Post on 13-Mar-2020
TECNOLOGIA EFICIENTE Y ECONOMICA
PARA EL BOMBEO DE CRUDO PESADO
EN OLEODUCTOS
Ing. Manuel Giménez P.Trienergy S.A. (4284266)
Lider Tècnico de Proyectos (315-371-1997)
m.gimenez@grupotrienergy.com
Junio 28,2017
Agenda
1. Tendencias recientes
2. Concepto Tecnológico: Bombas de Tres Tornillos
3. Impacto de la mayor Viscosidad
4. Desempeño comparativo en un Oleoducto de Crudo Viscoso
5. Impacto de la Confiabilidad
6. Impacto del TCO
7. Analisis del TCO Comparado
8. Impacto en el Ambiente
9. Ejemplos
10. Sumario
BOMBEO EFICIENTE DE CRUDO PESADO EN OLEODUCTOS
Sección 1
• Tendencias Recientes
0
200
400
600
800
1000
1200
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Produccion de Crudo KBPD
Tendencias:
• Más producción asociada a Crudos Pesados (55%).
• Incremento en Viscosidad del crudo (600 Cstk).
• Cambio en la Hidraúlica de los Oleoductos (Fricción)
• Mayor sensibilidad al Costo de Transporte (hasta 50%)
Red de Oleoductos
Paradigmas del Cambio
• Muchos de nuestros Oleoductos fueron concebidos para manejar Crudos Livianos.
• El uso de diluyentes como alternativa es costoso.
• Hay poca divulgación sobre Tecnologías Alternas de Bombeo.
• El Costo de la Energía deja de ser Irrelevante
• El TCO gana como Criterio para la selección de los equipos de bombeo
• El Costo Ambiental ya no es simple retórica
Hay que responder a:
• Cómo Reducir el Costo de bombeo en los oleoductos existentes
• Cómo Reducir/Eliminar el sobrecosto de los Diluyentes
• Cómo Mantener/Mejorar la Confiabilidad de la red existente
• Cómo Usar a su Máxima Capacidad los oleoductos existentes
• Cómo Aplicar esto en el diseño de los Futuros oleoductos
• Cómo Reducir el Impacto Ambiental
Estructura Actual del Costo de Bombeo:
Mantenimiento 0,30%(Solo Bombas)
Energia 3,00%
Diluyentes26,50%
Otros OPEX 70,20%
Costo Medio de Bombeo por Barril(USD 7.80)
Componente del Costo
Ahorro porMejora
Tecnológica
Mantenimiento Probable
Energía Posible
Diluyentes Posible
Otros Improbable
Oleoducto para 350,000 BPD(3) Estaciones – (4+1) Unidades/Estación
Fuente: Varios – Prensa, Jornadas ACIEM 2014
Una tecnología de Bombeo diferente:
• Para bombear altas viscosidades naturalmente. Hasta 5,000 Cstk. sin diluyentes.
• Manejando presiones hasta 2200 psi con Crudos Viscosos y flujos hasta 85 KBPD por bomba.
• Con Alta Eficiencia para Menor consumo de Energía que en las otras tecnologías de bombeo.
• Desempeño Predecible en instalaciones con bombas múltiples.
• Confiabilidad comparable o mejor a las de otras tecnologías de bombeo.
• Bajas frecuencias y costos de mantenimiento. Largos Ciclos de Vida.
• Servicio con bajo Nivel de Especialización, inferior al requerido por otras tecnologías.
Sección 2
• Bombas de Tres Tornillos
(Concepto Tecnológico)
Funcionamiento
1. El fluido entra a la bomba por efecto de la diferencia de presión creada en la cámara posterior de los tornillos (Lado de succión);
2. El fluido llena los espacios que quedan entre el fondo de los tornillos y las superficie de las carcazas en donde están las perforaciones que las alojan
3. A medida que avanza por efecto del movimiento, el fluido aumenta su presión con cada giro de los tornillos
4. Finalmente al llegar al extremo de descarga, el fluido abandona la bomba con la presión de descarga que le pide el sistema hidraúlico
Características
• Solo 3 piezas móviles
• (1) Tornillo de Potencia
• (2) Tornillos Flotantes
• Balances Internos
• Hidrodinámicos (Flotación)
• Hidrostáticos (Equilibrio)
• Otras Piezas para Servicio:
• (1) Rodamiento HD
• (1) Sello Mecánico
Succión
Descarga
Direcciondel Fluido
Balance Radial (Hidrodinámico)
Sentido de Rotacion
Carcaza de Rotores
Pelicula de Fluido
Las películas de fluido desarrollan fuerzas
hidrodinámicas sobre los rotores y los mantienen
girando sin contacto entre ellos o las carcazas.
(Puntos A y B)
1
La simetría de los rotores produce fuerzas iguales y
opuestas sobre el Rotor de Potencia manteniendo un
contacto de rodadura virtual con los Rotores
Flotantes.(Puntos C)
2
A A
A
A
C C
B
B
Principio Hidrodinámico
Un Cojinete de Longitud Infinita:
L = f (Presión, Area, Fricción)E = Excentricidad del Eje & Cojinete
“Aplicación de la Capa Límite”
Fortaleza de L es función del Indice de Sommerfeld S:
K = Constantes de DiseñoD = Diámetro del Eje
Aplicación del Principio Hidrodinámico
La Aplicación correcta de la Tecnología requiere maximizar el valor de S
Variable Impacto
Viscosidad S aumenta con la viscosidad
RPM S aumenta con las RPM (Flujo)
Presión S disminuye con el aumento de la presion diferencial.
K, E, D Caracteristicas Dimensionales propias del diseño del fabricante
Una buena Aplicación requiere Operar siempre con S > Valor de Diseño
Balance Axial (Hidrostático)
FLUJORotaciónHoraria
Pistón de Balance (Rotor de Potencia)
Placas de Balance (Rotores Flotantes)
Zona de AltaPresión(Presión de Descarga)
Zona deBaja Presión(Presión de Succión)
Zona deBaja Presión(Presión de Succión)
Fuerzas Iguales y Opuestas(Presión x Area)
Fuerzas Iguales y Opuestas(Presión x Area)
Desempeño (1):
Flujo y Presión
En Bombas de Desplazamiento Positivo:1. Flujo aumenta con las RPM2. Existe un deslizamiento
El deslizamiento aumenta cuando:1. Aumenta la Presión2. Disminuye la Viscosidad3. Existe Desgaste
𝐸𝑓. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 = 1 −𝐷𝑒𝑠𝑙𝑖𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
100
90
80
70
60
50
40
30
20
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
PRESION DIFERENCIAL - PSI
CA
UD
AL
-G
PM
Teorico
Alta Viscosidad
Baja Viscosidad
Desempeño (2):
Potencia Requerida:
En Bombas de Desplazamiento Positivo:
𝐵𝐻𝑃 = 𝐵𝐻𝑃 𝐻𝑖𝑑𝑟. +𝐵𝐻𝑃 𝐹𝑟𝑖𝑐.
La Fricción aumenta cuando:1. Aumenta la Viscosidad2. Aumentan las RPM (Flujo)
BHP
De
sliz
amie
nto
[G
PM
]
4500
3000
1500
Presión Diferencial [PSI]
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100
Alta Viscosidad
Baja Viscosidad
Potencia Hidraulica
Fricción
Potencia Requerida
Desempeño (3):
Eficiencia:
En Bombas de Desplazamiento Positivo:
1. La Eficiencia Volumétrica aumenta con la viscosidad
2. La Eficiencia Mecánica se reduce con la mayor fricción.
De
sliz
amie
nto
[G
PM
]
100%
90%
80%
70%
60%
50%
Viscosidad [Cstk]
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100
% E
fici
en
cia
Tota
l
Desempeño (4):
El NIPR
Equivale al NPSHr usado en bombas centrifugas.
Define las condiciones que debe tener el fluido para entrar en la bomba por el lado de succión
El NIPR aumenta con:
1. RPM (afecta la velocidad axial del fluido)2. Viscosidad (tiempo de llenar cavidades)
NPIR [Psi]
De
sliz
amie
nto
[G
PM
]
100
50
20
15
10
5
Viscosidad [Cstk]
0 300 600 900 1200 1500 1800 2100
Velocidad Axial 1
Velocidad Axial 2
NPSHr = Net Positive Suction Head requiredNIPR = Net Inlet Pressure required
Vel. 2 > Vel. 1
Otras Características
• Diseño y Construcción simples
• Virtualmente libres de Mantenimiento Rutinario
• No requieren Herramientas de Servicio Especial
• Un técnico puede ensamblarlas “intuitivamente”
• Servicio y Reparación pueden hacerse en el Sitio
• Un solo sello mecánico simple
Otras Ventajas
• Versatiles: Un equipo, distintos fluidos
• Indiferentes a los cambios de gravedad especifica
• Estabilidad: Flujos estables y predecibles bajo cualquier presión
• Operación en paralelo con menor reducción de flujo
• Optima relación Potencia vs Densidad
• Compactas: Bajo “footprint” para Instalaciones más económicas
• Gran eficiencia: Mejores a mayor viscosidad. Motores de menos HP
• Bajo NPSHr
• Larga Vida Util
Sección 3
• Bombas Centrífugas con Fluidos Viscosos
(Comportamiento)
Funcionamiento
• Cada etapa se comporta como una bomba.
• Operan como bombas en serie:• Mueven el mismo caudal a traves de cada
etapa
• Incrementan el mismo diferencial de presiónen cada etapa
Bombas Centrífugas en Oleoductos
• El tipo más conocido:• ¾ de los fluidos son acuosos
• Son standard en pensums de Ingenieria
• El flujo y la presión que transmiten al fluido varían.
• Alta eficiecia manejando fluidoslivianos y no viscosos.
Desempeño de las Bombas Centrífugas
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
CA
BEZ
A/P
RES
ION
–(P
SI)
FLUJO – (GPM)
D3 – pulg.
D2 – pulg.
D1 – pulg.
HP3 – HP
HP2 – HP
HP1 – HP
NPSHR – psi`
RPM1
Ef. XX%
Efecto de la Viscosidad en las Bombas Centrífugas
Qvis = Cq x Qw
Hvis = Ch x Hw
Nvis = CN x Nw
Bhpvis = Qvis x Hvis x SG
3960 x Nvis
Fuente: Hydraulic Institute
Curvas Standard de Desempeño estándadas para Agua.
Cuando el fluido es Viscoso hay que ajustarel desempeño. El Instituto Hidraulicorecomienda:
Efecto de la Viscosidad en las Bombas Centrífugas
Bomba con Agua:
Q = 1500 GPMH = 1000 PSI (2310 ft)SG = 1.0Ef = 75 %6 etapasVisc = 1 Cstk
BHP = 1167 HP
La misma Bomba con Crudo:
Q = 1350 GPMH = 880 PSI (2033 ft)SG = 0.97Ef = 37.5%6 etapasVisc = 660 Cstk
BHP = 1793 HP
(Aplicación de Nomogramas ddel Hydraulic Institute)
Efecto de la Viscosidad en las Bombas Centrífugas
0.88
0.90
0.50
El menor desempeño demanda mayor potencia.Los puntos de Operación Hidraulica no se Cumplen.
Debe sobredimensionarse la Bomba
Fuente: Hydraulic Institute
1 psi = 2.31 Ftw
Qvis = Cq x Qw = (0.90) x 1500 = 1350 GPMHvis = Ch x Hw = (0.88) x (2310/2.31) = 880 PSINvis = CN x Nw = (0.50) x (75%) = 37.5%
Bhpvis = Qvis x Hvis x SG
3960 x Nvis=
(1350 x 880 x 0.97)
(3960 x 0.375)= 1793 HP
Efecto de la Viscosidad en las Bombas Centrífugas
Bomba con Crudo:
Q = 1500 GPMH = 1000 PSI (2310 ft)SG = 0.97Ef = 37.5 %6 etapasVisc = 660 Cstk
BHP = 1793 HP
La misma Bomba con Agua:
Q = 1667 GPMH = 1136 PSI (2625 ft)SG = 1.00Ef = 75%6 etapasVisc = 1 Cstk
BHP = 1473 HP
Efecto de la Viscosidad en las Bombas Centrífugas
Qw = Qvis/Cq = (1500 /0.90) = 1667 GPMHw = Hvis/Ch = (1000 x 2.31)/(0.88) = 2625/2.31 = 1,136 PSINw = Nvis x CN = (0.50) x (75%) = 37.5%
Bhpw = Qw x Hw x SG
3960 x Nw=
(1667 x 2625 x 1.0)
(3960 x 0.75)= 1473 HP
0.88
0.90
0.50
En un proceso Inverso al caso anterior:
Se busca la bomba de agua equivalente para cumplir con los puntos de Operación Hidraulica
cuando se bombea el crudo viscoso.
La bomba de agua requerida en este caso pideuna potencia adicional del 22% respecto a la
operación con AguaFuente: Hydraulic Institute
Efecto de la Viscosidad en las Bombas Centrífugas
SUMARIO DEL CASO:
• Las Centrífugas están diseñadas para manejar agua y fluidos de baja viscosidad.
• El manejo de crudos viscosos (visc > 100 Cstk) penaliza el desempeño:
• Reduce el Desplazamiento (Flujo)
• Reduce la Presión que desarrollan
• Castiga la eficiencia y desplaza el punto de Operación de Mejor Eficiencia.
• Incrementa la Potencia requerida para su accionamiento
• Los factores de corrección estipulados por el Hydraulic Institute son aproximados
• Típicamente a 650 Cstk una bomba demanda entre 20-30% de potencia adicional sobresu rateo con agua para las mismas condiciones hidraulicas.
Sección 4
• Desempeño Comparado en Ductos con Crudo Pesado
(Centrífugas vs Tres Tornillos)
Centrifugas Tres tornillos
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 500 1000 1500 2000
PR
ESSU
RE
-P
SI
FLOW - GPM
Nominal = Agua
Viscoso
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 500 1000 1500 2000
PR
ESSU
RE
-P
SI
FLOW - GPM
Nominal
Viscoso
(Desempeño de una bomba frente a cambio en viscosidad
Curvas Comparadas
Curvas Comparadas en un Sistema
Centrifugas Tres tornillos
(Desempeño de tres bombas en paralelo frente a cambio en viscosidad
Sistema con Baja Viscosidad
Sistema conAlta Viscosidad
B1x1 B1x2
B1x3
B1x1 B1x2 B1x3
Sistema con Baja Viscosidad
Sistema conAlta Viscosidad
Efecto de la Viscosidad en la Eficiencia
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
EFIC
IEN
CIA
VISCOSIDAD
Dos Tornillos
Centrifuga
Tres Tornillos`
Curvas en el Sistema
• Centrífugas
• FLUJO:
2 bombas < 2 x 1 bomba
3 bombas << 3 x 1 bomba
• PRESION:
Varía (dependiendo del Sistema)
• Tres Tornillos
• FLUJO:
2 bombas ≈ 2 x 1 bomba
3 bombas ≈ 3 x 1 bomba
• PRESION:
• La que requiera el sistema
Efecto de la Viscosidad en los dos Sistemas
SUMARIO DEL CASO
• El flujo de cada bomba de Tres Tornillos virtualmente se suma aritméticamentepara dar la capacidad total.
• La presión de descarga de las bombas de Tres Tornillos esta dada por el sistemay cada bomba puede desarrollar la presión total del sistema.
• El flujo de cada bomba centrífuga es inferior al de la bomba individual. En algunossistemas agregar bombas no agrega flujo al total.
• La presión de descarga de las bombas Centrífugas esta igualmente dada por el Sistema pero la presion del conjunto es inferior a la que puede desarrollar una sola bomba.
Sección 5
• Confiabilidad en las Bombas de Tres Tornillos
Elementos del Desempeño en Campo
• Metodologia OREDA (ISO 14224)
• Medidas de Referencia:
MTBF = Tiempo Operativo entre Fallas
MTTR = Tiempo Operativo en Reparaciones
DISP = (MTBF)/(MTBF+MTTR)
• Evaluación sobre 50% población activa (2013)
• 25 Unidades (no smart)
• 281,000 horas de operación
• Introducción de Tecnología
1 - CONFIABILIDAD
3 - MANTENIBILIDAD
4 - VULNERABILIDAD
2 - DISPONIBILIDAD
Desempeño de Campo
Fuente: Estudio de Confiabilidad – Jornada de Ductos ACIEM 2014
Indicador Valor
MTBF 9,995 hr
MTTR 25.3 hr
DISP. 99.8%
Desempeño Comparado
Fuente: Estudio de Confiabilidad – Jornada de Ductos ACIEM 2014
Desempeño Comparado
• Actualmente no existe registro OREDA o similar para las bombas de tres tornillos.
• La medición hecha sobre bombas standard indica:
• MTBF comparable (± 5%) con promedios de Bombas Reciprocantes
• MTBF de bombas centrifugas (± 15%) major que Bombas de Tres Tornillos
• MTTR de las Bombas de Tres Tornillos puede ser hasta 50% mayor al de BombasCentrifugas
• Disponibilidad de Bombas Centrifugas (99.9%) es 0.1% mejor a la de Bombas de Tres Tornillos (99.78%)
• La nueva generación de Bombas de Tres Tornillos, que incorpora tecnologías“smart pump” cerrará esas brechas
Fuente: Estudio de Confiabilidad – Jornada de Ductos ACIEM 2014
Tecnología “Smart Pump”
• Vibración (Acelerómetros)• Balance Axial (RTD)• Temperatura de Rodamiento (RTD)• Fugas de Sello Mecánico (Colector)• Cavitación (Presion diferencial)• Nivel de Desgaste (Proximidad)• Presión de Succión• Presión de Descarga
FuncionesNivel 1
FuncionesNivel 2
PLC
Tecnología “Smart Pump”
• Monitoreo de Variables en Tiempo Real
• Autoajuste de la Operación
• Protecciones Avanzadas
• Telemetría con Múltiples Protocolos
• Registros Históricos
• Servicio Autoprogramado
(Funciones de Nivel 1)
• Activar Protecciones• Computar, Validar & Registrar Parámetros• Monitorear Eficiencia Volumétrica• Autodiagnósticar Condición• Programar Eventos de Servicio• Transmitir Registros
(Funciones de Nivel 2)
• Monitorear Viscosidad• Monitorear BSW• Medir Flujo Real• Autoajuste del punto de Operación• Optimizar RPM & Energía
Sección 6
• El TCO como Criterio
(TCO = Total Cost of Ownership)
VISIBLE
INVISIBLE
CALIDAD
COSTO DE OPERACION & MANTENIMIENTO
COBERTURA DE GARANTIA
VALOR DE DISPOSICION& RESCATE
ENERGIA CONSUMIDA
COSTO DE PRODUCCION PERDIDA
APOYO TECNICO
VALOR DE ADQUISICION
COSTO DE INSTALACION
TCO: Total Cost of Ownership
TCO para el mismo Equipo
Adquisicion76%
Energia23%
Mant.1%
TCO
Carga = 350 KwEnergia = 24 GPHHoras = 50/AñoVida/Ciclo = 13,000 hCost.Inicial = USD 53K
M-1 = USD 0M-2 = USD 0M-3 = USD 105M-4 = USD 0M-5 = USD 0
Adquisicion8%
Energia84%
Mant.8%
TCO
Carga = 250 KwEnergia = 18 GPHHoras = 2500/AñoVida/Ciclo = 13,000 hCost.Inicial = USD 53K
M-1 = USD 8350M-2 = USD 7700M-3 = USD 26300M-4 = USD 7800M-5 = USD 6700
Adquisicion3%
Energia88%
Mant.9%
TCO
Carga = 250 KwEnergia = 18 GPHHoras = 6000/AñoVida/Ciclo = 13,000 hCost.Inicial = USD 53K
M-1 = USD 18900M-2 = USD 37000M-3 = USD 33000M-4 = USD 20700M-5 = USD 35900
EmergenciaTCO5 = 65.217
IntermitenteTCO5 = 669.642
ContinuoTCO5 = 1.534.090
Diferenciadores en TCO
• Adquisición & Traslado
• Instalación
• Puesta en MarchaCAPEX
• Energía
• Mantenimiento
• Reacondicionamiento (Overhaul)OPEX
• Indisponibilidad
• Acondicionamiento del FluidoLUCRO
(Propio de los Fabricantes)(Footprint/Peso/Complejidad)(Similares)
(Eficiencia)(Simplicidad/Confiabilidad)(Simplicidad)
(Confiabilidad)(Requisito de Diseño)
Ahorro o Sobrecosto
Sección 7
• TCO Comparado
Datos (1)
Flujo y Potencia vs Presión
Flu
jo-
GP
M
Presión Diferencial - PSI
Po
ten
ciaR
equ
erida
-H
P
Flujo - GPM
Pre
sió
nD
ifer
enci
al-
PSI
Po
ten
cia
Req
uer
ida
-H
PN
PSH
r-
Ft
Centrífuga Tres Tornillos
Datos (2)
Proyecto: Estación 250 KBPD – Crudo 600 Cstk – 1500 psi
Configuración 3+1
Centrifugas - API610 Tres Tornillos – API 676
Rateo/Bomba @ BOP 2430 GPM @ 1500 psi 2388 GPM & 1500 psi
Eficiencia @ BOP 55% 80%
Potencia (BHP) 3750 HP 2493
Motor (HP) 3 x 4000 HP 3 x 3,000 HP (**)
Costo Energia/Kwh USD 0.12 USD 0.12
Costo Perdido/Barril USD 6.00 USD 6.00
Disponibilidad 99.9% 99.0%
Costo Overhaul/Bomba USD 350,000 USD 400,000
Horas entre Overhaul 36,000 24,000 (*)
Costo Mantenimiento USD 60,000 USD 70,000
Horas entre Mantenimiento 8,000 8,000 (*)
Diluyentes & Acondicionadores USD 1.00/BBL USD 0.00
Datos (2)
Proyecto: Estación 250 KBPD – Crudo 600 Cstk – 1500 psi
Configuración 3+1
Centrifugas Tres Tornillos
Paquete (4) Bomba 5 etapasMotor 4000 HP (***)VF Drive MT 4000 HP
BombaMotor 3000 HP
VF Drive MT 3000 HP
Costo Estimado/unidad USD 1,500,000 USD 2,000,000
Factor de Importación 1.20 1.20
Datos (3)
Proyecto: Estación 250 KBPD – Crudo 600 Cstk – 1500 psi
Tiempo vida util 10 años (Horizonte de Evaluación)
Tasa de Descuento 12% anual
Depreciación 10 años – Linea Recta
Valor de Rescate 25% (20 años es vida util normal)
Tasa de Impuestos 33%
Incremento costo de Energia 0% anual
Incremento costo Diluyentes 0% anual
Incremento costo de Partes 5% anual
TCO Abreviado – Bombas de Tres Tornillos
Costo /Bomba 2,000,000$ Flujo (GPM) 2,388 Horas Anuales 8,760 Potencia Real (kw) 1890 Int. OVHL (hr) 24,000
BFC 1.20 Flujo (BPD) 81,874 Disponibilidad 99.8% Costo Kwh 0.14$ Int. MANT(hr) 8,000
Bombas Operando 3 Flujo (BPH) 3,411 Horas Indisponibles 19.272 Incremento 0% Costo OVHL 400,000$
Bombas Redundantes 1 Costo Barril Bombeado 5.00$ Costo MANT 70,000$
Incremento 0% Incremento 3%
Costo Diluyente/Bl -$
Año Año Año Año Año Año Año Año Año Año Año
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Horas Acumuladas 8741 17481 26222 34963 43704 52444 61185 69926 78667 87407
CAPEX (USD) 9,600,000
OPEX
Energia 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$ 6,939,565$
Mantenimiento 70,000$ 74,200$ 78,589$ 83,175$ 87,965$ 92,967$ 98,191$ 103,644$ 109,336$ 115,276$
Overhaul -$ -$ 424,360$ 503,059$ 592,705$
TOTAL OPEX 7,009,565$ 7,013,765$ 7,442,514$ 7,022,739$ 7,027,529$ 7,535,591$ 7,037,755$ 7,043,209$ 7,641,605$ 7,054,841$
LUCRO
Indisponibilidad 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$
TOTAL LUCRO 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$ 328,725$
CASHFLOW PARA EL OPERADOR 9,600,000$ 7,338,290$ 7,342,490$ 7,771,239$ 7,351,465$ 7,356,255$ 7,864,316$ 7,366,481$ 7,371,934$ 7,970,331$ 7,383,566$
Valor Presente @ 12% 9,600,000 7,338,290 5,853,388$ 5,531,414$ 4,671,989$ 4,174,136$ 3,984,307$ 3,332,222$ 2,977,400$ 2,874,181$ 2,377,311$
TCO TOTAL PARA EL OPERADOR 52,714,639
ACONDICIONAMIENTO
Diluyentes y Modificadores de Viscosidad -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$
TOTAL ACONDICIONAMIENTO -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$
CASHFLOW PARA EL PRODUCTOR -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$
Valor Presente @ 12% - - -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$ -$
TCO TOTAL PARA EL PRODUCTOR -
TCO TOTAL POR TECNOLOGIA TRES TORNILLOS 9,600,000$ 7,338,290$ 7,342,490$ 7,771,239$ 7,351,465$ 7,356,255$ 7,864,316$ 7,366,481$ 7,371,934$ 7,970,331$ 7,383,566$
Valor Presente @ 12% 9,600,000 7,338,290 5,853,388$ 5,531,414$ 4,671,989$ 4,174,136$ 3,984,307$ 3,332,222$ 2,977,400$ 2,874,181$ 2,377,311$
TCO TOTAL - TRES TORNILLOS 52,714,639
TCO ABREVIADO
TCO Abreviado – Bombas Centrifugas
Costo /Bomba 1,500,000$ Flujo (GPM) 2,430 Horas Anuales 8,760 Potencia Real (kw) 2798 Int. OVHL (hr) 36,000
BFC 1.20 Flujo (BPD) 83,314 Disponibilidad 99.9% Costo Kwh 0.14$ Int. MANT(hr) 8,000
Bombas Operando 3 Flujo (BPH) 3,471 Horas Indisponibles 8.76 Incremento 0% Costo OVHL 350,000$
Bombas Redundantes 1 Costo Barril Bombeado 5.00$ Costo MANT 60,000$
Incremento 0% Incremento 3%
Costo Diluyente/Bl 1.00$
Año Año Año Año Año Año Año Año Año Año Año
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Horas Acumuladas 8751 17502 26254 35005 43756 52507 61259 70010 78761 87512
CAPEX (USD) 7,200,000
OPEX
Energia 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$ 10,283,796$
Mantenimiento 60,000$ 63,600$ 67,362$ 71,292$ 75,398$ 79,686$ 84,163$ 88,837$ 93,716$ 98,808$
Overhaul -$ -$ -$ 393,928$ 492,811$
TOTAL OPEX 10,343,796$ 10,347,396$ 10,351,158$ 10,355,089$ 10,753,123$ 10,363,482$ 10,367,960$ 10,372,634$ 10,870,324$ 10,382,605$
LUCRO
Indisponibilidad 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$
TOTAL LUCRO 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$ 152,049$
CASHFLOW PARA EL OPERADOR 7,200,000$ 10,495,845$ 10,499,445$ 10,503,207$ 10,507,138$ 10,905,171$ 10,515,531$ 10,520,008$ 10,524,683$ 11,022,372$ 10,534,653$
Valor Presente @ 12% 7,200,000 10,495,845 8,370,093$ 7,475,975$ 6,677,476$ 6,187,887$ 5,327,495$ 4,758,718$ 4,250,743$ 3,974,778$ 3,391,876$
TCO TOTAL PARA EL OPERADOR 68,110,886
ACONDICIONAMIENTO
Diluyentes y Modificadores de Viscosidad 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$
TOTAL ACONDICIONAMIENTO 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$
CASHFLOW PARA EL PRODUCTOR -$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$ 91,137,914$
Valor Presente @ 12% - 91,137,914 72,654,587$ 64,870,167$ 57,919,792$ 51,714,100$ 46,173,303$ 41,226,164$ 36,809,075$ 32,865,245$ 29,343,969$
TCO TOTAL PARA EL PRODUCTOR 524,714,315
TCO TOTAL POR TECNOLOGIA CENTRIFUGAS 7,200,000$ 101,633,759$ 101,637,359$ 101,641,121$ 101,645,051$ 102,043,085$ 101,653,445$ 101,657,922$ 101,662,596$ 102,160,286$ 101,672,567$
Valor Presente @ 12% 7,200,000 101,633,759 81,024,680$ 72,346,142$ 64,597,268$ 57,901,987$ 51,500,799$ 45,984,881$ 41,059,818$ 36,840,023$ 32,735,845$
TCO TOTAL - CENTRIFUGAS 592,825,202
TCO ABREVIADO
TCO Comparado – (Tasa del 12%)
AHORRO Centrifugas [A] Tres Tornillos [B]Ahorro o (Sobrecosto)
[A] – [B]
CAPEX USD 7,200,000 USD 9,600,000 USD (2,400,000)
OPEX USD 60,035,487 USD 42,644,482 USD 17,391,005
LUCRO CESANTE USD 875,399 USD 1,892,592 USD (1,017,192)
NETO AL OPERADOR DEL TUBO USD 13,973,813
DILUYENTES Y AGENTES USD 524,714,315 USD 0 USD 524,714,315
NETO AL PRODUCTOR DE CRUDO USD 524,714,315
Valor Presente del Ahorro al Operador equivale a 582% de la diferencia en el CAPEX requerido por Tres TornillosValor Presente del Ahorro al Productor equivale a 7287% del CAPEX requerido por Tres Tornillos
NOTA: El Ahorro Neto al Operador es por cada Estación del Oleoducto !!!
Sección 8
• El Componente Ecológico
Consideraciones Ambientales
• Colombia suscribió y ratificó el Acuerdo COP21 en Paris.
• COP21 es un Tratado Vinculante: “Reducir emisiones 20% en 2030”
• Hay beneficios tributarios para ese fin.
• Hay Lineas de Crédito “blandas” asociadas a esta meta.
• La mayor eficiencia (menor consume de energía) reduce la Huella de Carbono
• Los bonos de Carbono son bienes transables.
Cuantificación del Beneficio Ambiental
Reduced Metric TonsGreenhouse gas emissions from
Equivalent to complete shut down
Equivalent to complete shut down
Equivalent to complete shut down
Equivalent to complete shut down
Equivalent to complete shut down
Savings …
Saving CO2 tons
Saving CO2 tons
Saving CO2 tons
Monteria days
Mexico days
The information you entered above is equivalent to one of the following statements:
1,0
Lima Days
Quito days
49,1
(According to EPA greenhouse calculator)
CARBON FOOT PRINT SAVING….
64.748
0,00018 per pumped barrel / per day
46
16.678 per year
EQUIVALENCY RESULTS
24,4
per day
166.785 CO2 - Carbon Dioxide in 10 yearspassenger vehicles
Bogota days
Greenhouse Gas Equivalencies Calculator /Clean Energy/ US EPA
5,6
23,4
Sección 9
• Ejemplos en Operación
Unidades de Media presión – 600 psi – 25 KBPD (1984)
Unidades de Alta presión – 1500 psi – 30 KBPD (2005)
Unidades de Alta presión – 1600 psi – 20 KBPD (1988)
Unidades de Alta presión – 1500 psi – 10 KBPD (2005)
Unidades de Alta presión – 1800 psi – 85 KBPD (2013)
Unidades de Alta presión – 1500 psi – 12 KBPD (2007)
Unidades de Alta presión – 1800 psi – 85 KBPD (2013)
Unidades de Alta presión – 1500 psi – 30 KBPD (2009)
Sección 10
• Conclusiones
Sumario
• Tecnología adecuada para el manejo de Crudos de 600 Cstk y mas viscosidad
• Desempeño más predecible en instalaciones múltiples
• Confiabilidad y Disponibilidad comparables a la de Bombas Centrifugas
• Avances en la Tecnologia sugieren Vida Util incrementada en 50%
• Costo de Mantenimiento es similar al de las Centrifugas
• Substancial diferencia en Eficiencia que aumenta con la viscosidad
• CAPEX pierde peso en los TCO con el aumento de las horas de operación
• Ahorro en Energia para el Operador del Oleoducto duplica el CAPEX invertido
• Ahorro en Acondicionamiento de Fluido al Productor excede en más de 70 veces el CAPEX requerido
Gracias