examen parcial de transporte y almacenamiento

Universidad Nacional De Piura Facultad Minas Escuela: Ing. De petrleo Examen Parcial

1. Muestre esquemticamente el tratamiento de hidrocarburos para lquidos: (bien)

tratamientodel crudo

Reservorio

Pozos

Manifold

separacion primaria

Recuperacinsecundaria

tratamientode agua

venta

tratamientode gas

Venta

2. Muestre esquemticamente el tratamiento de hidrocarburos para gas: (bien)

Remocin de HG

Endulzamiento

Deshidratacin

Ajuste de DP

C1 + C2 + C3 + C4

Mercurio

Co2 y H2O

Vapor de agua

Gasolina estabilizada

Medicin t transporteFraccionamiento

Recuperacin LGP

Compresin

Separacin primaria

Reservorio

3. Cules son los elementos contaminantes del gas natural?: (bien)

Vapor de agua (H2O)

cido carbnico (CO2)

cido sulfhdrico (H2S)

Vapor de mercurio (Hg)

Argn y helio

Nitrgeno

Hidratos

4. Muestre los compuestos qumicos que pueden producir los contaminantes: (bien)

H2S: que se produce de la reaccin del azufre con el agua

El CaCO3 y el carbonato de magnesio que se genera por la reaccin del agua con

sales

5. Defina que es un mol y numero de moles: (bien)

Mol: La masa de una sustancia en gramos equivalente a su peso molecular o Un

mol es la cantidad de materia que contiene 6,02 x 1023 partculas elementales

Numero de moles: Es el coeficiente entre su masa (kg) y su peso molecular medio

(Kg/Kg-mol)

6. Qu informacin se obtiene sobre sobre las caractersticas del gas natural con el

cromatgrafo? (bien)

Composicin del gas en fraccin o porcentaje molar

PM medio o gravedad especifica (Sp-Gr)

Poder calorfico superior o inferior

ndice de Wobbe

7. Ventajas y desventajas del sistema de medicin de presin diferencial: (bien)

Ventajas:

- Equipos simples y econmicos

- Fcil manipuleo y limpieza

- Equipos instalados

Desventajas:

- Fcil de descalibrar

- El registrador puede quedar fuera de servicio al ser manipulado

- Cambio apertura de los platillos del registrador

8. Cules son los elementos que constituyen la estacin de regulacin y medicin de gas:

(bien)

Vlvulas de entrada y salida, calentador, bomba tomas para presin.

9. Se desea medir el volumen de gas a condiciones estndar en separador de totales de una

batera de produccin, el dimetro de la lnea es de 6 Sch 30, espesor: 0.136, el disco es

diario.

Datos:

- d = 2

- T = 85F

- G = 0.71

- Pf = 14.7

- Hw = 12


1. Se desea medir el volumen de gas a condiciones de 14.7 y 60 grados de temperatura en la

lnea de succin de un compresor. La lnea es de 12 SC 30. El disco es semanal

Datos:

- D = 10.136

- d = 3

- T = 80 F

- G = 0.605

- Pf = 14.7 psig

- Hw = 15 agua

2. Determine la ubicacin correcta de la brida de orificio en la lnea de gas de totales:

Lt = 10m, Lv = dist. Entre vlvulas = 9m, Lvi-vanes = 3m, Lvanes-vd = 4m, D = 6

3. En una batera se dispone de 2 Tks de 40M Bls y 100M Bls. Distancia entre ambas 800m,

diferencia de cotas 60 m. (Tk mayor capacidad a mayor altura), alturas de tanques 35m a

nivel de rebose, la lnea de succin del tanque de 100M Bls. 12 y el 40M Bls. Es de 8. Se

desea instalar una bomba para transferir petrleo del Tk. 40M al 100M, con un caudal 60

Lts / Min la diferencia de niveles es de 3m, altura de descarga: 1m

API: 30, Tb = 60F, Td = 60C, Uo = 71 SSU, Q = 3500 BPH, Ef = 0.85

Determinar:

a) Potencia de la bomba

b) Presin de succin de la bomba

4. Una empresa petrolera desea tender un oleoducto de un campo nuevo al punto de venta

con la informacin siguiente:

API: 36 a 60F, SSU = 72 a 92F, Q = 100.000 BPD

La topografa del terreno empieza 120msnm hasta 680msnm, 2700msnm.

La presin de salida de la estacin ser de 1100 psi, adems se cuenta con la tubera

disponible en stock de 22.5, 20.25, 18.25, 16.25, 14.025. Por la cantidad de accesorios y

cambios de direccin considerar una cada de presin por tramo de 20 psi

Determinar la cada de presin total considerando el dimetro que usted elija a su mejor

juicio

5. Muestre el esquema del tratamiento de gas

6. Cmo se caracteriza la riqueza del gas natural? (bien)

Se caracteriza por la presencia de Hcs lquidos en su composicin; gas natural

asociado, la informacin ms completa sobre las caractersticas del GN se

obtiene del cromatograma ; composicin en fraccin molar (% molar) PM medio

o Sp-Gr, poder calorfico superior o inferior

7. Cul es la funcin de los vanes en el flujo de gas en tubulares? (bien)

Atenuar el flujo para evitar turbulencia (llegar al flujo laminar) y no tener

problemas en los casos de medicin.

8. Qu mtodos conoce para la remocin del agua del gas natural? (bien)

Enfriamiento: Abro enfriador o intercambiador de calor

Absorcin: Utilizando lquidos desecantes

Adsorcin: Utilizando solidos desecantes

9. Qu procedimientos conoces para la separacin del LGN? (bien)

Mtodo choque: La mezcla gaseosa choca contra el cuerpo que acta como

contencin, el gas contina su camino y las partculas se precipitan en la

superficie del cuerpo.

Mtodo centrifugo: Se produce un cambio de la trayectoria de la masa

gaseosa, las gotas que arrastra por inercia tienden a seguir una lnea recta que

se precipitan contra la superficie que origina el cambio

Mtodo gravitacional: Por medio de un artificio mecnico se logra reducirla

velocidad del gas, lo que se logra producir la precipitacin de las gotas de liquido

o impurezas.

10. Explique la razn de la forma del orifico del plato de gas (bien)

Es porque requiere una cada de presin necesaria para efectuar la medicin y

la experiencia ha determinado que con una forma de orificio recta y luego con

una abertura mayor esto se logra


1. Como se clasifican las redes de distribucin de gas y en que rango de presiones se

encuentran: (bien)

a) Red de transporte de alta P: operan a P del orden de los 60 a 80 bares.

b) Redes de distribucin industrial: constituida por ramales, anillos o semianillos

trabajando a P entre los 16 y 25 bares.

c) Red de distribucin de baja P hacia consumidor: constituida por extensas mallas n

el interior de las ciudades que deben trabajar a P inferiores a los 10 bares con la

tendencia a operar con p por debajo de los 4 bares.

2. Cules son los pasos de la planificacin para la construccin de redes de distribucin?

(bien)

a) Anlisis de la demanda:

- Relevamiento de clientes existentes y consumos

- Estimacin de clientes potenciales y consumos

b) Dimensiones de la red:

- Definicin del rgimen de presin y material a utilizar

- Calculo de dimetros de caera

c) Proyecto constructivo:

- Definicin de la traza de la caera

- Vinculacin con el sistema existente

- Contabilizacin de los materiales

- Planos

- Cronogramas de obras

3. Como se clasifican los costos en el sistema tarifario de gas, explique en cada caso: (bien)

Costos fijos: Estn vinculados a la capacidad del sistema para mantener la demanda

pico, donde el consumo residencial tiene mucha importancia durante la poca de

invierno. Estos costos se reparten predominantemente sobre los clientes firmes entre

los cuales se encuentran los cautivos (residenciales y comerciales), por no tener

acceso a combustibles alternativos.

Costos variables: Estos funciona en forma proporcional a los volmenes despachados y

se adjudican principalmente a los clientes interrumpibles, clientes industriales y centrales

elctricas

4. Explique el mtodo de regulacin por Tasa de Retorno o Costo de Servicio: (bien)

En este tipo de regulacin, el regulador determina el ingreso necesario que la

empresa prev en un ao tpico para cubrir el costo total de provisin del servicio.

Para determinar el costo total se hace un estudio histrico, generalmente 12 meses

de los costos de operacin, mantenimiento, impuesto, combustibles, depreciacin y

el costo de oportunidad del capital de la empresa



Reservorio

Pozos

Manifold

separacion primaria


tratamientode agua

venta

tratamientode gas

Venta

6. Muestre esquemticamente el tratamiento de hidrocarburos para gas: (bien)

Remocin de HG

Endulzamiento

Deshidratacin

Ajuste de DP

C1 + C2 + C3 + C4

Mercurio

Co2 y H2O

Vapor de agua

Gasolina estabilizada

Medicin t transporteFraccionamiento

Recuperacin LGP

Compresin

Separacin primaria

Reservorio

7. Indique los compuestos qumicos que puede producir los contaminantes: (bien)

H2S: que se produce de la reaccin del azufre con el agua

El CaCO3 y el carbonato de magnesio que se genera por la reaccin del agua con

sales

8. Cules son los elementos que constituyen la estacin de regulacin y medicin de gas?

(bien)

Vlvulas de entrada y salida

Calentador

Bomba y tanque de presin

9. Qu son separadores y como se mide su eficiencia? (bien)

Son recipientes presurizados que se utilizan para separar los fluidos producidos de

pozos de petrleo y gas en componentes lquidos y gaseosos. Son normalmente

utilizados en locaciones de produccin o plataformas cerca del cabezal, manifold o

tanques.

10. Qu desecantes conoces y cules son sus caractersticas? (bien)

Glicoles: tienen una gran cantidad higroscpica (capacidad de ceder o adsorber

humedad) y se ponen en ntimo contacto con la corriente de gas.

Tamices moleculares, slica gel y almina activada.- material solido de estructura

poroso que retiene selectivamente agua e hidrocarburos. En este proceso actan

sobre la superficie del desecante fuerzas intermoleculares y fenmenos de difusin

y condensacin.

11. Orden y eficiencia de los procesos: (bien)

Adsorcin con tamices moleculares, refrigeracin mecnica, absorcin refrigerada

con solventes orgnicos y turbo expansin.

12. Cules son los contaminantes del petrleo? (bien)

Emulsin, parafina, sulfuro de hidrogeno, agua (lquidos en vapor), sedimento sales,

compuestos de azufre, CO2

13. Condiciones de los TANKERS en su diseo para LGN: (bien)

a) La T de carga debe ser mantenida en 160C para minimizar perdidas por vaporizacin.

Esta cantidad durante un viaje es de 0.25% de la carga.

b) Una planta de licuefaccin es requerida cerca al punto donde el LGN es cargado al

tanker, esta carga se realiza a travs de cortas lneas conectadas a la planta.

c) Cuando el tanker llega a su destino requiere de una planta de regasificacin para su

posterior distribucin.

14. Explique la turbo expansin: (bien)

Llamado tambin recuperacin criognica, consiste bsicamente en una expansin

de joule-Thomson, con el agregado de una turbina de flujo radial en el cual en la

cual la corriente de gas ingresa en ngulo recto al eje de la misma dirigida por alabes

de seccin variable y saliendo de la misma en forma axial.

15. El gasoducto del sur ser abastecido con gas del lote 57 de camisea se encuentra a 8 Km.

Del distrito de Echarati lugar donde se construir la planta petroqumica, la cota de salida es

de 1000 msnm, y llegada 1350 msnm, la zona que atravesara el gasoducto es selva alta sin

poblados, el city gate estar cerca al poblado de Echarati; la vida til de la tubera debe ser

de 30 aos, caudal de operacin 200000 mcnh, velocidad mxima de 16 mps, presin de

diseo Kg/cm2, presin recomendada a la entrada de la estacin de regulacin 35 bar,

presin de salida de la estacin de regulacin ser de 31 bar, con una fluctuacin de 0 a 0.4

bar, temperatura de diseo: 25 C, humedad relativa 85%, precipitacin mxima diaria 400

mm, condicin ssmica A, tipo de suelo II, resistividad del suelo (1000-5000) ohm-cm, las

caractersticas del gas natural cumplen con las norma NOM-001-SECRE-199 de transporte.

Determinar:

a) El dimetro ms conveniente

b) Indique brevemente los paso a seguir para la realizacin de este proyecto

c) Explique brevemente cual es el sistema de proteccin contra la corrosin

d) Cul es su opinin sobre este proyecto de construccin del complejo

petroqumico

b) Pasos para elegir la realizacin del proyecto:

Revisin de anlisis cromatogrfico para determinar la presencia de gases que van

a afectar el dao a la tubera

Estudio de prefactibilidad

Anlisis y estudios preliminares

Sistema de detencin y prevencin de corrosin

Estudio de la factibilidad

Estudio de ingeniera detallada

Estudio de la ruta que se halla recorrido

c) Para la proteccin externa con elemento como la resina exposica en polvo, esmalte

asfaltico, resina asfltica o polietileno para las zonas de soldadura se usan mantas

termocontraibles que se adhieran por calor.

Para la proteccin interna revestimiento interno con una pelcula plstica como como

pintura exposica o algn otro polmero

d) Es un proyecto de envergadura media, una longitud no muy extensa de 8 K, un terreno

cuya topografa no es muy accidentada, a 350m no hay poblacin, no se especifica si

cruza ros o flujos de agua y cuenta con todas las normas del caso; la construccin del

complejo petroqumico ha sido localizado en un punto estratgico.


1. Explique los sistemas de captacin: (bien)

a) Sistemas centralizados: Son aquellas redes de captacin cuyos sistemas de baja, alta

y alta presin, convergen hacia un punto nico de compresin y/o tratamiento.

b) Sistemas sectorizados: Es aquel en el que las caeras de baja, media y alta presin

concurren a distintas placas compresivas y/o deshidratadoras, ubicadas en un

yacimiento, o en dos o ms yacimientos cercanos.

c) Explicar de que dependen su aplicacin:

Caractersticas y extensin del yacimiento.

Tipo, cantidad y capacidad de plantas compresoras y acondicionamiento.

Longitudes y dimetro de gasoductos

Volmenes de gas a captar en los centros de produccin

Contenido de impurezas en el gas natural

2. Enumero los mtodos de separacin de partculas slidas, explique brevemente cada una

de ellas: (bien)

Mtodo choque: La mezcla gaseosa choca contra el cuerpo que acta como

contencin, el gas contina su camino y las partculas se precipitan en la superficie

del cuerpo.

Mtodo centrifugo: Se produce un cambio de la trayectoria de la masa gaseosa,

las gotas que arrastra por inercia tienden a seguir una lnea recta que se precipitan

contra la superficie que origina el cambio

Mtodo gravitacional: Por medio de un artificio mecnico se logra reducirla

velocidad del gas, lo que se logra producir la precipitacin de las gotas de lquido o

impurezas

3. Explique la accin del agua H2S, CO2, N2 y algunos gases inertes en los gasoductos.(bien)

H2S produce corrosin por ductos, adems es daino para el ser humano, por eso

es importante su tratamiento y eliminacin

CO2 tambin produce corrosin junto con el agua, reduce el poder calorfico del

gas

N2 disminuye el poder calorfico del gas y su valor

4. Explique lo efectos y prevencin de los hidratos. (bien)

Los hidratos son la combinacin fisica de agua con pequeas molculas de

hidrocarburos y otros gases como el CO2 para formar slidos.

Tiene como efecto la obstruccin de la tubera reduciendo su eficiencia de

transporte, debido a que se produce taponamiento.

Como medidas preventivas tenemos:

a) Utilizacin de alcoholes, puesto que estos disminuyen considerablemente la

presin de vapor

b) El calentamiento para mantener una temperatura por encima a la formacin de

hidratos.

c) No utilizan compuestos que sean solubles en agua.

d) Utilizar compuestos con amplias cadenas de carbono, puesto que mayor

cadenas de carbono menor es la posibilidad de la formacin de hidratos

5. Los desecantes que caractersticas deben tener: (bien)

Deben ser de fcil manejo y fcil de aplicar

No debe ser toxico o corrosivo

Ser de rpida regeneracin para reutilizarlo.

En particular:

Glicoles: tienen una gran cantidad higroscpica (capacidad de ceder o adsorber

humedad) y se ponen en ntimo contacto con la corriente de gas.

Tamices moleculares, slica gel y almina activada.- material solido de estructura

poroso que retiene selectivamente agua e hidrocarburos. En este proceso actan

sobre la superficie del desecante fuerzas intermoleculares y fenmenos de difusin

y condensacin.

6. Un hallazgo de petrleo en un campo de petrleo en la selva alta requiere la construccin

de un oleoducto que estar ubicado en la distancia que se menciona a continuacin,

deber pasar por un rio, caseros, etc. Se dispone de la siguiente informacin.

API = 36 @ 60F

SSV = 150 @ 90F

Qo = 100000 BPD

(D.I) pulg COSTO ($/ft.)

34.25 185

30.75 160

28.25 145

26.25 130

22.25 115

20.25 103

18.25 97

16.25 80

12.25 60

10.25 40

PUNTOS DEL TRAZO

Distancia (Km) L (millas)

A (100 msnm) B (700 m) 500

B (700) C (1600) 550

Presin de salida de las estaciones 1100 psi

Determinar:

a) Dimetro ms conveniente

b) La potencia de los dos tramos

c) Indicar brevemente algunos de los aspectos ms saltantes de las normas de construccin

7. Uno de los campos de produccin del lote X tiene una produccin de gas comercial, para

ellos se dise sistema de captacin con capacidad para transportar 5000 MSCFD

(medidos a 14.7 psig y 60F), se requiere implementar el sistema de compresin con la

informacin siguiente.

a) Capacidad requerida 8000 MSCFD medidos a 14.7 psig y 60F

b) Condiciones de presin: Presin de succin = 4psig,

Presin de descarga = 30psig

c) Temperatura de succin = 80F

d) Localizacin: 1200 pies de altura sobre el nivel del mar

Nombre Smbolo % MCp (%)(MCp)

Metano C1 92.16 8.97 8.267

Etano C2 4.88 3.78 0.184

Propano C3 1.85 19.58 0.362

I Butano i-C4 0.39 25.82 0.1007

N Butano n-C4 0.55 26.16 0.1449

I pentano i-C5 0.17 32.2 0.0547

18.227

Determinar

a) Tipo

b) Potencia

Otras preguntas:

1. Qu valores considera debe tener el factor de compresin (Rc), justifique (bien)

Es recomendable que tenga un valor de 50 sin embargo algunos fabricantes aplican

mayores relaciones, se llega a veces a encontrar hasta 7.8 en compresor de aire que

cargan con 0 psig y descarga con 100 psig. Esta relacin va directamente al diseo de

resistencia de la barra de presin.

2. Que representa el factor K en la compresin (bien)

Es la constante de gas (adimensional), est en funcin de la relacin de los valores

especficos a la Presin constante y a valores constantes.

K = cp/cv; calidad del fluido

3. Razones de la aplicacin del desmulsificante en el fondo del pozo. (bien)

Presencia de emulsin en el fondo del pozo

Disminucin de la presin en cabeza por efecto de emulsin

Por eficiencia en el trabajo de la bomba

4. Explique la accin del agua H2S, CO2, N2 y algunos gases inertes en los gasoductos.(bien)

H2S produce corrosin por ductos, adems es daino para el ser humano, por eso es

importante su tratamiento y eliminacin

CO2 tambin produce corrosin junto con el agua, reduce el poder calorfico del gas

N2 disminuye el poder calorfico del gas y su valor

5. Qu es un separador clases, razones de uso?

Son recipientes presurizados que se utilizan para separar los fluidos producidos de

pozos de petrleo y gas en componentes lquidos y gaseosos. Son normalmente

utilizados en locaciones de produccin o plataformas cerca del cabezal, manifold o

tanques.

2 fases: lquido y gas (bifsico)

3 fases: gas, petrleo y agua (trifsico)

Clases:

- Horizontales

- Verticales

- Esfricos

Razones de uso:

- EN BOCA DE POZO: Separador General, Separador de Control.

- EN INSTALACIONES GENERALES: Scrubber de Venteo, Scrubber de

Compresin, Trampas, Slug-Catchers, Separadores Filtro, KO Drums,

Separadores Flash, F.W.K.O. Drums

6. Qu efecto produce el agua lquida en los ductos de gas? (bien)

Malogra la bomba, reduce la capacidad de flujo y forma hidratos.

7. Indique los elementos presentes en la instalacin bsica de un gasoducto

8. Qu tipo de control de corrosin se usa para productor de gran tamao? (bien)

Interna

Externa

Ductos de gran tamao en longitud y dimetro

Ductos de gran tamao en longitud corta y dimetro

9. Qu desventajas presenta la evaluacin de corrosin por medio de polarizacin lineal?

(bien)

Los electrodos deben estar sumergidos en agua (sin aceite)

Equipos muy sensibles a la humedad

La evaluacin de corrosin por medio de polarizacin lineal es muy costosa y

requiere de equipos adicionales.


1. Cules son los depsitos de almacenamiento de gas natural? (bien)

Permiten una utilizacin mucho ms homognea de las redes de transporte durante los

periodos de mucho trnsito de gas en invierno

Posponer o reducir obras de refuerzo

Contar con mayor seguridad en el suministro de gas en caso de dificultades en

el aprovisionamiento

Incrementar las ventas cuando crece la demanda en invierno

Reducir las mermas de produccin por menor demanda.

Incrementar las recuperaciones de petrleo en yacimientos semiagotados.

2. Qu porcentaje del gas almacenado es recuperado? Cul la fuente de energa para la

produccin? (bien)

Entre en 30 al 50% lo que se llama cushion gas este acta como colchn de gas, su

funcin es soportar la presin, el gas recuperado es de 50 a 70% va depender de

factores como la permeabilidad y el radio de drenaje.

3. Indicar 4 ventajas y desventajas de la medicin con el plato de orificio. (bien)

Ventajas:

equipos simples y econmicos.

fcil manipuleo de equipos de instalacin.

fcil limpieza.

Desventajas:

fcil de descalibrar, el registrador puede quedar fuera de servicio al ser

manipuleo.

cambio apertura de los platillos de registrador.

tienen ms valores de incertidumbre en comparacin con otros equipos de

medicin como el ultrasnico.

4. Explique la razn de la geometra del plato de orificio (bien)

La razn de la forma del orificio es porque requiere una cada de presin necesaria para

efectuar la medicin que con una forma de orifico recta y luego que con apertura mayor

se logra.



Reservorio

Pozos

Manifold

separacion primaria


tratamientode agua

venta

tratamientode gas

Venta

6. Cmo se clasifican los tanques de almacenamiento por su uso, construccin y como se

calibran?

Uso:

tanques de produccin: representan el punto de inicio para que el petrleo

ingrese al oleoducto.

tanques de almacenamiento: estn diseados para el almacenamiento y

manipulacin de grandes volmenes de petrleo y gas.

Construccin:

Vertical: techo fijo, techo flotante interno, techo flotante externo

Horizontales: a Patm (camiones); a P > P Patm

Calibracin:

Geomtrico

Gravimtrico

Volumtrico

7. El gasoducto de camisea pasa a 80 Km. De la ciudad del Cusco, el gobierno ha puesto en

licitacin la construccin de un ramal para abastecer el consumo residencial, comercial e

industrial de la zona los estudios de prefactibilidad nos dan la informacin siguiente: La

construccin de un patn de medicin de gas natural en Echarati lugar de inicio de

construccin, el city gate estar cerca de la ciudad del Cusco la vida til de la tubera debe

ser de 60 aos, caudal mximo estimado 200000 mcnh, caudal mnimo 1400000 mcnh,

velocidad mxima de 16 mps, presin de diseo 80 Kg/cm2, presin mxima de cabecera

40 Kg/cm2 , presin de operacin 60 Kg/cm2 ,presin recomendada a la entrada de la

estacin de regulacin 35 bar, presin de salida de la estacin de regulacin ser de 30 bar,

con una fluctuacin de 0 a 0.4 bar, temperatura de diseo: 28 C, humedad relativa 85%,

precipitacin mxima diaria 400 mm, condicin ssmica A, tipo de suelo II, resistividad del

suelo (1000-5000) ohm-cm, las caractersticas del gas natural cumplen con las norma NOM-

001-SECRE-199 de transporte.

Determinar:

a) Dimetro ms conveniente.

b) Que accesorios debe de tener el city gate en la entrada del cusco

c) Que accesorios debe de tener el city gate en la entrada del Echarati

a)

b)

c)

examen parcial de transporte y almacenamiento

Documents