EXAMEN DE GRADO_AREA PRODUCTIVA

MODULO_DOWNSTREAM

TEMA_TECNOLOGIA DEL GAS

UTEPSA

Integrantes:

Luis Alfredo melgar vieira

Oscar canaza

SANTA CRUZ 19/11/2012

CONTENIDO

1.PROPOSITO3

2.ALCANCE3

3.DOCUMENTO DE ORIGEN3

4.TRMINOS Y DEFINICIONES:3

5.MATERIALES Y EQUIPOS4

6.GAS NATURAL LICUADO (LNG)5

7.CASO 12: TECNOLOGA DEL GAS8

8.INFORMACION DEL POZO9

9.METODOLOGA9

10.Realizacin del caso9

10.1Clculos9

10.2Realizacin de los clculos10

10.3Mximo potencial del pozo con dao en el mismo de 305.12

11.PRECAUCIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL13

12.IMPACTO AMBIENTAL:14

13.Anexos15

PROPOSITO

Realizar los clculos para poder determinar si el reservorio producir los volmenes esperados de gas y de condensado

El presente caso tiene como propsito determinar el factor volumtrico del gas, la viscosidad del gas, el mximo potencial de produccin AOF, y el ndice de produccin IPR.

ALCANCE

El presente documento se aplicara a todos los clculos de tecnologa del gas y de la sus ramas a fines.

DOCUMENTO DE ORIGEN

EXAMEN DE GRADO

Tecnologa del gas

TRMINOS Y DEFINICIONES:

Gas natural

El gas natural es una mezcla combustible rica en gases de gran poder calorfico, formado en las entraas de la tierra en el curso de un proceso evolutivo de centenares de miles de aos. El principal componente de la mezcla que conforma el gas natural es un hidrocarburo llamado metano. Los dems componentes, en pequeas cantidades, son otros gases como el etano, dixido de carbono (CO2) y vapor de agua, principalmente.

Viscosidad

Laviscosidades la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llamafluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximacin bastante buena para ciertas aplicaciones. La viscosidad slo se manifiesta en lquidos en movimiento

AOF

Potencial mximo de produccin de un pozo petrolero o gasfero es funcin a su presin de fondo fluyente.

IPR

ndice de produccin para observar el comportamiento de la presin del reservorio.

Factor Volumtrico

El factor volumtrico de formacin del gas, Bg, es un parmetro que relaciona el volumen que ocupa un gas condiciones de presin y temperatura de yacimiento con el volumen que ocupa la misma masa de gas en superficie a condiciones estndar (14,7 psia y 60F). Se puede expresar:

Permeabilidad

Lapermeabilidades la capacidad que tiene un material de permitirle a un lquido que lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material espermeablesi deja pasar a travs de l una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, eimpermeablesi la cantidad de fluido es despreciable.

rea de drenaje

Este es el radio del rea del yacimiento afectada directamente por la produccin del pozo sometido a estudio. El yacimiento puede tener un solo pozo o varios.

Un solo pozo en el yacimiento: en este caso para condiciones estabilizadas, el rea de drenaje del pozo es la totalidad del yacimento.

Varios pozos en el yacimento: este es el caso comn y general que ocurre en el desarrollo del yacimiento.

Gravedad especifica (SG)

La definicin de gravedad especfica o densidad relativa es la proporcin entre la densidad de una sustancia y la de otra. La densidad relativa estar relacionada con la gravedad y el campo electromagntico en las distancias atmicas

Q,K,X,L

MATERIALES Y EQUIPOS

El equipo RIG 164 de Sinopec

Se encuentra en el pozo DRS1003D, ubicado en el municipio de Cabezas del departamento de Santa Cruz, tiene una profundidad actual de 2.165 metros y, hasta fines de marzo, se prev llegar hasta los 4.421,70 m proyectados. La produccin esperada de este pozo es de 6 millones de pies cbicos por da (MMpcd) de gas y 160 barriles por da (bpd) de condensado.

GAS NATURAL LICUADO (LNG)

El gas natural licuado (GNL) es gas natural que ha sido procesado para ser transportado en forma lquida. Es la mejor alternativa para monetizar reservas en sitios apartados, donde no es econmico llevar el gas al mercado directamente ya sea por gasoductoo por generacin de electricidad. El gas natural es transportado como lquido a presin atmosfrica y a -162C donde la licuefaccin reduce en 600 veces el volumen de gas transportado.

RAZONES PARA LICUAR EL GAS NATURAL:

El gas natural se transporta generalmente utilizando gasoductos pero, para grandes distancias, resulta ms econmico usar buques. Para transportarlo as es necesario licuarlo, dado que a la temperatura ambiente y a la presin atmosfrica ocupa un volumen considerable. El proceso de licuefaccin reduce el volumen del gas natural 600 veces con respecto a su volumen original.

Aproximadamente la mitad de las reservas de hidrocarburos conocidas hoy son yacimientos de gas natural. Con frecuencia se encuentran ubicadas en regiones con poca demanda de gas. Sin embargo, al licuarlo, puede transportarse con total seguridad hasta su mercado de destino utilizando buques, de manera similar al petrleo crudo.

HISTORIA DE LNG:

Los orgenes de la tecnologa de licuefaccin del GNL aparecen alrededor de 1920 cuando se desarrollaron las primeras tcnicas de licuefaccin del aire. El primer uso de GNL fue para recuperar helio del gas natural. El proceso se basaba en la licuefaccin de los hidrocarburos que contenan helio, dejando este ltimo en fase gaseosa; despus de la extraccin del helio, el GNL se vaporizaba y se venda como combustible.

En el pasado, el gas natural se consideraba un subproducto sin valor asociado con la extraccin petrleo crudo, hasta que en 1920 se hizo evidente que era una valiosa fuente de combustibles como el propano y el butano.

1941 Primera planta de licuefaccin en Cleveland, Ohio.

1959 Primer envo de GNL por buque.

1960 Primera planta de licuefaccin con carga de base en Argelia.

1964 Comercio a gran escala entre Argelia y Europa.

1969 Transporte de GNL de Alaska a Japn.

2008 - Primera planta de Reserva de GNL en Quintero, Chile

CADENA DE PROCESAMIENTO:

Un proyecto de GNL es altamente complejo tanto desde el punto de vista tcnico as como del comercial. El proyecto debe tener en cuenta todos los aspectos de la cadena de produccin desde el yacimiento, el tratamiento preliminar en los pozos, el transporte por tubera a la planta de licuefaccin, el llenado de barcos, el transporte a las unidades de revaporizacin y, finalmente, la venta y distribucin del gas ya sea como gas natural o en la forma de electricidad.

Los proyectos de GNL son proyectos que representan varios miles de millones de dlares de inversin, por lo que requieren la participacin de compaas integradas (que tengan unidades de exploracin, produccin y distribucin de gas) de alta solvencia econmica y entidades financieras que contribuyan el capital de inversin. Todos estos factores han creado una industria en la cual el riesgo de inversin sea bajo y requiere que tanto los contratos de compra y venta de gas sean a largo plazo, en este caso 20 aos con reservas mnimas en el orden de 12 billones de pies cbicos por proyecto (12 TCF en el argot internacional.).

PROCESO DE LICUEFACCION:

Cuando se extrae el gas natural de los yacimientos subterrneos, a menudo contiene otros materiales y componentes que deben ser eliminados antes de que pueda ser licuado para su uso:

Helio por su valor econmico y por los problemas que podra producir durante el licuado;

Azufre, corrosivo a equipos, dixido de carbono que se solidifica en las condiciones de licuefaccin, y mercurio, que puede depositarse en instrumentos y falsificar las mediciones;

Agua, que al enfriar el gas se congelara formando hielo o bien hidratos que provocaran bloqueos en el equipo si no se eliminaran;

Hidrocarburos pesados, llamados condensado, que pueden congelarse al igual que el agua y producir bloqueos del equipo y problemas en la combustin del gas.

El GNL producido debe ser usado en procesos de combustin y por lo tanto hay que extraer algunos hidrocarburos para controlar su poder calorfico y el ndice de Wobbe. Dependiendo del mercado final, la remocin de etano, propano y otros hidrocarburos debe estar controlada mediante una unidad de remocin de lquidos que puede estar integrada en el proceso de licuefaccin.

PROCESO DE ENFRIAMIENTO:

Para convertir el gas natural en lquido, se enfra el gas tratado hasta aproximadamente -161C, que es la temperatura a la cual el metano su componente principal se convierte a forma lquida. El proceso de licuefaccin es similar al de refrigeracin comn: se comprimen los gases refrigerantes produciendo lquidos fros, tales como propano, etano / etileno, metano, nitrgeno o mezclas de ellos, que luego se evaporan a medida que intercambian calor con la corriente de gas natural. De este modo, el gas natural se enfra hasta el punto en que se convierte en lquido. Una vez que el gas ha sido licuado se somete a un proceso de Joule Thompson o expansin con extraccin de trabajo para poderlo almacenar a presin atmosfrica. El GNL producido se almacena en tanques especiales para ser luego transferido a buques tanques especiales de transporte.

El diseo de estas plantas est gobernado por normas estrictas, en la industria de GNL hay cuatro diseadores de plantas que se usan industrialmente: proceso con intercambiados de tubos en espiral de Air Products (APCI y APX), la cascada optimizada de Phillips, el triple ciclo refrigerante de Linde y el proceso de caja fra con mezcla refrigerante de Black and Veatch (PRICO).

Todos estos procesos son usados en la industria y competencias de diseo son realizadas para seleccionar el proceso que va a generar el proyecto ms rentable a lo largo de toda su vida til.

ALMACENAMIENTO DE LNG:

El GNL se almacena a -161C y a presin atmosfrica en tanques criognicos especiales para baja temperatura. El tpico tanque de GNL tiene doble pared: una pared externa de hormign armado, recubierto con acero al carbono, y una pared interna de acero niquelado al 9%. La seguridad y la resistencia son las consideraciones de diseo primarias al construir estos tanques, los cuales se disean para soportar terremotos y fuertes vientos.

TRANSPORTE DE LNG:

El GNL se transporta a presin atmosfrica en buques especialmente construidos con casco doble. El sistema de contencin de carga se disea y construye utilizando materiales especiales para el aislamiento y tanque, para asegurar el transporte seguro de esta carga criognica.

El GNL en los tanques de carga del buque se mantiene a su temperatura de saturacin (-161 C) a lo largo de toda la navegacin, pero se permite que una pequea cantidad de vapor se disipe por ebullicin, en un proceso que se denomina "autorrefrigeracin". El gas evaporado se utiliza para impulsar los motores del buque.

Aproximadamente 40% de los buques de GNL actualmente en servicio cuentan con sistemas de contencin de carga del tipo de membrana, de modo que tienen un aspecto muy similar al de otros cargueros. El resto de los buques tienen un sistema de contencin de carga ms particular, que incluye cuatro o ms tanques esfricos grandes. Ambos tipos de sistema de contencin poseen antecedentes de operacin extremadamente seguros y confiables.

REGASIFICACIN DEL LNG:

Una vez que el buque-tanque de GNL llega a la terminal de regasificacin en la zona de mercado, el GNL es bombeado desde la nave hasta los tanques de almacenamiento. Los tanques de GNL son similares a los utilizados en la terminal de licuefaccin. Generalmente, la descarga de un buque requiere unas 12 horas.

Luego, el GNL vuelve a su estado gaseoso original. Para ello, se bombea desde los tanques de almacenamiento y es calentado con vaporizadores hasta las condiciones de entrega especificadas por las empresas de gasoductos y los usuarios finales, ubicados corriente abajo de la tubera. Posteriormente, el gas se distribuye a los usuarios mediante un gasoducto convencional.

Otra modalidad de distribucin consiste en el transporte de GNL a bordo de cisternas especialmente diseadas para su carga, desde las plantas regasificadoras que reciben el producto de los buques metaneros, hasta clientes que disponen de depsitos de GNL que estn diseados para almacenar y regasificar el gas para su uso. Esta es la nica modalidad de transporte de GNL posible para los clientes a los que no llega el gasoducto convencional.

PRECAUCIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

SEGURIDAD DEL LNG Y ACCIDENTES CONEXOS:

La cadena de produccin y distribucin de GNL est diseada para evitar fugas y prevenir incendios. Los riesgos ms altos son su baja temperatura (criognica) y su combustibilidad. Los derrames de GNL se evaporan rpidamente donde la condensacin del vapor de agua en el aire crea una neblina. El GNL no se prende fcilmente, la llama no es muy fuerte, no humea y sta no se extiende. El combate de un fuego de GNL es muy similar a uno de gasolina o gasleo, no hay peligro de explosin en lugares abiertos.

A continuacin se citan varios accidentes relacionados con el GNL:

1944, 20 de octubre. La compaa East Ohio Natural Gas Companytuvo un fallo en un tanque de GNL en Cleveland, Ohio. 128 personas murieron en la explosin. El tanque no tena un muro de retencin, haba sido construido durante la Segunda Guerra Mundial, en medio de un estricto racionamiento de metal.

1973, febrero, Staten Island, Nueva York. Mientras se reparaba el interior de un tanque de almacenamiento vaco, se desat un incendio. La presin aument dentro del tanque tan rpido que la cpula cedi, cayendo dentro del tanque y matando a 37 obreros.

1979, Lusby, Maryland, la instalacin de GNL de Cove Point sufri un fallo de una bomba, que liber vapor de gas, que se infiltr en los conductos elctricos. Un trabajador cerr un circuito, provocando la ignicin de los gases. El resultado fue un trabajador muerto y grandes daos en el edificio.

2004, 19 de enero, Skikda, Argelia. Se produjo una explosin en la planta de licuefaccin de GNL de Sonatrach. Hubo 27 muertos, 80 heridos, tres trenes de GNL destruidos, la produccin del ao 2004 se redujo en un 76%.

IMPACTO AMBIENTAL:

El gas natural tiene el menor impacto ambiental de todos los combustibles fsiles por la alta relacin hidrgeno-carbono en su composicin. Los derrames de GNL se disipan en el aire y no contaminan el suelo ni el agua. Como combustible vehicular, reduce las emisiones de xidos de nitrgeno (NOx ) en un 70%, y no produce compuestos de azufre ni partculas. Para la generacin elctrica las emisiones de dixido de azufre, SO2 prcticamente quedan eliminadas, y las emisiones de CO2 se reducen en un 40%.

Todos los sistemas de produccin y transporte, as como la planta de proceso, estn diseados para evitar fugas y prevenir incendios; es el caso de los sistemas de transferencia de GNL de y hacia los barcos, envo o revaporizacin (o regasificacin) de GNL. Hay algunas diferencias de diseo respecto a las plantas de gas, pero las consideraciones ambientales, de seguridad y de salud son las mismas o ms estrictas. Los principales riesgos son su baja temperatura (riesgo criognico) y su combustibilidad.

CASO 12: TECNOLOGA DEL GAS

YPFB chaco tiene tres equipos perforando simultneamente en santa cruz en santa cruz y Cochabamba, con el fin de aumentar la produccin de gas, liquido y condensado, y por ende, remplazar e incorporar nuevas reservas para cumplir con los compromisos con el prioritario mercado interno y las exportaciones.

El quipo RIG 164 de Sinopecque se encuentra en el pozo DRS1003D, ubicado en el municipio de cabezas del departamento de santa cruz, tiene una profundidad actual de 2.165 mts y, hasta fines de marzo, se prev llegar hasts los 4.421,70 mts proyectados. La produccin esperada de este pozo es de 6 MMPCD de gas y 160 barriles por dia BPD de condensado.

La produccin esperada del pozo dorado sur es de 6 mil millones de pies cbicos dia MMPCD de gas y de 160 BPD de condensado. Para verificar esto se realizaron pruebas de presiones y caudales para establecer la cantidad de hidrocarburos en el reservorio. Durante las pruebas de produccin se ha cerrado el pozo por el termino de 5 da, donde la presin de cierre y de cabeza es de 1500 Psi y se tiene una gradiente de la columna de gas de 0.32 Psi/pie. Como datos del reservorio tenemos que la permeabilidad es de 55 Milidarcy el espesor es de 35 mts la temperatura de 230 F, el rea de drenaje del pozo es de 380 Acres y la caera de produccin es de 7x 6.15. Despus de realizadas las pruebas PVT de los fluidos se determino que la gravedad especfica del gas era de 0.84 con estos datos determinar:

a) El factor volumtrico inicial del gas

b) La viscosidad del gas

c) El potencial mximo del pozo en caso de que exista un dao en el mismo de 305

d) Graficar el IPR para observar el comportamiento de la presin del reservorio si la cada de presin en el mismo es de 200 Psi.

Nota: El estudiante deber tener conocimiento adems de:

Nociones bsicas de perforacin

Nociones bsicas de produccin de pozos de petrleo

Conocimientos de pruebas de produccin de pozos

Ubicacin y datos del pozo

INFORMACION DEL POZO

YPFB Chaco tiene tres equipos perforando simultneamente en Santa Cruz y Cochabamba, con el fin de aumentar la produccin de gas, lquido y condensado, y por ende, reemplazar e incorporar nuevas reservas para cumplir con los compromisos con el prioritario mercado interno y las exportaciones.

El presidente ejecutivo de YPFB Chaco SA, Rafael Martnez Vaca y el gerente de Perforacin, Omar Salazar, visitaron los tres pozos que se encuentran en perforacin actualmente: Dorado Sur (DRS 1003D), Bulo Bulo (BBL-12) y Palometas (PNW-4D), con el fin de fiscalizar los trabajos de campo y recoger las inquietudes de los equipos operativos.

Martnez confirm que las actividades de perforacin en los tres pozos se desarrollan de acuerdo al cronograma inicial, por lo que en el mes de marzo se esperan los resultados en dos ellos y, en abril, del tercero. YPFB Chaco S.A. est cumpliendo con su compromiso de invertir en la exploracin y explotacin de hidrocarburos para beneficio de todos los bolivianos, agreg.

El equipo RIG 164 de Sinopec que se encuentra en el pozo DRS1003D, ubicado en el municipio de Cabezas del departamento de Santa Cruz, tiene una profundidad actual de 2.165 metros y, hasta fines de marzo, se prev llegar hasta los 4.421,70 m proyectados. La produccin esperada de este pozo es de 6 millones de pies cbicos por da (MMpcd) de gas y 160 barriles por da (bpd) de condensado.

Otro pozo que se encuentra en Santa Cruz, en la provincia Sara, es el PNW-4D (equipo SAI 379), para el cual se tiene previsto una profundidad final de 2.826.85 metros. Los resultados de este prospecto estn previstos para mediados de marzo y la produccin esperada se estima en 4.2 MMpcd de gas.

METODOLOGA

Mtodo darcy

Realizacin del casoClculos

a) Datos

Produccin esperada: 6 MMPCD de gas

Produccin esperada: 160 BPD de condensado

Profundidad actual: 2165 mts

Profundidad proyectada: 4421,7 mts

Presin de cierre y de cabeza 1500Psi

Gradiente de columna de gas 0.32 Psi/ft

Kpermeabilidad: 55darcy

Eespesor:35

Temperatura: 230 F

Adrenaje: 380 acre

Caera produccin: 7*6.15

SG: 0.84

b) Determinar

a) Factor volumtrico

b) Viscosidad

c) Mximo potencial del pozo q=

d) Graficar el ndice de produccin para observar el comportamiento de la presin

Realizacin de los clculos

c) Factor volumtrico

Calculo presin promedio de reservorio:

Despejando:

Presin promedio del reservorio:

Gravedad especifica del gas

Presin pseudocritica:

Temperatura pseudocritica:

Presin pseudorreducida:

Temperatura pseudorreducida:

d) Factor de compresibilidad

Remplazamos en la formula:

e) Viscosidad

EXAMEN DE GRADO

Revisin:00

Fecha de

Emisin: 15/11/2012

Pgina: 14 de 8

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TEMA_TECNOLOGIA DEL GAS

Despejando:

Remplazando:

Mximo potencial del pozo con dao en el mismo de 305.

Calculando AOF:

Clculos ndices de productividad IPR:

Pwf

Q

0

13069544.1

400

12926324.12

800

12496664.17

1200

11780564.26

1600

10778042.39

2000

9489044.56

2400

7913624.76

2800

6051764.99

3200

3903465.27

3600

1468725.58

3821.1

0

Nuevos pozos.Continuando con el cronograma de las actividades de perforacin, una vez se terminen con los actuales pozos, el equipo RIG 164 de Sinopec se establecer en el pozo Dorado Sur (DRS 1001), el SAI 314 perforar el pozo Carrasco Este (CRE x-2) y el SAI 379 estar en el pozo Palometas 5 (PNW-5D).

Anexos

Pwf13069544.112926324.11999999912496664.1711780564.2610778042.3900000019489044.56000000057913624.75999999986051764.99000000023903465.271468725.580040080012001600200024002800320036003821.1Q13069544.112926324.11999999912496664.1711780564.2610778042.3900000019489044.56000000057913624.75999999986051764.99000000023903465.271468725.58013069544.112926324.11999999912496664.1711780564.2610778042.3900000019489044.56000000057913624.75999999986051764.99000000023903465.271468725.580