El documento introduce conceptos básicos sobre el gas natural, incluyendo diferentes tipos de gas según su composición como gas ácido, dulce, rico o pobre. Explica términos como condensado, relación gas-petróleo y GPM. Luego presenta la composición típica de gases de campos bolivianos y los rangos encontrados. Finalmente, describe brevemente la cromatografía de gases y sus usos para analizar la composición del gas natural.

1. INTRODUCCIÓN
AL GAS NATURAL
ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA
UNIDAD ACADÉMICA SANTA CRUZ
CARRERA DE INGENIERÍA PETROLERA
Ing. Orlando J. Melgar Quevedo
Diplomado en Educación Superior
GESTIÓN: SEGUNDO SEMESTRE 2009

2. Conceptos Generales
GAS ACIDO: Aquel que contiene cantidades apreciables de
H2S, CO2, COS, RHS, SO2 . Forman ácidos en presencia de
agua y se vuelven corrosivos.
GAS DULCE: Gas Natural sin gases ácidos o con contenidos
de: H2S menores a 4 ppm.v. menos de 3% de CO2 y 6 a 7 libras
de agua por millón de piés cúbicos en condiciones normales
GAS RICO O HÚMEDO: Gas Natural con “alto” contenido de
componentes licuables C3 , C4
+ , 3,0 Galones pon 1000 pies
cúbicos en condiciones normales (gpm)
GAS POBRE O SECO: Gas Natural constituido por C1 Y C2 sin
componentes licuables (gpm)
GAS SATURADO: Gas Natural con contenido de agua

3. Conceptos Generales
Condensado: líquido producido por efectos de la condensación. Puede
tratarse de hidrocarburos en estado líquido, agua o ambos. Se forma por
condensación de los vapores del gas, por cambios de presión y temperatura
cuando el gas del yacimiento se lleva a condiciones de superficie..
Relación gas petróleo (GOR o RGP): Relación entre el volumen de gas con
respecto al petróleo producido en un pozo, se expresa en pies cúbicos
medidos en condiciones estándar por cada barril de petróleo almacenado en
el tanque.
GPM (gals/M pcn): Riqueza del gas medida por el número de galones de
líquido que se pueden extraer por cada mil pies cúbicos del fluido en
condiciones estándar (14,7 lpca y 60° F). Término que expresa la cantidad de
componentes condensables del gas natural que se obtienen en las plantas.

4. Composición del Gas de Algunos Campos Bolivianos
COMPOSICIÓN DEL GAS NATURAL PRODUCIDO EN ALGUNOS CAMPOS BOLIVIANOS
RIO SAN VUELTA LA COMPOSICIÓN Mezcla de
COMPONENTE GRANDE SIRARI VÍBORA CARRASCO ROQUE GRANDE PORVENIR COLPA VERTIENTE PROMEDIO Gases
PORCENTAJE MOLAR %
N2 1,850 0,583 2,546 0,310 1,540 1,790 1,310 0,910 2,210 1,450 GASES
CO2 0,941 0,079 0,623 5,790 0,010 0,060 0,110 1,300 0,060 0,997 INERTES
C1 92,316 87,047 85,380 86,110 86,150 88,010 86,550 86,490 86,920 87,219 GAS
C2 4,502 7,134 6,343 7,230 7,330 9,140 6,970 7,200 6,580 6,937 SECO
C3 0,349 3,088 3,103 0,510 3,200 0,930 3,240 2,850 2,860 2,237 CONTENIDO
i-C4 0,002 0,431 0,372 0,020 0,400 0,030 0,980 0,310 0,350 0,322 COMO
n-C4 0,010 0,842 0,919 0,010 0,830 0,030 0,440 0,490 0,660 0,470 G.L.P.
i-C5 0,005 0,262 0,215 0,010 0,190 0,010 0,150 0,190 0,150 0,131
i-C5 0,007 0,233 0,252 0,010 0,180 0,000 0,170 0,140 0,130 0,125 CONTENIDO
C6 0,003 0,184 0,141 0,000 0,100 0,000 0,060 0,090 0,060 0,071 COMO
C7+ 0,015 0,117 0,106 0,000 0,070 0,000 0,020 0,030 0,020 0,042 GASOLINA
TOTAL 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00
NOTA: No se muestra contenidos de H2S y contenido de Agua, lo que no significa que no existe
Gases Inertes Gas Residual GLP Gasolinas Gases Inertes 2,45
N2 1,450 C1 87,219 C3 1,789 i-C5 0,131 Gas Residual 94,60
CO2 0,997 C2 6,937 i-C4 0,322 i-C5 0,125 GLP 2,58
C3 0,447 n-C4 0,470 C6 0,071 Gasolinas 0,37
C7+ 0,042
Total 2,447 Total 94,603 Total 2,581 Total 0,369 Total 100,00

5. Rangos de Composición del Gas Boliviano
COMPONENTE
COMPOSICIÓN %
Metano Alto C1 Metano Bajo C1 Clase de Gas
NITRÓGENO N2 1,85 2,546 Gases
Inertes
DIÓXIDO DE CARBONO CO2 0,941 0,623
METANO C1 92,316 85,340 Gas
Seco
ETANO C2 4,502 6,343
PROPANO C3 0,349 3,103
Contenido
como
GLP
i-BUTANO i-C4 0,002 0,372
n-BUTANO n-C4 0,010 0,919
i-PENTANO i-C5 0,005 0,215
Contenido
como
Gasolina
Natural
n-PENTANO n-C5 0,007 0,252
HEXANO C6 0,003 0,141
HEPTANO + C7 0,015 0,106
TOTAL 100.00 100,00
DENSIDAD 0,596 0,666 Promedio: 0,63
PODER CALORÍFICO BTU/PC
PODER CALORÍFICO kcal/m3
1006,82
8959,83
1106,91
9850,48
Promedio: 1056,87
Promedio: 9405.16
PESO MOLECULAR 17,28 19,28 Promedio: 18,28

6. Composición del Gas Natural

7. Contenidos de Gases Ácidos

8. CROMATOGRAFÍA DE GASES
Método físico de separación en el cual los componentes a separar
se distribuyen entre dos fases, la fase estacionaria, de gran área
superficial, y la otra es un fluido, fase móvil, que pasa a través de
la fase estacionaria.
La fase estacionaria puede ser un sólido o un líquido que actúa
como soporte, de gran área superficial. La fase móvil es un fluido
(puede ser gas, líquido o fluido supercrítico) que se usa como
portador de la mezcla.
En la cromatografía ocurren dos fenómenos muy importantes: la
adsorción y la absorción.
La adsorción es la retención de una especie química en los sitios
activos de la superficie de un sólido, quedando delimitado el
fenómeno a la superficie que separa las fases o superficie
interfacial.
Esta retención superficial puede ser física o química. La
adsorción depende de la naturaleza de la substancia adsorbida,
de la temperatura, de la naturaleza y estado de subdivisión del
adsorbente, y de la concentración.
La absorción es la retención de una especie química por parte de
una masa y depende de la tendencia que tiene ésta a formar
mezcla o reaccionar químicamente con la misma.

9. ESQUEMA DE UN CROMATÓGRAFO DE GASES
Las partes esenciales de un equipo cromatográfico son,
• Fuente de gas portador (botella a presión)
• Sistema de regulación de caudales (válvula reguladora y manómetro)
• Bloque con termostato de inyección de las muestras.
• Columna con termostato, conteniendo la fase estacionaria.
• Detector con termostato, con amplificador de señal y registro gráfico.
• Caudalímetro de precisión.

10. ESQUEMA DE UN CROMATÓGRAFO DE GASES

11. Que se determina con un cromatógrafo
 Se utilizan para determinar:
 1. Los porcentajes de componentes individuales del
gas natural.
 2. El valor calorífico (BTU),
 3. La densidad relativa,
 4. La compresibilidad y
 5. Los valores del número Wobbe, (PCS/ V Densidad)
 Los resultados se pueden obtener en forma de:
 Registros o Cromatogramas en papel,
 Registros magnéticos
 En pantallas de PC

12. Cilindro Toma Muestras
CILINDRO DE ACERO UTILIZADO COMUNMENTE PARA LA
TOMA DE MUESTRAS DE GAS NATURAL

13. Primer tipo de Cromatógrafo

14. Moderno Cromatógrafo de Gases
Muestreador - Inyector
Automático
para Cromatografía de
Gases

15. CROMATÓGRAFOS DE GASES EN LÍNEA
Cromatógrafo de gases en línea

16. Cromatograma

17. Cromatograma de GLP

18. Contaminantes del Gas Natural

19. Contaminantes del Gas Natural

20. Esquema de la industria del Gas

21. Continuamos
la próxima
clase