Avances Cientificos en El Gas Natural

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UNIVERSIDAD INNOVADORA NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA E.A.P. FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA DEL GAS NATURAL Y ENERGIA UN INGENIERO QUIMICO DEL GAS NATURAL Y ENERGIA UNA EMPRESA CATEDRA : SOCIO HUMANISTICA II. CATEDRATICO : CASTILLO LAZO, Nemesio Humberto. INTEGRANTE : MEZA ESPINOZA, Carlos Enrique. SEMESTRE : III. FECHA DE ENTREGA : 20/12/ 2011 HORA DE ENTREGA : 10:30 h. 1

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UNIVERSIDAD INNOVADORA NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICAE.A.P. FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA DEL GAS NATURAL Y ENERGIA

UN INGENIERO QUIMICO DEL GAS NATURAL Y ENERGIA UNA EMPRESA

CATEDRA:SOCIO HUMANISTICA II.

CATEDRATICO:CASTILLO LAZO, Nemesio Humberto. INTEGRANTE:MEZA ESPINOZA, Carlos Enrique.SEMESTRE:III.

FECHA DE ENTREGA: 20/12/ 2011

HORA DE ENTREGA:10:30 h.

Huancayo-PerDiciembre del 2011

DEDICATORIA

El presente trabajo lo dedicamos a mis padres quienes me motivan y ayudan a superar mis metas da a da, y a nuestro catedrtico Castillo Lazo, Nemesio Humberto; quien nos orienta y ensea en el curso de socio-humanstica II.

NDICE

RESUMEN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4I. PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO INTRODUCCIN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 OBJETIVOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5II. MARCO TERICO MOTOR DRILLING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 PERFORACIN DIRECCIONAL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 EXPLORACIN SSMICA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 MWD Y LWD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 RECOBRO MEJORADO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9III. CONCLUSIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9IV. RECOMENDACIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 V. BIBLIOGRAFA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

RESUMEN

En los ltimos 65 aos las nuevas tecnologas han revolucionado la produccin de petrleo y gas. Sabemos que hay muchas ms pero optamos por las ms significativas, innovadoras o con mayor impacto econmico y productivo sobre la industria: Motor drilling, perforacin direccional, exploracin ssmica, MWD y LWD, y recobro mejorado.Viendo que en el Motor drilling los operadores, los contratistas de perforacin, las compaas de servicio y de suministro de herramientas han trabajado diligentemente durante estos ltimos aos para mejorarla y tener una mejor produccin de gas.Perforacin direccional El avance ms reciente en la perforacin direccional ha sido el desarrollo de una serie de herramientas rotatorias dirigidas que permiten un control tridimensional de la broca, sin detener la rotacin de la sarta, lo que ha automatizado casi por completo el proceso de perforar pozos altamente desviados. Estos son costosos, por lo tanto la perforacin direccional continuar en el futuro predecible.Recobro mejorado Las tecnologas de recobro mejorado se han usado durante ms de cincuenta aos para producir crudos no convencionales (crudos pesados, arenas bituminosas, bitumen, campos maduros casi agotados, etc.). No obstante, muchas de estas tecnologas no haban alcanzado el desarrollo esperado, debido a que los precios del petrleo no justificaban los costos extra de la tecnologa de recobro.Los servicios MWD se usan para determinar la trayectoria y la posicin, del pozo siendo perforado, en el espacio tri-dimensional. MWD es una herramienta valiosa que puede establecer la profundidad vertical verdadera, la localizacin del fondo del pozo, y la orientacin de los sistemas de perforacin direccional, mientras que los sistemas de toma de registro mientras se perfora (LDW) ayudan a obtener informacin en tiempo real sobre ngulos pronunciados en perforacin horizontal con lo cual se asegura un uso eficiente de las tecnologas avanzadas de perforacin.

I. PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIOINTRODUCCINEn el presente trabajo se desarrollara y explicara cinco tecnologas que en los ltimos 65 aos han revolucionado la produccin de petrleo y gas. Sabemos que hay muchas ms pero optamos por las ms significativas, innovadoras o con mayor impacto econmico y productivo sobre la industria: Motor drilling, perforacin direccional, exploracin ssmica, MWD y LWD, y recobro mejorado.OBJETIVOS Conocer ms acerca de las tecnologas ms usadas en los ltimos 65 aos en la produccin de gas.

II. MARCO TERICOMOTOR DRILLINGEl motor de perforacin de fondo de pozo es un dispositivo accionado hidrulicamente que convierte la energa hidrulica en energa mecnica. El objetivo del motor es generar la velocidad rotacional (RPM) y el torque necesario para operar la broca de perforacin. El motor de perforacin toma su energa de una serie de volmenes de fluidos de trabajo aislados, que son forzados a presin a travs del motor, desplazando o modificando el espacio en el cual se encuentran confinados.El motor de perforacin de fondo de pozo ha estado sometido a cambios sustanciales y mejoras durante los ltimos 50 aos que lo han convertido en una herramienta comprobada y confiable, an en las condiciones de perforacin ms extremas. Los avances tecnolgicos en las herramientas de perforacin de fondo de pozo han contribuido a disminuir los costos de perforacin. Con el desarrollo de herramientas durables y confiables de fondo de pozo, las posibilidades de completar exitosamente un pozo han mejorado considerablemente en los ltimos aos.El motor de perforacin es un dispositivo de desplazamiento positivo (PDM), en el que el fluido de perforacin es bombeado hacia abajo a travs de la sarta de perforacin, para que fluya por las cavidades de la seccin de potencia. La presin del fluido reacciona contra las aletas del rotor y las paredes del estator, ocasionando que el rotor comience a girar. El torque se transmite a travs de la seccin de empalme, los rodamientos y hacia abajo hasta la broca de perforacin.En la seccin de potencia, se convierte la energa hidrulica en energa mecnica, lo que da como resultado la rotacin de la broca.Los operadores, los contratistas de perforacin, las compaas de servicio y de suministro de herramientas han trabajado diligentemente durante estos ltimos aos para mejorar la tecnologa de perforacin. En la actualidad, la mejor forma de lograr las RPM y el torque a la broca sin necesidad de rotar la sarta de perforacin, es con el motor de perforacin de fondo de pozo.Las ventajas de este mtodo son: Una tasa de penetracin ms rpida (ROP).

Tiempos de perforacin reducidos.

Velocidad rotacional de la sarta de perforacin ms lenta (RPM).

Menor desgaste y fatiga en las conexiones de la sarta de perforacin.

Menor torque en la sarta.

Menor nmero de viajes RIH y POOH con el BHA.

Huecos ms derechos, lo que permite un asentamiento de la tubera de revestimiento ms suave y ms rpido.

PERFORACIN DIRECCIONALHacia 1920, los industriales del petrleo se percataron que los pozos no eran necesariamente verticales, especficamente cuando se presentaron los primeros pleitos alegando que pozos perforados desde un taladro, en una propiedad, cruzaban fronteras y estaban drenando yacimientos situados en locaciones adyacentes. Esto propici el desarrollo de herramientas de dimetro pequeo para medir la inclinacin de un pozo durante la perforacin.La determinacin de la desviacin de un pozo de la vertical es bastante sencillo, pero el azimut, o direccin con relacin a una malla geogrfica en que el pozo se est separando de la vertical es ms complejo.En algunas circunstancias podran utilizarse campos magnticos, pero stos estaban influenciados por los materiales metlicos dentro del pozo, as como por los materiales utilizados en los equipos de perforacin. El siguiente avance fue el uso de pequeos compases giroscpicos similares a los de la navegacin area.Las experiencias iniciales en la perforacin rotatoria, con los elementos en el conjunto de fondo de pozo, tendan a crear pozos muy torcidos, que se desviaban accidentalmente de la verticalidad. Pero, experiencias y principios de diseo de los conjuntos del BHA ayudaron a regresar un pozo desviado a la cercana de la verticalidad inicial.La combinacin de estas herramientas de medicin y los conjuntos de BHA hicieron posible la perforacin direccional. Lo que se consideraba muy lejano, se hizo realidad en los aos 1970 con los motores de perforacin de fondo de pozo (motores impulsados por la potencia hidrulica del lodo de perforacin circulado a travs de la sarta de perforacin), que permitan girar la broca en el fondo, mientras la mayor parte de la tubera de perforacin se mantena estacionaria. Al incluir una pieza de tubera pandeada, entre la sarta de tubera estacionaria y el motor de fondo, se logr que la direccin del pozo fuera modificada, sin necesidad de extraer toda la tubera de perforacin para colocar una nueva herramienta de desviacin.En paralelo con el desarrollo de la MWD (midiendo mientras se perfora), la perforacin direccional se hizo ms sencilla usando telemetra de pulso en el lodo, que le permita a las herramientas de fondo de pozo enviar datos direccionales hasta la superficie sin interferir con las operaciones de perforacin.El avance ms reciente en la perforacin direccional ha sido el desarrollo de una serie de herramientas rotatorias dirigidas que permiten un control tridimensional de la broca, sin detener la rotacin de la sarta, lo que ha automatizado casi por completo el proceso de perforar pozos altamente desviados. Estos son costosos, por lo tanto la perforacin direccional continuar en el futuro predecible.Los pozos direccionales se perforan con diferentes propsitos: Incrementar la longitud de la seccin expuesta a travs del yacimiento, perforndolo con un ngulo dado.

Perforar dentro del yacimiento cuando el acceso vertical es difcil o imposible. Por ejemplo, un campo de petrleo dentro de una ciudad, debajo de un lago, o por debajo de una formacin difcil de perforar.

Permitir ms cabezales de pozo agrupados en una sola localizacin en la superficie, lo que implica menos movimientos del taladro, menos daos del terreno en la superficie reduciendo el impacto ecolgico, y mayor facilidad y economa en el completamiento y produccin de los pozos.

Perforar pozos de alivio para controlar reventones a una distancia segura, pero que intersecte el pozo en problemas, e inyectar fluido pesado para controlar la alta presin en el pozo original que ocasion el reventn.

EXPLORACIN SSMICALa historia del desarrollo de los principios tericos de la ssmica se puede subdividir en tres etapas: El primer periodo (de 1920 a 1960) se caracteriza por las operaciones ssmicas en las cuales la informacin sobre las secciones geolgicas se basaba en la inversin ssmica. Un modelo de velocidad de capas de espesor apreciable fue el resultado de este proceso de adquisicin.Durante el segundo perodo de desarrollo ssmico (desde 1960 hasta el presente), conectado con la transferencia del mtodo del punto medio comn (CMP), casi todas las informaciones sobre las secciones geolgicas fueron tomadas de imgenes ssmicas. El resultado fue un alineamiento coherente de imgenes de secciones finamente detalladas.El tercer perodo (del presente hacia el futuro), se caracteriza por el incremento pronunciado del tamao de los datos adquiridos. Adicionalmente, se presenta una transferencia de soluciones estructurales a soluciones sismogrficas trmino con el que se conocen las fotos ssmicas que significa una descripcin ms detallada del medio geolgico en especificaciones morfolgicas de los registros ssmicos, tales como: identificacin de facies ssmicas, pequeas fallas tectnicas, porosidad e interpolacin en datos de registros acsticos. No se utiliza una imagen analtica del campo ssmico. La solucin se obtiene por medio de una determinacin heurstica de las conexiones entre los datos geolgicos y de los registros con redes neuronales.El objetivo geofsico (mediciones ssmicas) del primer perodo del desarrollo ssmico fue dirigido a la solucin matemtica formal basada en la determinacin de un modelo de tiempo de reflexin, para un ambiente de formaciones de espesor considerable. Las soluciones obtenidas tenan una precisin controlada por las matemticas.En el segundo perodo se tena como meta el trazado de alineaciones coherentes. Por lo tanto, por un lado, un modelo de velocidad, para formaciones de espesor considerable fue utilizado, mientras por el otro lado, se presentaron ondas que se crearon en un medio de espesores reducidos (finos) lo que significaba que las ondas eran de caractersticas de interferencia. Como resultado, slo se podan controlar con precisin caractersticas geomtricas (lmites de sedimentos de espesor considerable).Es difcil evaluar la precisin de los atributos dinmicos (amplitud, frecuencia, entre otros) de las imgenes ssmicas. Sin embargo, desde el punto de vista geolgico, la imagen de la informacin sobre ssmica de los espesores delgados (finos), es ms confiable que los resultados de mediciones ssmicas.

MWD y LWD, medir y registrar mientras se perforaLas tecnologas para medir la precisin del pozo perforado (y poder realizar las correcciones necesarias sobre la marcha) datan desde principios del siglo pasado cuando Elmer Sperry y Joseph Newton Pew desarrollaron el SurWell, una unidad giroscpica que poda medir la inclinacin y la direccin dentro del hueco. No fue sino hasta los aos 80 que Sperry Drilling Services incorpor servicios de MWD (Measurement While Drilling) y LWD (Logging While Drilling) que revolucionaron la industria y permitieron el desarrollo de perforaciones horizontales y direccionales.Esto ha permitido que las compaas de gas y petrleo lleguen ms rpido, de manera ms precisa y con unos costos ms efectivos a los yacimientos buscados. Sperry Drilling Services hace parte hoy del grupo Halliburton.Los servicios MWD se usan para determinar la trayectoria y la posicin, del pozo siendo perforado, en el espacio tri-dimensional. MWD es una herramienta valiosa que puede establecer la profundidad vertical verdadera, la localizacin del fondo del pozo, y la orientacin de los sistemas de perforacin direccional.La tecnologa MWD ha evolucionado y hoy existen varios tipos de sensores entre los cuales se pueden mencionar los que obtienen medidas en tiempo real del calibre el hueco del pozo, la inclinacin y profundidad del trpano, las aceleraciones torsionales, laterales y axiales de la sarta de perforacin, la presin del espacio anular y el posicionamiento del hueco del pozo.Los sistemas de MWD tradicionales funcionan con sistemas de ondas y pulsos transmitidos por una columna continua de fluido. Existen tambin sistemas de telemetra electromagntica as como modernos sistemas de transmisin por fibra ptica para complejos flujos de datos.Los sistemas de toma de registro mientras se perfora (LDW) ayudan a obtener informacin en tiempo real sobre ngulos pronunciados en perforacin horizontal con lo cual se asegura un uso eficiente de las tecnologas avanzadas de perforacin. Algunos de los sensores para LDW miden por ejemplo la litodensidad azimutal, registros de calidad del corte, porosidad, tipo de fluido y litologa con base en seales acsticas. Los sensores de resistividad miden tanto el desplazamiento de fases y su atenuacin para cada uno de los espaciamientos de transmisor receptor, mientras que otros sensores ms avanzados proveen imgenes de alta resolucin para una visin interna del yacimiento.Otra rea en la cual ha evolucionado la tecnologa LDW es en la comunicacin de dos vas entre los sensores de fondo de pozo LWD y la superficie, logrando velocidades hasta de 10,000X ms rpidas que las tasas de los de pulso en el lodo. Estas interfaces tambin logran integrar los sistemas de adquisicin de datos a sistemas de red que permiten la interpretacin de la informacin y, en ltimas, el control remoto de la operacin del pozo.

RECOBRO MEJORADOLas tecnologas de recobro mejorado se han usado durante ms de cincuenta aos para producir crudos no convencionales (crudos pesados, arenas bituminosas, bitumen, campos maduros casi agotados, etc.). No obstante, muchas de estas tecnologas no haban alcanzado el desarrollo esperado, debido a que los precios del petrleo no justificaban los costos extra de la tecnologa de recobro.Sin embargo, los altos precios del crudo en los ltimos aos y el desplazamiento de la frontera petrolfera le han dado un gran impulso. Entre estas tecnologas llamadas Mtodos de Recobro Mejorado (EOR Enhanced Oil Recovery) se pueden relacionar las siguientes, que pueden clasificarse en cuatro grupos: Trmicos, a saber: inyeccin de fluidos calientes, recobro trmico, inyeccin de vapor cclica y contina, combustin in situ.

Miscibles: inyeccin de dixido de carbono, inyeccin de nitrgeno, inyeccin combinada de dixido de carbono y nitrgeno.

Inyeccin de qumicos: inyeccin de polmeros, inyeccin de alcalinos, inyeccin de surfactantes.

Inyeccin microbial: continua y cclica.

III. CONCLUSIONES Se conoci las siguientes tecnologas: Motor drilling, perforacin direccional, exploracin ssmica, MWD y LWD, y recobro mejorado.

IV. RECOMENDACIONES

Anlisis FODA sobre el GNL

Se incorporan algunos elementos que sern descriptos con mayor profundidad en el siguiente captulo como temas relativos al comercio.

(1) La importacin de GNL permitira diversificar las fuentes de abastecimiento dado que hay varios pases que se dedican a su exportacin, entre ellos: Indonesia (el nmero 1), Argelia, Trinidad y Tobago, etc. A ellos podra agregarse Venezuela en un mediano plazo.

V. BIBLIOGRAFA Natural Gas Engineering, Donald Katz, Mc Graw-Hill, 1990, EEUU.

The Development of a Global LNG Market, JAMES T.JENSEN, Oxford Institute for Energy Studies, 2004

http://www.petroleo.com/pi/secciones/PI/ES/MAIN/IN/ARTICULOS/doc_66569_HTML.html?idDocumento=66569

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