UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO FACULTAD DE INGENIERA PROGRAMA DE ESTUDIO

INGENIERA DE PRODUCCIN DE GAS NATURAL

1075
Clave

7, 8
Semestre

06
Crditos

Explotacin del Petrleo Departamento

Ingeniera Petrolera Carrera(s) en que se imparte

Asignatura: Obligatoria Optativa X

Horas: Tericas Prcticas 3.0 0.0

Total (horas): Semana 16 Semanas 3.0 48.0

Fecha: 25 de febrero, 4 y 17 de marzo, y 16 de junio de 2005 12 de agosto de 2005

Modalidad: Curso Seriacin obligatoria antecedente: Ninguna Seriacin obligatoria consecuente: Ninguna

Consejo Acadmico del rea de las Ciencias Fsico Matemticas y de las Ingenieras

Objetivo(s) del curso: El alumno comprender y aplicar la Ingeniera de produccin de gas natural analizando el origen, exploracin, explotacin, manejo, distribucin y almacenamiento de Gas Natural. Conocer las propiedades del gas describiendo el comportamiento de fase desde un punto vista cualitativo y cuantitativo empleando equilibrio lquido-vapor. Identificar las operaciones de separacin de un sistema gas y lquido y las etapas de separacin, as como los procesos para eliminar sustancias contaminantes. Entender los sistemas gas-agua y los procesos de deshidratacin. Describir los procesos de desulfurizacin del gas natural (absorcin y adsorcin). Entender el flujo estacionario de gas y los flujos multifsicos gas-liquido. Finalmente, ser capaz de conocer y disear los tipos de compresores y su seleccin as como aprender los tipos de medidores y medicin de gas explicando los sistemas de almacenamiento y transporte del fluido.

Temario
NM. NOMBRE HORAS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Gas natural. Origen y desarrollo. Comportamiento de fases. Propiedades de los gases naturales. Separacin gas liquido. Sistemas gas-agua y proceso de deshidratacin. Procesos de desulfurizacin. Flujo estacionario de gas a travs de tuberas.

2.0 4.0 4.0 4.0 7.0 6.0 6.0

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8. 9. 10. 11.

Flujo multifsico gas-lquido. Compresin del gas. Medicin del flujo de gas. Almacenamiento de gas y transporte

4.0 4.0 3.0 4.0 48.0

Prcticas de laboratorio Total

0.0 48.0

Gas natural origen y desarrollo Objetivo: El alumno conocer el origen de las acumulaciones de gas natural conociendo los mtodos de exploracin, delimitacin y desarrollo, incluyendo la explotacin y los sistemas de procesamiento en superficie. Contenido: 1.1 Introduccin a la ingeniera de produccin de gas natural. 1.2 Gas natural: origen de fuentes de gas natural 1.3 Otras fuentes de combustibles gaseosas. 1.4 Exploracin de yacimientos de gas natural 1.5 Produccin de gas natural 1.6 Sistemas de procesos para gas natural 1.7 Ejercicios para resolver

Comportamiento de fases Objetivo: El alumno conocer el comportamiento cualitativo y cuantitativo del comportamiento de fase realizando equilibrios liquido-vapor. Contenido: 2.1 Introduccin. 2.2 Comportamiento de fase cualitativo de Hidrocarburos. 2.3 Comportamiento de fase cualitativo con equilibrio liquido-vapor. 2.4 Pronsticos del comportamiento de fase. 2.5 Aplicaciones. 2.6 Ejercicios para resolver

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Propiedades de los gases naturales Objetivo: El alumno conocer las propiedades de los gases naturales as como diferentes mtodos para su calculo. Contenido: 3.1 Introduccin. 3.2 Ecuaciones de estado, gases ideales y gases reales 3.3 Determinacin de la presin crtica y la temperatura crtica. 3.4 El factor de compresibilidad del gas z. 3.5 Propiedades relacionadas con el factor z. 3.6 Compresibilidad de gases. 3.7 Viscosidad de gases. 3.8 Calor especifico para gases hidrocarburos. 3.9 Ejercicios para resolver.

Separacin gas-lquido Objetivo: El alumno conocer las operaciones de separacin de gas y liquido para eliminar los lquidos libres (aceite crudo, condensados hidrocarburos, agua) y los slidos entrampados. Conocer las etapas de separacin incluyendo la recuperacin de vapores de hidrocarburos condensados, el limpiado de las corrientes de gas y de aceite despus de la separacin, el proceso de deshidratacin para eliminar el agua de vapor condensado del gas y la eliminacin de contaminantes tales como cido sulfhdrico. Contenido: 4.1 Introduccin. 4.2 Equipos de separacin. 4.3 Tipos de separadores. 4.4 Principios de separacin. 4.5 Factores que afectan la separacin. 4.6 Diseo del separador. 4.7 Etapas de separacin. 4.8 Separacin a baja temperatura. 4.9 Limpieza del gas. 4.10 Clculos flash. 4.11 Ejercicios para resolver.

Sistemas gas-agua y proceso de deshidratacin Objetivo: El alumno entender los sistemas gas-agua as como la formacin de los hidratos de gas. Asimismo conocer los diferentes procesos de deshidratacin del gas natural. Contenido: 5.1 Introduccin. 5.2 Contenido de agua en gases naturales. 5.3 Hidratos del gas. 5.4 Inhibicin de hidratos por inyeccin aditiva. 5.5 Deshidratacin por absorcin. 5.6 Deshidratacin por adsorcin.

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5.7 Deshidratacin por expansin con refrigeracin. 5.8 Ejercicios para resolver

Procesos de desulfurizacin Objetivo: El alumno describir los diferentes procesos de desulfurizacin de los gases naturales tales como procesos de absorcin y qumicos. Contenido: 6.1 Introduccin. 6.2 Procesos de eliminacin. 6.3 Procesos de endulzado en estratos slidos. 6.4 Procesos de absorcin fsicos. 6.5 Absorcin qumica. Los procesos alkanol-amina. 6.6 Absorcin qumica. Los procesos carbonatados. 6.7 Ejercicios para resolver

Flujo estacionario de gas a travs de tuberas Objetivo: El alumno conocer las ecuaciones fundamentales de flujo de gas a travs de ductos bajo un rgimen de flujo estacionario. Contenido: 7.1 Introduccin. 7.2 Fundamentos del flujo de gas. 7.3 Flujo vertical e inclinado de gas en una sola fase. 7.4 Flujo de gas sobre terreno montaoso 7.5 Flujo de gas a travs de restricciones 7.6 Perfil de temperaturas en sistemas de gas fluyendo 7.7 Ejercicios para resolver

Flujo multifsico gas-lquido Objetivo: El alumno conocer mtodos para estudiar sistemas de dos fases y en flujo multifsico, as como la determinacin de la carga de lquido en pozos productores de gas natural. Contenido: 8.1 Introduccin. 8.2 Mtodo aproximado para sistemas de dos fases. 8.3 Flujo multifsico. 8.4 Carga de lquido en pozos de gas. 8.5 Ejercicios para resolver.

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Compresin del gas Objetivo: El alumno conocer los tipos de compresores as como su seleccin. Ser capaz de explicar los procesos de compresin y disear compresores reciprocantes, centrfugos y rotativo. Contenido: 9.1 Introduccin. 9.2 Tipos de compresores. 9.3 Seleccin del compresor 9.4 Procesos de compresin. 9.5 Diseo fundamental del compresor. 9.6 Diseo de compresores reciprocantes. 9.7 Diseo de compresores centrfugos. 9.8 Diseo de compresores rotativos.

10 Medicin del flujo del gas Objetivo: El alumno aprender los fundamentos y tipos de medidores de flujo de gas. De igual manera conocer diferentes tipos de mediciones del flujo. Contenido: 10.1 Introduccin. 10.2 Fundamentos de medicin. 10.3 Mtodos de medicin. 10.4 Mediciones de orificio. 10.5 Otros tipos de medicin. 10.6 Ejercicios para resolver.

11 Almacenamiento de gas y transporte Objetivo: El alumno explicar los diferentes sistemas de almacenamiento de gas natural y ser capaz de realizar clculos con flujo estacionario y transitorio en tuberas y en redes de tubera finalizando con anlisis econmicos Contenido 11.1 Introduccin. 11.2 Sistemas de almacenamiento. 11.3 Flujo estacionario en sistemas simples de tuberas. 11.4 Flujo estacionario en redes de tuberas. 11.5 Flujo transitorio en tuberas. 11.6 Soluciones aproximadas para flujo transitorio. 11.7 Anlisis econmico en tuberas 11.8 Ejercicios para resolver.

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Bibliografa bsica: LEE, A.J. y Wattenberger, R.A Gas Reservoir Engineering Texas SPE Textbook Series, SPE, Richardson, 1996 Vol 5 KUMAR, S Gas Production engineering Contributions in Petroleum Geology and Engineering Gulf Publishing Company, 1987 vol. 4 Gas Processors Suppliers Association. Engineering 9th edition Tulsa, Oklahoma Data Book, 1981 (5th revision) Gpsa BEGGS, H.D. Gas Production Operations. Oil and gas. Oklahoma Consultants, International, inc. Tulsa, 1984, 287 p. CRAFT,B.C., Holden, W.R., y Graves, E.D., Jr: Well Design: Drilling and Production New Jersey Prentice-hall Inc., Englewood Cliffs, 1962 ,571 p. IKOKU, C.U.: Natural Gas Production Engineering, New Jersey John Wiley, Sons Inc., 1984, 517 p. ED MISTER, W.C. y Lee, B.I. Applied Hydrocarbon Thermodynamics 2a. edition Houston, Texas Gulf Publishing Company, 1984, 233 p. Vol.1 KATZ, D.L., et al Handbook of Natural Gas Engineering New York McGraw-Hill Book Co., Inc., 1959, 802 p.

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ECONAMIDES, Michael J. et al. Petroleum Production Systems Upper Saddle River, New Jersey Prentice Hall, 1962 ALLEN, Thomas O. and Alan P. Roberts Production operations well completions work over and stimulations OGCI, Tulsa, 1968 Sugerencias didcticas: Exposicin oral Exposicin audiovisual Ejercicios dentro de clase Ejercicios fuera del aula Seminarios Forma de evaluar: Exmenes parciales Exmenes finales Trabajos y tareas fuera del aula

X X X X

Lecturas obligatorias Trabajos de investigacin Prcticas de taller o laboratorio Prcticas de campo Otras

X X

Participacin en clase Asistencias a prcticas Otras

Perfil profesiogrfico de quienes pueden impartir la asignatura Ingeniero Petrolero con mnimo 5 aos de experiencia.