LA MEDICIÓN DEL GAS NATURAL – ELEMENTO CLAVE PARA ESTIMAR SU APROVECHAMIENTO

NOEL SANTAMARIA GUEVARA

COMISIÓN NACIONAL DE HIDROCARBUROS

Lo que no se mide no se puede controlar, lo que no se controla no se puede mejorar

Evidenciar la importancia de una adecuada medición del Gas Natural

Asociado, producido, manejado, utilizado o quemado, para lograr el

mejor estimado de su Aprovechamiento.

Objetivo

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición

de Hidrocarburos (DOF 29 sept 2015)

Disposiciones Técnicas para el

Aprovechamiento de Gas Natural Asociado, en la

Exploración y Extracción de Hidrocarburos(DOF 7 enero 2016)

Regulaciones consideradas

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Aspectos relevantes

Conceptos

Meta: Aprovechamiento de Gas Natural Asociado que debe alcanzar el

Operador Petrolero en las actividades de Exploración y Extracción de

Hidrocarburos.

Programa de Aprovechamiento: Documento en el que el Operador

Petrolero detalla la planeación y la forma en que se aprovechará el Gas

Natural Asociado.

Destrucción Controlada: La Quema o Incineración de Gas Natural

Asociado que no puede ser conservado o aprovechado, por razones

técnicas o económicas.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Formas de Aprovechamiento del Gas Natural Asociado.

• Autoconsumo dentro de la misma Área:

o Combustible en turbinas, compresores, motores y otros

o Dispositivos neumáticos.

o Generación de energía eléctrica y otros usos.

• Bombeo Neumático u otros sistemas artificiales.

• Conservación: Reinyección al propio yacimiento u otros.

• Transferencia.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Meta de Aprovechamiento de Gas Natural Asociado (MAG)

El Operador alcanzará y mantendrá un Aprovechamiento del 98% anual,

preferentemente, dentro de los siguientes tres años posteriores al inicio de las

actividades.

MAG = Meta de Aprovechamiento Anual

A = Autoconsumo

B = Uso en Bombeo Neumático

C = Conservación

T = Transferencia

GP = Gas Natural Asociado producido

GA = Gas Natural Asociado adicional no producido en el Área

MAG𝑡 =𝐴 + 𝐵 + 𝐶 + 𝑇

𝐺𝑃 + 𝐺𝐴× 100

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Ajuste de la Meta de Aprovechamiento de Gas Natural Asociado

Si no es económicamente viable alcanzar la Meta, dentro de los tres años

siguientes, el Operador puede proponer a la CNH:

• Un periodo de ajuste mayor, o bien

• Un porcentaje de Aprovechamiento diferente.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Destrucción Controlada del Gas Natural Asociado

El Operador Petrolero puede realizar la Destrucción Controlada del Gas

Natural:

• Cuando en base a Análisis T-E y después de evaluar las alternativas de

Aprovechamiento, la CNH concluya que la única opción es la

Destrucción Controlada.

• Cuando exista caso fortuito o fuerza mayor, que impliquen riesgo para

la operación de las instalaciones y el personal.

• Durante las pruebas de pozos que realicen los Operadores Petroleros.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Máxima Relación Gas-Aceite a la que podrán producir los pozos

• Los Operadores deben proponer a la CNH la máxima Relación Gas-

Aceite (RGA) dentro de la cual podrá producir un pozo.

• La RGA debe definirse asegurando la maximización del factor de

recuperación de HC.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Estándares para la medición de volúmenes Aprovechados de GNA.

Para la medición y reporte de los volúmenes, el Operador deberá observar lo

establecido en los Lineamientos de Medición vigentes:

• Condiciones de presión y temperatura.

• Estándares aplicables

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Avisos de pruebas de pozos

El Operador debe avisar a la CNH cuando haya efectuado pruebas de pozos

y realizado Destrucción Controlada

• …………

• ………….

• Estimación del volumen de Gas Natural producido

• El volumen de Gas Natural No Aprovechado,

Avisos en caso de posibilidad de incumplimiento de Metas y Programas

El Operador debe avisar a la CNH cualquier circunstancia que ponga en

riesgo el cumplimiento de Metas y Programas de Aprovechamiento

aprobados.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Balance de Gas Natural Asociado

El Operador debe entregar un reporte mensual con las cifras del Balance de

Gas Natural Asociado, de conformidad con lo establecido en los Lineamientos

de Medición.

Debe reportar los volúmenes de Gas Natural Asociado sin incluir las

fracciones de N2 y CO2.

Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas

Lineamientos Técnicos en Materia de

Medición de Hidrocarburos

(Aspectos relacionados con el Aprovechamiento de Gas)

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Información que se debe remitir a la CNH

Diariamente.

• Volumen y calidad (composición) de los HC en el Punto de Medición.

Mensualmente.

• Volumen y calidad de los HC producidos (Petróleo, condensado, Gas

Natural y agua promedio, por día).

• Balance de HC, desde el pozo hasta el Punto de Medición.

• Volumen de Gas Natural aprovechado o quemado.

• Volumen de Gas Natural venteado en casos excepcionales.

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Medición de los Hidrocarburos Gaseosos

El Operador debe medir y reportar a la Comisión el volumen de HC gaseosos:

• Producidos,

• Aprovechados,

• Reinyectados,

• Quemados y venteados

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Medición de los Hidrocarburos Gaseosos

• El Gas Natural Aprovechado deberá medirse por métodos directos.

• En otros casos, puede ser directa o indirecta, continua o intermitente.

• El Gas Natural producido, aprovechado, reinyectado o quemado se debe

reportar desglosando el Nitrógeno, en su caso.

Niveles de Incertidumbre de Medida

• Para Aprovechamiento, reinyección o quema, no podrá ser mayor al 5%.

• Para efectos fiscales o comerciales, no podrá ser mayor al 1%.

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Elaboración de Balances

El Operador debe realizar Balances desde el pozo y, en su caso, del

yacimiento, hasta el Punto de Medición. Debe incluir los volúmenes:

• Extraídos

• Inyectados al yacimiento

• Almacenados

• Usados como combustible en las actividades petroleras

• Mermas

• Empaque y desempaque

• Quemados o venteados

• En el Punto de Medición

• Transferidos

• Otros propios de la operación

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Instrumentos de Medida

El Operador debe seleccionar los medidores de acuerdo con el tipo de

fluido, condiciones del proceso y volúmenes a manejar.

• Placa de orificio,

• Coriolis

• Turbinas

• Ultrasónicos, otros

Medición Multifásica

• Prueba de pozos

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Condiciones para la Medición de Hidrocarburos

• Temperatura: 15.56 °C

• Presión: 101.325 kPa abs. (1 atmósfera).

Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos

Factores que afectan la Medición Operacional

• Contenido de vapor de agua

• Contenido de líquidos

• Flujo pulsátill

• Presencia de remolinos

• Posición inadecuada de la placa

• Curvatura de la placa

• Relación Beta

• Acumulación de sólidos

• Registro de lecturas estática y diferencial

• Estimado de T, SG

• Cálculo de gastos con procedimientos simplificados

Factores en Medición Operacional con Placa de Orificio

Efecto de líquido en Medición Operacional con Placa de Orificio

“ This standard applies to fluids considered to be clean, single phase “

Desviación del gasto en función del contenido de líquido

Placa de orificio de 2 pg (Ting)

Efecto de líquido en Medición Operacional con Placa de Orificio

Relaciones entre mediciones de gas húmedo y gas seco (Garrido)

( Desviaciones : 8 – 15 % )

Efecto de líquido en Medición Operacional con Placa de Orificio

Errores en función del Parámetro de Lockhart Martinelli (Kinney-Steven)

Efecto de líquido en Medición Operacional con Placa de Orificio

Efecto de Placa de Orificio en posición invertida

“ The upstream edge of the orifice plate bore shall be square and sharp “

Efecto de Placa de Orificio colocada incorrectamente (Winkler)

Efecto de Placa de Orificio en posición invertida

Efecto de posición de placa invertida, medidor de 4 pg (Ting)

Efecto de Placa de Orificio en posición invertida

“ The upstream and downstream faces of the orifice plate shall be flat “

Efecto de Placa de Orificio cóncava – No plana

Placa de orificio con ángulo de deflexión (Ting)

Efecto de Placa de Orificio cóncava – No plana

Desviaciones del gasto en función del ángulo de deflexión (Ting)

Efecto de Placa de Orificio cóncava – No plana

• Es evidente la complementariedad de los Lineamientos de Medición y las

Disposiciones para Aprovechamiento de Gas Natural Asociado.

• La estimación del Aprovechamiento del Gas Natural Asociado depende en

gran medida de la correcta medición de las corrientes del gas producido,

manejado, aprovechado y quemado o venteado.

• La Incertidumbre permitida para las Mediciones Operacionales puede

conducir a estimados de Aprovechamiento de Gas con incertidumbres

teóricas cercanas al 5%.

• Los condiciones No Estandarizadas en la Medición Operacional pueden

conducir a estimaciones de Aprovechamiento de Gas, con incertidumbres

reales mayores que 10%.

Conclusiones

• La medición del Gas No Aprovechado, indirecta, continua o intermitente,

conduce también a errores no cuantificados en el Aprovechamiento del

Gas.

• En ambas regulaciones se han identificado oportunidades de mejora, por

lo que están en proceso de revisión para su actualización.

• Las Disposiciones Técnicas para Aprovechamiento de Gas Natural

Asociado deberán ser gradualmente más estrictas, a fin de lograr cumplir

los compromisos de la iniciativa “Cero Quema Rutinaria al 2030”

Conclusiones

Gracias

?

noel.santamaria@cnh.gob.mx