Aula 8 - Processamento

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Processamento Primário 
de Petróleo
Separação
Equipamentos
Sólidos 
Transporte
Projeto de Explotação
Subsuperfície: depende do desempenho do 
reservatório; são dimensionadas pelos 
engenheiros de petróleo. Produção variável.
Superfície: depende das características e 
volumes dos fluidos envolvidos; são 
dimensionadas por engenheiros mecânicos, 
civis e de processos. Capacidade de produção 
constante para prever variações.
Planta de Processamento na Superfície
Separar os fluidos produzidos em correntes 
de óleo, gás e água para a venda ou descarte.
Separação: 
– Ação da gravidade (líquido e gás); 
– Força centrífuga; 
– Aglutinação de partículas (impacto ou 
agitação);
– Separação inercial (mudança de velocidade 
e direção de fluxo).
Processamento Primário
Fluxograma do Processamento Primário de Fluidos
Reinjeção
Consumo
Transferência
Esquema do tratamento de água.
Exemplo esquemático do funcionamento de um 
hidrociclone.
Retorno do gás
para o processo
Funções das Facilidades de Produção
Óleo, Gás e a Água são separados por 
separadores trifásicos.
Traços de óleo são removidos da água 
produzida que é descartada no mar.
Gás produzido é desidratado para evitar 
hidratos e comprimido para terra, consumido 
ou reinjetado.
Óleo é bombeado por oleodutos até estação 
em terra ou transferido via FSO/FPSO.
Separação dos fluidos
Processamento é simplificado para o caso de 
petróleo de baixa viscosidade e baixa 
densidade (não formam emulsão com a água).
Pressão ótima de separação: na qual fica 
retida na fase líquida o maior número de 
componentes.
(Função das pressões parciais dos 
componentes) 
Separação por Estágios
Processo no qual o óleo produzido é separado 
em líquido e vapor por duas ou mais 
vaporizações flash, a pressões sucessivamente 
menores.
A maior recuperação de líquido provém dos HC 
que ficariam na fase gasosa, se a separação 
fosse num só estágio.
Depende do grau API do óleo, da pressão de 
fluxo dos poços, pressão requerida para o gás 
separado.
Elementos 1
Vasos de pressão (separadores): 
– seções da linha de fluxo com maiores 
diâmetros;
– provoca a separação primária dos fluidos 
por retenção, segregação gravitacional. 
Bombas: 
– Centrífugas: grandes volumes e baixas 
pressões (movimentar líquidos na planta);
– Deslocamento Positivo: volumes menores e 
altas pressões (injeção de água). 
Elementos 2
Compressores: injetar gás produzido a baixa 
pressão em sistemas de exportação de gás a 
alta pressão (120 Kgf/cm2) . 
Booster: capta o gás de baixa pressão (3 
Kgf/cm2) e joga na sucção de um turbo 
compressor (30 Kgf/cm2). 
Gás de baixa: exportação, reinjeção ou 
consumo.
Elementos 3
Tanques: estoque de óleo e água para a 
segregação gravitacional (onshore). 
Linhas e Válvulas: para bloqueio ou controle.
– Borboleta (bloqueio, menores pressões);
– Esfera (bloqueio, maiores pressões);
– Check Valve (fluxo só numa direção);
– Globo (controle de pressão);
– Gaveta (bloqueio).
Elementos 4
Medidores: 
Vazão: Coriolis (maior precisão), 
diferencial de pressão (Bernoulli): placa 
de orifício, V-cone, venturi;
Vazão Multifásico: variadas tecnologias
Pressão: Transdutores de pressão tipo 
membrana;
Temperatura: termopar ou PT-100 
(maior precisão).
Sistemas 1
Linhas de produção: interliga a cabeça do 
poço às facilidades de tratamento. 
Manifold: direciona os poços para os 
“headers”, (de produção ou de teste).
Sistemas 2
Separadores de Gás: 
primeiro equipamento da planta; separa o 
gás livre do líquido (bifásico); os 
horizontais são usados para altas RGO e os 
verticais para baixos volumes.
Retirar gás no 
início 
reduz os volumes
a jusante.
Sistema ilustrativo de um separador trifásicoEsquema de um separador bifásico
Sistemas 3
Separadores líquido-líquido: vasos de grande 
dimensões, compridos, que proporcionam um 
tempo de retenção adequado para a saída da 
água da emulsão. Segregação do gás 
remanescente.
Horizontal Free-water knockout
Separador Trifásico Vertical
Quebra da Emulsão
Emulsão: é a mistura de dois líquidos 
insolúveis, com pequenas quantidades de um 
líquido disperso em formas de gotas dentro do 
outro, o qual forma uma fase contínua. 
Ex.: espuma.
Processos de Quebra de Emulsão:
– Calor (reduz a vis. Óleo e coalesce gotas de 
água);
– Desemulsificante (detergente; injetado 
header principal);
– Potencial Elétrico (Desalgadora Elétrica);
– Retenção (onshore).
Outros tratamentos
Tratadores Térmicos: separaradores 
trifásicos com serpentina de água quente. 
Purificadores (Scrubber): retém impurezas da 
corrente de gás (sólidos ou gotas de líquido).
Desalgadoras: remove a salinidade do óleo cru.
Slug: prevenir golfadas na planta de processo.
Depósitos Sólidos
 As Parafinas se solidificam antes dos naftenos e dos 
aromáticos quando o óleo é resfriado.
– Solvente, Calor, revestimento plástico e “faca”.
 Poços de Gás contêm vapor de água que condensa 
quando a P cai e o gás expande, resfriando. Hidratos: 
são compostos de gás e água (H, C, O) semelhantes a 
gelo que se solidificam a T acima da T de solidificação 
da água (60 F). 
– Solvente (metanol), P alta, aquecimento antes 
choke.
 Scales são depósitos de sal devido a queda de P.
– difícil remoção.
Linhas
 Transporte de Líquido e Gás.
 Fluxo Bifásico até a planta: pode provocar slugs
gás/líquido que acarretam danos aos equip. sep.
 Exportação
– Óleo
– Gás de baixa
– Gás de alta
 Pigs: equipamentos cilíndricos que têm o objetivo de 
remover líquidos e detritos (lançador-recebedor).
– Geométrico
– Limpeza
– Instrumentado
Pigs