporte debido anumerosos puntos de recibo, entrega y calidades de crudos
66
Transporte – Red de Crudos Pesados
RUB - ODL
ALT
CUS
POR
CAST APIAY
VAS
COV-OCS
COV-ODC
SFDO
* Viscosidad [cSt @30°C]
∆ OCS
∆ APIAY
1297,8
CHI
571,9
572,7
608,1
575,4
616,1
114,0
96,3
420,7
461,4
475,6
502,5489,3
1193,8
490,4 771,7CCN
348,8
Transporte - Red de Crudo Mezcla Liviana
Refinería de Barrancabermeja
ARAGUANEYMONTERREY
PORVENIR
VASCONIA
CENIT/OCENSA/ODC CENIT OCENSA
CUPIAGUACUSIANA36”36”
14”/ 12”
12” 10”12”
36”/ 30”
20”
Floreña Cupiagua Frontera
Crudo Floreña
Crudo Frontera (ACE)
Crudo Cupiagua
Crudo
Casanare (ECP)
Casanare
Mezcla Liviana
ARCU
S
Transporte - Red de Crudo Mezcla Vasconia
Refinería de Barrancabermeja
MONTERREY
PORVENIR
VASCONIA
CENIT/OCENSA/ODC CENIT OCENSA
CUPIAGUA
CUSIANA
36”
36”
12” 10”12”
36”/ 30”
20”
+ Rubiales
+ Cupiagua
+ Cusiana
+ Terceros
Crudo Jaguar
Crudo Cupiagua
M
SANTIAGO10”
Mezcla Terceros descargadero Monterrey
Mezcla Terceros(Frontera, Cepcolsa, Parex)
Rubiales
ECP
A
A
B
B
+ Santiago + Terceros
+ A + B (40 kbd)+ OAM (33 kbd)+ Palagua (7 kbd)
C
RUBIALES
CPF
Mezcla llanos
C
24”
Refinería de Cartagena
24”
18”
Mezcla Vasconia
Mezcla Llanos
Mezcla OAM
PALAGUA
Palagua
COVEÑAS
Mezcla llanos
Tecnologías Aplicables al Transporte de Crudos Pesados en Ductos
Alternativas tecnológicas
Mejoramiento In Situ
Reducción de Fricción
Reducción de Viscosidad
Tecnologías Aplicables - Reducción de Viscosidad
Alternativas tecnológicas
Mejoramiento In Situ
Reducción de Fricción
Dilución
Reducción de Viscosidad
Calentamiento
Emulsificación
Aditivo
11
4.6
4.0
3.2 3.1 3.1
2.8
1.5
0
1
2
3
4
5
Nafta
virgen
NGLs
Cusiana
Crudo
Floreña
Crudo
Cusiana
Crudo
Cupiagua
Bio
diesel
Aceite
vegetal
Bar
rile
s d
e cr
ud
o C
asti
lla m
ovi
lizad
os
po
r b
arri
l de
dilu
yen
te
Fuente ECP
Volumen de crudo Castilla por barril de diluyente para mezcla 300cSt (30°C)
Dilución - Posibles Solventes en Crudo Castilla
12
Fuente ECP
Dilución - Nafta en Crudo Castilla
0
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
10,000
11,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Vis
co
sid
ad
(c
St)
MEZCLA CASTILLA/ NAFTA (%vol nafta)
Crudo Castilla 20% nafta → 300 cSt
13
Apiay
Vasconia
Cusiana
Monterrey
Coveñas
• Nodos de Dilución
D
D
D
D
D
D
San Fernando
Dilución - Estrategia General
Producción de Crudos Pesados sigue creciendo,requiriendose asegurar capacidad de dilución que habilite eltransporte y la evacuación de estos crudos por ductos
Cenit y filiales del “midstream” trabajan en alternativas detransporte que viabilizan producción incremental de crudospesados
Algunos proyectos que actualmente se encuentran tanto enevaluación como desarrollo son:
1. Terminación de Línea San Fernando – Apiay 30”2. Disponibilidad de Nafta con RVP 12,53. Dilución en Planta Cusiana4. Co-dilución en Planta Apiay5. Dilución en Planta Monterrey6. Dilución en Planta Vasconia7. Mezcla de Crudos en Coveñas
Dilución - Estabilidad de Crudo Castilla (Precipitación de Asfaltenos)
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Esta
bili
dad
, P-v
alu
e
Contenido de nafta en mezcla, %v
Estabilidad P-Value
Estable 1.25 < P
Riesgo de precipitación 1 < P < 1.25
Inestable P < 1
*Método SHELL SMS-1601-00
Estable
Inestable
Zona Típica de Dilución
Método del P – Value *
Fuente ECP
400 cSt
600 cSt
0,280,08
0,79
0,210
0,720,05
0,13
0,02
MargenOperacional
Base 300
Ahorro compradiluyente x 400
cSt
Ahorro x ttediluyente +
crudo diluido x400 cSt
Sobrecostodilución
Coveñas x 400cSt
Menor Ingreso xventa crd
diluido x 400 cSt
Δ Margen Operacional
x iniciativa 400 cSt
Menor IngresoMidstream
Opex Incremental AnualizaciónCapex
Δ Margen Operacional GEE
x iniciativa 400 cSt
Promesa de Valor Iniciativa @ 400cSt
0,14 0,10
0,81
0,19-
0,74
0,12 0,12
0,050,10
0,01
MargenOperacional
Base 300
Ahorrocompra
diluyente x600 cSt
Ahorro x ttediluyente +
crudo diluido x600 cSt
Sobrecostodilución
Coveñas x600 cSt
Menor Ingresox venta crd
diluido x 600cSt
PagoCondiciónMonetaria
Δ Margen Operacionalx iniciativa 600 cSt
CobroCondiciónMonetaria
Menor IngresoMidstream
OpexIncremental
AnualizaciónCapex
Δ Margen Operacional
GEEx iniciativa 600 cSt
Promesa de Valor Iniciativa @ 600cSt
DILUCIÓN – ESCENARIOS CON MENOR VOLUMEN DE DILUYENTE
Calentamiento - Viscosidad del Crudo Castilla
0
2,000
4,000
6,000
8,000
10,000
20 30 40 50 60 70 80 90
Temperatura, C
Vis
co
sid
ad,c
S
Emulsificación – Mezcla Inversa
CRUDO
μ = 10.000 cP
AGUA
Surfactante
Emulsión inversa (O/W)
μ = 100 cP
Emulsificación - Efecto del Surfactante
AGUA
CRUDO Extremo
Polar
Extremo
Apolar
SURFACTANTE
CRUDOCRUDO
Tecnologías Aplicables – Reducción de Fricción
Alternativas tecnológicas
Mejoramiento In Situ
Reducción de Fricción
Reducción de Viscosidad
Flujo Anular Central
Aditivo-DRA
22
Reducción de Fricción – Naturaleza del DRA
Polímero que interactúa reduciendo pérdida de energía debida a corrientes
turbulentas del fluido dentro de un ducto
No modifica ni la densidad ni la viscosidad del líquido transportado
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=bGOuGrI63Lc
23
Reducción de Fricción – Aplicaciones del DRA
• Aumento de Capacidad
• Reducción en Presiones de Operación
• Ahorro en Energía
Caudal
Presión
Sin DRA Con DRA
Aumento de capacidad con
menor presión de operación
Fuente: Cenit
24
Reducción de Fricción – Aplicaciones del DRA
• Ahorro en Energía
• Aumento de Capacidad
• Reducción en Presiones de Operación
Caudal
Presión
Sin DRA Con DRA
Fuente: Cenit
Ahorro en energía operando
al mismo flujo
25
Reducción de Fricción – Aplicaciones del DRA
• Aumento de Capacidad
• Reducción en Presiones de Operación
• Ahorro en Energía
Caudal
Presión
Sin DRA Con DRA
Fuente: Cenit
Aumento de capacidad
a igual presión de operación
26
Reducción de Fricción – Experiencias con DRA
• Aumento en capacidad de evacuación de crudos en línea San Fernando-Apiay-Monterrey
• Desarrollo de nuevos esquemas operativos permitiendo aumento de capacidad medianteempleo de bombas centrífugas en paralelo con bombas de desplazamiento positivo
• Manejo de eventos en integridad de tuberías permitiendo disminución de presiones de operación eliminando impacto en capacidad comprometida
• Efectividad limitada en algunos crudos extrapesados
• Oportunidad de optimización en energía y equipos
Reducción de Fricción – Ganancia en Capacidades de Transporte con DRA
SISTEMA DE TRASPORTE OLEODUCTOSVisc prom % Capacidad
(cSt @ 30 °C) Con DRAApiay - Monterrey 600 119Araguaney - Cusiana 20 117Araguaney - El Porvenir 20 156Ayacucho - Coveñas 300 -Ayacucho - Coveñas <50 164Ayacucho - Galán <50 128Ayacucho - Galán 16 157Banadía - Ayacucho <50 147Caño Limón - Banadía 16 114Churuyaco - Orito (OCHO) 18 -Coveñas - Cartagena 50 - 400 125Galán - Ayacucho 300 -Mansoya - Orito (OMO) 18 183Monterrey - Altos 600 -Monterrey - Araguaney 300 -Monterrey - Porvenir 90 -Monterrey - Porvenir Ctk´s 70 -Orito - Lago Agrio 18 133Orito - Tumaco (OTA) 18 -San Fdo - Apiay 750 204San Miguel - Orito (OSO) 18 -Santiago - Monterrey 90 143Vasconia - GRB 5 - 600 122Yaguará - Tenay 66 -
Reducción de Fricción - Flujo anular
• Crudo fluye rodeado de una película de agua (reduciendo fricción)
• Principal inconveniente se presenta en casos de “suspención” de flujo
• Experiencias exitosas en ductos muy cortos (California, Venezuela)
28
Tecnologías Aplicables – Mejoramiento In Situ
Alternativas tecnológicas
Mejoramiento In Situ
Reducción de Fricción
Reducción de Viscosidad
Mejoramiento In Situ - Proceso Catalítico/Térmico
Catalizador
CLA
VE
Cada punto representa 4 átomos de carbono
Calor
Proceso
Catalítico
Térmico
Mejoramiento In Situ - Viscorreducción Térmica
Crudo
viscorreducido
Gases
Naftas
HORNO
Enfria-
miento
Crudo
pesado
Vapor
Gasóleos
Mejoramiento In Situ - Desasfaltado con Solvente
MEZCLADO
SEDIMENTACIÓN
DESPOJO
RECUPERACIÓN
SOLVENTE
CRUDO MEJORADO
Viscosidad: 300 sS
COKE
CRUDO
San Fernando
350.000 cS
SOLVENTE
RECICLO DE SOLVENTE
P=100 psig
T=60°C
P=27 psig
T=134 - 85°C
P=22 psig
T=230°C
33
Notas a Resaltar en Transporte de Crudos Pesados
• Producción de crudos pesados en Colombia continuará aumentando en diversas regiones del país
• Red de transporte con capacidades disponibles en ciertos sectores aunque altamente sensibles a niveles de viscosidad, calidad de diluyente y puntos de dilución
• Nuevos puntos de ingreso de volúmenes a la red de transporte focalizados en aquellos segmentos con capacidad disponible
• Desarrollos en metodologías y aplicación de tecnologías que permitan optimizar procesos de producción, transporte y refinación de estos crudos continuarán siendo de vital relevancia
• Trabajo coordinado de planeación entre productores y transportadores para búsqueda de alternativas efectivas de servicio