Introduccion a la ingenieria en gas

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CURSO DE INGENIERIA DE GAS NATURAL
INGENIERIA DE PETROLEOS 25 AÑOS

1. GAS NATURAL. Se denomina gas natural a la mezcla formada por los miembros más volátiles de la serie parafínica de hidrocarburos, está compuesto principalmente por metano, con cantidades menores de etano, propano, butanos y pentanos. Contiene además, componentes no hidrocarburos tales como nitrógeno, sulfuro de hidrógeno,dióxido de carbono, helio, mercaptanos y vapor de agua. El gas natural no contiene monóxido de carbono. Se halla, igual que el petróleo crudo, en las "trampas geológicas". Cuando se encuentra solo en el yacimiento se conoce como GAS NATURAL LIBRE y cuando el gas natural esta mezclado con el crudo al ser extraído del yacimiento se denomina GAS NATURAL ASOCIADO. En este caso puede describirse como laporción volátil del petróleo. La composición depende de cada yacimiento y por lo tanto también varían sus propiedades; siendo estas en todos los casos muy cercanas a la del metano puro: baja velocidad de propagación de la llama, alta temperatura de ignición, llama luminosa, intervalo explosivo relativamente estrecho.

Clasificación del gas natural. En general, el gas natural puede clasificarse dedos formas diferentes. Una de acuerdo con el contenido de sulfuro de hidrógeno (H2S) y dióxido de carbono (CO2), y la otra de acuerdo con la cantidad de líquidos que se pueden extraer de él. Dentro de la primera clasificación se tiene: Gas dulce. Es aquel que contiene cantidades de sulfuro de hidrógeno (H2S), menores a 4 ppm. Gas agrio o ácido. Se caracteriza por presentar cantidades apreciablesde sulfuro de hidrógeno (H2S), dióxido de carbono (CO2) u otros componentes ácidos (COS, CS2, mercaptanos, etc.) razón por la cual se vuelve corrosivo en presencia de agua libre. Dentro de la segunda clasificación se tiene: Gas rico. Es el gas que debido a su composición, permite obtener cantidades considerables de hidrocarburos líquidos, C3+, mayor de 3 GPM (galones por 1000 pies cúbicos encondiciones standard).

PROPIEDADES Y COMPORTAMIENTO DEL GAS NATURAL GUIBER OLAYA MARÍN

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Gas pobre. Está compuesto principalmente por metano y etano. Por esta razón, la obtención de hidrocarburos líquidos a partir del gas es muy baja, toda vez que el GPM es menor que 3.

La diferencia en composición y propiedades entreun gas natural libre y uno asociado se aprecia en la tabla 1.5. Tabla 1.5 Composición y propiedades del gas natural seco y exento de H2S.
N° COMPONENTE FORMULA % EN VOLUMEN LIBRE (Chuchupa) 97.7 0.4 0.1 0.1 1.4 0.3 100.0 PROPIEDADES CALCULADAS 1 2 3 4 5 6 7 MASA MOLECULAR Kg/Kg.mol. 3 DENSIDAD kg/m (n) GRAVEDAD ESPECIFICA 3 PODER CALORIFICO SUPERIOR kWh/m 3 PODER CALORIFICO INFERIOR kWh/m LIMITESUPERIOR DE INFLAMABILIDAD %Vol. LIMITE INFERIOR DE INFLAMABILIDAD %Vol. kWh/m
3

ASOCIADO (Apiay) 78.6 10.3 4.6 2.0 4.3 0.1 0.1 100.0

1 2 3 4 6 7 8

METANO ETANO PROPANO N-BUTANO N-PENTANO NITROGENO OXIGENO

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C3H6 N2 O2

TOTAL

16.5 0.732 0.567 10.96 9.86 15.20 5.00 14.55

22.02 0.980 0.762 14.62 13.27 13.70 3.80 16.75

8 INDICE DE WOBB

PROCESOS QUE SEAPLICAN AL GAS EN CAMPO El siguiente diagrama indica los tratamientos que se aplican al gas natural desde que

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sale del pozo hasta la entrega al usuario final. Fig. 1.1

Para separar el crudo se utilizan separadores verticales gas-líquido con extractores derocío, de una o varias etapas. El tratamiento siguiente consiste en etapas sucesivas de compresión y enfriamiento mediante las cuales se elimina agua y residuos. En la deshidratación se elimina o reduce al mínimo el contenido de vapor de agua, para prevenir su condensación en las tuberías (para evitar la corrosión), formación de hidratos y disminución de la capacidad de flujo del gasoducto. Se...
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