Análisis conceptual de la selección de alternativas para el aprovechamiento del gas de recolección en el campo Chichimene

El presente estudio busca analizar y evaluar conceptualmente la utilización del gas en solución producido en el Campo Chichimene, el cual se viene disponiendo para consumo de la misma operación y el sobrante se está venteando o quemando. La producción de gas que se evaluará es del orden de 500.000 p...

Full description

Autores:: Olarte Gómez, Ivonne Carolina

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2014

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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description	El presente estudio busca analizar y evaluar conceptualmente la utilización del gas en solución producido en el Campo Chichimene, el cual se viene disponiendo para consumo de la misma operación y el sobrante se está venteando o quemando. La producción de gas que se evaluará es del orden de 500.000 pies cúbicos por día (0,5 MMSCFD) partiendo de la base de que este gas como mínimo se debe tratar para que cumpla condiciones de aprovechamiento en la misma operación o para uso externo. Se determinarán criterios para la definición de la matriz de evaluación de las diferentes alternativas, para lo cual se tendrán en cuenta aspectos tales como tiempo de implementación o ejecución de las mismas, el impacto en el medio ambiente y sobre todo si algunas alternativas pueden ser aplicadas en la misma operación o en su defecto este gas pueda disponerse para la venta, o consumo domiciliario e industrial. Con base en la situación actual, cualquier alternativa que se pretenda llevar a cabo para la utilización de este gas, resulta conveniente desde el punto de vista operacional, ya que se mitigará el impacto en el medio ambiente y así mismo se cumplirá con la normatividad ambiental. No obstante, se busca elegir la alternativa que no requiera de mucho tiempo para su implementación así como también, la que favorezca a la operación del Campo y por ende a ECOPETROL.
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La producción de gas que se evaluará es del orden de 500.000 pies cúbicos por día (0,5 MMSCFD) partiendo de la base de que este gas como mínimo se debe tratar para que cumpla condiciones de aprovechamiento en la misma operación o para uso externo. Se determinarán criterios para la definición de la matriz de evaluación de las diferentes alternativas, para lo cual se tendrán en cuenta aspectos tales como tiempo de implementación o ejecución de las mismas, el impacto en el medio ambiente y sobre todo si algunas alternativas pueden ser aplicadas en la misma operación o en su defecto este gas pueda disponerse para la venta, o consumo domiciliario e industrial. Con base en la situación actual, cualquier alternativa que se pretenda llevar a cabo para la utilización de este gas, resulta conveniente desde el punto de vista operacional, ya que se mitigará el impacto en el medio ambiente y así mismo se cumplirá con la normatividad ambiental. No obstante, se busca elegir la alternativa que no requiera de mucho tiempo para su implementación así como también, la que favorezca a la operación del Campo y por ende a ECOPETROL.INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 1 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................. 2 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................... 3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS...................................................................................................... 3 DISEÑO METODOLÓGICO .......................................................................................................... 4 1. GENERALIDADES .................................................................................................................. 5 1.1. EMPRESA ECOPETROL S.A. ...................................................................................... 5 1.2. CAMPO PETROLERO CHICHIMENE .......................................................................... 6 1.3. ÁREA DE INFLUENCIA DEL CAMPO CHICHIMENE ............................................. 10 2. MARCO TEÓRICO................................................................................................................ 14 2.1. GAS NATURAL .............................................................................................................. 14 2.1.1. Tipos de Gas Natural ............................................................................................ 14 2.1.2. Propiedades del Gas Natural ............................................................................... 15 2.1.3. Impacto Medio Ambiental ..................................................................................... 15 2.2. SITUACIÓN ACTUAL GAS NATURAL EN COLOMBIA .......................................... 16 2.2.1. Balance de la actividad exploratoria ................................................................... 17 2.2.2. Balance de reservas .............................................................................................. 18 2.2.3. Balance de producción ......................................................................................... 19 2.2.4. Suministro de gas .................................................................................................. 20 2.2.5. Volumen de gas por gasoductos ......................................................................... 21 2.2.6. Red de gasoductos ................................................................................................ 22 2.2.7. Distribución y comercialización ............................................................................ 23 2.2.8. Demanda de gas.................................................................................................... 25 2.2.9. Precios del gas ....................................................................................................... 26 2.3. TRATAMIENTOS PARA EL GAS NATURAL ............................................................ 27 2.3.1. Etapa I: Desacidificación del Gas Natural .......................................................... 31 2.3.2. Etapa 2: Endulzamiento del Gas Natural ........................................................... 31 2.3.3. Etapa 3: Deshidratación y Compresión del Gas Natural .................................. 31 2.4. PRINCIPALES USOS DEL GAS NATURAL .............................................................. 32 2.4.1. Gas natural para generación eléctrica ................................................................ 34 2.4.2. Gas natural en plantas de petróleo ..................................................................... 36 2.4.3. Gas natural para la industria ................................................................................ 37 2.4.4. Gas natural para uso vehicular ............................................................................ 38 2.4.5. Gas natural para uso doméstico .......................................................................... 38 2.4.6. Gas natural para trigeneración ............................................................................ 38 2.4.7. Gas natural en Plantas Peak Shaving ................................................................ 39 2.4.8. Gas natural en Plantas de Gas Natural Comprimido ........................................ 40 3. MODELO DE TRATAMIENTO PARA GAS DE RECOLECCIÓN DE CHICHIMENE .. 43 3.1. ETAPA I: DESACIDIFICACIÓN DEL GAS NATURAL ............................................. 47 3.2. ETAPA II: ENDULZAMIENTO DEL GAS NATURAL ................................................ 47 3.3. ETAPA III: DESHIDRATACIÓN Y COMPRESIÓN DEL GAS NATURAL.............. 47 3.4. COSTOS REQUERIDOS PARA TRATAMIENTO DE GAS DE RECOLECCIÓN DE CHICHIMENE ...................................................................................................................... 51 4. PROPUESTAS PARA EL USO DEL GAS DE RECOLECCIÓN DE CHICHIMENE TOMANDO EN CUENTA LA LÍNEA BASE ACTUAL ............................................................... 59 4.1. SITUACIÓN ACTUAL: VENTEO Y QUEMA DE GAS EN TEA............................... 62 4.2. ALTERNATIVA 1: AUTOGENERACIÓN CON CENTRAL TÉRMICA CONVENCIONAL ...................................................................................................................... 66 4.2.1. Principio de funcionamiento de la turbina a gas ................................................ 67 4.2.2. Determinación de la potencia y el régimen térmico a condiciones ISO ......... 68 4.3. ALTERNATIVA 2: VENTA DE GAS AL SISTEMA NACIONAL DE TRANSPORTE 78 4.4. ALTERNATIVA 3: VENTA DEL GAS PARA UNA PLANTA PEAK SHAVING ...... 81 4.5. ALTERNATIVA 4: GAS PARA UNA PLANTA DE GAS NATURAL COMPRIMIDO 86 4.6. ALTERNATIVA 5: GAS DEL CAMPO PARA CALENTAMIENTO DE CRUDO EN LA ETAPA DE RECOLECCIÓN .............................................................................................. 92 4.7. ALTERNATIVA 6: GAS PARA TRIGENERACIÓN ................................................... 99 5. ANÁLISIS EN MATRIZ DE MEDICIÓN DE IMPACTOS ........................................... 101 6. CONCLUSIONES ....................................................................................................... 107PregradoThe present study aims to perform a conceptual design and analysis for the use of gas in solution produced in the Chichimene field, this gas is regularly consumed in the same operation and the surplus is vented or burned. The gas production to be evaluated is about 500.000 cubic feet per day (0,5 MMSCFD), on the basis that this gas must be treated to reach some conditions for its use in the same operation or for external usage. Some criteria are defined to build an evaluation matrix of the different alternatives that includes execution time or implementation of these aspects, the impact on the environment and especially if some alternatives can be applied in the same operation, whether this gas can be available to sale or for domestic and industrial consumption. Based on the current situation, any alternative looking for recovering and using this gas, will be convenient from an operating point of view, because it will result in the mitigation of negative impacts on the environment and comply with the environmental regulations. However, it is imperative to have an alternative that does not require large periods to be implemented and that also be beneficial for the operation of the field and thus to ECOPETROL, as well.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaAnálisis conceptual de la selección de alternativas para el aprovechamiento del gas de recolección en el campo ChichimeneConceptual analysis of the selection of alternatives for the use of collection gas in the Chichimene fieldIngeniero en EnergíaBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringGas industryResearchGas in solutionVentingBurningConditions of useAlternativesIngeniería en energía Industria del gasInvestigacionesGas en soluciónVenteoQuemaCondiciones de aprovechamientoAlternativasOlarte Gómez, Ivonne Carolina (2014). Análisis conceptual de la selección de alternativas para el aprovechamiento del gas de recolección en el campo Chichimene. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABACCEFYN. “Factores de emisión de los combustibles colombianos” Informe final presentado a UPME. (Junio de 2014).ALMEIDA TÉLLEZ Luis Jesús. “Aprovechamiento energético del gas en campo Guando, Melgar – Tolima”. UIS 2.004. (Junio de 2.014).AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE. Technical Data Book 1.996. (Abril 2.014).ARENAS Oscar Armando, SARMIENTO Dayana Beatriz. “Estudio de pre factibilidad técnico económica para la implementación de un proyecto de producción y exportación de GNL en Colombia” UIS 2.004. (Abril de 2.014).COGEN España. Taller sobre cogeneración “Spanish association for the promotion of combined heat and power”. {En línea}. 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