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20 de mayo de 2021 | por: José Gutiérrez | 0 comentarios

Los Complejos de Producción Offshore

Los complejos de producción son, por lo general, un grupo de plataformas fijas comunicadas entre sí por medio de estructuras (puentes), que permiten el tendido aéreo de tuberías que transportan los hidrocarburos, así como el libre acceso del personal que allí labora. Un complejo típico normalmente está integrado como se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Complejo Típico de Producción Offshore.

Las plataformas de producción son requeridas para permanecer en el sitio donde son instaladas durante todo su tiempo de vida, que usualmente está entre 30 y 50 años. En aguas de poca a mediana profundidad, los tipos más utilizados de plataformas de producción son las estructuras de pilares fijos, comúnmente conocidas en la industria del offshore como Jackets, aunque también participan en algunos casos plataformas tipo Jack-up (Figura 2), las cuales se componen de una balsa equipada con una estructura de apoyo o piernas que, accionadas de forma mecánica o hidráulica, son sumergidas hasta alcanzar el fondo del mar, por lo que es una estructura fija cuando está en operación y es móvil cunado es remolcada a una nueva área de trabajo.

Figura 2. Plataforma tipo Jack-Up (3 piernas) como parte de un Complejo de Plataformas Offshore.

Layout del Complejo de Producción Offshore

El layout de complejo de producción offshore está referido a la distribución estratégica de cada una de las plataformas en el campo de producción. Por ejemplo, de acuerdo a solicitudes como el viento, la ubicación del jacket que soportará el flare, estará instalado en un extremo de las instalaciones a una distancia segura, según los resultados que arrojen los estudios de radiación térmica, entre otros, y a favor del sentido predominante del viento.

Esta ubicación obedece a que el sistema de flare se trata de un sistema crítico de seguridad, el cual está encargado de quemar todo el volumen de gas dentro de las plataformas en caso de un shutdown, y actuar en situaciones de riesgo donde se requiera desalojar el gas acumulado en algún equipo, por lo que existen regulaciones para la ubicación del flare. En el diseño del layout por lo general se cuenta con las plataformas mostradas en la Figura 3:

Figura 3. Layout del Complejo de Producción Offshore (Disposición de las Plataformas).

A continuación, se describen los aspectos más relevantes de las plataformas principales que componen un complejo de producción offshore:

Plataforma de Perforación

Este tipo de plataforma (Figura 4), aloja toda la paquetería y la torre de perforación mediante la cual se perfora el pozo. Debe contar con los elementos necesarios para poder realizar la labor de perforación de pozos para la extracción del crudo, y dispone casi siempre de 12 conductores de 30″ de diámetro. Como es de comprenderse, esta plataforma es una de las más pesadas de todo el complejo, donde el peso estimado típico puede estar alrededor de 3,000 toneladas, que incluye las tres partes principales de la plataforma sin equipo de perforación.

Figure 4. Plataforma de Perforación.

Plataforma de Compresión de Gas

Esta plataforma se utiliza para entregar gas asociado y gas natural producto de la perforación y producción dentro del área de explotación, a una base en la costa. Normalmente cuentan con módulos de compresión de gas (Figura 5) con capacidades que se encuentran en los 90 a 150MPCD (millones de pié cúbicos por día), de los cuales por ejemplo, tres módulos pueden estar operando permanentemente y uno permanece en espera (stand-by), en actividades de mantenimiento rutinario o parada programada para mantenimiento mayor.

Cada módulo puede estar conformado en dos sistemas de compresores centrífugos de alta presión accionados por turbina de gas de por ejemplo 13.300kW, estas unidades se conocen como “turbocompresoras”. Con estas configuraciones, una plataforma de compresión puede llegar a tener una capacidad de compresión de alrededor de 270 –300 MPCD. Además del equipo de compresión, la plataforma cuenta con una planta deshidratadora y endulzadora para convertir el gas amargo (con contenido de sulfuro de hidrógeno) en gas dulce (gas desulfurado), y así aprovecharlo como combustible en sus equipos de generación.

Figura 5 Plataforma de Compresión de Gas (Izquierda). Unidad Compresora de Gas(Derecha).

Plataforma de Bombeo

En esta parte del complejo de producción offshore (Figura 6), la función específica de este tipo de plataformas marinas es aumentar la presión y capacidad de transporte de crudo; por ello, se colocan entre las plataformas de enlace y la costa. Esto se logra con turbinas a gas, que accionan las bombas instaladas en las plataformas. Tienen la función de re-bombear el crudo de los oleoductos que van a tierra. Este bombeo se realiza a través de equipos con motores de combustión interna o con bombas de duplex reciprocantes (de doble pistón) lo que suma una gran capacidad de barriles de crudo diario transportado.

Figura 6 Plataforma de Bombeo de Crudo (Izquierda). Unidades de Bombeo (Derecha).

Plataforma de Generación de Potencia

Esta plataforma es la que cuenta con sistemas de generación eléctrica para bombeo multifásico marino (Figura 7), en algunos casos típicos, compuestos por generadores con capacidad de alrededor 24 megawatts y circuitos eléctricos de alta tensión de alrededor 34 kV entre las plataformas. Normalmente cuentan con una red de distribución eléctrica que utiliza kilómetros de cable submarino de alta tensión que interconecta con las plataformas periféricas.

Figura 7. Plataforma de Generación de Potencia.

Plataforma de Comunicaciones

Estas plataformas tipo Jacket soportan la torre de comunicaciones junto con su módulo (Figura 8), también aloja los radares, pudiendo desarrollar alguna otra función de servicios que no peligre con la tarea de dar comunicación entre las instalaciones costa afuera, personal e instalaciones en tierra. Las comunicaciones telefónicas entre plataformas se basan en un sistema de microondas. También están provistas de sistemas de radar que manda sus señales a una pantalla maestra, con la finalidad de tener un control de todas las embarcaciones que salen o llegan y evitar colisiones con plataformas y se produzca alguna ruptura en los ductos submarinos.

Figura 8. Plataforma de Comunicaciones (Izquierda).

Plataforma Habitacional

Debido a que los equipos instalados en las plataformas necesariamente tienen que ser operados por técnicos y personal especializado, es necesario instalar una plataforma que dé alojo y servicios a este personal (Figura 9). Soportan módulos de vivienda, que cuentan con todos los servicios básicos necesarios para el descanso y confort del personal.

Los servicios principales con los que cuenta una plataforma habitacional son: helipuerto, sala de televisión, control de vuelos y embarques, dormitorios, baños, cocinas, comedor, clínicas médicas, gimnasio, aire acondicionado, bibliotecas, oficinas administrativas, etc. Además, son autosuficientes, generan a través de plantas de tratamiento, agua dulce y tratan las aguas negras. En algunos casos sus facilidades se combinan con la plataforma de comunicaciones.

Figura 9. Plataforma Habitacional.

Si bien es cierto que estos complejos son proyectados para un tiempo de vida útil y nivel de producción esperado, no menos deja de ser cierto que también presentan limitaciones operacionales. Es por ello, que en la filosofía de diseño de los complejos de producción offshore, se debe tener en consideración por razones humanas, ambientales y económicas; preservar su estabilidad e integridad estructural durante su operación normal y durante la ocurrencia de estados de mar extraordinarios, como las tormentas de invierno y huracanes.

Autor: Alberto Guerrero Parra, profesor del Máster en Petróleo y Gas: Prospección, Transformación y Gestión de EADIC.

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