Un condensado de gas natural es una mezcla líquida de “ hidrocarburos ligeros” obtenida por condensación de ciertos gases naturales sin procesar (se dice que el gas sin procesar es gas sin procesar en inglés). Este condensado es una mezcla de hidrocarburos tipo C 5hasta C 8(es decir, de 5 a 8 átomos de carbono por molécula).
Es volátil , ligero ( densidad API cercana a 80) e inestable; entre países, estos condensados están o no incluidos en las estadísticas de producción de petróleo , incluso cuando son similares y a menudo se venden como "crudo ligero" .
Este condensado también se denomina a veces "líquido de pozo de gas natural", "pentano plus", "C5 +". Los angloparlantes también lo llaman " gas de goteo " o " gasolina natural " (literalmente "gasolina natural"), porque contiene hidrocarburos cuyo punto de ebullición es cercano al de la gasolina .
Un condensado de gas natural también puede incluirse en la categoría de " condensados de arrendamiento " (una categoría de condensados que incluye todos los pentanos e hidrocarburos más pesados que estos últimos, pero que también puede designar condensados resultantes del gas formado en ciertos yacimientos de petróleo , conocidos como " gas asociado ”), que dan un hidrocarburo líquido condensado, generalmente luego mezclado con aceite).
Algunas definiciones aún no son consensuadas (gas húmedo por ejemplo), pero algunos autores distinguen más claramente los diferentes tipos de gas.
Además del gas seco (que no forma una fase líquida en condiciones de producción), la literatura especializada utiliza los siguientes nombres:
El gas que produce condensado puede provenir de muchos tipos de pozos y el examen de un diagrama de fases ayuda a clasificar estos gases.
El condensado se forma in situ , dentro del reservorio geológico (en la propia “roca de almacenamiento”). Los geólogos o las compañías petroleras hablan entonces de un "sistema retrógrado" porque estos condensados son una fuente del llamado líquido "retrógrado". Este líquido es un hidrocarburo ligero que aparece como resultado de la “disminución de la presión isotérmica” (cf. cricondentherm ).
El hidrocarburo líquido se condensa en los poros de la roca cuando la extracción mediante perforación crea una caída de presión allí. Permanece inmóvil allí mientras el gas puede moverse allí (Cf. Ley de Darcy , leyes de la termodinámica ). Sin embargo, esto no es cierto cerca del punto de perforación; Allí, el condensado se forma en mayor cantidad, sobresatura la roca y luego puede ser aspirado con el gas. Los modelos sugieren que del 15 al 20% de un tanque típico (si el tanque no está a una temperatura cercana a la presión del punto de regasificación) puede contener condensados. Estos condensados no se pueden recuperar mediante métodos de extracción convencionales. Pero pueden serlo si mantenemos o introducimos suficiente presión en el depósito para mantener el fluido en un estado monofásico (esto es " recuperación mejorada "). Esto generalmente se hace inyectando gas en él o inyectando agua superficial en él, posiblemente con la salmuera traída con petróleo o gas cuando este es el caso. Inyectar una cantidad suficiente de ácido en el depósito también puede aumentar el rendimiento del pozo. El ácido agranda así los poros de la roca (para rocas carbonatadas ).
Es un producto volátil , inestable e inflamable . Su presión de vapor saturado es intermedia entre la de un condensado de gas natural y el gas licuado de petróleo (GLP o GLP en Bélgica).
En términos de calidad para la química del carbono o para el mercado de combustibles , corresponde a un aceite extremadamente liviano, de alto valor económico (da gasolina y nafta y genera solo una pequeña cantidad de residuos). Puede mezclarse con hidrocarburos más pesados para producir gasolina comercial.
La pureza de su fuente varía mucho según la naturaleza geológica del depósito (cf. origen orgánico del gas y tipo de matriz de roca en el depósito). El gas extraído y sus condensados están más o menos "limpios". Su composición también varía según la profundidad (y la presión que generalmente depende de ella).
Ils peuvent contenir de l'eau (souvent fortement chargée de sels) des impuretés (dont CO 2 et du soufre sous forme de H 2 S, mai aussi de l' azote , de l' hélium , un peu d'hydrogène ou d' argon , et parfois des impuretés métalliques dont du mercure , plus rarement du plomb et du zinc (dans le cas du réservoir profond d'Elgin par exemple) ou encore des métalloïdes ( arsenic typiquement). Certaines de ces impuretés quand elles sont présentes en quantité importantes peuvent être source de problèmes de condensation rétrograde (formation de gouttelettes ou d'apparition de cristaux remontés par le débit de flux. Ils peuvent causer la formation d' entartrement des puits et des conduites. Certains de ces tartres sont parfois difficiles à contrôler ou Limpiar.
Los “condensados” son la fracción ligera pero líquida a temperatura y presión ambiente de ciertos depósitos; En cuanto al peso de las moléculas, contienen hidrocarburos que van desde el pentano (C 5 H 12 ) al heptano (C 7 H 16 ) o al octano (C 8 H 18 ).
Están asociados con grandes depósitos de gas natural , pero a veces también con "gas asociado" producido abundantemente por ciertos campos petroleros.
El mercado de condensados de gas natural está en auge, tanto para uso "doméstico" (especialmente en los países de la OPEP ) como para exportación. Es el producto cuya producción y venta aumentó más rápidamente en los países de la OPEP (duplicándose entre 1995 y 2010).
Este "gas natural" ( gasolina natural ) tiene un octanaje demasiado bajo para reemplazar directamente la gasolina comercial destinada a los motores de los automóviles modernos. Debe mezclarse con hidrocarburos ligeramente más pesados.
Estos condensados también se combinan cada vez más con etanol (en el caso del superetanol E85, por ejemplo, el contenido de octano final es lo suficientemente alto como para ser utilizado fácilmente en vehículos de combustible flexible .
Son muy diversos, pero estos condensados se producen a partir de campos de gas no convencionales perforados cada vez más. Los depósitos están ubicados en los continentes o en alta mar , generalmente debajo de la plataforma continental , como en el Mar del Norte o en el sudeste asiático (por ejemplo: a una profundidad de 5.664 metros por la subsidiaria, Total E&P Borneo (subsidiaria de Total) y sus socios en el Bloque B en la costa de Brunei ; el pozo más profundo perforado en Brunei, que en 2010 produjo 10 millones de pies cúbicos de gas y 220 barriles por día de condensado)).
La contabilidad internacional de estos productos es delicada. De hecho, su definición ha cambiado con el tiempo y ha variado de un país a otro.
De 1990 a 2010 , estos condensados se comercializaron cada vez más, ya sea mezclados con petróleo, o con productos derivados del petróleo, o directamente como "condensados" o "crudo muy ligero" , estos condensados están formalmente excluidos de los objetivos y cuotas de crudo producción de la OPEP.
Sin embargo, en 2010 todavía no estaban incluidos en las cuentas oficiales de “productos del petróleo” de los países de la OPEP (y por lo tanto no estaban sujetos a cuotas de producción). Mientras que en la mayoría de los demás países productores, se los consideraba parte integrante del suministro de petróleo crudo (" suministro de petróleo crudo ") y generalmente se incluían en la contabilidad de los productos del petróleo. Por tanto, un reglamento europeo de22 de octubre de 2008encuadra las estadísticas de energía. Define el petróleo como "Aceite mineral de origen natural compuesto por una mezcla de hidrocarburos e impurezas asociadas, por ejemplo azufre. Existe en fase líquida en condiciones normales de temperatura y presión y sus características físicas (densidad, viscosidad, etc.) son extremadamente variables. Esta categoría también incluye condensados extraídos de gases asociados o no asociados en campos y perímetros de operación cuando estos se mezclan con crudo comercial " mientras que los LGN son " Los LGN son hidrocarburos líquidos o licuados obtenidos del gas natural en plantas de separación o tratamiento de gas. Los líquidos de gas natural incluyen etano , propano , butano ( butano normal e isobutano ), pentano e isopentano y pentanos plus (a veces denominados gasolina natural o condensado) ” . Además, la definición de "Productos primarios recibidos" es la siguiente: "Son las cantidades de petróleo crudo de origen nacional o importado (incluidos los condensados) y de LGN de origen nacional que se utilizan directamente sin haber sido procesados en una refinería de petróleo. , así como los rendimientos de la industria petroquímica que, aunque no son combustibles primarios, se utilizan directamente ” .
Cuando el "gas crudo" ( gas crudo para angloparlantes) sale a presión del pozo, la primera operación consiste en expandirlo y extraer de él por un lado el agua (más o menos cargada de sales minerales y metales), y por otro lado, los hidrocarburos condensados que se forman espontáneamente al descomprimir el gas o al enfriarlo, generalmente cerca de la salida del pozo.
En el mar, estos condensados se recuperan en la plataforma costa afuera o en una plataforma industrial cercana, si corresponde (PUQ de la plataforma Elgin en el Mar del Norte, por ejemplo).
Los demás componentes extraídos de los pozos (hidrocarburos C 1 a C 4 , dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y helio, con posibles contaminantes metálicos ( mercurio por ejemplo) forman una mezcla de gases a temperatura ambiente, que es transportada por gasoducto a una depuradora de gas. y planta de preparación antes de su inyección en la red local o transporte para exportación.
Por tanto, al final del proceso, las instalaciones se conectan a dos redes de recogida, una dedicada al gas y la otra a los condensados líquidos.
En esta planta (que puede estar cerca de los campos, o cerca de los lugares de consumo), el gas luego se deshidrata por " punto de rocío " del gas (HDP o HCDP para "punto de rocío de hidrocarburos"), luego los diversos componentes están separados. Los hidrocarburos C 2 a C 4 se venden bajo el nombre de gas licuado de petróleo (GLP y no GNL ). La mayoría de las veces, el dióxido de carbono simplemente se libera a la atmósfera, a menos que haya un usuario cercano. A veces se reinyecta en una formación subterránea ( secuestro de CO 2 ) para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero . El gas ácido se vende a la industria química o se secuestra. El helio se separa y vende, si está presente en cantidad suficiente; en algunos casos, es una adición muy importante a los ingresos del depósito.
Los condensados y el GLP tienen tal valor de mercado que ciertos depósitos se explotan solo para ellos, reinyectando el “gas pobre” (metano) cuando y cuando, por falta de salidas locales. Incluso cuando se vende la mayor parte del gas pobre, parte de él a menudo se reinyecta al campo, para ralentizar la caída de presión y, finalmente, recuperar una mayor parte del condensado y el GLP.
La otra parte (la más grande) se transporta por gasoducto o por cisterna de GNL a los lugares de consumo.
Existe una amplia variedad de campos de gas productores de “gas húmedo” en todo el mundo. Cada uno de ellos tiene su propia firma química (en términos de composición del gas) y una densidad y composición específicas del condensado. La mayoría de las veces, un gas condensado tiene una densidad entre 0,5 y 0,8 y contiene al menos;
Más allá de una determinada dosis, algunos de los componentes de los condensados son tóxicos , reprotóxicos , cancerígenos y / o mutágenos o ecotóxicos, incluso para la fauna acuática. Los metales y los hidrocarburos inducen mecanismos de toxicidad muy diferentes, pero los efectos de las toxicidades acumulativas o las sinergias tóxicas que aún no se conocen bien y son difíciles de modelar y anticipar parecen jugar, pueden ocurrir entre algunos de estos hidrocarburos y metales , incluso por sinergias entre los HAP y los oligoelementos de metales. , así como una mayor toxicidad cuando hay metilación (de mercurio por ejemplo, con producción de monometilmercurio altamente tóxico y bioasimilable).
La 6 de enero de 2018, el MT Sanchi ( petrolero tipo suezmax , que navega bajo bandera panameña de conveniencia, perteneciente al armador petrolero iraní NITC , que transporta para Hanwha Total Petrochemical [empresa de propiedad conjunta del conglomerado Hanwha y el grupo francés Total] 136.000 toneladas de condensado, chocó contra un carguero de granos de Hong Kong frente a Shanghai y se incendió. Sus treinta y dos marineros murieron. Se observaron fugas de condensado a pesar de su doble casco, y el fuego continuó durante una semana hasta el domingo.14 de enero. Hoy, el petrolero se hundió, liberando una gran cantidad de condensado, que podría afectar gravemente al ecosistema (en una región frecuentada por ballenas, tortugas y rica en peces y plancton). Al día siguiente15 de enero, una marea negra de más de 100 km 2 , se extendía a lo largo de veinte kilómetros.
Hay literalmente cientos de configuraciones posibles para este proceso. El diagrama de flujo de enfrente describe solo uno de los muchos ejemplos posibles. El flujo de gas de uno o más pozos se enfría lo suficiente como para alcanzar el punto de rocío de los hidrocarburos (in), lo que provoca la condensación del agua y gran parte del "condensado" de hidrocarburos más pesado.
La mezcla de gas seco monofásico o bifásico + agua condensada y gas condensado se transporta luego a un separador de alta presión donde se separan el agua y los hidrocarburos condensados (que flotan en el agua porque son menos densos que ella). El gas natural del separador de alta presión se puede enviar al compresor principal a un gasoducto .
A la salida del separador de alta presión, el gas condensado se libera de parte de su agua y fluye a través de una válvula automática a un segundo separador (esta vez a baja presión). La descompresión repentina del líquido después de la válvula de control provoca la vaporización parcial del condensado, llamada "evaporación instantánea" o "vaporización instantánea".
Desde allí, la fracción de gas se envía con el gas natural a través de un “ booster ” (compresor) y luego a un enfriador y al compresor de gas principal. Este último aumenta la presión de los gases provenientes de los separadores (alta y baja presión) hasta el nivel necesario para el transporte en el ducto a una unidad de refinación de gas natural. La presión final requerida depende de la longitud de la tubería que lleva el gas a la planta de tratamiento de gas donde el gas se deshidratará, desulfurizará y limpiará mejor de sus últimas impurezas. Entonces etano (C 2), propano (C 3), butanos (C 4) y pentanos (C 5) se puede separar de los hidrocarburos con un peso molecular superior a C 5 + - (conocido como C 5 + ) que pueden utilizarse como subproductos.
El agua extraída de los dos separadores (alta y baja presión) debe estar depurada (de su sulfuro de hidrógeno al menos (H 2 S) antes de que pueda desecharse o reutilizarse.
Parte del gas natural crudo se puede reinyectar en la formación geológica de donde proviene el gas para mantener la presión en el reservorio, o para almacenamiento temporal pendiente, por ejemplo, de la creación de un gasoducto.
Goteo de gas (literalmente significa "goteo de gas"); se refiere a un condensado de gas que forma una gasolina natural que se encuentra cerca de muchos pozos de gas natural y petróleo, y que es un subproducto de la extracción de gas natural. Los angloparlantes también lo conocen con los nombres de "condensat", "gasolina natural", "gas de cabeza de revestimiento", "gas crudo", "gas blanco" y "oro líquido". Este "gas de goteo" tiene usos industriales como limpiador, desengrasante y disolvente , como combustible para lámparas de queroseno o en algunas estufas o cocinas de gas, o como aditivo desnaturalizante para el alcohol (etanol) utilizado como combustible.
Algunos de los primeros motores de combustión interna , como los primeros modelos construidos por Karl Benz , y los primeros motores de aviación de los hermanos Wright usaban gasolina natural , que podía ser gas de goteo o hidrocarburos de naturaleza relacionada, destilada del petróleo crudo. El gas natural tiene un índice de octano de aproximadamente 30 a 50, lo suficiente para motores de baja compresión de principios del XX ° siglo. Desde la década de 1930, los motores mejorados y las relaciones de compresión más altas requerían gasolinas refinadas con un índice de octanaje mucho más alto, para evitar el golpeteo del motor que refleja el autoencendido (o “autoencendido”) del motor.
En los Estados Unidos, en áreas de producción de petróleo, desde la Gran Depresión , el "gas de goteo" se utilizó como sustituto de la gasolina comercial para impulsar motores o tractores rústicos. A veces, el motor funcionaba sin problemas, a veces hacía fuertes explosiones y emitía un humo fétido.
El cantante de folk estadounidense Woody Guthrie comenzó su novela autobiográfica Seeds of Man ( Man Seeds ) describiendo a su tío Jeff tratando de recuperar el " goteo de gas " en una línea de gas natural. Este gas también se menciona en La Balade sauvage , la película de Terrence Malick
Se comercializó en América del Norte en refinerías de gas y ferreterías hasta principios de la década de 1950. El gas blanco que se vende hoy en día es un producto similar, pero en realidad se produce en refinerías en las que se prohíbe la venta de benceno. Los robos de gas por goteo todavía se practicaban en la década de 1970 en los Estados Unidos. Su uso en automóviles y camiones es ahora ilegal en muchos estados, y se ha establecido su nocividad para los motores modernos (índice de octanaje bajo, calor de combustión elevado, falta de aditivos). Emite un olor particular cuando se usa como combustible, lo que permitió a la policía detectar a las personas que usan ilegalmente gas " goteo de gas ".
En los Estados Unidos, la ley ( Código de Regulaciones Federales ) asocia el nombre de goteo de gas con una mezcla de butano , pentano y hexano . El " gas de goteo " puede extraerse y utilizarse para desnaturalizar alcoholes de soplado o utilizarse como combustible.