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Docente: Ing. Orlando Julián Melgar Quevedo - Séptimo Semestre 2013 Página | 1

CARPETA PEDAGÓGICA: TECNOLOGÍA DEL GAS NATURAL I

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA

CARRERA DE INGENIERÍA PETROLERA

CARPETA PEDAGÓGICATECNOLOGÍA DEL GAS NATURAL I

SEGUNDO SEMESTRE

201322 de Julio al

7 de Diciembre

DocenteIng. Orlando Julián Melgar QuevedoDiplomado en Educación Superior

“Mcal. Antonio José de Sucre”Unidad Académica Santa Cruz - Bolivia



PROGRAMA DE ENSEÑANZA DETECNOLOGÍA DEL GAS I

ÍNDICE

1. Presentación Pág. 22. Datos Referenciales Pág. 33. Justificación Pág. 34. Objetivos de la asignatura Pág. 35. Métodos de enseñanza Pág. 56. Estrategia Metodológica Pág. 67. Recursos Didácticos Pág. 78. Sistemas de Evaluación Pág. 79. Contenido mínimo - Descripción Pág. 9 -1010. Programa analítico Pág. 1211. Bibliografía Pág. 1912. Carta descriptiva Anexo I 13. Plan de Clases Anexo II14. El portafolio, Metodología de Aprendizaje

y evaluación Anexo III13. Calendario académico Anexo IV14. Nómina de Estudiantes Anexo V



PROGRAMA DEL CURSOTECNOLOGÍA DEL GAS NATURAL I

1. PRESENTACIÓN

Este es un curso teórico básico de Ingeniería de Gas con el cual se pretende proporcionar al estudiante las herramientas necesarias para que pueda entender los principales conceptos y familiarizarse con este campo de la ingeniería.

La formación de profesionales ingenieros en el campo del gas natural implica el dominio absoluto de todos los conceptos que se discutan durante el curso, de tal manera que el futuro ingeniero esté capacitado para calcular y diseñar cualquier proyecto relativo a los procesos que involucran el tratamiento del gas natural.

El presente curso ha sido estructurado de tal manera que el estudiante pueda conocer todos los aspectos relacionados a la Industria del Gas natural en Bolivia desde sus inicios, considerando las compañías que operan en el país, las Reservas existentes, los Campos y niveles de producción, sus características y composición, incluyendo los usos a los que se destina.

Abarca también todo lo inherente a las características termodinámicas y al comportamiento del gas natural como tema principal del mismo, lo que significa que el docente analiza y discute en detalle y en forma conjunta con los estudiantes todos los aspectos necesarios para la comprensión cabal de la asignatura.

Lo que se pretende es que el estudiante llegue a tener un dominio claro sobre cada uno de los hidrocarburos que componen el gas natural boliviano, mediante la interpretación de los análisis cromatográficos disponibles, de tal manera que pueda determinar el contenido de hidrocarburos parafínicos, así como de muchos otros compuestos no hidrocarburíferos que forman parte del gas natural en su estado original (H2O, CO2, H2S, COS, N2, etc.).

Con el objeto de lograr una mejor comprensión de los conceptos teóricos analizados en el curso, se incorporan algunos ejemplos y cálculos que permiten demostrar la aplicación teórica de los conceptos a situaciones prácticas de diseño de algunos procesos de tratamiento de gas natural.

La importancia que reviste el conocimiento de los temas tocados en este curso es tal que al finalizar el mismo, el estudiante será capaz de aplicar los conocimientos teóricos en las diferentes fases de los procesos de fraccionamiento y absorción de gases incluyendo el flujo de fluidos líquidos y gaseosos, así como la transferencia de energía calórica y el balance másico.

Ing. Orlando Julián Melgar QuevedoDIPLOMADO EN EDUCACIÓN SUPERIOR



CONTENIDO2.- DATOS REFERENCIALES

1.1 ASIGNATURA : TECNOLOGÍA DEL GAS I

1.2 SEMESTRE : SEPTIMO

1.3 CÓDIGO : PES – PET -- O8243

1.4 PRE REQUISITO : PRODUCCIÓN I1.5 CARGA HORARIA :

HORARIO : Día Martes de Hrs. 15: 00 a 17:15 3 horas teoría: Día Viernes de Hrs. 17:30 a 19:00 2 horas Práctica

DOCENTE : Ing. ORLANDO JULIÁN MELGAR QUEVEDODIRECCIÓN : CONDOMINIO “LACASONA” km 5 ½ CARRETERA A COTOCATELÉFONO FIJO : 370 0378 CELULAR : 790 61988E – MAILS : [email protected] / [email protected]

3. JUSTIFICACIÓN

Uno de los aspectos de fundamental importancia en la formación técnica del Ingeniero Petrolero es el manejo del gas en todas sus operaciones tanto en la producción como en la separación del petróleo y del agua, el procesamiento para su transformación, el transporte y su distribución, operaciones éstas, que requieren de estudios profundos, en consecuencia, la importancia que reviste el conocimiento que adquiere el estudiante sobre estos temas tocados en este curso es tal que al finalizar el mismo, el estudiante será capaz de aplicar los conocimientos teóricos en las diferentes fases de los procesos de fraccionamiento y absorción de gases incluyendo los procesos de su transformación y el flujo de fluidos líquidos y gaseosos, así como la transferencia de energía calórica y el balance másico.

4. OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA

Los objetivos del presente curso son:

4.1 OBJETIVO GENERAL

Proporcionarle al estudiante las herramientas teóricas matemáticas, y los criterios que le permitan realizar los cálculos básicos necesarios en los diseños de ingeniería de gas.

Estar en condiciones de valorar el significado de la representatividad de una muestra de gas natural y de los riesgos que implica su utilización para los cálculos y diseños.

Estar en capacidad de predecir el comportamiento de los fluidos compresibles.

Analizar en un breve repaso la importancia de los conocimientos básicos referidos a la aplicación de la Termodinámica, el Flujo de los Fluidos, la Transferencia de Calor y los sistemas de intercambio de energía, a los procesos de deshidratación del gas natural, su endulzamiento y el fraccionamiento de los hidrocarburos.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

CARGA HORARIA TEORÍA PRÁCTICA TOTALSemanal 3 2 5Semestral 60 40 100

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



Identificar, describir y seleccionar las expresiones teóricas matemáticas para calcular las propiedades físicas de los hidrocarburos contenidos en el gas natural,

Conocer, deducir, desarrollar y aplicar los conceptos termodinámicos al comportamiento de los hidrocarburos gaseosos,

Interpretar y calcular los análisis cromatográficos y determinar la composición de los gases provenientes de los diferentes campos de gas de Bolivia

Conocer, describir y especificar las características físicas que deben cumplir los diferentes productos del gas natural y otros hidrocarburos líquidos

Estudiar y Conocer los fenómenos de transferencia de masa y energía como la transferencia de calor y el flujo de fluidos compresibles

Calcular, los balances de materia y energía de los sistemas de procesamiento de gas natural, como el caso de calculo del contenido de hidrocarburos licuables del gas natural, calcular las presiones de convergencia de los sistemas multicomponentes.

Preparar una monografía que se asignará a los estudiantes conformados en grupos. Y al finalizar el semestre, entregarán el trabajo realizado durante todo el semestre

4.3 OBJETIVO EDUCACIONAL

Al finalizar el Semestre, los estudiantes construyen 7 Distribuidores de aprendizaje sobre cada uno de los 7 capítulos del presente curso después de haber estudiado los temas contenidos en cada uno de ellos, con la ayuda de láminas y presentaciones orales individuales y de grupo.

4.4 COMPETENCIA LOGRADA:

Conocen, distinguen, analizan, diseñan, especifican, calculan y proyectan sistemas operativos de procesamiento de gas natural, sobre la base de conceptos teóricos y prácticos para poder desempeñarse como Ingenieros en el campo petrolero y del gas natural.

5. METODOS DE ENSEÑANZA

Los métodos de enseñanza que se utilizarán para el desarrollo del presente curso serán: El Expositivo, el Demostrativo, el Experimental, el Deductivo, el inductivo, y el dialéctico, alcanzando el conjunto de todos ellos, el desarrollo de una serie de capacidades que sumadas, lograrán la competencia que se espera, según la matriz siguiente:

MATRIZ DE CAPACIDADES: COMPETENCIA: Presentación y defensa de 7 Distribuidores de Aprendizaje sobre cada uno de los 7 Capítulos estudiados en el presente curso. Y presentación de una Monografía asignada a los 7 grupos de estudiantes desarrollada durante todo el semestre.



5. METODOS DE ENSEÑANZA

Los métodos de enseñanza que se utilizarán para el desarrollo del presente curso serán: El Expositivo, el Demostrativo, el Experimental, el Deductivo, el inductivo, y el dialéctico, alcanzando el conjunto de todos ellos, el desarrollo de una serie de capacidades que sumadas, lograrán la competencia que se espera, según la matriz siguiente:

MATRIZ DE CAPACIDADES:

COMPETENCIA: Presentación y defensa de 7 Distribuidores de Aprendizaje sobre cada uno de los 7 Capítulos estudiados en el presente curso. Y presentación de una Monografía asignada a los 7 grupos de estudiantes desarrollada durante todo el semestre.

AMBITOS CAPACIDADES INDICADORES

COGNITIVOComprensión, crítica, análisis,

síntesis, adaptación, comparación de todos los temas expuestos.

Conoce y Construye 7 Distribuidores de Aprendizaje sobre cada uno de

los 7 Capítulos del curso.

AFECTIVOFlexibilidad ante nuevas ideas, compromiso con la carrera de Ingeniería petrolera. Amor a la

asignatura proyectada a la carrera.

Participa activamente en grupos. Es Puntual, y da ejemplos manifiestos

en su propia experiencia

VALORATIVORespeto por los criterios ajenos,

actitud de superación. Sensibilidad al conocimiento de los estudiantes

Hace más accesible y familiar el contenido de la asignatura. Toma en

cuentan al “otro”, Manifiesta expresamente deseo de mayor

lectura.

PSICOMOTORDestrezas en el lenguaje y la

escritura de temas contenidos en cada capítulo, capacidad de

comunicación de lo aprendido en el curso

Explica en forma oral y escrita los temas asignados. Organiza y

Presenta en forma individual y grupal los temas objeto de estudio.

SOCIALOrganizar, Coordinar y participar

activamente en el curso. Trabaja en Grupo.

Participa activamente en grupos. Organiza disertaciones técnicas y interrelaciona con estudiantes de

otras disciplinas afines a la materia.



Con el objeto de que el curso sea eficiente y productivo, la metodología a ser utilizada será la siguiente:

6. ESTRATEGIA METODOLÓGICA DE ENSEÑANZA

En cada clase se avanzarán los capítulos que han sido programados de acuerdo al calendario del semestre.

al inicio de cada clase el docente proporcionará el respectivo material de apoyo a cada uno de los estudiantes. Este material corresponderá al capítulo que se avance en la clase siguiente.

El docente asignará una tarea o trabajo de complementación al capítulo correspondiente de tal manera que en la próxima clase, el estudiante deberá exponer el tema asignado, el mismo que será discutido en forma conjunta con el resto de los estudiantes. El estudiante deberá elaborar una carpeta de Portafolios en el que archivara todas las tareas, notas artículos que haya podido obtener sobre los temas que se asignen, de esta manera podrá disponer de la suficiente información sobre la materia, a efectos de consulta, durante su vida profesional

Los Trabajos Prácticos asignados serán presentados en un documento escrito que el estudiante archivará en su Portafolios y en un disco compacto.

Esta metodología obliga a que los estudiantes lean previamente el capítulo correspondiente a la clase siguiente, hecho que les permite estar al tanto del tema a ser tratado y en consecuencia la clase se hace más participativa, toda vez que tanto el docente como el estudiante pueden hacer preguntas recíprocamente a fin de aclarar, complementar y absolver las mismas.

La clase se constituye en un evento interactivo de análisis, discusión y aporte de ideas de los propios estudiantes y el Docente respecto al tema que se está abordando.

El tema que se asigna a cada estudiante debe ser preparado en hojas tamaño carta y entregado en la siguiente clase con carácter previo a su defensa.

AMBITOS CAPACIDADES INDICADORES

COGNITIVOComprensión, crítica, análisis,

síntesis, adaptación, comparación de todos los temas expuestos.

Conoce y Construye 7 Distribuidores de Aprendizaje sobre cada uno de

los 7 Capítulos del curso.

AFECTIVOFlexibilidad ante nuevas ideas, compromiso con la carrera de Ingeniería petrolera. Amor a la

asignatura proyectada a la carrera.

Participa activamente en grupos. Es Puntual, y da ejemplos manifiestos

en su propia experiencia

VALORATIVORespeto por los criterios ajenos,

actitud de superación. Sensibilidad al conocimiento de los estudiantes

Hace más accesible y familiar el contenido de la asignatura. Toma en

cuentan al “otro”, Manifiesta expresamente deseo de mayor

lectura.

PSICOMOTORDestrezas en el lenguaje y la

escritura de temas contenidos en cada capítulo, capacidad de

comunicación de lo aprendido en el curso

Explica en forma oral y escrita los temas asignados. Organiza y

Presenta en forma individual y grupal los temas objeto de estudio.

SOCIALOrganizar, Coordinar y participar

activamente en el curso. Trabaja en Grupo.

Participa activamente en grupos. Organiza disertaciones técnicas y interrelaciona con estudiantes de

otras disciplinas afines a la materia.



Las exposiciones tanto del Docente como de los estudiantes, podrán ser realizadas utilizando los medios tecnológicos que dispone la carrera de ingeniería petrolera, tales como el sistema data Show, transparencias y cualquier otro medio audiovisual como los videos.

7. RECURSOS DIDÁCTICOS

Para el desarrollo del curso, se utilizará el material bibliográfico, disponible en la carrera, artículos especializados y publicados en revistas técnicas, resúmenes proporcionados por el docente, artículos bajados de Internet y otros.

8. SISTEMAS DE EVALUACIÓN

El sistema de evaluación estará sujeto a las normas específicas de la Escuela Militar de Ingeniería, sin embargo el docente ha complementado el sistema, aplicable especialmente a la evaluación de trabajos prácticos de recopilación de información y de elaboración propia asignados a los estudiantes con un puntaje que forma parte de los puntajes oficiales establecidos por la Escuela.

8.1. EVALUACIÓN DIAGNOSTICA

Propósito: Obtener información válida y suficiente acerca de la situación inicial de los participantes provenientes del Curso anterior.

Momento: Se realizará en la primera clase del semestre, al iniciar las actividades académicas.

Medios: Se utilizarán Pruebas objetivas, con escalas de medición para medir los aspectos cognoscitivos principalmente.

Uso de los resultados: De esta manera, tener un diagnóstico que permita realizar ajustes a la planificación previa de las clases en el transcurso del semestre.

8.2. EVALUACIÓN FORMATIVA.

Propósito: Obtener información para controlar y reorientar el rendimiento progresivo del estudiante mediante la auto evaluación y la observación constante del desempeño y tomar decisiones en cuanto a la enseñanza aprendizaje.

Momento: Durante todo el desarrollo del semestre durante el proceso de enseñanza-aprendizaje, al terminar el tema, unidad, nivel o algún ejercicio en particular.

Medios: Observaciones, pruebas formales, preguntas, discusiones de grupo, solución de problemas, y otros.

Uso de resultados: Revisión del plan de trabajo, organización de grupos de recuperación, reciclaje.

8.3 EVALUACIÓN ACUMULATIVA O SUMATIVA.

Propósito: Obtener información para asignar una calificación final al estudiante por su rendimiento en la asignatura.

Momento: A la finalización de cada nivel programado.

Medios: Escalas de observación y pruebas objetivas sintéticas teórico-prácticas.



Uso de resultados: Transformación de los resultados (puntajes) en notas y certificación para la promoción de la asignatura

El sistema de evaluación estará acorde a lo establecido en el Capítulo 6 artículos 31 al 57:

Teoría Puntos Práctica PuntosA DESARROLLO HUMANO 0,5 A DESEMPEÑO EN AULA 0,5A1 Interés en clase 0,1 A1 Interés en clase 0,1A2 Participación 0,3 A2 Participación 0,3A3 Comportamiento 0,1 A3 Comportamiento 0,1

B TRABAJO INVESTIGACIÓN 2,5 B TRABAJO PRÁCTICO 2.5B1 Control de Lectura 0,2 B1 Presentación 0,2B2 Presentación 0,3 B2 Organización y Pulcritud 0,3B3 Exposición y Defensa 2,0 B3 Completitud (Alcance ) 2,0

C EVALUACIÓN 7,0 C DEFENSA DEL TRABAJO 7,0C1 Examen Escrito 7,0 C1 Comprobación del saber 7,0C2 Examen Oral 7,0 C2 Comprobación del hacer 7,0

TOTAL 10,0 TOTAL 10,0

PRESENTACIÓN Y CONTENIDO DEL TRABAJO PRÁCTICO serán evaluados de acuerdo a los siguientes criterios y puntajes:

Ítem Descripción del rubro Puntos1 Resumen Ejecutivo 12 Introducción 0,53 Objetivo del Trabajo 0,54 Alcances del Trabajo 0,55 Contenido analítico del Tema 2,56 Metodología de análisis y Tratamiento del Tema 3,07 Conclusiones y Recomendaciones 2,0

PUNTAJE DE PRESENTACIÓN Y CONTENIDO 10,0LAS EXPOSICIONES Y DEFENSAS ORALES DE LOS TRABAJOS

Serán evaluados de acuerdo a los siguientes criterios y puntajes:

ESTRUCTURA DE LA CALIFICACIÓN FINALPES - PET – 08243

TECNOLOGÍA DEL GAS I

CALIFICACIONES

1. PRIMER EXAMEN PARCIAL 30%

Ítem Descripción del rubro Puntos1 Medios y Recursos para la Exposición y Defensa 0,2

2 Organización y Orden de la Exposición y Defensa 0,33 Desenvolvimiento y Facilidad de Palabra 0,54 Dominio del Tema 7,05 Absolución de Preguntas 2,0

PUNTAJE DE EXPOSICIÓN Y DEFENSA

10,0



Teoría 20%Práctica 10%

2. SEGUNDO EXAMEN PARCIAL 30%Teoría 20%Práctica 10%

4. EXAMEN FINAL 40%Teoría 30%Práctica 10%

NOTA FINAL 100 %

9. CONTENIDO MÍNIMO

El contenido mínimo del curso comprende los siguientes 7 Títulos, los cuales se los describe en detalle en el programa analítico adjunto en la página 11 en el numeral 9.1:

Introducción a la Industria del Gas Natural en Bolivia.Sistemas de Acondicionamiento y Procesamiento de Gas Natural.Conceptos Básicos de Termodinámica de hidrocarburos.Comportamiento Cualitativo de Fases y Propiedades Físicas de los HidrocarburosFlujo de FluidosTransporte y acumulación de Gas NaturalTransferencia de Calor – Limpieza del gas natural

9.1 DESCRIPCIÓN DEL CONTENIDO MÍNIMO

El contenido del curso está estructurado en 7 Capítulos o Unidades temáticas, los cuales están secuencialmente relacionados de tal forma que el estudiante pueda ir adquiriendo una pericia gradual de aplicación práctica a los temas de procesamiento del gas natural, considerando que el 50 % de los capítulos son de conocimiento previo en lo que atañe a los temas de Termodinámica, Flujo de Fluidos y Transferencia de Calor, estudiados en el Cuarto Semestre de Producción I, Termodinámica de Hidrocarburos.

El Curso está diseñado de tal manera que su contenido abarca los siguientes temas básicos que describimos en forma resumida:

Capítulo 1. En la Primera parte se hace una descripción histórica de todos los aspectos relativos a la Industria del Gas natural en el mundo y en particular en Bolivia desde sus inicios, considerando las compañías que operan en el país, las Reservas existentes, los Campos y niveles de producción, sus características y composición, incluyendo los usos a los que se destina, complementados con temas tales como la producción de Gas Licuado de Petróleo (GLP), Gas Natural Licuado y Gas Natural Comprimido. Se efectúan análisis de los cuadros estadísticos de reservas, producción y comercialización de los diferentes hidrocarburos líquidos y gaseosos.

Capítulo 2. Se continúa con el tema de planificación de los sistemas de Acondicionamiento y Tratamiento de Gas Natural que abarcan su Concepción y la Consideración de Alternativas para su Optimización, también hace la consideración de los aspectos normativos de fabricación de los recipientes y equipos utilizados en la industria del gas, así mismo se analiza las especificaciones y control de calidad que deben cumplir los hidrocarburos líquidos y gaseosos, producidos en las plantas de tratamiento de gas natural para su transporte y comercialización.

Capítulos 3. Revisión y repaso de la termodinámica general estudiada en el cuarto semestre de la carrera, para su aplicación a la industria del gas natural. En este capítulo se hace



énfasis en la generación de energía para producir trabajo, aplicado a los equipos tales como bombas compresoras y otros equipos utilizados en el procesamiento del gas, así mismo analizan las aplicaciones termodinámicas a los balances másico y energéticos de los procesos.

Capítulo 4. En este capítulo se estudian y repasan los estados de la materia, fundamentalmente el comportamiento cualitativo de fases, la Regla de Fases de Gibs, Se analizan especialmente el comportamiento de los sistemas de un solo componente o sustancia pura, así como los sistemas de 2 fases y sistemas multicomponentes con el objeto de determinar las condiciones del equilibrio Vapor – liquido mediante la realización de Cálculos Flash mediante problemas de aplicación práctica.

Se discuten también las propiedades físicas de los hidrocarburos como la densidad, peso molecular, viscosidad, poder calorífico, número de Wobbe, constantes críticas, puntos de rocío y puntos de burbuja, los factores de compresibilidad, y fundamentalmente se realizan ejemplos prácticos en la determinación de la presión de convergencia y las constantes de equilibrio K de diferentes gases. Predicciones de la fase envolvente, Cricondenbar y cricondentherm.

Capítulo 5. Está referido al Flujo de Fluidos orientado al estudio de los distintos tipos de flujo de gas natural que se produce en las tuberías de pozos gasíferos y petroleros, así como en el flujo que se registra en las plantas de procesamiento de gas, se analizan también las diferentes ecuaciones aplicables y las variables que intervienen en los flujos laminares y turbulentos. Se dedica un apartado específico a los flujos multifásicos (Vapor – Líquido) producidos en las tubería de producción. Se estudian también los procedimientos de cálculo de pérdidas de presión por fricción y otros por efecto de la variación de la temperatura. En la aplicación práctica se efectúan problemas de diseño y dimensionamiento de tuberías y manifolds.

Otro de los rubros estudiado en este capítulo es el referido a la medición del gas, aspecto de mucha importancia en todas las operaciones de producción, acondicionamiento y procesamiento de gas, se analizan las variables que intervienen en la medición y cálculo de flujos a través de placas de orificio, y otros tipos de instrumentos de medición.

También se estudia los diferentes tipos de medidores utilizados, como los de turbina, placa de orificio, de diafragma, digitales, electromagnéticos, etc.

Finalmente este capítulo estudia el control y la regulación de flujos, mediante instrumentos controladores, registradores y reguladores de las variables que intervienen en los procesos de medición y regulación, como la presión, la temperatura, la densidad, el poder calorífico, etc.

Capítulo 6. Este capítulo complementa el anterior con la incorporación de aspectos relacionados con el transporte y distribución del gas natural analizando las diferentes ecuaciones aplicadas en el diseño y dimensionamiento de gasoductos y redes de distribución de gas. Además se hace un análisis de los sistemas de almacenamiento del gas natural y derivados como los condensados y la gasolina natural.

Capítulo 7. Finalmente en este capítulo se hace un estudio básico de los procesos de transferencia de calor, como el de conducción, convección, radiación, que se registran en las operaciones de acondicionamiento y procesamiento de gas natural. Partiendo de la ecuación general de transferencia de calor se analizan las diferentes variables como la Temperatura Media Logarítmica, TML, los coeficientes peliculares de transferencia el Coeficiente limpio y sucio, y los números de Nusel y Prandtl.

Se estudia también los diferentes equipos de transferencia de calor, como los intercambiadores, condensadores, evaporadores, enfriadores de aire, reboilers.



Así también se estudia todos los métodos de limpieza de gas natural para su transporte y comercialización

10. PROGRAMA ANALÍTICO

CAPITULO No. 1

INTRODUCCIÓN A LA INDUSTRIA DEL GAS NATURAL EN BOLIVIA

1.1 Reservas y Producción de Petróleo y Gas natural1.1.1 Concepto de reserva

1.1.2 Clasificación de reservas.1.1.2.1 Reserva "In-Situ"1.1.2.2 Reserva Probada

Clase I(Cl - I)Clase I (Cl - II)

1.1.2.3 Reserva ProbableClase III(Cl - III)

1.1.2.4 Reserva Remanente

1.2 Concepto de Cantidad Recuperable

1.3 Síntesis Histórica 1.3.1 Reservas de Petróleo Crudo y Condensado1.3.2 Reservas de Gas Natural1.3.3 Reservas de Gas Natural al 1ro. de enero de 2005

1.4. Producción de Petróleo Crudo Condensado y Gas Natural1.3.1 Producción de Petróleo Crudo.1.3.2 Producción Neta de Gas Natural

1.5 Campos productores y empresas productoras en Bolivia1.6 Características del gas natural, composición 1.7 Derivados del gas natural: gasolina natural, GLP, GNV, GNL1.7 Usos y aplicaciones del gas natural

CAPÍTULO Nº 2

SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO Y PROCESAMIENTO DE GAS NATURAL

2.1 Generalidades de los sistemas2.2 Restricciones de los sistemas2.3 Los sistemas básicos modulares

2.3.1 Módulo de Reservorio2.3.2 Módulo de Separación2.3.3 Módulo de Acondicionamiento2.3.4 Módulo de Procesamiento (Recuperación de líquidos: Gasolina natural, GLP)

2.3.4.1 Fraccionamiento2.3.4.2 Absorción2.3.4.3 Adsorción2.3.4.4 Refrigeración2.3.4.5 Procesos de turbo expansión (turbo expansores)2.3.4.6 Recuperación de Azufre2.3.4.7 Licuefacción



2.3.4.8 Procesos de manufactura (petroquímica básica)2.4. Especificaciones de productos y términos de referencia para el acondicionamiento,

procesamiento y comercialización2.4.1 Términos contractuales 2.4.2 Calidad y cantidad de gas2.4.3 Valor calórico del gas2.4.4 Presiones y temperaturas de entrega de gas2.4.5 Términos contractuales para líquidos del gas natural Gasolina natural,

condensados y GLP.2.4.6 Resumen de las especificaciones de líquidos: Propano, Butano, Mezclas de

ambos (GLP)2.4.7 Almacenamiento de líquidos – Pérdidas por evaporación de productos

volátiles (gasolina natural)

2.5 Especificaciones de los equipos y recipientes de proceso

2.5.1 Códigos de fabricación2.5.2 Cuerpo de recipientes2.5.3 Cabezales de recipientes2.5.4 Bridas y conexiones2.5.5 Peso y espesores de las planchas de recipientes2.5.6 Configuración de los recipientes2.5.7 Equipos de separación Vapor – Líquido, Líquido – Líquido, tipos,

componentes2.5.8 Equipos de absorción y fraccionamiento2.5.9 Torres empacadas.

CAPÍTULO Nº 3

CONCEPTOS BÁSICOS DE TERMODINÁMICA APLICADOS AL GAS NATURAL

3.1 Principios del balance termodinámico en los proceso del gas natural3.2 Principios de balance másico 3.3 Principios de balance energético3.4 Aplicaciones específicas3.5 El segundo principio de la termodinámica – entropía3.6 Relación entre las propiedades termodinámicas y las variables de Presión – Volumen –

Temperatura3.7 Combustión3.8 Unidades termodinámicas.

CAPITULO No. 4

COMPORTAMIENTO CUALITATIVO DE FASES

4.1 Comportamiento cualitativo de fases4.2 Regla de las fases o de gibs4.3 Sistemas de un solo componente, diagrama P-T de una sustancia pura4.4 Sistema de multicomponentes, diagrama de fases P-Tde multicomponentes.

4.4.1 Condiciones del punto de equilibrio cricondentherm4.4.2 Condiciones del punto de equilibrio cricondenbar4.4.3 Región Retrógrada4.4.4 Efecto de la composición

4.5 Aplicaciones4.5.1 Comportamiento de los reservorios4.5.2 Bombeo de líquidos4.5.3 Operaciones de dos fases



4.5.4 Procesos de refrigeración4.5.5 Predicciones de la fase envolvente

4.6 Comportamiento de los sistemas de dos fases vapor – líquido

4.6.1 Relaciones de equilibrio, la Constante de equilibrio K4.6.2 Concepto de la presión parcial4.6.3 Valor de la constante de equilibrio K derivado de la fugacidad4.6.4 Determinación y usos de la Presión de Convergencia4.6.5 Predicción de los valores de K para fracciones pesadas4.6.6 Tablas para la constante de equilibrio K4.6.7 Aplicaciones de los valores de la constante de equilibrio K

4.6.7.1 Determinación del punto de burbuja4.6.7.2 Determinación del punto de rocío4.6.7.3 Cálculos flash para el equilibrio4.6.7.4 Determinación de fases y etapas de separación4.6.7.5 Algunos cálculos de conversión de balances másicos4.6.7.6 Análisis de flujos mixtos4.6.7.7 Exactitud de los cálculos de equilibrio

4.7 Propiedades físicas de los hidrocarburos4.7.1 Ecuaciones de estado

Ecuación de Van der Wals, Ecuación de Benedict –Web-Rubin, Ecuación de Redlich-Kwong, R-KEcuación de Peng Robinson, PREcuación de WohlEcuación de Hall y YarboroughEcuación de Beattie BridgemanEcuación de Starling

4.8 Determinación del factor de compresibilidad z, concepto delos estados correspondientes4.8.1 Método de Standing y Katz4.8.2 Método de Refracción molecular de Eykman4.8.3 Método de Pitzer – Factor acentrico4.8.4 Método de Yarborough – Hall, Y-H4.8.5 Método de Carlile – Gillett, CG4.8.6 Correlación de Katz y regla de Kay4.8.7 Aplicaciones a los gases ácidos

4.9 Mezcla de gases4.10 Densidad de sistemas de hidrocarburos en estado líquido4.11 Mezclas de sistemas de hidrocarburos gas – líquido4.12 Contenido líquido de un gas4.13 Valor calórico de los gases4.14 Aplicaciones:

4.14.1Cálculo de reservas de yacimientos de gas seco4.14.2Cálculo de gradientes en un pozo de gas seco4.14.3Presión de fondo en un pozo de gas cerrado

CAPITULO No. 5

FLUJO DE GAS EN TUBERÍAS

5.1 Introducción5.2 Fundamentos del flujo de gas



5.2.1 Tipos de regímenes de flujo de fases simples y número de Reynolds5.2.2 Rugosidad en cañerías5.2.3 Factores de fricción5.2-4 Flujo laminar en fase simple5.2.5 Flujo turbulento parcial y total en fase simple5.2.6 Velocidad admisible de flujo en cañerías5.2.7 Presión de trabajo admisible en cañerías

5.3 Flujo horizontal5.4 Ecuación no iterativa para flujo horizontal del gas5.5 Ecuación de Weymouth5.6 Ecuación de Panhandie5.7 Ecuación modificada de Panhandie5.8 Ecuación de Clinedinst5.11 Flujo de gas vertical e inclinado en fase simple

5.11.1 Presión estática de Bottom – Hole5.11.2 Método de temperatura promedio y factor Z5.11.3 Método de Sukkar - Cornell5.11.4 Método de Cullender- Smith5.11.5 Presión de flujo de Bottom -Hole(FBHP)5.11.6 Método de temperatura y factor Z

5.12 Flujo anular de gas5.13 Flujo de gas sobre terreno montañoso

5.13.1 Corrección estática5.13.2 Corrección de flujo método general

5.14 Restricciones al flujo de gas5.14.1 Flujo subcrítico5.14.2 Flujo critico

Medición de flujo de gas

5.1 Introducción5.2 Fundamentos de la medición5.3 Atributos de los aparatos de flujo

5.3.1 Precisión5.3.2 Rango de medición5.3.3 Alineamiento

5.4 Clases de medidores de gas y Selección de medidores5.5 Métodos de medición

5.5.1 Método del diferencial depresión5.5.2 Método del orificio5.5.3 Venturimetro5.5.4 Toberas5.5.5 Tubo de pitot

5.6 Prueba de pozo por orificio5.7 Prueba de flujo crítico5.8 Métodos de desplazamiento

5.8.1 Turbinas5.8.2 Codo (Centrífuga)5.8.3 Fotómetro5.8.4 Flujo metro de vértice - vació5.8.5 Ultrasónico

5.9 MEDIDORES DE GASMEDICIÓN POR PLACA DE ORIFICIO5.9.1 Sistemas de medición por orificio , Tipos de orificios5.9.2 Ubicación de los placas de orificio de medición5.9.3 Tamaño y ubicación del orificio



5.10 Medidas de presión y registro5.11 Cálculos de medición5.12 Factores que intervienen en la medición

5.12.1 Factor de orificio básico (Fb)5.12.2Factordeexpanión (Y)5.12.3 Factor de presión base (Fpb)5.12.4 Factor temperatura base (Ftb)5.12.5 Factor de temperatura fluyente (Ftf)5.12.6 Factor de gravedad específica(Fg)5.12.7 Factor de supercompresibilidad (Fpv)5.12.8 Factor manométrico (Fm)5.12.9 Factor de ubicación de manómetro (Fl)

5.13 Selección de orificios5.14 Factores que afectan la exactitud del orificio5.15 Problemas comunes a la medición

5.15.1 Formación de hidratos5.15.2 Vibración de flujo5.15.3 Bloqueamiento5.15.4 Gas-ácido

5.16 Otros tipos de medición

CAPITULO No. 6

TANSPORTE Y ACUMULACIÓN DE GAS

6.1 Introducción6.2 Sistemas de acumulación6.3 Caudal uniforme en un sistema de oleoducto simple6.4 Oleoductos en serie6.5 Oleoductos en paralelo6.6 Oleoductos en bucle6.7 Ecuaciones de oleoductos comúnmente usadas6.8 Caudal uniforme en red de oleoductos

6.8.1 Sistema de bucles cerrado6.8.2 Sistema de bucle simple

6.9 Flujo no uniforme en oleoductos6.9.1 Relaciones fundamentales6.9.2 Condiciones iniciales y limites6.9.3 Soluciones numéricas6.9.4 Método explícito de diferencias finitas6-9.5 Método implícito de diferencias finitas6.9.6 Método de las características

6.10 Flujo momentáneo6.10.1 Algunas soluciones aproximadas6.10.2 Descarga y purga6.10.3 Presión fluctuante al cierre de válvula6.10.4 Prueba de presión6.10.5 Manejo de la variable consumo -demanda en caso de régimen constante de

inyección6.10.6 Manejo de la variable consumo -demanda en caso de régimen variable de inyección

6.11 Flujo no uniforme en sistemas de oleoductos6.11.1 Análisis simplificado para optimización del diámetro de cañerías6.11.2 Análisis incluyendo costo de capital y tasas corporativas

6.12 Sistemas de Control y Regulación, sus principios6.12.1 Controladores de presión y temperatura6.12.2 Gravitómetros6.12.3 Reguladores de presión



CAPÍTULO No. 7

TRANSFERENCIA DE CALOR

7.1 Principios de transferencia de calor

7.1.1 Ecuaciones básicas

7.1.2 Transferencia de calor por Conducción

7.1.3 Transferencia de calor por Convección

7.1.4 Transferencia de calor por Radiación

7.1.5 Cálculo de la Temperatura Media Logarítmica TML

7.1.6 Flujo de calor

7.1.7 Calculo de las variables de transferencia de calor

7.1.8 Coeficientes peliculares

7.2 Equipos de transferencia de calor

7.2.1 Intercambiadores de calor

7.2.2 Condensadores

7.2.3 Evaporadores

7.2.4 enfriadores de aire

11. BIBLIOGRAFÍA

La bibliografía a ser consultada está disponible tanto en la biblioteca especializada de la Carrera de Ingeniería Petrolera,

También se ha considerado la bibliografía que el Docente les proporciona personalmente a los estudiantes, todos los títulos que se han podido recopilar y están en existencia, se los describe a continuación:

1. “Gas Conditioning and Processing”Volumes I and II; by John M. Campbell, Published by Campbell Petroleum Series 121 Collier Drive Norman, Oklahoma 73069, August, 1976.

2. “Handbook of Natural Gas Engineering”, by Donald L. Katz , David Cornell, John A. Vary, Riki Kobayashi, Jack R. Elenbaas, Fred H. Poettman, Charles F. Weinaug. – McGraw-Hill Book Company, Inc. New York, 1959.

3. “Natural Gas Production Engineering”, by Chi U. Ikoku, University Park , Pennsylvania, Copyright, 1984 by John Wiley & Sons, Inc.

4. “Natural Gas Engineering Production and Storage”, by Donald L. Katz and Robert L. Lee, - McGraw-Hill Publishing Company, Copy right, 1990.

5. “Gas Engineering Handbook”, Fuel Gas Engineering Practices, by C. George Segeler, Marvin D. Ringler, Evelyn M. Kafka. – American Gas Association, Inc.New York – Copyright, 1955, The Industrial Press Inc.

6. “Principles of Unit Operations”, by Alan S. Foust, Leonard A. Wenzel, Curtis W. Clump, Louis Maus, L. Bryce Andersen, Copyright, 1960 by John Wiley and Sons, Inc.



7. “Engineering Data Book”, by the Gas Processors Supliers Association Copyright, 1995.

8. “Ingeniería de Gas, Principios y Aplicaciones”, Por Profesor Marcías J. Martínez. Publicado por Ingenieros Consultores SRL, Maracaibo – Venezuela – 1994.

9. “Ingeniería de Gas Natural, Características y Comportamiento de los Hidrocarburos”, Por Profesores Ramiro Pérez Palacio y Marcías J. Martínez. Publicado por Ingenieros Consultores SRL, Maracaibo – Venezuela – 1994.

10. “Deshidratación del Gas Natural”, Por Profesores Ramiro Pérez Palacio y Marcías J. Martínez. Publicado por Ingenieros Consultores SRL, Maracaibo – Venezuela – 1994.

11. “Endulzamiento del Gas Natural”, Por Profesor Marcías J. Martínez. Publicado por Ingenieros Consultores SRL, Maracaibo – Venezuela – 1994.

12. “Diseño Conceptual de Separadores”, Por Profesor Marcías J. Martínez. Publicado por Ingenieros Consultores SRL, Maracaibo – Venezuela – 1994.

13. “The Properties of Petroleum Fluids”, by William D. McCain Jr. – Copyright, 1973. The Petroleum Publishing Company.

14. Äpplied Hydrocarbon Thermodiynamics”, by Wayne C. Edmister, School of Chemical Engineering, Oklahoma State University Stillwater – Copyright 1961, Gulf Publishing Company Houston Texas, Volume I.

15. Gas Production Engineering: Volume 4; Sanjay Kumar

carpeta pedagógica _ tecnogas - i

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