Análisis y diagnóstico de una estación de medición de gas natural con placa de orificio - Millán Ricalde, Luis guillermo; Serna Reséndiz, Erick Salvador (My University, 2016)
Hoy en día la industria petrolera mexicana está pasando por un momento crucial, debido a la llegada de nuevos operadores petroleros, a la implementación de nuevas tecnologías y al aumento de la demanda de recursos energéticos como son el gas natural y el petróleo. Por esta razón, se han realizado cambios para mejorar la administración de los mismos, por medio de una regulación más estricta en materia de medición y control de hidrocarburos, en operaciones de extracción y comercialización. Actualmente, en México existen órganos reguladores que se encargan de establecer y hacer cumplir con los lineamientos normativos y especificaciones técnicas para una correcta medición de estos recursos. Por otro lado, estos han implementado mejoras para el adecuado uso de los sistemas de medición, con el propósito de disminuir la incertidumbre en la medición, y a su vez disminuir pérdidas económicas. Esta tesis tiene como objetivo realizar un análisis y diagnóstico de un caso basado en una estación de gas, que cuenta con un sistema de medición de cinco trenes en paralelo con elemento primario de presión diferencial tipo placa de orificio para verificar si cumple con las especificaciones de la Comisión Nacional de Hidrocarburos y con la Normatividad técnica, en caso de presentar alguna anomalía en alguna sección, se presentarán recomendaciones para que cumpla con las especificaciones aplicables y se tenga un adecuado uso del mismo. Esto se obtiene basándose en conocer los equipos de medición para gas, principalmente el medidor de prensión diferencial tipo placa de orificio, los Lineamientos Técnicos en Materia de Medición de Hidrocarburos y las Normas Técnicas en materia de medición de gas, tales como la Norma API 14 Sección 3 parte 2 y la Norma API 14 sección 3 parte 3, que proporcionan las especificaciones para el diseño dimensional de un medidor tipo placa de orificio y los cálculos para el gasto, respectivamente.
Actualmente en México se tiene una normatividad que rige el aspecto de medición de hidrocarburos establecida por la Comisión Nacional de Hidrocarburos (CNH), la cual menciona que el operador petrolero debe de contar con sistemas de medición confiables y auditables, que recuperen la información en etapas de extracción y exploración de hidrocarburos líquidos y gaseosos ya sea en pozos, baterías de separación y puntos de transferencia de custodia para su venta y exportación. Y lo más importante, estos sistemas de medición deberán cumplir con las especificaciones técnicas y normativas (nacionales e internacionales) para un correcto control en la cadena productiva. Esto con la finalidad de tener un soporte técnico y fiscal que maximice la administración de recursos energéticos. En cuanto al objetivo técnico, la medición permitirá comprobar que los volúmenes de hidrocarburos son factibles de ser producidos, de acuerdo al cálculo de reservas, y de esta manera, optimizar los sistemas de producción en el pozo y la infraestructura necesaria para el transporte y el manejo de los hidrocarburos en instalaciones terrestres y costa fuera. En cuanto a la medición fiscal, la correcta medición de los hidrocarburos en calidad y cantidad permitirá establecer las ventas, ingresos y la disminución de pérdidas económicas para la compañía y para la nación ocasionada por un deficiente sistema de medición. Inicialmente, la actividad de medición en la industria era de poca importancia debido a que esta establecía una suma de esfuerzos entre las diferentes áreas que involucraba la producción de hidrocarburos, por otro lado, no se contaba con un plan específico que permitiera un control riguroso de los mismos, pero recientemente el interés se ha enfocado sobre la obtención de una mejor medición, para monitorear y mejorar la eficiencia de procesos, conocer la calidad de productos y asegurar la transferencia de custodia. Cuando la medición de flujo se usa para propósitos de facturación o transferencia de custodia, es sumamente importante que esta actividad cumpla con parámetros previamente establecidos, así mismo, que el vendedor y comprador estén de acuerdo con la medición debido a que esta otorga el valor económico del producto. Uno de los parámetros más importantes de esta actividad son las condiciones de presión y temperatura a las que se toman dichas mediciones, ya que los volúmenes de hidrocarburo son fácilmente afectados por los cambios de presión y/o temperatura, esto se solucionó dando parámetros de referencia a estos dos factores. Estas medidas están dadas en condiciones estándar compensadas a 1 atm de presión y 60°F de temperatura, establecidos en los LTMH, Título II, Capítulo I, Artículo 13. La medición de flujo se puede definir como la cantidad de fluido que pasa por un punto determinado en un intervalo de tiempo y que está dado en unidades de volumen o masa sobre unidad de tiempo. Por lo tanto, entender la medición de flujo es entender el medio y las condiciones donde se mide, así como las características dinámicas que generan su movimiento, lo cual también incluye las propiedades del fluido. Es necesario considerar que la medición de hidrocarburos muchas veces se realiza en ambientes poco comunes, incluso si se compara con otras industrias y que puede implicar mediciones realizadas en campo donde se cuenta con poca disponibilidad de instrumentos adaptables a condiciones termodinámicas o químicas muy particulares. Debido a lo anterior, el proceso de medición de hidrocarburos es complejo y merece un enfoque especial para su estudio. La medición de flujo ha ido evolucionando a lo largo de los años debido a la necesidad de cuantificar productos a niveles más exactos y a diferentes condiciones de flujo, las cuales pueden conllevar al uso de herramientas tecnológicas complejas e innovadoras para incrementar la calidad de las mediciones y a su vez obtener mayores beneficios técnicos y económicos. En conclusión, la medición de flujo seguirá en continua evolución, mientras las necesidades humanas dentro de la industria precisen de ello. Por ahora, no se vislumbra un fin ante tal evolución, ya que la humanidad dispone de los recursos energéticos, como es el caso de los hidrocarburos, los cuales requieren de mejores mediciones de flujo día con día y a su vez, que éstas sean soportadas por los conceptos metrológicos.
Keywords: Medición de Hidrocarburos; Placa de orificio; API 14.3.2; API.14.3.3; LTMH emitidos por la CNH; equipos de medición de hidrocarburos