ESTUDIO EXPERIMENTAL, CARACTERIZACIÓN
COMPOSICIONAL DETALLADA, AJUSTE DE LA
ECUACIÓN DE ESTADO Y GENERACIÓN DE
LAS ENVOLVENTES DE FASE DE LAS
CORRIENTES DE CARGA A LOS GASODUCTOS
CENTRAGAS Y PROMIGAS .
OBJETIVO GENERAL
Realizar
la
evaluación
experimental
de
las
corrientes de carga a los gasoductos CENTRAGAS y
PROMIGAS
con
el
fin
de
obtener
una
caracterización composicional detallada de estas
corrientes, el ajuste de modelos termodinámicos, la
generación
de
las
envolventes
de
fase
experimentales y la definición de la temperatura de
rocío mínima para el piso térmico frío.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Muestrear las corrientes gaseosas de carga a
CENTRAGAS y PROMIGAS para ambientes de
riqueza composicional baja, media y alta.
• Realizar Análisis Cromatográficos de Gas
Extendido y Pruebas PVT de Expansión a
Composición Constante (CCE) sobre estas
corrientes
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Caracterizar
composicionalmente
estas
corrientes gaseosas con base en los Análisis
cromatográficos de gas extendido.
•Realizar el ajuste de la ecuación de estado
con base en información experimental PVT
CCE y generar las envolventes experimentales
de los gases de carga a CENTRAGAS y
PROMIGAS
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Construir
modelos detallados de simulación
numérica de los gasoductos CENTRAGAS,
CENTRORIENTE y MARIQUITA – CALI con
base en planos As Built de proceso e
instrumentación y tubería (P&ID’s y PFD)
• Evaluar las condiciones operacionales de
estos gasoductos (Presión de operación,
presión de succión o entrega, caudal de gas
transportado y la rampa de valores de
Temperatura ambiente suministrada por el
IDEAM)
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Definir el valor máximo del cricondentherm
que debe tener un gas transportado por
gasoductos troncales en pisos térmicos fríos
de Colombia con el fin de evitar presencia de
hidrocarburos líquidos en estas líneas.
Efecto de la variación en la Relación Volumétrica de carga
sobre la Envolvente de Fases de la Mezcla Gasoducto
PROMIGAS.
Escenario
Ballenas
Chuchupa A
Chuchupa B
Alto
21
26
54
Medio
21
34
45
Bajo
24
32
44
Prueba PVT de Expansión a Composición Constante realizada
sobre el gas de carga alta a PROMIGAS (48 °F).
Efecto de la variación en la Relación Volumétrica de carga
sobre la Envolvente de Fases de la Mezcla Gasoducto
CENTRAGAS.
Chuchupa A
Chuchupa B
(%)
(%)
Carga Baja Chuchupa B
51
49
Carga Media Chuchupa B
48
52
Carga Alta Chuchupa B
35
65
Corriente
Prueba PVT de Expansión a Composición Constante realizada
sobre el gas de carga alta a CENTRAGAS (50 °F).
Efecto de la variación en la Relación Volumétrica de carga
sobre la Envolvente de Fases de la Mezcla Gasoducto
CENTRAGAS.
Chuchupa A
Chuchupa B
(%)
(%)
Carga Baja Chuchupa B
51
49
Carga Media Chuchupa B
48
52
Carga Alta Chuchupa B
35
65
Corriente
Comportamiento de las condiciones operacionales del tramo
Ballena-Mamonal de acuerdo con el modelo de simulación.
1400
1300
1200
B a lle n a
1100
1000
900
Presión (psia)
800
700
M am onal
600
500
Envolvente de entrada a BIOAISE
Datos de operacion de BIOAISE
400
E n tra d a a
la P la n ta
Datos Operacionales Reales Ballena-Mamonal Reportados
300
Datos Operacionales Ballena-Mamonal @ Tamb Alta
200
Datos Operacionales Ballena-Mamonal @ Tamb Mínima
100
Datos Operacionales Ballena-Mamonal @ Tamb Media
S a lid a d e
la P la n ta
0
-130
-120
-110 -100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
Temperatura (ºF)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Modelo de Simulación del Gasoducto CENTRAGAS
Nivel de Empaquetamiento Alto
Perfil de Presión de Flujo del Gas
Modelo de Simulación del Gasoducto CENTRAGAS
Nivel de Empaquetamiento Alto
Perfil de Temperatura de Flujo del Gas
Modelo de Simulación del Gasoducto CENTRORIENTE
Tramo Barrancabermeja – Cogua
Perfil de Presión de Flujo del Gas
Modelo de Simulación del Gasoducto CENTRORIENTE
Tramo Barrancabermeja – Cogua
Perfil de Temperatura de Flujo del Gas
Condiciones operacionales reales del gasoducto CENTRORIENTE
en Cogua, niveles bajo, medio y alto de consumo
Modelo de Simulación en Estado Estable del Gasoducto
MARIQUITA – CALI
Perfil de Presión de Flujo del Gas
Modelo de Simulación en Estado Estable del Gasoducto
MARIQUITA – CALI
Perfil de Temperatura de Flujo del Gas
Comportamiento de las condiciones operacionales reales del
Gasoducto MARIQUITA – CALI
Nivel de Empaquetamiento Alto
Comportamiento de las condiciones operacionales reales del
Gasoducto MARIQUITA – CALI
Nivel de Empaquetamiento Medio
Comportamiento de las condiciones operacionales reales del
Gasoducto MARIQUITA – CALI
Nivel de Empaquetamiento Bajo
Ubicación geográfica de las diferentes regulaciones tomadas
como referencia en este estudio
Definición de Calidad del Gas – Presencia de Hidrocarburos
Líquidos de los Paises de Referencia
P a ís
E m p re s a G a s o d u c to
E s p e c ific a c ió n e n c u a n to
H id ro c a rb u ro s L iq u id o s
P a c ific G a s
T ra n s m is s io n C o .
P to . R o c ío < -9 ,5 ºC
(1 4 ,9 ºF ) a P > 5 5 B a r
C anada
N o va C o rp o ra tio n o f
A lb e rta
P to . R o c ío < -1 0 ºC (5 0 ºF ) a
P re s ió n d e O p e ra c ió n
A u s tra lia
W e s te rn A u s tra lia
GGT
P to . R o c ío < 0 ºC (3 2 ºF ) a
P re s ió n d e O p e ra c ió n
A u s tra lia
W e s te rn A u s tra lia
A lin ta
P to . R o c ío < 0 ºC (3 2 ºF ) d e
2 5 a 8 7 ,2 B a r.
N ZS 5442
P to . R o c ío < 2 ºC (3 5 ,6 ºF ) a
5 M pa.
G a z d e F ra n ce
P to . R o c ío < 5 ºC (4 1 ºF ) d e
2 5 a 8 7 ,2 B a r.
YPFB
P to . R o c ío < 0 ºC (3 2 ºF ) a
4 5 K g /c m 2 M
EN AR G AS R eso.
6 2 2 /9 8 .
P to . R o c ío < -4 ºC (2 4 .8 ºF )
a 5500 Kpa Abs.
E s ta d o s U n id o s
N u e va Z e la n d a
E u ro p a (F ra n c ia )
B o livia
A rg e n tin a
Ubicación y características de los gasoductos cubiertos por
estas regulaciones de Canadá y Estados Unidos en cuanto al
contenido de Hidrocarburos Líquidos
Fuente: www.worldclimate.com
Reglamentación de Canadá (Nova Corporation of Alberta)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
Reglamentación de Estados Unidos (Pacific Gas Transmission Co)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
Ubicación y características de los gasoductos cubiertos por
estas regulaciones de Australia en cuanto al contenido de
Hidrocarburos Líquidos
Fuente: www.worldclimate.com
Reglamentación de Australia (GGT y ALINTA)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
Ubicación y características de los gasoductos cubiertos por
estas regulaciones de Nueva Zelanda en cuanto al contenido de
Hidrocarburos Líquidos
Fuente: www.worldclimate.com
Reglamentación de Nueva Zelanda (NZS 5442)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
Ubicación y características de los gasoductos cubiertos por
estas regulaciones de Francia en cuanto al contenido de
Hidrocarburos Líquidos
Fuente: www.worldclimate.com
Reglamentación de Francia (Gas de France)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
Ubicación y características de los gasoductos cubiertos por
estas regulaciones de Bolivia y Argentina en cuanto al contenido
de Hidrocarburos Líquidos
Fuente: www.worldclimate.com
Reglamentación de Argentina (ENARGAS)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
Reglamentación de Bolivia (YPF de Bolivia)
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
ENVOLVENTES DE FASE EQUIVALENTES RUT INTERNACIONAL
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
1300
1200
1100
1000
900
P re s ió n (p s ia )
800
700
600
E n vo lve n te e xp e rim e n ta l e q u iva le n te a l R U T p ro p u e s to p a ra C o lo m b ia "
500
E n vo lve n te e xp e rim e n ta l e q u iva le n te a l R U T d e E E U U y G a z d e F ra n c e
400
E n vo lve n te e xp e rim e n ta l e q u iva le n te a l R U T d e C a n a d a
E n vo lve n te e xp e rim e n ta l e q u iva le n te a l R U T d e A u s tra lia
300
E n vo lve n te e xp e rim e n ta l e q u iva le n te a l R U T d e B o livia y A rg e n tin a
200
E n vo lve n te e xp e rim e n ta l e q u iva le n te a l R U T d e N u e va Z e la n d a
100
0
-1 2 0
-1 1 0
-1 0 0
-9 0
-8 0
-7 0
-6 0
-5 0
-4 0
-3 0
T e m p e ra tu ra (ºF )
-2 0
-1 0
0
10
20
30
40
50
PROPUESTA COLOMBIANA
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
PROPUESTA COLOMBIANA
Presencia de Hidrocarburos Líquidos
CONCLUSIONES GAS DE CARGA AL
GASODUCTO CENTRAGAS
• A partir de los ACGE para los ambientes bajo, medio y
alto de carga al gasoducto CENTRAGAS, y mediante el
uso de la ecuación de estado de Peng & Robinson sin
ajustar se obtuvieron cricondentherms de 30, 45 y 52 °F
respectivamente.
• No hubo presencia de hidrocarburos líquidos en las
pruebas experimentales de expansión a composición que
se realizaron para el ambiente alto del gas de carga al
gasoducto CENTRAGAS a la temperatura de 50 °F (10 °C),
lo cual evidencia temperaturas de rocío experimentales de
esta corriente son inferiores a este valor.
CONCLUSIONES GAS DE CARGA AL
GASODUCTO PROMIGAS
• A partir de los ACGE para los ambientes bajo, medio y
alto de carga al gasoducto PROMIGAS, y mediante el uso
de la ecuación de estado de Peng & Robinson sin ajustar
se obtuvieron cricondentherms de 48, 51 y 62 °F
respectivamente.
• No hubo presencia de hidrocarburos líquidos en las
pruebas experimentales de expansión a composición que
se realizaron para el ambiente alto del gas de carga al
gasoducto PROMIGAS a la temperatura de 48 °F (9 °C), lo
cual evidencia temperaturas de rocío experimentales de
esta corriente son inferiores a este valor.
CONCLUSIONES DEW POINT PARA FLUJO EN
PISOS TÉRMICOS FRÍOS DE COLOMBIA
• Debido a la incertidumbre asociada a la
predicción del dew point a partir de ecuaciones
de estado, este debe ser determinado mediante
pruebas experimentales.
• La
metodología
experimental
para
la
determinación de presiones de saturación de
hidrocarburos (tanto para muestras líquidas
como gaseosas) a nivel internacional es la
prueba PVT de expansión a composición
constante (CCE).
CONCLUSIONES DEW POINT PARA FLUJO EN
PISOS TÉRMICOS FRÍOS DE COLOMBIA
• Los
Gasoductos
que
presentan
las
condiciones de flujo más críticas con respecto a
la presencia de pisos térmicos fríos en
Colombia son CENTRORIENTE (La Belleza –
Cogua) y MARIQUITA –CALI (Paramo de Letras –
Manizales).
• Históricamente no ha habido presencia de
hidrocarburos líquidos al interior de estos
gasoductos, aún cuando se han alcanzado
temperaturas de flujo de gas tan bajas como 42
ºF (@ 600 psi) en Manizales y 53 ºF (@ 520 psi)
en Cogua.
CONCLUSIONES DEW POINT PARA FLUJO EN
PISOS TÉRMICOS FRÍOS DE COLOMBIA
• Nueva Zelanda presenta condiciones climaticas
similares a las de Colombia y define un dew
point que equivale a una cricondentherm de 48
°F aproximadamente.
• Con base en lo anterior y teniendo en cuenta
las rampas históricas de temperatura del país, se
define 45 ºF como el máximo valor de
cricondentherm para gases naturales que sean
transportados a través de pisos térmicos fríos,
como un valor que garantiza la no presencia de
hidrocarburos líquidos a partir de estas
gaseosas.
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