La recuperación y recolección de gas natural se refiere a los procesos involucrados en la extracción y recolección de gas natural de depósitos subterráneos y su transporte a instalaciones de procesamiento o sistemas de distribución. Es una etapa crucial en la cadena general de producción y suministro de gas natural. A continuación, se presenta una descripción general de estos procesos:
1. Recuperación de gas natural:
- Perforación: la recuperación de gas natural comienza con la perforación de pozos en depósitos subterráneos que contienen gas natural atrapado. Los pozos se pueden perforar vertical u horizontalmente, según las características geológicas del depósito.
- Terminación del pozo: una vez perforado el pozo, se completa con revestimiento y tubería de cemento para garantizar la integridad del pozo. Se pueden emplear varias técnicas, como la fracturación hidráulica (fracking), para mejorar la recuperación de gas de depósitos no convencionales.
- Presión del depósito: en algunos casos, la presión natural dentro del depósito es suficiente para empujar el gas a la superficie (lo que se conoce como flujo natural). Sin embargo, en la mayoría de los casos, se requieren medidas adicionales para extraer el gas de manera efectiva.
2. Recolección de gas natural:
- Equipos en boca de pozo: En la boca de pozo, se instalan equipos de recolección para controlar y regular el flujo de gas natural. Estos equipos pueden incluir válvulas, separadores y medidores para medir el caudal y la composición del gas.
- Tuberías de recolección: Una vez que se extrae el gas en la boca del pozo, se transporta a través de tuberías de recolección. Estas tuberías conectan varios pozos en el mismo campo y transportan el gas a un punto de recolección central o una instalación de procesamiento.
- Compresión: A lo largo de las tuberías de recolección, se colocan estaciones de compresión estratégicamente para mantener la presión y garantizar el flujo continuo de gas. Los compresores aumentan la presión del gas para superar las pérdidas por fricción y mantener el caudal deseado.
- Medición y control: durante todo el proceso de recolección, se miden y controlan los caudales de gas, las presiones y otros parámetros para garantizar operaciones eficientes, seguridad y una contabilidad precisa del gas producido.
3. Procesamiento del gas: según la composición del gas natural extraído, es posible que se requieran instalaciones de procesamiento para eliminar impurezas, como agua, compuestos de azufre y otros contaminantes. Este procesamiento generalmente se lleva a cabo en plantas dedicadas donde el gas se trata y acondiciona para cumplir con los estándares de calidad requeridos.
4. Transmisión y distribución: después del procesamiento, el gas natural se transporta normalmente a través de tuberías de transmisión a largas distancias para llegar a los puntos de distribución o a los usuarios finales. Desde allí, se distribuye a través de redes de distribución locales a consumidores residenciales, comerciales e industriales.
5. Almacenamiento: el gas natural también se puede almacenar durante períodos de baja demanda o exceso de oferta. Las instalaciones de almacenamiento subterráneas, como los depósitos de gas agotados o las cavernas de sal, se utilizan para almacenar gas natural. Esto permite flexibilidad para satisfacer la demanda fluctuante y ayuda a mantener la confiabilidad del suministro.
6. Infraestructura intermedia: la infraestructura intermedia se refiere a la red de tuberías, estaciones de compresión, instalaciones de almacenamiento y otros componentes que facilitan el transporte y el almacenamiento de gas natural. Incluye tuberías de recolección, tuberías de transmisión e instalaciones asociadas que conectan las áreas de producción con las plantas de procesamiento, los sistemas de distribución y las terminales de exportación.
Vale la pena se?alar que los procesos y la infraestructura específicos para la recuperación y recolección de gas natural pueden variar según factores regionales y operativos. Las regulaciones locales, las condiciones geológicas y la dinámica del mercado influyen en el dise?o y el funcionamiento de los sistemas de recuperación y recolección de gas natural. En general, la recuperación y recolección de gas natural desempe?an un papel vital en el aprovechamiento de los recursos de gas natural, asegurando su transporte eficiente y su entrega a los consumidores. Estos procesos requieren una planificación cuidadosa, el cumplimiento de las normas de seguridad y medioambientales, y avances tecnológicos continuos para optimizar las operaciones y minimizar el impacto medioambiental. Métodos de recuperación de gas natural Los métodos de recuperación de gas natural varían según el tipo de yacimiento y sus características geológicas. A continuación, se presentan algunas técnicas comunes utilizadas para recuperar gas natural: 1. Recuperación de gas convencional: Flujo natural: en algunos casos, la presión dentro del yacimiento es suficiente para permitir que el gas fluya naturalmente a la superficie. Se perforan pozos y se produce el gas sin necesidad de estimulación adicional o técnicas de elevación artificial. Elevación artificial: cuando la presión del yacimiento es insuficiente para el flujo natural, se emplean métodos de elevación artificial. Esto implica el uso de equipos como bombas, sistemas de elevación por gas o sistemas de elevación por émbolo para elevar el gas a la superficie.
2. Recuperación de gas no convencional:
- Fracturación hidráulica (Fracking): en yacimientos de gas no convencionales, como el esquisto, la arenisca compacta o el metano de capas de carbón, se utiliza comúnmente la fracturación hidráulica. Este proceso implica la perforación de pozos horizontales y la inyección de fluidos a alta presión para crear fracturas en la roca del yacimiento, lo que libera el gas atrapado y mejora sus características de flujo.
- Perforación horizontal: la recuperación de gas no convencional a menudo implica la perforación de pozos horizontales que intersectan el yacimiento objetivo. Esta técnica maximiza el contacto con la formación que contiene gas, mejorando las tasas de recuperación de gas.
- Fracturación en múltiples etapas: en combinación con la perforación horizontal, se emplea la fracturación en múltiples etapas para crear múltiples fracturas a lo largo del pozo. Esta técnica implica aislar secciones del pozo y fracturar secuencialmente cada segmento para mejorar la conectividad entre el yacimiento y el pozo.
3. Recuperación mejorada de gas:
- Inyección de gas: en algunos casos, se pueden inyectar gases como dióxido de carbono (CO2) o nitrógeno (N2) en el yacimiento para mejorar la recuperación de gas. Este método puede ayudar a mantener la presión del yacimiento, desplazar el gas natural o alterar las propiedades del gas para mejorar el flujo.
- Ciclado de gas: el ciclado de gas implica inyectar gas producido nuevamente en el yacimiento para mantener la presión del yacimiento y mejorar la recuperación de gas. Esta técnica se puede aplicar cuando el yacimiento exhibe características favorables para el almacenamiento de gas y la producción posterior.
4. Recuperación mejorada de petróleo (EOR):
- Si el yacimiento objetivo contiene tanto petróleo como gas natural, se pueden emplear métodos de recuperación mejorada de petróleo. Se pueden utilizar técnicas de EOR como inyección de gas (CO2 o gas natural) o inundación química para aumentar la producción de petróleo. Es importante se?alar que estos métodos también pueden dar como resultado la recuperación de gas natural asociado.
5. Recuperación de metano en yacimientos de carbón:
- Desgasificación: en los yacimientos de carbón, el gas metano queda atrapado dentro de la matriz de carbón. Las técnicas de desgasificación implican la perforación de pozos en los yacimientos de carbón y la extracción del gas metano reduciendo la presión dentro del yacimiento de carbón. Esto se logra típicamente bombeando agua subterránea o utilizando otros métodos para reducir la presión y liberar el metano atrapado.
6. Recuperación de gas en alta mar:
- Plataformas en alta mar: en los yacimientos de gas en alta mar, se instalan plataformas de producción para extraer gas natural de debajo del lecho marino. Se perforan pozos desde las plataformas para acceder a los yacimientos de gas. También se pueden utilizar técnicas de terminación submarina, donde los pozos se perforan y se completan en el lecho marino, y el gas se transporta a través de tuberías submarinas a las plataformas de producción.
7. Recuperación de gas de esquisto:
- Técnicas de estimulación: los yacimientos de gas de esquisto tienen baja permeabilidad, lo que dificulta la recuperación de gas. Se emplean técnicas de estimulación como la fracturación hidráulica, la acidificación u otras formas de estimulación del yacimiento para mejorar el flujo de gas. Estas técnicas implican la creación de fracturas o canales en la roca del yacimiento para mejorar la capacidad del gas de fluir hacia el pozo.
8. Gasificación de carbón:
- Gasificación: la gasificación de carbón es un proceso que convierte el carbón en gas sintético (syngas), que consiste principalmente en monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2). El syngas se puede procesar aún más para separar y recuperar metano para su uso como gas natural. Este método se utiliza comúnmente cuando las reservas de carbón son abundantes y la disponibilidad de gas natural es limitada.
9. Gasificación subterránea de carbón (UCG):
- La UCG implica la conversión de carbón in situ en una mezcla de gases, incluido el metano, mediante combustión parcial o gasificación subterránea. Los gases producidos se pueden recuperar y utilizar como gas natural. La UCG se considera un método no convencional y aún se encuentra en desarrollo para aplicaciones a escala comercial.
10. Recuperación de hidratos de gas:
- Los hidratos de gas son estructuras similares al hielo que contienen grandes cantidades de metano atrapado en su interior. Las técnicas de recuperación de hidratos de gas aún se encuentran en la etapa experimental. Los métodos que se están explorando incluyen la despresurización, la estimulación térmica y los métodos químicos para liberar y recolectar el metano de las formaciones de hidratos.
Es importante tener en cuenta que la selección de un método específico de recuperación de gas natural depende de factores como las características del yacimiento, la viabilidad económica, la viabilidad tecnológica y las consideraciones ambientales. Cada método tiene sus propias ventajas, desafíos e impactos potenciales, y su idoneidad varía según las condiciones específicas del yacimiento de gas.
Métodos de recolección de gas natural
La recolección de gas natural se refiere a la recolección y el transporte de gas natural desde múltiples pozos o sitios de producción hasta un punto central, donde se lleva a cabo un mayor procesamiento o distribución. A continuación, se presentan algunos métodos comunes utilizados en la recolección de gas natural:
1. Tuberías de recolección:
- Las tuberías de recolección son una red de tuberías que conectan pozos individuales o sitios de producción a un punto de recolección central, como una instalación de procesamiento o una tubería de transmisión. Estas tuberías transportan el gas natural extraído de múltiples fuentes a lo largo de distancias relativamente cortas.
- Las tuberías de recolección suelen tener un diámetro más pequeño en comparación con las tuberías de transmisión, que van desde unos pocos centímetros hasta un pie o más, según el volumen de gas que se transporte.
- Las tuberías están hechas de acero u otros materiales adecuados para el transporte de gas natural, y a menudo se entierran bajo tierra para su protección y para minimizar el impacto ambiental.
2. Estaciones de compresión:
- Las estaciones de compresión están ubicadas estratégicamente a lo largo de la red de tuberías de recolección para mantener y aumentar la presión del gas natural a medida que fluye a través del sistema.
- Los compresores se utilizan para superar las pérdidas por fricción y mantener el caudal deseado. Aumentan la presión del gas, asegurando su movimiento continuo a lo largo del ducto.
- Las estaciones de compresión generalmente incluyen equipos como compresores de gas natural, filtros, separadores y sistemas de control para monitorear y regular el flujo y la presión del gas.
3. Medición y medición:
- Las estaciones de medición y medición se instalan en varios puntos a lo largo del sistema de tuberías de recolección para medir con precisión el volumen, la presión y la composición del gas natural que se transporta.
- Estas estaciones ayudan en la contabilidad comercial, asegurando una facturación y asignación precisas del gas entre diferentes productores o clientes.
- Las estaciones de medición y medición también pueden incluir válvulas de control de flujo e instrumentación para monitorear y controlar el flujo de gas.
4. Raspador:
- Raspador se refiere a la práctica de usar dispositivos llamados "pigs" para limpiar, inspeccionar o mantener la integridad de las tuberías de recolección.
- Los raspadores de limpieza se insertan en la tubería y son impulsados por el gas que fluye o por una fuente de energía externa. Eliminan escombros, sarro u otros depósitos que pueden acumularse y obstaculizar el flujo de gas o corroer la tubería.
- Los raspadores de inspección están equipados con sensores e instrumentos para evaluar el estado de la tubería, detectar anomalías e identificar posibles problemas de integridad.
- El raspado ayuda a garantizar el funcionamiento eficiente y la integridad del sistema de tuberías de recolección.
5. Válvulas y regulación:
- Las tuberías de recolección están equipadas con varias válvulas para controlar el flujo de gas natural, aislar secciones de la tubería para mantenimiento o reparaciones y regular la presión.
- Los sistemas de regulación de presión, como válvulas de control de presión o reguladores, mantienen los niveles de presión deseados dentro de la tubería de recolección para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente.
6. Sistemas SCADA:
- Los sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA) se utilizan para supervisar y controlar la red de tuberías de recolección de forma remota.
- Los sistemas SCADA recopilan datos en tiempo real de varios sensores e instrumentos a lo largo de la tubería, lo que permite a los operadores monitorear el flujo de gas, la presión, la temperatura y otros parámetros críticos.
- Los sistemas SCADA también permiten a los operadores controlar de forma remota válvulas, compresores y otros equipos, lo que garantiza un funcionamiento fluido y confiable del sistema de recolección.
Estos métodos funcionan en conjunto para recolectar de manera eficiente el gas natural de varios pozos o sitios de producción y transportarlo al destino deseado, como una instalación de procesamiento para su posterior tratamiento o una tubería de transmisión para su distribución. Las medidas de seguridad, los programas de mantenimiento y el cumplimiento de las pautas regulatorias son esenciales para garantizar la integridad, la confiabilidad y el desempe?o ambiental del sistema de recolección de gas natural.
