Producción de petróleo y gas: exploración, separación, deshidratación y transporte

Etapas en la Producción de Petróleo y Gas

La producción de petróleo y gas natural es un proceso complejo que se divide en varias etapas fundamentales, desde la exploración inicial hasta la comercialización final.

Etapa Inicial: Exploración y Extracción

Esta fase incluye las tareas de exploración y extracción necesarias para acceder a las cuencas petroleras. La exploración del suelo requiere tecnologías adecuadas y modernas para identificar yacimientos. Una vez confirmada la existencia de petróleo, se instala la infraestructura necesaria para su extracción.

Etapa de Procesamiento: Refinación y Separación

Se lleva a cabo en refinerías y destilerías. Casi la totalidad del crudo se utiliza en la producción de combustibles. En esta etapa, también existen plantas separadoras de gas y petróleo, cruciales para el acondicionamiento inicial de los hidrocarburos.

Etapa de Transporte: Distribución de Crudo y Gas

En esta fase, el gas y el crudo se trasladan hacia las refinerías mediante gasoductos y oleoductos, luego a las industrias y, finalmente, a las estaciones de servicio. El traslado se realiza principalmente de dos maneras: en buques petroleros o en camiones cisterna.

Etapa de Comercialización: Del Producto al Consumidor

El petróleo se comercializa en estaciones de servicio, mientras que el gas se envasa en garrafas para su consumo doméstico e industrial.

Producción en Boca de Pozo

Esta producción es la que resulta medida después de que el hidrocarburo ha pasado el proceso de acondicionamiento en una planta generalmente adyacente al pozo. El pozo, entonces, producirá lo que se considera producción fiscalizada a efectos de regalías, participaciones, patentes y tributos.

Tratamiento de Hidrocarburos

Separación de Gases y Petróleo

Un separador es un recipiente diseñado para dividir los fluidos del pozo en gas y líquido (petróleo y emulsión). Un separador de dos fases puede ser horizontal, vertical o esférico. El líquido sale del recipiente por el fondo a través de una válvula de control de nivel o de descarga. El gas sale por la parte superior del recipiente y pasa a través de un extractor de niebla para eliminar las pequeñas gotas de líquido del gas.

Los separadores se pueden clasificar según su presión operativa:

• Unidades de baja presión: Manejan presiones de 10 a 180 psi.
• Separadores de media presión: Operan de 230 a 700 psi.
• Unidades de alta presión: Manejan presiones de 975 a 1500 psi.

La segregación gravitacional es la fuerza más importante durante la separación, lo que implica que el fluido más pesado se decanta en el fondo y el fluido más ligero se eleva hacia la superficie. Asimismo, dentro del recipiente, el grado de separación entre el gas y el líquido dependerá de la presión operativa del separador, el tiempo de residencia de la mezcla de fluidos y el tipo de flujo. El flujo turbulento facilita la liberación de más burbujas que el flujo laminar.

Proceso de Separación Gas-Líquido

La separación de petróleo y gas es una operación rutinaria y necesaria en todo campo de producción de hidrocarburos. Cuando la presión en cabeza de pozo es alta y el yacimiento es de petróleo ligero o de gas condensado, adquiere mayor importancia la necesidad de contar con un sistema de separación eficiente que maximice la producción de hidrocarburos líquidos.

Deshidratación de Crudos

Es el proceso mediante el cual se separa el agua asociada con el crudo, ya sea en forma emulsionada o libre, hasta reducir su contenido a un porcentaje previamente especificado. Generalmente, este porcentaje es igual o inferior al 1% de agua. Una parte del agua producida por el pozo petrolero, llamada agua libre, se separa fácilmente del crudo por acción de la gravedad, tan pronto como la velocidad de los fluidos es lo suficientemente baja. La otra parte del agua está íntimamente combinada con el crudo en forma de una emulsión de gotas de agua dispersas en el aceite, conocida como emulsión agua/aceite (W/O).

Transporte de Hidrocarburos

El transporte de fluidos de petróleo desde el campo de producción hasta el cliente requiere de una cadena de sistemas compleja, que incluye redes de tuberías, camiones cisterna, vagones cisterna de ferrocarril, buques, o una combinación de estos medios.