Estudio de factibilidad técnico-económica para el proyecto de cambio de nivel de tensión del CTO de peñas blancas de campo casabe de 6,9 kv a 34,5 kv, en el municipio de Yondó Antioquía

El sector de peñas blancas se encuentra en el área rural del municipio de Yondó en Antioquia, sobre el costado occidental del rio magdalena. Por su constante desarrollo es pieza clave de Ecopetrol en el campo casabe para la gerencia del rio. Actualmente el sector de peñas blancas cuenta con una red...

Full description

Autores:
Álvarez Vergara, Leonardo José
Hernández Suarez, Igor
Plata Álvarez, Jezir
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/1195
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/1195
Palabra clave:
Physico-mechanical engineering
Management of energy resources
Power generation
Power plants
Electric power distribution
Conservation of energy
Administration
Investigations
Theories
Costs
Structures for electrical network
Ingenierías fisicomecánicas
Gerencia de recursos energéticos
Generación de energía
Centrales eléctricas
Distribución de energía eléctrica
Conservación de la energía
Administración
Investigaciones
Teorías
Costos
Estructuras para red eléctrica
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description El sector de peñas blancas se encuentra en el área rural del municipio de Yondó en Antioquia, sobre el costado occidental del rio magdalena. Por su constante desarrollo es pieza clave de Ecopetrol en el campo casabe para la gerencia del rio. Actualmente el sector de peñas blancas cuenta con una red de distribución eléctrica cuya capacidad de carga nominal soporta la operación de cuatro pozos y puede ser llevada a un tope máximo de seis pozos. Sin embargo, para el año 2016, la empresa contratista de la explotación del campo tiene proyectado agregar 21 pozos al sistema actual en esta locación, por lo que se requiere plantear estrategias que permitan la entrada efectiva en operación de estos nuevos pozos, siendo el suministro eléctrico confiable un componente vital para asegurar su funcionamiento. Este trabajo tiene como objetivo principal, el determinar la viabilidad técnica y económica para la ejecución del proyecto de cambio de nivel de tensión y construcción de nuevas líneas y subestaciones eléctricas en el sector de Peñas Blancas, mediante la utilización de las herramientas de análisis financiero y conocimientos adquiridos a lo largo de la Especialización de Gerencia de Recursos Energéticos. En este trabajo se describirá la situación actual del campo en cuanto a producción petrolera e infraestructura eléctrica existente, también describe la proyección del campo y los nuevos requerimientos para la entrada en funcionamiento de los nuevos pozos de extracción e inyección. Así mismo, Se analizará desde el punto de vista técnico y financiero la ejecución del proyecto de cambio de nivel de tensión de la línea existente y la construcción de nuevas redes y subestaciones eléctricas, que permitirían la entrada en operación de los nuevos pozos junto con otras soluciones potencialmente viables. Como propuesta metodológica para el análisis técnico, se tendrá en cuenta la operación del campo y la confiabilidad del sistema eléctrico. En él se estudiarán los históricos de eventos de fallas del circuito de alimentación del campo, las condiciones de las instalaciones eléctricas actuales, la demanda de energía existente y proyectada, la cargabilidad necesaria para la operación efectiva del sistema. Así mismo, se tiene planeado realizar un análisis causa-raíz de la situación para la verificación de las causas de las diferidas del campo y se plantearán las opciones para mejorar la operación del campo en caso de que incremente su producción.
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Por su constante desarrollo es pieza clave de Ecopetrol en el campo casabe para la gerencia del rio. Actualmente el sector de peñas blancas cuenta con una red de distribución eléctrica cuya capacidad de carga nominal soporta la operación de cuatro pozos y puede ser llevada a un tope máximo de seis pozos. Sin embargo, para el año 2016, la empresa contratista de la explotación del campo tiene proyectado agregar 21 pozos al sistema actual en esta locación, por lo que se requiere plantear estrategias que permitan la entrada efectiva en operación de estos nuevos pozos, siendo el suministro eléctrico confiable un componente vital para asegurar su funcionamiento. Este trabajo tiene como objetivo principal, el determinar la viabilidad técnica y económica para la ejecución del proyecto de cambio de nivel de tensión y construcción de nuevas líneas y subestaciones eléctricas en el sector de Peñas Blancas, mediante la utilización de las herramientas de análisis financiero y conocimientos adquiridos a lo largo de la Especialización de Gerencia de Recursos Energéticos. En este trabajo se describirá la situación actual del campo en cuanto a producción petrolera e infraestructura eléctrica existente, también describe la proyección del campo y los nuevos requerimientos para la entrada en funcionamiento de los nuevos pozos de extracción e inyección. Así mismo, Se analizará desde el punto de vista técnico y financiero la ejecución del proyecto de cambio de nivel de tensión de la línea existente y la construcción de nuevas redes y subestaciones eléctricas, que permitirían la entrada en operación de los nuevos pozos junto con otras soluciones potencialmente viables. Como propuesta metodológica para el análisis técnico, se tendrá en cuenta la operación del campo y la confiabilidad del sistema eléctrico. En él se estudiarán los históricos de eventos de fallas del circuito de alimentación del campo, las condiciones de las instalaciones eléctricas actuales, la demanda de energía existente y proyectada, la cargabilidad necesaria para la operación efectiva del sistema. Así mismo, se tiene planeado realizar un análisis causa-raíz de la situación para la verificación de las causas de las diferidas del campo y se plantearán las opciones para mejorar la operación del campo en caso de que incremente su producción.INTRODUCCIÓN 8 1. OBJETIVOS 10 1.1.1 OBJETIVO GENERAL 10 1.1.2 RESULTADOS ESPERADOS 10 1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 11 1.2.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 11 1.2.2. JUSTIFICACIÓN 11 1.3. MARCO TEÓRICO 13 1.3.1. REQUERIMIENTOS EN REDES DE MEDIA TENSIÓN Y SUBESTACIONES ELÉCTRICAS. 13 1.3.1.1. Parámetros para el Diseño de Red de Distribución de 34,5 KV 13 1.3.1.2. Estructuras para Red Eléctrica 34,5 KV 15 1.3.1.3. Requerimientos Adicionales: Puesta a Tierra 19 1.3.1.4. Requerimientos Adicionales: Cables de Fuerza 23 1.3.1.5. Requerimientos Adicionales: Sistema de Apantallamiento. 26 1.3.1.6. Subestaciones Eléctricas. 28 1.3.2. SISTEMAS DE GENERACIÓN IN SITU. 29 1.3.2.1. Especificaciones Técnicas de Generadores de Baja Tensión 29 1.3.2.2. Características de Generación Diésel y Generación a Gas 38 1.4. MARCO REGULATORIO 43 1.5. MARCO CONTEXTUAL 45 1.5.1. ALIMENTACIÓN ELECTRICA DEL SECTOR DE PEÑAS BLANCAS. 46 1.5.1.1. Subestaciones Eléctricas del Sector de Peñas Blancas 48 1.5.2. PRODUCCIÓN Y DEMANDA ENERGÉTICA DEL SECTOR PEÑAS BLANCAS 50 1.5.2.1. Diferidas de Producción del Sector de Peñas Blancas 50 1.6. ESTUDIO TÉCNICO 53 1.6.1. LÍNEA BASE: ALQUILER DE GENERADORES PARA NUEVOS POZOS 54 1.6.1.1. Opciones de Compra de Energía 58 1.6.1.2. Diferidas de Producción Asociadas a la Línea Base 58 1.6.2. PROYECTO: CAMBIO DE NIVEL DE TENSIÓN DE 6,9 KV A 34,5 KV 59 1.6.2.1. Proyecciones del Circuito Principal de Peñas Blancas 59 1.6.2.2. Costos Asociados a Equipos, Subestaciones y Estructuras Necesarias 64 1.7. ESTUDIO FINANCIERO 70 1.7.1. SUPUESTOS ECONÓMICOS DEL PROYECTO 70 1.7.2. CALCULO DEL WACC DE LA EMPRESA PETROLERA ECOPETROL S.A. 71 1.7.3. ANÁLISIS FINANCIERO DE ALTERNATIVAS 74 1.7.3.1. Análisis Financiero de Línea Base del Proyecto 75 1.7.3.2. Análisis Financiero de Proyecto de Cambio de Nivel de Tensión 79 1.7.4. EVALUACIÓN DEL PROYECTO CAMBIO DE NIVEL DE TENSIÓN 83 1.7.5. ANÁLISIS DE SENSILIDAD DEL PROYECTO Y SWITCHING VALUES 85 CONCLUSIONES 88 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 90EspecializaciónThe white rocks sector is located in the rural area of ​​the municipality of Yondó in Antioquia, on the western side of the Magdalena River. Due to its constant development, it is a key part of Ecopetrol in the cassava field for river management. Currently, the Peñas Blancos sector has an electrical distribution network whose nominal load capacity supports the operation of four wells and can be brought to a maximum of six wells. However, for the year 2016, the contractor company for the exploitation of the field plans to add 21 wells to the current system in this location, for which it is necessary to propose strategies that allow the effective entry into operation of these new wells, being the supply reliable electrical a vital component to ensure its operation. The main objective of this work is to determine the technical and economic viability for the execution of the project to change the voltage level and construction of new lines and electrical substations in the Peñas Blancas sector, through the use of financial analysis tools and knowledge acquired throughout the Energy Resources Management Specialization. This work will describe the current situation of the field in terms of oil production and existing electrical infrastructure, it also describes the projection of the field and the new requirements for the entry into operation of the new extraction and injection wells. Likewise, the execution of the project to change the voltage level of the existing line and the construction of new networks and electrical substations will be analyzed from the technical and financial point of view, which would allow the entry into operation of the new wells together with other potentially viable solutions. As a methodological proposal for the technical analysis, the operation of the field and the reliability of the electrical system will be taken into account. It will study the history of failure events of the field power circuit, the conditions of the current electrical installations, the existing and projected energy demand, the chargeability necessary for the effective operation of the system. Likewise, it is planned to carry out a root cause analysis of the situation to verify the causes of the field deferrals and options will be proposed to improve the operation of the field in case its production increases.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaEstudio de factibilidad técnico-económica para el proyecto de cambio de nivel de tensión del CTO de peñas blancas de campo casabe de 6,9 kv a 34,5 kv, en el municipio de Yondó AntioquíaTechnical-economic feasibility study for the project to change the voltage level of the CTO of Peñas Blancas de Campo Casabe from 6.9 kv to 34.5 kv, in the municipality of Yondó AntioquíaEspecialista en Gerencia de Recursos EnergéticosUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaEspecialización en Gerencia de Recursos Energéticosinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPPhysico-mechanical engineeringManagement of energy resourcesPower generationPower plantsElectric power distributionConservation of energyAdministrationInvestigationsTheoriesCostsStructures for electrical networkIngenierías fisicomecánicasGerencia de recursos energéticosGeneración de energíaCentrales eléctricasDistribución de energía eléctricaConservación de la energíaAdministraciónInvestigacionesTeoríasCostosEstructuras para red eléctricaÁlvarez Vergara, Leonardo José, Hernández Suarez, Igor, Plata Álvarez, Jezir (2015). Estudio de factibilidad técnico-económica para el proyecto de cambio de nivel de tensión del cto de peñas blancas de campo casabe de 6,9 kv a 34,5 kv, en el municipio de Yondó Antioquía. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABA. Martínez Ortiz, “El desarrollo de la industria de proveedores de bienes y servicios de la industria petrolera en Colombia,” 2012.H. Meneces and F. O. Niño, “Especificaciones Técnicas para la Construcción y Montaje de Redes Eléctricas de 34,5 kV y Facilidades Eléctricas para Sistemas BES de la SOC,” Bogotá D.C., 2009.H. Suarez Mosquera, L. Bravo Bohada, T. Hernando López, H. Meneces Arevalo, and C. Santamaría, “Especificación Técnica Generadores de Baja Tensión Servicio Continuo y de Emergencia,” Bogotá D.C., 2012.Generadores Eléctricos, “GUÍA PARA SU GENERADOR DE DIÉSEL,” generadoreselectricos.info, 2015. [Online]. 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