AULA 6 - PROCESSAMENTO PRIMARIO DE FLUIDOS_20170410-1856

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Mario Sergio da Rocha Gomes, M. Sc.
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Engenharia de Petróleo - 80 Período
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
Tratamento de Água 
Produzida
Separação do Óleo, Gás e 
Água e Tratamento de óleo
Condicionamento do Gás
Elevação Artificial, 
Consumo e 
Transferência de Gás
Transferência de Óleo
Descarte e Injeção
Poços 
Produtores
CONDICIONAMENTO DO 
GÁS NATURAL
No Brasil, os sistemas de produção de gás
associado marítimo apresentam-se em maior
quantidade, maior complexidade e maior volume de
produção em comparação aos sistemas de gás não-
associado e aos sistemas de produção terrestre.
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
➢5
➢ A etapa inicial do processo de produção do gás
natural é a exploração, que consiste em duas fases; a
pesquisa e a perfuração do poço.
➢ Na sua produção, o gás deve passar por vasos
separadores, que são projetados e equipados para
separar os hidrocarbonetos e a água que estiverem em
estado líquido e as partículas sólidas.
➢ Caso o gás esteja contaminado por compostos ácidos,
então ele é enviado para Unidades de Dessulfurização,
onde esses contaminantes serão removidos.
A PRODUÇÃO DO GÁS NATURAL
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
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➢ Depois dessa etapa, uma parte do gás é utilizada no
próprio sistema de produção, em processos conhecidos
como reinjeção e gás-lift, com o objetivo de aumentar a
recuperação de petróleo do reservatório.
➢ O gás restante é enviado para processamento, que é a
separação de seus componentes em produtos
especificados e prontos para utilização.
A PRODUÇÃO DO GÁS NATURAL
Destinos possíveis para o Gás Natural:
➢Gás Transferido – O gás é transferido para o
continente, através de gasodutos, onde será
processado em uma UPGN e, em seguida,
transportado para os consumidores;
➢Gas-lift – gás utilizado para auxiliar a elevação do
óleo;
➢Gás combustível – representa a parcela de gás
tratado que é utilizada nos equipamentos de geração
de energia elétrica, térmica (uso energético) e em
processos físico-químicos.
➢Reinjeção no reservatório – método adotado para
aumento do fator de recuperação ou por limitações
nos sistemas de transferências. 7
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
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➢ Nas jazidas de hidrocarbonetos, os fluidos (óleo, água e
gás) se distribuem em três camadas, em função das suas
diferentes densidades, não havendo fronteiras definidas
entre elas. A camada superior é constituída de gás natural,
a intermediária de óleo e a inferior de água.
➢ Às empresas de petróleo só se interessam pelos
hidrocarbonetos (óleo e gás). Sendo assim, é necessário
dotar os campos de “facilidades de produção” que são
instalações destinadas a efetuar o processamento primário
dos fluidos, ou seja, a separação do gás, óleo, água e
areia.
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
Objetivos do processamento primário do
petróleo:
➢ Separar o gás do óleo sob condições
controladas;
➢ Remover água, sais e outras impurezas do
óleo e do gás.
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
➢Gás: Hidrocarboneto + H2O, teor de CO2 e H2S;
➢Óleo: Hidrocarboneto + BSW, teor de sal e enxofre;
➢Água produzida: Água + teor de óleo, sólidos.
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO – Etapas do Gás
➢Separação;
➢Purificação;
➢Condicionamento (Compressão e
Desidratação);
➢Transferências para Unidades de
Processamento e/ou injeção em poços de
gás lift.
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EXEMPLO DE UM SISTEMA DE PRODUÇÃO DE ÓLEO E GÁS / P-19
Sistema de Produção de Óleo e Gás / P-19PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO – Sistema com Separação Bifásica
Poços
Petróleo
Anti-espumante
Desemulsificante
Separador de
Produção
Gás
Surge
Tank
Gás
Óleo
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO – Sistema com Separação Trifásica
Poços
Petróleo
Anti -espumante
Desemulsificante
Separador de
Produção
Gás
Água Oleosa
Óleo
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
Sistema com Separador Trifásico e Tratamento do Óleo
Poços
Petróleo
Anti-espumante
Desemulsificante
Separador
1O Estágio
Óleo
Separador
2O Estágio
Separador
3O Estágio
Dessalgação
Gás
Gás
Água Oleosa
Gás
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO – Separação em estágios
a) Otimização dos sistemas de separação gás/líquido
✓ A finalidade da separação em estágios é obter uma
recuperação final de líquido máxima e dar uma estabilidade
maior (menos tendência a evaporação) ao líquido separado.
✓ A maior recuperação de líquido obtida na separação em
estágios provem dos hidrocarbonetos que ficariam na fase
gasosa, se a separação fosse feita em um só estágio. Sendo
relativamente leves, tais hidrocarbonetos condensáveis
conferem ao líquido recuperado uma menor densidade (maior
grau API) e um maior valor comercial.
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO – Separação em estágios
b) Determinação da pressão de separação em cada
estágio
Restrições práticas, para unidades de produção com
capacidade menor que 50000 bpd (8000 m3/d) , que auxiliam
a limitar as opções a serem investigadas na escolha da
pressão de separação:
- a pressão mínima para o último estágio deve se situar
entre 25 e 50 psi (170-350 kPa), para permitir que o óleo chegue
ao tratador ou tanque e a água ao sistema de tratamento de
água;
- quanto maior a pressão de operação, menor será o
compressor necessário para movimentar o gás a ser
comercializado. Pressões ótimas de operação situam-se na
faixa de 50 a 100 psi (350-700 kPa);
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PROCESSAMENTO PRIMÁRIO – Separação em estágios
b) Determinação da pressão de separação em cada
estágio
- o dimensionamento mais eficiente de um compressor é
o que é feito com uma razão de compressão por estágio
constante. Uma aproximação da pressão de operação do
separador intermediário é:
Para determinar as pressões ótimas de separação com mais
rigor dois métodos são usados: testes de campo e cálculo da
recuperação final de óleo usando as constantes de equilíbrio
para vários esquemas de pressões, escolhendo-se o que
proporciona uma maior recuperação.
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Exemplo de Processamento 
de Gás Natural do 
Reservatório ao cliente UPGN
C
L
I
E
N
T
E
SGLP C5+
GV
Reservatório
Sep. Prod.
Depurador
Compr. Plat.
Desidr. 
GLICOL
Gasoduto 
marítimo
“slug 
catcher”
Compr. GV
Gasoduto
de GV
Desidr. 
PeneiraDessulfur.
PROCESSAMENTO PRIMÁRIO
FIM
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