Ing. Del Gas natural

7/21/2019 Ing. Del Gas natural

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Defnicin de Gases:Sustancias que en cndicines n!"a#es de $!esin% te"$e!atu!a se encuent!an tta#"ente en estad&ases' de(id a que #a )e#cidad de #as"#*cu#as % #as distancias ent!e e##as es tan &!andeque #a +ue!,a de at!accin de *stas n snsufcientes $a!a !etene!#as dent! de un )#u"endefnid.Ca!acte!-sticas DE LOS GASES

. Ls &ases n tienen )#u"en ni +!"a $!$ia t"an #a+!"a de# !eci$iente que #s cntiene/

. Sus "#*cu#as est0n "u% dis$e!sas unas de t!as/

. La )e#cidad de #as "#*cu#as de$ende de #ate"$e!atu!a/

. Ls &ases se c"$!i"en +0ci#"ente a# au"enta! #a$!esin/

. Tienen densidades "u% (a1as/Un &as $uede adqui!i! ene!&-a $tencia# % ene!&-acin*tica/

Ene!&-a $tencia#' es #a que tiene un cue!$ a causa desu sicin est!uctu!a "#ecu#a!/


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P!esin % )e#cidad/ Ds +!"as de ene!&-ade &as/

Cuand una cantidad de &as es c"$!i"ida dent!de un )#u"en "as $eque2 a $!esin de# &asau"enta/ E# gas com$rimi%o en su esta%o est&tico'e(erce su energ)a en #a *orma %e $resi+n en to%as#as %irecciones/

Cuand e# &as 3u%e una $a!te de su ene!&-a secn)ie!te en ene!&-a de ")i"ient en una s#adi!eccin/ ,n gas com$rimi%o tiene energ)a

$otencia# a causa %e a $resi+n -ue e(erce/,n gas -ue esta u/en%o tiene energ)a cintica acausa %e su moimiento en una %irecci+n/

Un &as en estad est0tic tiene tda su ene!&-a en #a +!"ade $!esin' s#a"ente )e#cidad es #a !a$ide, de ")i"ient'"ient!as "0s !0$id sea e# ")i"ient' "as a#ta es #a)e#cidad/

Si se de a 3ui! e# as' a!te de #a !esin se cn)ie!te en


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Le%es que a+ectan e# c"$!ta"ient de #sGases

De #s t!es estads de a&!e&acin' s# e# estad&ases $e!"ite una desc!i$cincuantitati)a"ente senci##a' (0sica"ente senecesitan s# 4 $!$iedades $a!a desc!i(i! e#estad de# siste"a/ Estas $!$iedades sn: "asa'

)#u"en' $!esin % te"$e!atu!a/

Presi+no#umen

Las (se!)acines de R(e!t 5%#e 67 898;' en suse


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La Le% de 5%#e $uede esc!i(i!se de esta "ane!a:

Esta se a$#ica s#a una "asa f1a de

&as a te"$e!atu!acnstante/


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Tem$eraturao#umen

A2s des$u*s de esta(#ecida #a !e#acin

P@cnstante 6a te"$e!atu!a cnstante;'#in)esti&ad!es /A/C/ Ca!#es 67 8; % Ga%= Lussac68HH=8J; inde$endiente"ente ##e&a!n a #acnc#usin: >E# )#u"en de una "asa de &as dadaa $!esin cnstante' )a!-a di!ecta"ente en !e#acin

a su te"$e!atu!a a(s#uta?/En e# siste"a "*t!ic deci"a#' #a te"$e!atu!a a(s#uta 6KBe#)in; se(tiene su"and H'89 6HK; a #a te"$e!atu!a KC/ En e# siste"aana"e!ican se #e su"a 4'9 649JK; a #a te"$e!atu!a KF $a!a(tene! #a a(s#uta 6KRanine).

Ls e


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De #a !e#acin T=@ se des$!ende que au"enta! dis"inui! #a te"$e!atu!a a una "asa de &as' a$!esin cnstante' au"enta dis"inu%e su)#u"en/ De a##-:


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E1e"$#:Cu0# se!0 e# )#u"en' @' de una "asa de &as @8 " que a $!esin cnstante esta(a ate"$e!atu!a T8 J KC % se a ca#entad ate"$e!atu!a T J KC


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CONDICIONES COM5INADAS/

Las !e#acines P=@ % T=@ $ueden usa!se c"(inadas$a!a #&!a! #a #e% de &ases $e!+ects de 5%#e

6Ma!itte; % Ca!#es 6Ga%= Lussac; % !es#)e!si"u#t0nea"ente c"(inacines dadas/ De a##-:

E1e"$#:

E# "an"et! de un tanque de &as de J " deca$acidad !e&ist! una$!esin de J' at"s+e!as a 8 KC/ Cu0nt &as deJ'8 at"s+e!as de $!esin $d!0 cnsu"i!se $! #a

ta!de si #a te"$e!atu!a es de 9 KC % #a $!esin


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A $a!ti! de# t!a(a1 de 5%#e % de Ca!#es #scient-fcs desa!!##a!n #a !e#acin que a!a secnce c" #a Le% de# Gas Idea#/

En esta e


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La presin de un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, el volumen que ocupa, la temperatura a la quese encuentra y la cantidad de sustancias que lo contienen (numero de moles) estn relacionadas. A partir de las leyesde Boyle, Charles y Avogadro se puede determinar la ecuacin de estado de los gases deales.

P) nRT

!l "actor de compresibilidad #, es un "actor de correccin, que se introduce en la ecuacin de estado de gas ideal paramodelar el comportamiento de los gases reales, los cuales se pueden comportar como gases ideales para condiciones

de ba$a presin y alta temperatura, tomando como re"erencia los valores del punto cr%tico, es decir, si la temperaturaes mucho ms alta que la del punto cr%tico, el gas puede tomarse como ideal, y si la presin es mucho ms ba$a que ladel punto cr%tico el gas tambi&n se puede tomar como ideal.

La des)iacin de un &as !es$ect de su c"$!ta"ient idea# se ace "a%! ce!ca de# $unt c!-tic/

Pue%e ser oteni%o e3$erimenta#mente %ii%ien%o e# o#umen rea# %e n mo#es %e un gas a P / T $or e#o#umen i%ea# ocu$a%o $or #a misma masa %e gas a igua#es con%iciones %e P / T.

ntroduciendo el "actor de correccin #'

P) nRT

eterminacin del actor de Comprensibilidad (#) para un componente

#*" (+r,r)

+sc*-i+ci

sc*-ici

onde'

i' raccin molar del componente i.

Cuand un &as tiene "0s de un c"$nente se ca#cu#a $! #as $!$iedades Pseud!educidas.

+sr*+/+sc

sr*/sc


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E# (utan cu% $es "#ecu#a! es '8 % se da una"asa de '8 &!a"s' de '8 #i(!as de '8i#s se tiene 8 &!a"= "#e' 8 #i(!a="#e' 8 i#="#e/ Si #a "asa +ue!a 8H4'9 &!a"s' #i(!as i#s

entnces n se!0 &!a"s="#e' #i(!as="#e i#s "#e.Para e# sistema mtrico %ecima# se %etermin+e3$erimenta#mente -ue 1 gramomo#e %e cua#-uiergas $er*ecto ocu$a un o#umen %e 22'4 #itros a 0 5/ a $resi+n %e 1 atm+s*era 678 cent)metros %emercurio9.e igua# manera' en e# sistema ang#oamericano 1#iramo#e %e cua#-uier gas $er*ecto ocu$a uno#umen %e ;icos a ;2 F 60 59 / a$resi+n %e 1 atm+s*era 678 cm %e mercurio o 14'7

#iras $or $u#ga%a cua%ra%a9. Pero a 80 F 61


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E# trmino R' se re?ere a #a constante genera# %e#os gases' int!ducida $! e# +-sic A"adeA)&ad! 68HH9=89;' cu%a i$tesis s(!e #as"#*cu#as asent que )#"enes i&ua#es de tds

#s &ases' (a1 #as "is"as cndicines dete"$e!atu!a % de $!esin' % sie"$!e que secnside!e 8 "#*cu#a=&!a"' cntienen i&ua#n"e! de "#*cu#as/ De a##-' e# n"e! de

A)&ad!: 9'J < 8JE "#*cu#as cntenidas enuna "#*cu#a=&!a" de cua#quie! &as $e!+ect/ As-que:


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Pa!a c"$a!a! di+e!entes cantidades de &ases #as con%iciones


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Pa!a c"$a!a! di+e!entes cantidades de &ases' #as con%icionesest&n%ar %e tem$eratura / $resi+n 6a(!e)iadas TPE CE; se defnena!(it!a!ia"ente c" 8J8/ Pa 68/J at"; a(s % H/8 B 6J K C;/En estas cndicines' #s )#"enes sn:


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LEQ DE AMAGAT


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LEQ DE AMAGAT

Esta(#ece que e# )#u"en tta# de una"e,c#a &asesa es #a su"a de #s)#u"enes que cada c"$nente cu$a!iaa una $!esin % te"$e!atu!a dete!"inada/Ls )#u"enes cu$ads $! #s

c"$nentes indi)idua#es sn cncidsc" )#u"enes $a!cia#es/

Esta #e% es c!!ecta si #a "e,c#a % cada un

de #s c"$nentes (edece #a #e% de #s&ases idea#es/


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CONDICIONES COM5INADAS


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CONDICIONES COM5INADAS/

Ta"(i*n $de"s esta(#ece! en (ase a #a ecuacin &ene!a#de #s &ases idea#es' #as si&uientes Re#acines:


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R # i #


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. Re#acines $a!a &ases !ea#es

asta e# ""ent e"s a(#ad de#

c"$!ta"ient de &ases se&n e# "de# idea#' %est se cu"$#e cuand se "ane1an &ases a (a1a$!esin' n (stante' cuan%o se tienen gases a a#ta$resi+n se (tienen des)iacines que $ueden!i&ina! e!!!es tan a#ts c" un en )e, de#

a $!esin at"s+*!ica/Se an $!$uest "ucas ecuacines $a!a!e$!esenta! !e#acines de $!esin' )#u"en %te"$e!atu!a de &ases !ea#es' e# $!(#e"a es que

sn c"$#icadas % $c cn)enientes $a!a su us$!0ctic/Pa!a c!!e&i! #a ecuacin de &ases idea#es seinc#u% un +act! de cn)e!sin 6@9 %enomina%o*actor %e com$resii#i%a% "ediante e# cua# e#)#u"en c"$utad $! #a ecuacin de &as idea# es


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E# +act! dec"$!esi(i#idad esadi"ensina# 6sinunidades; inde$endientede# $es % cantidad de

&as % es dete!"inad$! #as ca!acte!-sticasde# &as' te"$e!atu!a %$!esin/E


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Re)isa! e# Li(! >SISTEMAS DE PRODUCCION EN CAMPOSPETROLEROS? @inici Me#/Cnsu#ta! : PDF E de# Manua# de Gases de #a GPSA $a&ina 8

Gas P!cess!s Assciatin 6GPA; and te Gas P!cess!s Su$$#ie!sAssciatin 6GPSA;/


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0er literatura y e$emplo

@ es a%imensiona# % de$ende de #as


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@ es a%imensiona# % de$ende de #as$!esines % te"$e!atu!as a #as que seas"etid e# &as/ P! tant' )a#!es de

$ueden dete!"ina!se $! e


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5on%iciones 5r)ticas Para #os !asesa. Tem$eratura 5r)tica a 6T59 es #a m&3imatem$eratura a #a cua# $ue%e #icua!se un &as/ Lque indica que es #a te"$e!atu!a $! enci"a de #a

cua# n $uede e


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Cnsu#ta! : PDF E >PROPIEDADES FISICAS' FACTOR ? de# Manua#de Gases de #a GPSA $a&ina Gas P!cess!s Assciatin 6GPA;and te Gas P!cess!s Su$$#ie!s Assciatin 6GPSA;/


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En )ista de #a difcu#tad $a!a #a dete!"inacin de


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En )ista de #a difcu#tad $a!a #a dete!"inacin de#s )a#!es seudc!-tics se an su&e!id una se!iede !eas de c"(inacin $a!a dete!"ina!#as' cnun cie!t &!ad de $!ecisin % e


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La te"$e!atu!a "0


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Sea e# cas que se desee cnce! e# )a#! de ate"$e!atu!a de 44 KC % a $!esin de J at"/ a(s/Ls c0#cu#s $a!a e# e1e"$# dad "uest!an que #aseud te"$e!atu!a c!-tica di 8 KB 6c#u"na E; %

#a seud $!esin c!-tica !esu#t se! 4'H at"/ a(s/6c#u"na F; 6)e! Ta(#a =4;/

Cn ests ds )a#!es se !ecu!!e a un &!0fc deseud te"$e!atu!a !educida % seud $!esin!educida $a!a dete!"ina! e# )a#! de J'J6Fi&u!a =8;/ Q en e# "anua# de #a GPSA $0&// =4

se tiene cn "as e


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De# #i(!' >Int!duccin a #a Indust!ia de #s


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De# #i(!' Int!duccin a #a Indust!ia de #sid!ca!(u!s? de# aut! Ma!c Antni Ca##eMa!tVne,' se t"a # si&uiente:


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+ara un campo de gas, los "actores volum&tricos del gas a


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una presin de 1234 pca y temperatura de 251 6 paraun "actor de desviacin del gas (#) de 4,754 son'

!stos "actores signi8can que un pie c9bico de gas acondiciones standar (5:,; pca y n pie c9bico de espacioporoso del yacimiento de gas contiene 5?? +C@. !lpetrleo generalmente se epresa en barriles, mientrasque el gas se epresa en pies c9bicos= por consiguiente,

en c0#cu#s de %aci"ients c"(inads, es decir,


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Los "actores volum&tricos del gas mencionados antes


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epresados en barriles son J'JJJ4 (#PCS % 8J4PCS(#, respectivamente.

+or consiguiente, 5444 p1 de volumen poroso en elyacimiento de gas a 1234 pca contienen

La !c. @iguiente tambi&n puede emplearse para calcularla densidad delgas de un yacimiento. Los moles de gas en un pie c9bicode espacioporoso en el yacimiento son $,RT'

Ree"$#a,and'

tene"s


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+ara el gas que estamos revisando, a una presin ded " d


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1234 pca y temperatura de 251 6 para un "actor dedesviacin del gas (#) de 4,754 y una *4,


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variacin de la presin en "uncin de la pro"undidad delpoDo. +ara el volumen del yacimiento se puededeterminar como una relacin del rea que ocupa el

yacimiento en pies cuadrados (+2) y la pro"undidad delyacimiento en pie (+).

se de(e de tene! $!esente que 6P; es e# )a#!

dete!"inad a #a te"$e!atu!a % $!esin $!"edi/En nin&n cas se t"a en cuenta e# )a#! de 6; encndicines est0nda!es/5A5,O E A PRESIOB E FOBO E ,B PO@OE !AS.

La presin de "ondo de un poDo de gas cerrado sermayor que la presin en la super8cie (en la cabeDa delpoDo), debido al peso de la columna de gas en el poDo. !lcomportamiento y mane$o de un yacimiento y poDos de

gas inFuyen en la e8ciencia de la produccin y el

!l gas se encuentra en el yacimiento a cierta presin yt t L it d d l i i t t


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temperatura. La magnitud de la presin es importanteporque es el agente propulsor del Fu$o de gas delyacimiento al poDo y del "ondo de este hasta la super8cie

y las instalaciones coneas de tratamiento y mane$o.

La declinacin de la presin con relacin al volumenacumulado de gas producido servir para determinar la

presin que no se puede auspiciar cierto volumen de Fu$odurante la vida productiva del yacimiento. !lcomportamiento de la presin sirve para determinar sudeclinacin y acercamiento a la presin de roc%o, o sea lapresin a la cual se empieDa a mani"estar la condensacin

de los l%quidos en el yacimiento.

La $!esin Est0tica de Fnd 6PEF;: !s la presin deun yacimiento a condiciones estticas. !sto signi8ca que,

no eiste movimiento de Fuidos dentro del mismo y todas


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!H!I+LJ' eterminar la presin esttica de "ondo de und " did d d 3?44 ( i ) i l


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poDo de gas a una pro"undidad de 3?44 (pies), si lapresin y temperatura del cabeDal son 2134 lpca y ;4 ,respectivamente. La temperatura a la pro"undidad

indicada es 533 , mientras que la gravedad espec%8cadel gas es 4,;4.T promedio= + 460 = 575 Rankine

Las condiciones +seudo criticas del gas se pueden

calcular con las siguientes ecuaciones'

# 4 ;:


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# * 4,;:

Gesultado * 541: lpca


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Rea#iCar e#e(ercicio %e #a

$ag. 2;18 %e#Manua# %e #a!PSA


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GRA@EDAD ESPECIFICA DE UN GASC d (# d # d id d 6 # i


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Cuand se a(#a de #a densidad 6!e#acin"asa)#u"en; de #s #-quids de #s s#ids' e#$unt de !e+e!encia es e# a&ua' % se dice que #a

densidad de# a&ua es 8' sea que un &!a" dea&ua cu$a un cent-"et! c(ic' 8/JJJ &!a"sde a&ua cu$an un #it!' 8/JJJ i#s de a&uacu$an un "et! c(ic/ As- que cua#quie! s#id

#-quid en su !e#acin "asaa&ua' cn !e+e!encia a#a&ua' $ueden se! i&ua# "0s dens "ens densque e# a&ua si su )a#! de !e#acin esi&ua#' "a%! "en! que un/Pa!a #s &ases' de(id a que sn a+ectads $! #ate"$e!atu!a % $! #a $!esin' se usa c"

!e+e!encia #a !e#acin de i&ua#' "a%! "en! $esque un &as $ueda tene! cn !es$ect a# $es"#ecu#a! de# ai!e' cu% )a#! se a dete!"inaden '9/La !e#acin "#ecu#a! tiene #a )enta1a de

que e# $es "#ecu#a! de #s e#e"ents n es

P! e1e"$#' si se desea cnce! #a &!a)edades$ec-fca de un &as se di)ide su $es "#ecu#a!


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es$ec-fca de un &as se di)ide su $es "#ecu#a!ent!e e# $es "#ecu#a! de# ai!e/ En e# cas de# &as(utan C48J' su $es "#ecu#a! 6C8'J8W

8'JJ; se (tiene as-:

Pa!a dete!"ina! di!ecta"ente #a &!a)edad es$ec-fca en e##a(!at!i en $e!acines de ca"$' se !ecu!!e a# "*td!0$id uti#i,and un de #s )a!is a$a!ats (a#an,as' c"#a (te##a de Sci##in&' #a (a#an,a de EdXa!d #a de AC=ME' si"i#a!es/ Sin e"(a!&' uti#i,and e# $!centa1e "#ecu#a! de#a c"$sicin &ene!a# de un &as 6Ta(#a =;' (tenida $!an0#isis' se $uede ca#cu#a! #a &!a)edad

es$ec-fca/ E1e"$#:@e! #ite!atu!a % e1e"$#s $a&ina de# cu!s de GASOTECNIAunidad Uni)e!sidad de O!iente = @ene,ue#a


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uente' BanDer C. 577?.Correlaciones

numricas PVT.

+g.' 5


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E# $es de# ai!e se a esti"ad en 8'J &!a"s$! #it!' a $!esin de una at"s+e!a' sea 8/J&!a"s 68'J i#s; $! "et! c(ic/ Su

equi)a#ente en e# siste"a ana"e!ican es de8' n,as J'J8 #i(!as $! $ie c(ic/ As- que e#&as de# e1e"$# ante!i!' cu%a &!a)edad es$ec-fcaes de J'48 $esa J'48 < 8'J 8' i#&!a"s

$! "et! c(ic/


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KradosGanine

5a#cu#ar e# o#umen ocu$a%o $or una #iramo# %e# gas %e5om$osici+n %a%o en #a siguiente


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5om$osici+n %a%o en #a siguienteTa#a / -ue esta a con%iciones : 120 DF / 1


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CORRELACI[NES PARASISTEMAS DE GAS


84/177

SISTEMAS DE GAS


85/177

RE@ISAR EL LI5RO: >FUNDAMENTOS DE INGENIERIA DEQACIMIENTOS? ' $a&/ 899 en ade#ante' AUTOR: F!edd% u"(e!tEsc(a! Macua# P/D


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@ISCOSIDAD DEL GASi i% % % # t #


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iscosi%a% %e# gas natura# :

As- c" #a )iscsidad es una ca!acte!-stica +-sicai"$!tante de #s #-quids' ta"(i*n # es $a!a #s&ases/ La unidad de "edida en a"(s cass es e#$ise'La unidad +-sica de )iscsidaddin0"ica en e#

Siste"a Inte!nacina# de Unidadeses e# $asca#=se&und6Pa\s;' que c!!es$nde e


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cent-"et! cuad!ad $a!a ")e! a )e#cidad de uncent-"et! $! se&und un $#an ")i# % $a!a#e# a

t! $#an f1 distantes un cent-"et! ent!e s- %cu% es$aci est0 ##en de# #-quid 3uid (1et de #a "edicin de )iscsidad.


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La )iscsidad de# &as natu!a# es e


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101/177

@e! #a $a&ina 9H de# Cu!s de GASOTECNIA de #a Uni)e!sidad

de O!iente @ene,ue#a' Unidad ta"(i*n #a $a&ina


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104/177

Rea#i,a! e#e1e!cici de #a $a&/= de# Manua#de #a GPSA'>ca#cu# de)iscsidad de

"e,c#a de &ases?.


105/177

Fi&/ =8

G!a)/ Es$ecifca


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Rea#iCar e#e(ercicio %e #a

$ag. 2;18 %e#Manua# %e #a!PSA


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Para %eterminar #a %ensi%a% %e i%rocaruros #)-ui%os / a$ores' er#a ?g. 2;= %e# Manua# %e #a !PSA er #a $ag. 48 %e# curso %e!ASOTE5BIA %e #a ,niersi%a% %e Oriente G eneCue#a' ,BIA 2.


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ACER LOS EERCICIOS =88 Q =8 DEL Manua# de #a GPSA

Po%er ca#or)?co %e# gas natura#


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Po%er ca#or)?co %e# gas natura#

Una de #as ca!acte!-sticas de# &as natu!a# es su$de! ca#!-fc' e# cua# se dete!"ina $! an0#isisde #a(!at!i' uti#i,and un de #s )a!is ti$s deca#!-"et!s dis$ni(#es/

Ade"0s' e# $de! ca#!-fc de# &as se cnside!a$a!a dete!"ina! su ca#idad c" c"(usti(#e %'$! ende' su $!eci/

@e! #a $!esentacin en $Xe! $int ace!ca de $de! ca#!ic'c0#cu#s % dete!"inacin en ca#!-"et!s

G!ss eatin& @a#ue _ isdefned as te tta# ene!&%


120/177

trans"erred as heat in an idealcombustion reaction at a

standardtemperature and pressure inMhich all Mater "ormedappears as liquid. he grossheating value can becalculated per unit volume o"

an ideal gas, or per unitvolume o" a real gas as"olloMs'

E# $de! ca#!ic de# &as natu!a# es )a!ia(#e deacue!d a su c"$sicin' estand c"$!endid&ene!a#"ente ent!e /JJJ % /JJ ca#!-as"' a


121/177

&ene!a#"ente ent!e /JJJ % /JJ ca#!-as"' a"ens que se t!ate de un &as cn i"$!tante

cntenid de ine!tes $! e# cnt!a!i deid!ca!(u!s $esads' siend as- de "en! "a%! $de! ca#!ic !es$ecti)a"ente.E# $de! Ca#!-fc 6PC; se defne c" #a cantidadde ca#! $!ducida $! #a c"(ustin de #a unidadde )#u"en de $es de un c"(usti(#e (a1

dete!"inadas cndicines/ E# )a#! ca#!-fc de#&as natu!a# se cnside!a una de #as ca!acte!-sticasde i"$!tancia $a!a dete!"ina! su ca#idad c"c"(usti(#e % $! ende su $!eci/ Ta#' c"

"ucas ne&ciacines de )enta de &as natu!a# se+unda"entan en su )a#! ca#!-fc/ E# $!eci de#&as de$ende!0 de #a ca$acidad de# &as $a!a&ene!a! ene!&-a E# $de! ca#!-fc se cuantifca en#s #a(!at!i $! un de #s )a!is ti$s de

E# $de! ca#!-fc Se "ide en 6ca#!-as ";' en e#Siste"a 5!it0nic de Unidades se e


122/177

65TUPCN;/ E# $de! ca#!-fc es ca#cu#ad a unate"$e!atu!a de C % 8 at" de $!esin/ Pa!a

c0#cu#s a J' 8 J KC' en +uncin de# $es de#&as' #as di+e!encias cn #s )a#!es indicads a KC' n s(!e$asan e# "a!&en de $!ecisin de #asdete!"inacines de# $de! ca#!-fc/Pde! Ca#!-fc Tta# 6PCT; Este c"$uta e


123/177

Re$!esenta #a cantidad de ca#! !eque!ida' a una

at"s+e!a de $!esin' $a!a au"enta! #ate"$e!atu!a de un &!a" de a&ua un&!ad cent-&!ad' es$ec-fca"ente de 8 KC a 89KC/ Esta unidad de "edida se ##a"a ta"(i*n #aca#!-a $eque2a' cuand se t!ata de 8/JJJ

&!a"s un i# de a&ua se #e ##a"a i#ca#!-a ca#!-a &!ande/En e# siste"a ana"e!ican se #e ##a"a UnidadT*!"ica 5!it0nica 65TU; % se defne c" #acantidad de ca#! !eque!ida $a!a au"enta! #ate"$e!atu!a de 8 #i(!a 64' &!a"s; de a&ua a

un &!ad Fa!eneit asta #a te"$e!atu!a de su"0


124/177

8/J 5TU$ie c(ic' !es$ecti)a"ente/ De acue!dcn #as defnicines dadas ante!i!"ente' est

si&nifca que un &as que ten&a 8/JJJi#ca#!-as" de $de! ca#!-fc au"enta!0 #ate"$e!atu!a de un "et! c(ic 8/JJJ i#s dea&ua 8 KC' a$!


125/177

#e asi&na a dete!"inad &as se (asa en una unidadde )#u"en: "et! c(ic $ie c(ic/ Sin

e"(a!&' c" #s )#"enes de ent!e&a $! #&ene!a# sn "u% &!andes se $ta $! e# "i##a! de"et!s $ies c(ics/ Ta"(i*n se e"$#ea e# $de!ca#!-fc' e


126/177

#-quid (asta cn "u#ti$#ica! e# &!adiente de$!esin de# a&ua $! #a &!a)edad es$ec-fca

densidad de# #-quid/ E# &!adiente de $!esin de#a&ua es' en e# siste"a "*t!ic deci"a#' J'8i#&!a"c""et! de $!+undidad' % en e#siste"a ana"e!ican es J'4 #i(!as$u#&adacuad!ada $! $ie de $!+undidad/

Pe! a# t!ata!se de# c0#cu# de# &!adiente de$!esin de #a c#u"na de &as en e# $,' #as"is"as ca!acte!-sticas % $!$iedades +-sicas de#

&as % sus c"$nentes int!ducen una cantidad de+act!es que de(en se! t"ads en cuenta/

Ests +act!es sn: c"$sicin de# &as' su $es"#ecu#a!' &!a)edad es$ec-fca' +act! de

Una "ane!a di!ecta de (tene! $!esines a # #a!&de #a $!+undidad de# $, es $! "edi de#"edid! de $!esin de +nd/ Este !e&ist! $e!"ite


127/177

"edid! de $!esin de +nd/ Este !e&ist! $e!"ite&!afca! #a !e#acin $!esin= $!+undidad' #a cua#

da!0 una idea "0s $!ecisa de# &!adiente % de$!esin (a1 cndicines est0ticas % ta"(i*n de3u1' si se desea/ De i&ua# "ane!a' uti#i,and un"edid! de te"$e!atu!a de +nd se $uede(tene! un !e&ist! de te"$e!atu!a=$!+undidad/

Cn dats es$ec-fcs de $!esin % de te"$e!atu!ase ace "0s e


128/177

Presi+n %e uru(eo / $resi+n %e roc)o

# d # d #- id 6 # ;


129/177

En e# cas de un &!an )#u"en de #-quid 6$et!#e;que cntiene un cie!t )#u"en de &as disue#t %

que se encuent!an en equi#i(!i en e# %aci"ient'se (se!)a!0 que a "edida que se !educe #a$!esin se !e&ist!a!0 una $!esin que $e!"iti!0 e#inici de# des$!endi"ient de una (u!(u1a de &as/

A esta $!esin se #e den"ina!0 $!esin de(u!(u1e/ A "edida que cntine dis"inu%end #a$!esin' "0s &as se&ui!0 des$!endi*ndse de #a+ase #-quida/

Un e1e"$# c"n % c!!iente de este "ecanis"se (se!)a cuand "u% cuidadsa % "u%#enta"ente se desta$a una (te##a de &asesa/

Es "u% i"$!tante cnce! #a $!esin de (u!(u1een e# cas de %aci"ients $et!#-+e!s $a!a (tene!e# "a%! $!)ec de# &as en s#ucin c""ecanis" de $!duccin de# $et!#e/

La $!esin de !c- % su "ecanis" se (se!)acuand un )#u"en de &as que cntiene$eque2-si"as cantidades de #-quids en equi#i(!i


130/177

$ q q qse s"ete a c"$!esin/ La $!esin a #a cua#

a$a!ece #a $!i"e!a &ta de #-quid es #a $!esin de!c-/

C" en e# c"$!ta"ient de ests ds"ecanis"s es indis$ensa(#e t"a! en

cnside!acin t!s +act!es 6te"$e!atu!a'ca!acte!-sticas de# &as % de# $et!#e' !e#acines&as=$et!#e % #-quids=&as' etc/; se de$ende"uc de an0#isis de #a(!at!i % de c!!e#acines

esta(#ecidas que $!$!cinan #s dats necesa!is$a!a #&!a! #as s#ucines deseadas.

Cntenid L-quid de un Gas Rique,a deun Gas` 6&$";Ga#nes de #-quids C $! "i# $ies


131/177

Ga#nes de #-quids C $! "i# $iesc(ics de &as "edids en cndicines

n!"a#es

E# )a#! de# &$" de# &as es "u% i"$!tante $a!a!ea#i,a! esti"acines de #a +acti(i#idad de #s

$!cess de e


132/177

$ ' $c"$nentes se e


133/177

cada "i# $ies c(ics de &as natu!a#/As-' cuand se a(#a de un &$" 'J

esta"s e


134/177


135/177


136/177

TAREA: !ea#i,a! e# ca#cu# de# &$" $a!a LOS RESULTADOS de#

an0#isis de# &as de AGIP OIL


137/177

Condiciones en el yacimiento


138/177

En un yacimiento de petrleo se encuentra as, crudo y

aua! "e#ido a $ue el yacimiento se encuentra a miles de

pies de pro%undidad del suelo, la cantidad de tierra y rocas$ue &ay encima de 'ste e(erce randes presiones )miles

de li#ras por pulada cuadrada o psi* so#re el as y crudo

contenidos en el!

El olumen del crudo y el as varan con la presin.

os tipos de crudo se di%erencian principalmente por lassiuientes propiedades $ue se e-plicar.n a continuacin

BoGORiGravedad APIColor resin

1ntes de er las propiedades, eremos los diagramas de ase de los&idrocar#uros!

#iagramas de $aseos diaramas de %ase determinan el comportamiento del %luido respecto a la

i t t l i i t 3 d ti d d ti i


139/177

El "iarama de %ase tiene dos

onas, una donde el

&idrocar#uro es l!"idoy otra

donde es gas!

presin y temperatura en el yacimiento! 3ada tipo de crudo tiene su propio

diarama de %ase!

0

70

0

50

40

20

0resin

Temperatura

de l$uido

8ona de l$uido 8ona de 9as"ependiendo de la presin y la

temperatura, un &idrocar#uro

puede estar como gas y/o

como l!"ido en el

yacimiento!

3uando es e-trado delyacimiento y est. siendo

lleado a la super%icie del

poo, la presin comien%a a

&a'ar y la temperatura se

mantiene casi constante!

1 medida $ue el %luido seacerca a la super%icie, ms

gas se va separandoy cada

e es menos el crudo $ue a

$uedando!

1&ora supona $ue lo $ue &ay

en el yacimiento es slo as!

3uando llea a este punto, elas disuelto dentro del crudo

comien%a a separarse! Esta

presin se conoce como

presin de &"r&"'a!

0resinde:ur#u(a

resin de Roco

3uando la presin desciende alser e-trado el as del

yacimiento, llea a este punto

llamado presin de roco

donde el as comiena a

condensarse )%ormar l$uido*!

;ueamente el porcenta(e o

%raccin de l$uido $ue $ueda

al separarse del as, depende

de la presin!


140/177

Presin de B"r&"'a

Es la presin donde aparece la primera

&"r&"'a de gasen el petrleo $ue esta l$uidoen el yacimiento! 1 esta presin se dice $ue el

l$uido est. saturado!

Presin de Roco

1 di%erencia de la presin de #ur#u(a, la presin

de roco es la presin donde aparece la primera

gota de l!"ido a una temperatura dada! El

petrleo est. como as en el yacimiento y en

este punto comiena a condensarse!

0resin

Temperatura

resin de:ru#u(a

resinde roco

resin crtica

Presin crtica

Es el punto donde coneren la %ase l$uida y la %ase aseosa! En este punto no se

puede di%erenciar el l$uido del as!

GORi


141/177

a relacin 9as 1ceite inicial )9as >il Ratio* indica !"e tanto gas *ay por

cada &arril de cr"do, todo en condiciones est.ndar )60?@, 4,7psi*!

El olumen del as se mide en pies cA#icos est.ndar )+C$*!

El crudo se mide en #arriles en tan$ue de almacenamiento )+,B*!

Esta relacin es clave para determinarel tipo de crudo en un yacimiento!

@,B

@C)

estndarscondicioneapetrleo.0ol

estndarscondicioneagas.0olKJGi ==

RsEs la cantidad de as en sol"cin$ue tiene el crudo )disuelto dentro de 'l*!


142/177

Petrleo +o&resat"radoor encima de la presin de #ur#u(a! ;o puede disoler m.s petrleo!

Petrleo +at"rado1 la presin de #ur#u(a! En e$uili#rio!Petrleo +"&sat"radoor de#a(o de la presin de #ur#u(a!

9r.%ica de Gas en sol"cin vs presin! 3uando la presin es inerior a la

presin de &"r&"'a (P&), el crudo comiena a li#erar as y el Rs dismin"ye!

Rs

resin#

;oli#eracin

de as

i#eracin deas

etrleo


143/177

crudo y as disuelto en el yacimiento contra el olumen de ese crudo en

super%icie )a condiciones est.ndar*!

res Bl

Es el vol"men del cr"do y del gas dis"elto dentro del cr"do, en el

yacimiento! "e#ido a las altas presiones, el olumen del as es reducido

dram.ticamente en comparacin a su olumen arri#a en la super%icie!

+,B


144/177

El :o )%actor olum'trico del aceite* tam#i'n es a%ectado por la li&eracin de

gas, cuando la presin del crudo cae por de#a(o de la presin de #ur#u(a!

:o

resin#

E-pansin del

l$uido

i#eracin delas en

solucin

a e-pansin del crudo por disminucin en la presin es compensada por la

temperatura, si esta llease tam#i'n a reducirse!

,ipos de cr"do

E-isten cinco di%erentes tipos de crudo $ue se di%erencian por propiedades


145/177

E-isten cinco di%erentes tipos de crudo, $ue se di%erencian por propiedades

como 9>Ri, :o y raedad 1B!

Black Oil)1ceite ;ero*

Volatil Oil)1ceite Col.til*

Retrograde Gas)9as Retrrado*

Wet Gas)9as DAmedo*

Dry Gas)9as


146/177

as di%erencias en las propiedades, se listan a continuacin!

P!$iedadAceite Ne&!

65#acL Oi#;Aceite @#0ti#

Gas

Ret!&!adGas "ed Gas Sec

GOR Ienor 2444 2444 N 1444 1344 N 34444 34444 OO..

KAPI Ienor :4 :4 N 33 Iayor 33 Iayor 33 OO

Pegro Iarrn 0erde

0erde Paran$a Blanco

Iarrn 0erde Iarrn

5i Ienor 2.4 Iayor 2.4 OO O. O..

CH Iayor 24Q 24 N 52.3Q 52.3 N :Q : N 4.;Q Ienor 4.;Q

Ca"$ CaEo limn Cusiana )loreEa Cupiagua Kua$ira

C#! Blanco OO.


147/177

#iagrama de $ase del Black Oil

Trayectoriade resin

2000


148/177

E(emplo de un diarama de

%ase de un Black Oil! >#sere$ue el &idrocar#uro se

consera l$uido durante todo

el proceso, a pesar $ue li#era

as!

unto3rtico

0resin

HpsiI

G

2

2 F,G46

D2< 0,006

etano 7,46Etano 0,56

ropano 7,G06

:utano )l,n* G,076

entano )l,n* ,06

De-ano ,46

Deptano lus 0,F6

Analisis del Gas1 Po%o R#/23

Procesamiento del Black Oil

3uando el petrleo li$uido llea a super%icie re$uiere de un tratamiento para


149/177

3uando el petrleo li$uido llea a super%icie re$uiere de un tratamiento para

retirarle las impureas tales como

Ag"a

#i4ido de car&ono (CO5)

6itrgeno

+"l"ro de 7idrgeno

or este motio se de#en instalar las %acilidades de super%icie, $ue se componen

de tan$ues, #om#as, celdas de %lotacin, en%riadores, etc!

Black Oil8anlisis promedio

ropiedades1n.lisis umico


150/177

"atos o#tenidos en el la#oratorio!

Ciscosidad )04 ?@* G,F c+t

Ciscosidad )22 ?@* G,5 c+t

oder 3alor%ico :ruto F!25 B,9/l&oder 3a lor%ico ;eto !2F B,9/l&

unto de E#ullicin 05,:$

?1B 2F,4

9raedad Espec%ica 0,7F

resin de Capor )60 ?@* 0, psi

unto de %luide G5 :$

unto de in%lamacin 45:$9raedad Espec! 3ondensado 0,725

?1B "iesel en 3aJo imn )60 ?@* G,

9ra! Espec! 1ua de roduccin 0,FF

p

3ar#n 5,70 masa

3enia 0,0 masa

;itreno 0,24 masa

1u%re 0,52 m/k

3alcio G,00 m/k

3o#re 0,20 m/k

Dierro 6,00 m/k

Eanesio 0,0 m/k

;i$uel G7,20 m/k


151/177

3elda de @lotacin, donde el crudorestante es retirado del aua!

:om#as

;olatil Oil

El crudo ol.til es un tipo de *idrocar&"ro l!"ido con m.s componentes


152/177

El crudo ol.til es un tipo de *idrocar&"ro l!"ido con m.s componentes

intermedios y liianos $ue un Black Oil!

El as $ue sale del petrleo o aceite Col.til se llama Gas Retrgrado!

El M1B en el Ri 2!000 = G!200


153/177

1l iual $ue el Black Oil, el

petrleo ol.til se encuentra

tam#i'n como l$uido dentro del

yacimiento, a di%erencia $ue el

ol.til est. mas cerca de la

ona de as en el diarama!

P"nto

Crtico

0resin

Temperatura

G

2


154/177

Tan$ue de almacenamiento!Tec&o %lotante interno

Retrograde Gas

Es un 7idrocar&"ro gaseosopor encima de la presin critica, y a medida $ue

l i di i d l id l i i t di & l id


155/177

la presin disminuye condensa l$uido en el yacimiento, pero dic&o l$uido se

eapora nueamente! En espaJol se conoce como gas retrgrado o gas

condensado!

El as en super%icie es muy rico en *idrocar&"ros intermedios! Ri .s de G!200


156/177

El as retrrado, al estar m.s

all. de la presin crtica seencuentra como as en el

yacimiento! 1 medida $ue la

presin comiena a descender y

alcana la presin de roco,

aparece crudo condensado!

ara o#tener la mayor cantidad de l$uido, el as retrrado es contenido en

unos recipientes cerrados )separadores* $ue tra#a(an a una presin y

temperatura ptima!

0resin

Temperatura

P"ntoCrtico

del$uido

5

40 20

0

0

G

2


157/177


158/177

#iagrama de $ase del Wet Gas

4500


159/177

a Anica %orma de o#tener

condensado de un as &Amedo

es mediante el uso de

separadores a una presin y

temperatura determinadas!

El tratamiento del as DAmedo es muy similar al as retrrado pues elo#(etio principal es el o&tener la mayor cantidad del li!"ido!

El as se almacena en tan$ues cilndricos o es%'ricos!

del$uido

50 5

0

0resin

HpsiI

Temperatura

P"ntoCrtico 2

2500

0


160/177

Dry Gas

El gas secoo dry gascontiene principalmente etano y alunos &idrocar#uros

intermedios


161/177

intermedios! etano!

1 este tipo de as tam#i'n se le conoce como as po#re o gas nat"ral!

9>Ri ===

? 1B ===

:oi ===

D3 esados enos de 0,76

3olor ===

#R? GA+

#iagrama de $ase del Dry Gas

4500


162/177


163/177

Comparacin

a %orma de los diaramas de %ase para los cinco di%erentes tipos de crudo se


164/177

p p

muestra en la r.%ica! Dacia la derec&a a"menta la cantidad de

*idrocar&"ros pesados, mientras $ue &acia la i$uierda lo &acen los*idrocar&"ros livianos!

Temperatura

0resin

:lack >il

1ceite Col.til

9as Retrrado9asDAmedo

9as


165/177


166/177


167/177


168/177

C" e# )#u"en a "e!"ad desde e# %aci"ienta# tanque de a#"acena"ient, a #a !ec-$!ca de#)#u"en de +!"acin se #e n"(!a +act! de"e!"a/ E1e"$#: Si un (a!!i# de $et!#e en e#


169/177

"e!"a/ E1e"$#: Si un (a!!i# de $et!#e en e#%aci"ient cuand ##e&a a# tanque de a#"acena1eacusa s#a"ente J'HJ (a!!i# de #-quid' est quie!edeci! que a "e!"ad JHJ 4 / Q su +act!)#u"*t!ic de +!"acin es 8'JJJ'HJ 8'4


170/177


171/177


172/177

Qaci"ients de Gas= Pet!#e: Ests %aci"ientsc!!es$nden a acu"u#acines de $et!#e quetienen una ca$a de &as en #a $a!te "0s a#ta de #at!a"$a/ La $!esin e1e!cida $! #a ca$a de &as


173/177

$ $ 1 $ $ &s(!e #a de# $et!#e' !e$!esenta e# Mecanis"que cnt!i(u%e a# 3u1 natu!a# de# $et!#e acia #asu$e!fcie a t!a)*s de #s $,s/ Cuand (a1a #a$!esin % e# $et!#e %a n $ueden su(i!es$nt0nea"ente' se $uede in%ecta! &as desde #a

su$e!fcie a #a ca$a de &as' au"entad cn e## #a$!esin % !ecu$e!and )#"enes adicina#es de$et!#e' sie"$!e % cuand td e# $!ces se!ea#ice dent! de # esta(#ecid/

Qaci"ients de Cndensad/ Aqu- #s id!ca!(u!sest0n en estad &ases' $! ca!acte!-sticases$ec-fcas de $!esin' te"$e!atu!a % c"$sicin/E# &as esta "e,c#ad cn t!s id!ca!(u!s

#-quids/ Du!ante #a $!duccin de# %aci"ient' #a$!esin dis"inu%e % $e!"ite que e# &as secndense en $et!#e #-quid' e# cua# a# uni!se en+!"a de $e#-cu#a a #as $a!edes de #s $!s queda

t d d t -d E t d

Qaci"ients de Gas Sec/ En ests %aci"ients e#&as es e# $!duct $!inci$a#/ Sn %aci"ients quecntienen id!ca!(u!s en +ase &asesa' % a# se!$!ducids si&uen siend &ases' a $esa! de #s


174/177

$ & & ' $ca"(is de $!esin % te"$e!atu!a/ E# &as se&ene!a $! #a accin de un $!ces de e


175/177


176/177

5as-uete o em$u(e %e g&s

En este ti$ de %aci"ient' (a1 #as cndicines!i&ina#es de $!esin % te"$e!atu!a' e


177/177

A# $ne! e# $, a $!duci! cnt!#ada"ente' #a

di+e!encia ent!e #a $!esin de# %aci"ient % #a$!esin en e# ca(e,a# de# $, 6$!esin de 3u1;ace que e# $et!#e % e# &as disue#t en *ste##e&uen a #a su$e!fcie/ Gene!a#"ente' e# cnt!# de#

)#u"en de 3u1 en #a su$e!fcie se ace "ediante#a insta#acin de un est!an&u#ad! !educt! dedi0"et! de #a tu(e!-a de $!duccin en e# ca(e,a#de# $,/Este dis$siti) $uede se! de# ti$ &!adua(#e de#ti$ f1 E# !ifci $uede tene! un di0"et! de J 4

Ing. Del Gas natural

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