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HIDROCABUROS LQUIDOS Y GASEOSOS

TIPOS DE ALMACENAMIENTOS

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Almacenamiento Subterrneo de Gas Natural

Los almacenamientos subterrneos de gas naturalsatisfacen mltiples necesidades vinculadas a la

estructura del consumo y a la situacin de los

aprovisionamientos, siendo su principal cometido,

el ajuste de los recursos gasferos al consumo es

decir la modulacin anual

l almacenamiento subterrneo de gas natural, es

un elemento fundamental para la operacin desistemas de transporte y distribucin por cuanto

les confiere a los mismos numerosos beneficios

t!cnicos y econmicos

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l propsito de un almacenamiento subterrneo de gas natural es

"ermitir una utili#acin muc$o ms $omog!nea d! los sistemasde transporte durante los perodos de muc$o trnsito de gas en

el invierno%

"osponer o reducir obras de refuer#o%

&ontar con mayor seguridad en el suministro de gas en caso dedificultades de aprovisionamiento%

'ncrementar las ventas cuando crece la demanda especialmente

en los meses de invierno

(educir las mermas de produccin por menor demanda de gasen el perodo estival

'ncrementar la recuperacin de petrleo en yacimientos semi

agotados

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)ipos de Almacenamiento Subterrneos de Gas Natural

(eservorios en *edios "orosos+acimientos depletados de petrleo o gas

natural

&apas Acuferas(eservorios *inados

&avernas (ocosas

&avernas o mantos salinos

*inas abandonadas

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Yacimientos Depeta!os

*s comn y bajo costo de desarrollo, operacin y

mantenimiento% La trampa est creadaSe dispone de datos geolgicos y de reservorio necesario

proveniente de operaciones de eploracin y produccin de

$idrocarburos para predecir el comportamiento del

almacenamiento

La produccin de gas a-ade recuperacin etra de petrleol gas .ue permanece an en el reservorio se puede usar como

parte integrante del colc$n y el tiempo .ue se necesitara en

otra circunstancia para el gradual despla#amiento de agua de un

$ori#onte podr disminuirse en forma ms acelerada y no

demorar el desarrollo del reservorio de almacenamiento%La inyeccin y etraccin de gas natural puede variar

dependiendo de las instalaciones de superficie

"resin de trabajo definida

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Capas Ac"#$e%as

istencia de trampa con suficiente rea etensin

spacios vacos en forma de poros o fisuras

Suficiente permeabilidad &aproc/ es crtica

Adecuado rango de profundidad, ideal entre 012 3

4522 metros de profundidad, pudiendo alcan#ar los

5122metros

(e.uiere baja presin diferencial entre el

reservorio y gasoducto cuando son po#os profundos&onocer el comportamiento del agua en el reservorio

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studio de 6actibilidad

Simulacin (eservorio con los resultados de la

eploracin &apacidad total de almacenamiento

de gas (elacin 7or/ing gas 8 cus$ion gas

Nmero y ubicacin de po#os

produccin8inyeccin y observacin&apacidad de po#os de produccin8inyeccin

(ango de presin para las instalaciones de

almacenamiento

9ise-o :sico y tama-o de las instalaciones de

superficie valuacin conmica preliminar

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n particular los estudios de ingeniera de

almacenamiento y las modeli#aciones digitales

permitirn precisar;La P%esi&n L#mitePim ' Pa ( G)*)H

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6rmula para determinar la capacidades

B sC$CFC>JI

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No to!o e /o"men !e *as nat"%a amacena!o es0ti

ntre el 2 y 12 H .ueda almacenado sin posibilidadde recuperacin

l porcentaje mencionado es lo .ue se llama el cus$ion

gas y es funcin de la permeabilidad ms .ue de la

porosidad

Su funcin es proporcionar la presin suficiente

para epulsar el gas til

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n general los Acuferos son ms caros .ue los

yacimientos agotados de petrleo o gass necesario un mayor testeo y desarrollo en el

tiempo

Las instalaciones de superficie deben construirses necesario el cus$ion gas

Se debe crear la burbuja de gas

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Ca/e%nas sainas

Domos !e sa3 p%e$e%enciaes

Est%atos sainos3 m-s costosos)ama-o y forma de la cavidad puede ser controlada con la

inyeccin de agua y removiendo la salmuera

Altas entregas de caudal dado .ue no $ay medio poroso y

bajo colc$n de gas

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Los %e4"e%imientos ca/es son

Sal adecuada, suficientemente pura evitando la

presencia de inclusiones insolubles

9isponibilidad de agua dulce para elliiviado

*edios para disponer la sal muera estratos de

sal son necesario entre 422 3412 metros deespesor

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Los p%incipaes p%o5emas son

&olapsar el reservorio

La caverna debe ser peridicamente liiviada

sto toma un tiempo mnimo de 0 a 45 meses el

retiro del agua%

Los estratos salinos no son generalmente puros y

son de 5 a veces ms costosos .ue los demas

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Minas A5an!ona!as 6 Rocas E.ca/a!asKso de minas abandonadas de carbn

cavaciones en arcillas y granitosSe deben dejar pilares a fin de evitar desmoronamientos del tec$o

La capa impermeable debe estar a una profundidad no menor a

2 metros

Se usan para almacenar gas licuadoLa operacin es a baja presin y la etraccin re.uiere

compresin

9epsitos caros debido a la potencial p!rdidas a trav!s de fisuras

y po#os mineros*uy pocos en operacin%

n caso de fallas o fracturas las mismas deben ser selladas con

cemento

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)odo almacenamiento subterrneo de gas natural re.uiere

la evaluacin de tres componentes

alorar el mercado y los clientes;Almacenamiento o alternativas

valuacin de reservorios de

almacenamientocosto de servicio por almacenamiento

&ostos corrientes son de 2,4 a 2,1 M por m

valuacin de opciones&osto de servicio para cada alternativa, el

costo de servicio promedio 2,51 M por m

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Compa%an!o estos aspectos e ca%*a!o% opta%- po%

Ampliar la capacidad contratadaKtili#ar combustibles l.uidos en los das de

corte

Ktili#ar los servicios de almacenamientosubterrneo de gas natural

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Las pantas !e LNG se as p"e!e casi$ica% en

"lantas de base para transporte martimo

No re.uieren instalaciones de vapori#acin% "oseen

instalaciones y muelles de carga a barcos y la capacidad es

funcin de la cantidad de barcos y tiempo de viaje

"lantas de peac/ s$avingSon de bajo caudal de licuacin reali#ado en los meses de

bajo consumo y re.uieren plantas de vapori#acin para

abastecer los das pico de consumo

"lantas de recepcin de transporte martimo"oseen capacidad acorde con el trfico martimo y poseen

gran capacidad de vapori#acin continua% "ueden tener

instalaciones de fraccionamiento de gas licuado

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Pantas !e Peac, S7a/in* 8LNG

tro m!todo utili#ado por muc$os pases para prever

y ajustar la demanda, son las plantas de

almacenamiento de gas natural licuado, para poder

satisfacer la demanda frente a pico de consumos

imprevistos, como por ejemplo disminucionesbruscas de temperatura% n general son pe.ue-as

plantas cuya capacidad de almacenamiento suele ser

del orden de los >2 a 422%222 mde l.uido en las

.ue se lica el gas a lo largo del verano para refor#ar

el abastecimiento de las redes durante el invierno

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P%incipa componente !e *as nat"%a es e metano

9ado su menor peso molecular es difcilmantenerlo en estado l.uido

La temperatura crtica del metano es de 3>5,1 J&

y la tensin de vapor para esa temperatura es de01,> atmsfera

Si se desea almacenar el metano a presin

atmosf!rica la temperatura de enfriamiento debeser de34O4 J&

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Almacenaje criog!nico

n general la licuefaccin del gas natural se reali#a

en un intercambiador de placas aleteadas de

aluminio el cual utili#a para refrigerar el gas, las

frigoras cedidas por la me#cla de refrigerantes enel proceso de epansin 3 compresin de la misma%

La me#cla de refrigerante est compuesta por una

proporcin adecuada de metano, etileno, propano,iso3butano, iso3pentano y nitrgeno, ajustada

mediante ensayo cromatogrfico%

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Almacenaje criog!nico

ste m!todo permite reducir el volumen del gasnatural de O22 a 4

No debe contener $umedad a efectos de evitar la

formacin de $idratos

No debe contener &5 .ue se solidificara

l contenido de N debe ser menor al 1H por ser ms

difcil de licuar

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l tan.ue de almacenamiento

9oble pared metlica; una c$apa eterna de acero

al carbono y otra interna en c$apa de acero al =H

de Ni

l tec$o es doble y el interno es de aluminio

l aislamiento consiste en fibras de vidrio, perlites

y foamglassQ l aislamiento se encuentra entre los

espacios eternos e internos; pared, tec$o y piso

l foamglass se encuentra debajo del piso deltan.ue, resistente para soportar el peso

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Pe%ites

La perlite es un granulado de origen mineral

volcnico de muy baja densidad y alto porcentaje

de volmenes vacos y muy bajo coeficiente de

conductibilidad t!rmical material resulta de un proceso de molido y

epandido para .ue estallen los pe.ue-os poros

ocupados por vapor

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Sistema de Llenado y misin

Sistema de llenado puede $acerse por la partesuperior e inferior del tan.ue para mantener la

uniformidad del LGN

9urante la emisin el LGN es enviado mediante

un conjunto de bombas in3tan/ a los

vapori#adores para inyectarlo posteriormente a la

red de distribucin previa compresin

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l grado de enfriamiento .ue debe alcan#arse para almacenar a presin

atmosf!rica est dado por el punto de ebullicin normal del productoPa%a ot%os p%o!"ctos se tienen as si*"ientes tempe%at"%as3 J& 9::utano 2%1 4

"ropano 305 3 00 Rtano 3>= 45>

tileno 342 3 410

*etano 34O4 351=

igeno 34> 35=Nitrgeno 34=O 352

?idrgeno 351 3 05

?elio 35O= 3015

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l almacenaje a bajas temperaturas

de L"G

Se trata de un tipo de almacenaje en tan.uesa baja presin, puesto .ue precisamente para

ello se recurre a las bajas temperaturas%

n cuanto a su forma pueden ser esf!ricos ocilndricos $ori#ontales, si se prev!n

presiones superiores a la atmosf!rica, del

orden de algunas libras por pulgada

cuadrada, o cilndricos verticales de gran

dimetro si se operan a presiones atmosf!rica

y para grandes volmenes

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n el almacenaje con presin como el GL" pueden usarse en dos

tipos de tan.ues

Las formas .ue mejor se adaptan por su resistencia es la esfera%"ara grandes volmenes por ra#ones constructivas se adopta la

forma cilndrica

l espesor de pared para una esfera y una para un cilindro de

dimetro igual es la mitad en la esfera .ue para el cilindroes$e%a ' P);D

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Almacenamiento de "etrleo

l petrleo producido en po#os es almacenado en

tan.ues para luego ser bombeado a las lneas de

transporte

l tama-o del tan.ue depender del volumen

producidoSi un LA&)

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Los tan.ues de petrleo son cilndricos y operan cerca de

la presin atmosf!ricaGrandes tan.ues tienen un tec$o flotante .ue se mueven

$acia arriba o abajo con el nivel de l.uido para minimi#ar

la p!rdida de vapores

*uc$os tan.ues estn e.uipados con sistemas de

recuperacin de vapores para captar los $idrocarburos .ue

se evaporan desde el petrleo y .ue de otra manera son

perdidos en la atmsfera(a#ones econmicas, ambientales o ambas pueden llevar

al uso de sistemas de recuperacin de vapores,

dependiendo del rea y de la cantidad de vapores perdidos

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l dise-o de tan.ues implica consideraciones .ue incluye

'ntegridad en la funcionesSeguridad

*antenimientos re.ueridos

peracin eficiente

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&lasificacin de tan.ues segn su forma de construccin o su uso

)an.ues de produccin .ue representan el puntode inicio para .ue el petrleo ingrese a los

oleoductos

)an.ues de almacenamiento .ue estndise-ados para el almacenamiento y

manipulacin de grandes volmenes de petrleo

y gas

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"ara la construccin de los mismos se emplean

Lminas de acero de distintos espesores conforme su posicin

relativa en la estructura del tan.ueLas pie#as se sueldan entre si conforme a normas de

construccin .ue garanti#an la integridad y posterior

funcionamiento del almacenaje

Los tan.ues soldados estn dise-ados para soportar presiones

internas del orden de 2,41 a 2,12 Ig8cm5y se $an construido

$asta 512%222 mde capacidad

&uando se trata del almacenamiento de gases licuados .ue

deben conservarse a presin y temperatura distintas a la

atmosf!rica normal, la construccin como as tambi!n los

materiales a emplear, re.uieren para cada caso un prolijo

estudio t!cnico