Conceptos basicos petroleros

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Terminologias BsicasCondiciones crticasEstos sencillos razonamientos nos llevan a la conclusin de que para cualquier gas existir una temperatura tal que por encima de ella no puede licuar por mucho que se aumente la presin. Dicha temperatura recibe el nombre de temperatura crtica.La presin necesaria para licuar un gas que se encuentra a su temperatura crtica se denomina presin crtica.Por ltimo el volumen que ocupa un gas que se encuentra a su temperatura y presin crticas es el volumen crtico.Constante de equilibrio (valores-k) de un componenteLas reacciones qumicas que transcurren en un recipiente cerrado pueden alcanzar un estado de equilibrio que se caracteriza porque las concentraciones de los reactivos y de los productos permanecen inalteradas a lo largo del tiempo. Es decir, bajo determinadas condiciones de presin y temperatura la reaccin no progresa ms y se dice que ha alcanzado el estado de equilibrio.Constante del gas (R)Existe una constante fsica que relaciona varias funciones de estado, entre ellas la energa, la temperatura y la cantidad de moles de un gas. Esta constante es denominadaconstante universal de losgases ideales. Este valor constante es utilizado en la ecuacin de estado de los gases ideales, que combina las leyes de Avogadro, de Gay Lussac y la ley de Charles.CricondembricoMxima presin a la cual coexisten en equilibrio vapor y lquidoCricondentrmicoEs el punto de temperatura mxima en la curva envolvente de la regin de dos fases en el diagrama de composicin presin-temperatura, de fluidos de yacimientos, es decir, sistemas de hidrocarburos complejos. Temperatura mxima a la cual dos fases pueden existir.Condensacin retrgradaFormacin de hidrocarburos lquidos en un yacimiento de gas cuando la presin del yacimiento desciende por debajo del punto de roco durante la produccin. Se denomina retrgrada porque una parte del gas se condensa en un lquido en condiciones isotrmicas, en lugar de expandirse o evaporarse cuando baja la presin.

CondensadoCondensado es el lquido formado cuando el vapor pasa de fase gas a fase lquida.En un proceso de calentamiento, el condensado es el resultado del vapor que transfiri parte de su energa calorfica, conocida como calor latente, al producto, lnea o equipo que debe ser calentado.

Condensados estabilizados Hidrocarburos lquidos condensados del gas natural a los que se le han extrado hidrocarburos ms ligeros al propano.CromatografaLa clasificacin de los yacimientos en funcin a la mezcla de hidrocarburos que contienen se puede clasificar de acuerdo a los siguientes parmetros: Parmetros Medidos en Campo: Presin, Temperatura, Relacin Gas Petrleo, Gravedad API, color del lquido en el tanque, entre otros. Parmetros Medidos en el Laboratorio: Se usan muestras significativas del yacimiento y se simula el comportamiento de los fluidos durante el agotamiento isotrmico de presin.Punto de roco Estado de un sistema completamente gaseoso en equilibrio con una cantidad infinitesimal de lquido.Punto de burbujeoEstado de un sistema completamente lquido en equilibrio con una cantidad infinitesimal de gas.DesetanizadorEs un recipiente vertical que se encarga de separar el metano el etano por calentamiento del gas natural.DebutanizadorEs en donde se realiza la separacin del propano y butano por calentamiento de gas natural que ya a sido pasado por el desetanizador.

DespropanizadorEs en donde se realiza la separacin del etano y propano por calentamiento de gas natural que ya a sido pasado por el desetanizador.DesecanteUndesecantees una sustancia que se usa para eliminar humedaddel aire o de alguna otra sustancia, como combustibles orgnicos.DeshidratacinEliminacin de agua, usualmente con adsorbentes slidos, como almina o mallas moleculares.DesulfuracinConsiste en hacer reaccionar el xido de azufre, formado en la combustin, con un producto que lo descompone. Los reactivos ms utilizados son caliza, xido de calcio, carbonato sdico, hidrxido clcico, xido de magnesio o amonaco y, en algn caso, se ha llegado a utilizar agua de mar.Gas dulceGas que tiene un contenido bajo decompuestos de azufre, especialmente sulfuro de hidrgeno.Efecto de Joule-ThomsonElefecto de Joule-Thomsonoefecto Joule-Kelvin, es el proceso en el cual la temperatura de un sistema disminuye o aumenta al permitir que el sistema se expanda libremente manteniendo laentalpa constante.DesacidifcacinEl fin de eliminar el H2S y el CO2 del gas natural. Como se sabe el H2S y el CO2 son gases que pueden estar presentes en el gas natural y pueden en algunos casos, especialmente el H2S, ocasionar problemas en el manejo y procesamiento del gasEstabilizador de presinDispositivo utilizado para la reduccin de presin de G.N. para suministro a instalaciones de tipo domstico, comercial e industrial, que acta como regulador y como vlvula de seguridad al estabilizar la presin de salida al gas domstico, cuando existen variaciones en las presiones de entrada.

Estado criticoSon las condiciones de presin y temperatura crticas a las que se encuentra el gas.Expansin adiabtica La expansin adiabtica es el proceso termodinmico por el cual un gas se pasa de una presin mayor a una menor sin que tome o ceda calor al exterior, realizando un trabajo sobre su entorno y bajando su temperatura, la que no debe confundirse con el intercambio de calor que, por definicin de proceso adiabtico, es nulo.Expansor o Turbina de expansinEs una mquina de libre circulacin que reduce la presin y la temperatura de una corriente del gas y convierte la energa de la presin de gas en trabajo til.ExtraccinLa extraccin es un procedimiento de separacin de una sustancia que puede disolverse en dos disolventes no miscibles entre s, con distinto grado de solubilidad y que estn en contacto a travs de una interface. La relacin de las concentraciones de dicha sustancia en cada uno de los disolventes, a una temperatura determinada, es constante.Factor de absorcinElcoeficiente de absorcin o de atenuacinse define como el cocienteentre la energaabsorbiday la energa incidente por una superficie o sustancia.Factor de compresibilidadEs la razn del volumen molar de un gas con relacin al volumen molar de un gas ideal a la misma temperatura y presin. Es una propiedad termodinmica til para modificar la ley de los gases ideales para ajustarse al comportamiento de un gas real.Flash o separacin instantneaLa destilacin sbita o flash es una operacin de separacin de una nica etapa.FraccionadorNormalmente se refiere a una torre que se ocupa de fraccionar el hidrocarburoGases cidosSon gases con presencia de iones hidrgeno (H), producto principalmente de gases de combustin o de procesos industriales que se combinan con el vapor de agua del aire. Entre ellos se encuentran los ntricos, sulfricos, halogenuros, actico, propinico, butrico, etctera.

Gas agrioUn trmino general para aquellos gases que son cidos, ya sea solos o asociados a agua.Gas asociadoGas que se encuentra en un yacimiento donde predominan los hidrocarburos lquidos en forma de petrleo o condensado.Gas bajo especificaciones de tuberasEs el gas que se encuentra bajo las especificaciones normadas en el ducto requeridas por la empresa que aplique para su servicio.Gas dulce

Gas que tiene un contenido bajo decompuestos de azufre, especialmente sulfuro de hidrgeno.

Gas en solucin

Gas natural disuelto en el crudodentrodel yacimiento.

Gas naturalElgas naturales una de las varias e importantesfuentes de energa no renovablesformada por una mezcla de gasesligeros que se encuentra en yacimientos depetrleo,disueltooasociadocon elpetrleo(acumulacin de plancton marino) o en depsitos decarbn.Aunque su composicin vara en funcin del yacimiento del que se saca, est compuesto principalmente pormetano en cantidades que comnmente pueden superar el 90 o 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole en el Mar del Norte), y suele contener otros gases comonitrgeno,-cido sulfhdrico,helioy mercaptanos.Vapor saturadoEl vapor saturado es vapor a la temperatura de ebullicin del lquido.Gas ricoGasnatural que contiene hidrocarburos ms pesados que elgaspobre.

Gas secoGas natural que existe en ausencia de condensado o hidrocarburos lquidos, o gas del que se han eliminado los hidrocarburos condensables. El gas seco posee normalmente una relacin gas-petrleo que excede 100 000 scf/STB.GPMGalones de lquido del compuesto i presentes por cada 1000 PCN de mezcla. El gpm est enfuncin de lacomposicin decada gas.Gravead APILa gravedadAPI,o grados API, de sus siglas en inglsAmerican Petroleum Institute, es una medida dedensidadque, en comparacin con elagua, precisa cun pesado o liviano es elpetrleo. ndices superiores a 10 implican que son ms livianos que el agua y, por lo tanto, flotaran en sta. La gravedadAPIse usa tambin para comparar densidades de fracciones extradas delpetrleo.HidratoUnhidrato de gaseshielocongasencerrado en su estructura molecular. El hidrato de gas no debe confundirse con hielo que contiene burbujas de gas comprimido. En un hidrato de este tipo, una molcula de gas est encerrada en unaestructura clatrtica(de jaula) de molculas del hielo.Hidrocarburos livianosPrincipalmente propano, butano, metano y sus mezclas.InerteUngas inertees un gas no reactivo bajo determinadas condiciones de presin y temperatura. Los gases inertes ms comunes son elnitrgenoy losgases nobles.InmiscibleUn lquido es inmiscible con otro cuando no puede mezclarse en forma homognea con el otro. Por ejemplo el aceite es inmiscible con el agua.Levantamiento artificial por gasUn mtodo de levantamiento artificial en el que se inyecta gas en la tubera de produccin para reducir la presin hidrosttica de la columna de fluido. La reduccin resultante de la presin de fondo de pozo permite que los fluidos del yacimiento ingresen en el pozo con una tasa de flujo ms alta

Lmite de inflamabilidadLmites de concentracin superior e inferior de un gas inflamable, sobre o debajo de los cuales no ocurre propagacin de la llama en contacto con una fuente de ignicin. Los lmites inflamables son calculados a temperatura y presin ambiente en el aireLneas isovolumtricasTambin se denominan lneas de calidad. Es el lugar geomtrico de los puntos de igual porcentaje de volumen lquido en la regin de dos fases de un diagrama P-T de un sistema dado.Liquido saturadoSe dice que el lquido est saturado si al agregar energa (calor), una fraccin de l pasa a la fase vapor. A presin ambiente (1 bar) esto ocurre a los 100C de temperatura. La energa agregada produce un cambio de fase y es un aporte decalorlatente.GlpElgas licuado del petrleo(GLP) es la mezcla degases licuadospresentes en el gas naturalo disueltosen elpetrleo. Los componentes del GLP, aunque atemperaturaypresinambientales son gases, son fciles delicuar, de ah su nombre. En la prctica, se puede decir que los GLP son una mezcla depropanoybutano.MercaptanosEl mercaptano es un compuesto sulfurado que se usa como aromatizante del gas natural de uso hogareo, que es el metano. El metano no tiene olor. Si se lo enviara as por las caeras, una fuga no se detectara y -al acumularse el gas- podra provocar explosiones. El mercaptano es inflamable pero no txico. Se debe manipular en condiciones de aislamiento por su fuerte olor. El terbutilmercaptano, usado por el proveedor de Metrogas, es importado de Francia y se fracciona en tanques de hasta 2.000 litros. Se inyecta en los gasoductos. En cambio, el etilmercaptano que se inyecta en garrafas de gas licuado para odorizarlo, se lleva en tambores chicos.Nmero WobbeElndice de Wobbees un parmetro importante cuando se quiere mezclargases combustiblesy elaire(en una reaccin de combustin), se controla este ndice para asegurar lacombustinsatisfactoria en un quemador. Es adems un indicador de intercambiabilidad de combustibles como elgas natural, gas licuado depetrleo, gas de ciudad,gasolina,gasoily con frecuencia se define en las especificaciones de suministro de gas y de transporte (de los combustibles).

OdoranteEs el que le da olor al gas natural, para ayudar a recocer una fuga de este.PpmPartes por milln(ppm) es launidad de medidacon la que se evala laconcentracin. Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (agente, etc.) que hay por cadamillnde unidades del conjunto. Por ejemplo en un milln de granos de arroz, si se pintara uno de negro, este grano representara una (1) parte por milln. Se abrevia como "ppm".Lapresin atmosfricaEs lafuerza por unidad de superficieque ejerce elairesobre lasuperficie terrestre.La presin atmosfrica en un punto coincide numricamente con elpesode una columna esttica de aire de seccin recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el lmite superior de la atmsfera.Presin de convergenciaSe define como la presin para un sistema a una temperatura (T) dada cuando ya no es posible la separacin del vapor y el lquido y todos los valores de Ki tienden al valor unitario de 1.Presin de vaporLapresin de vapores lapresinde la fase gaseosa o vapor de un slido o un lquido sobre la fase lquida, para unatemperaturadeterminada, en la que la faselquiday elvaporse encuentra enequilibrio dinmico; su valor es independiente de las cantidades de lquido y vapor presentes mientras existan ambas.Presin de vapor Red (RVP)Presin de vapor Reid (RVP)es una medida comn de lavolatilidad de la gasolina.Se define como la absolutapresin de vaporejercida por un lquido a 100 F (37,8 C) como se determina por el mtodo de ensayo ASTM-D-323.El mtodo de prueba se aplica al petrleo crudo y lquidos de petrleo voltil no viscosos voltiles, exceptolos gases licuados del petrleo.Presin y temperatura de burbujeoSon las condiciones de Presin y temperatura a la cual aparece la primera burbuja de gas.Presin y temperatura crticasSon las coordenadas de las condiciones de Presin y temperatura que dan al punto crtico.Presin y temperatura de rocoSon las condiciones de Presin y temperatura a la cual aparece la primera gota de lquidoProcesamiento del gasEl procesamiento del gas natural empieza en la boca de pozo e incluye todos los procesos necesarios para la purificacin del gas natural. La composicin del gas natural explorado vara significativamente en funcin de cada pozo individual y est constituida por hidrocarburos gaseosos, lquidos del gas natural, hidrocarburos lquidos y una determinada cantidad de agua y otros gases.Proceso ClausEl proceso Claus es el proceso de desulfuracin de gas ms importante, la recuperacin de azufre elemental a partir de sulfuro de hidrgeno gaseoso. Primero patentado en 1883 por el cientfico Carl Friedrich Claus, el proceso Claus se ha convertido en el estndar del sector.Producto desmetanizadoEs el gas resultante que sale de la torre desmetanizadora.Punto de burbujeoCondiciones de presin y temperatura a las cuales sale la primera burbuja del gas en solucin del petrleo.Punto de ebullicin normalPunto de temperatura a la que un lquido, al ganar calor (y por tanto energa) tiene la capacidad para liberar a sus molculas al estado gaseoso por un mayor campo de movimiento de las mismas.Punto de rocoElpunto de rocootemperatura de rocoes latemperaturaa la que empieza a condensarse elvapor de aguacontenido en elaire, produciendoroco,neblinao, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja,escarcha.Punto tripleElpunto triplees aquel en el cual coexisten en equilibrio el estadoslido, el estadolquidoy el estadogaseosode unasustancia. Se define con unatemperaturay unapresin de vapor.Regin de dos fasesDos fases en la que coexisten las fases lquida y slida.

Regin retrgradaFormacin de hidrocarburos lquidos en un yacimiento de gas cuando la presin del yacimiento desciende por debajo del punto de roco durante la produccin. Se denomina retrgrada porque una parte del gas se condensa en un lquido en condiciones isotrmicas, en lugar de expandirse o evaporarse cuando baja la presin.Relacin gas - petrleo (GOR O RGP)ALa relacin gas a petrleo (RGP) es un concepto utilizado por los ingenieros de yacimientos y expresa el nmero de pies cbicos contenido en un barril (PC/B). Con

Relacin Gas solucin-petrleo (Rs): determina la solubilidad del gas en el petrleo, es decir, el volumen del gas que a condiciones normales est disuelto en un barril normal de petrleo.SeparadorLos separadores de gas natural eliminan partculas slidas y lquidos de una fuente continua de flujo de gas. Pueden ser eliminados polvo, tierra, arena y escamas de tubera as como agua, lquidos de gas natural e hidrocarburos ligeros. En un sistema tpico, un separador de entrada permite que las partculas y el lquido se asienten y que el gas se eleve. El gas se acumula en lo alto del separador donde se elimina por medio de un compresor de gas. Las partculas acumuladas y los lquidos son entonces desechados a un tanque de agua.Sulfuro de carboniloElsulfuro de carboniloes elcompuesto qumicocon lafrmulaOCS. Tambin escrito comnmente comoCOS, es ungasincoloro inflamable con un olor desagradable. Es una molcula lineal consistente en un grupocarbonilounido mediante unenlace doblea un tomo de azufre. El sulfuro de carbonilo puede ser considerado como un intermedio entre eldixido de carbonoy eldisulfuro de carbono, siendo ambosisoelctricoscon l.Vapor saturadoLa lnea de vapor seco saturado muestra el vapor a su temperatura de saturacin, y representa las propiedades finitas relacionadas nicamente con las condiciones de vapor seco saturado.FraccinmolarLafraccin molares una unidadqumicausada para expresar laconcentracindesolutoensolvente. Nos expresa la proporcin en que se encuentran los molesde soluto con respecto a los moles totales de solucin, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente. Para calcular la fraccin molar de una mezcla homogneaVolumendelgasyaireencondicionesnormalesEl trmino "Condiciones Normales" se suele utilizar habitualmente para la medicin de volmenes degasesen muchos campos de la ciencia, como en TermodinmicayQumica, correspondindose a una temperatura de 0C (o 273,15K) y a una presin de 1atm. DiferenciaentrecondicionesnormalesycondicionesestndarTodos empleamos ambas condiciones a la presin de 1 atmsfera (1,013 bar; 101,325 kPa; 14,7 psia; etc.). La confusin est en la TEMPERATURA. Muchos asignan e intercambian los siguientes valores para cada condicin: 0C, 15C y 25C. En las siguientes lneas aclararemos la disyuntiva.Ejercicio 2:Determinar las propiedades Seudocrticas, Seudoreducidas y el Peso Molecular del gas con la composicin de la tabla siguiente.Datos:P = 500 psia (35,15 kg/cm 2)T = 150 F = 610 R (70,56 C)

Usando la tabla de standing el valor del factor de compresibilidad Z es:Tsr= 1,777 Psr = 0,578Z = 0,973

Ejercicio 6:Calcular las propiedades seudocrticas de un gas que tiene una gravedad especfica de 0,85 usando la Figura 2-6.Tsc= 436 RPsc= 662 Psia

Usando = 0.85 tenemos entonces:API = 34.97Ejercicio 9:Mediante la Figura 2-11, calcular la densidad (g/ml), de los siguientes lquidos saturados, a una temperatura de 100F: Propano. N - Butano. Gasolina Natural.Respuesta:Propano: = 0.475N - Butano: = 0.558Gasolina Natural: = 0.67

Ejercicio 10:

Mediante la Figura 2-12, calcular la presin de vapor del Propano a una temperatura de 100 F y del n-decano a 500 F

Propano: Pv = 200 psia.n-decano: Pv = 91 psia.Ejercicio 18:

Calcular el GPM (Galones de C3+ por Mil Pies Cbicos), de un Gas Natural, que presenta la composicin de la siguiente tabla