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El Gas Natural © 2010, Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía Calle Francisco Graña 671, Magdalena del Mar, Lima - Perú Teléfono: 460-1600 / Fax: 460-1616 www.snmpe.org.pe Primera edición, Febrero 2010 Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú, N° 2010-02351 Impreso en el Perú – Printed in Peru Industria Gráfica Cimagraf Jr. Torres Paz 1252 – Santa Beatriz Lima 01
EL GAS NATURAL
El gas natural es un hidrocarburo que puede encontrarse tanto en los subsuelos marinos como continentales. El gas natural se caracteriza por: Ser más liviano que el aire. De producirse un escape de gas, se elevará y disipará en la atmósfera. No poseer olor. Se le agrega olor para comercializarlo sólo como medida de seguridad. l No poseer color. l No contener, prácticamente, elementos contaminantes. l l
La energía contenida en el gas natural se mide utilizando la unidad calorífica de medida BTU, que son las siglas de British Thermal Unit. Un BTU es equivalente al calor requerido para elevar la temperatura de una libra de agua en un grado Fahrenheít. En el mundo hay grandes reservas de gas y están distribuidas en áreas más extensas que el petróleo. Una reserva o yacimiento de gas natural es el área en donde se encuentra depositado este recurso, contenido en los espacios porosos de las rocas en el subsuelo, sin contacto con el aire. Se llama yacimiento asociado al que contiene petróleo y gas en forma conjunta. Si un yacimiento contiene gas solamente, se denomina no asociado. El gas natural ocupa el tercer lugar (después del petróleo y el carbón) entre las fuentes de energía primarias. El gas natural tiene menor costo y es menos contaminante que otros hidrocarburos, beneficios que incrementarán su uso en el futuro.
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El GAS NATURAL se ha formado en el subsuelo hace millones de años.
ORIGEN Y CONFORMACIÓN
La mayoría de científicos coincide en que el gas natural se formó hace millones de años, al igual que el petróleo, por la descomposición y transformación de restos de animales y plantas, principalmente zooplancton y algas. Grandes cantidades de restos orgánicos se fueron acumulando en capas y depositándose en zonas sin oxígeno (como en el fondo de los mares o lagos del pasado geológico). Durante este tiempo, también se fueron depositando capas de sedimentos sobre los restos orgánicos. Los efectos de la presión y de la alta temperatura del subsuelo produjeron la descomposición gradual de los restos hasta quedar transformados en hidrocarburos. El gas natural se encuentra en trampas naturales formadas por rocas impermeables o fallas estructurales a grandes profundidades. El gas natural es un recurso energético conformado por varios gases, fundamentalmente el metano y menores cantidades de etano, propano y butano, además de pequeñas cantidades de gases más pesados. El gas natural también puede poseer pequeñas cantidades de impurezas como vapor de agua, gas carbónico, nitrógeno, helio, anhídrido sulfurado e hidrógeno sulfurado, entre otras que deben ser separadas en tanto que pueden causar daño al ambiente, corrosión a los equipos y reducir el valor comercial del producto. Una de las características del gas de Camisea es que posee mínimas cantidades de azufre, gas carbónico y otras impurezas, por lo que se le considera un gas sumamente limpio.
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GAS GAS
La EXPLORACIÓN del GAS se puede realizar en el mar o en la tierra.
EXPLORACIÓN
Los trabajos de exploración o búsqueda y de explotación o extracción son similares a los que se realizan para el caso del petróleo. Se basan en estudios de pruebas indirectas, a fin de determinar la zona en la que hay mayores probabilidades de encontrar gas natural. Existen varios métodos de exploración del gas, que se realizan utilizando tecnología moderna. 1) Exploración geológica: método por el cual el geólogo observa y examina las capas de la corteza terrestre que se ven en la superficie, los tipos de rocas que afloran y sus características de dureza, porosidad, contenido orgánico, edad y condiciones estructurales. La descripción y análisis de las rocas en superficie se utiliza para establecer una correlación con las rocas en el subsuelo. 2) Exploración geofísica: se basa en el estudio de las propiedades físicas de las rocas que constituyen la corteza terrestre lo que permitirá calcular su constitución y profundidad. Los principales métodos son:
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Gravimetría: mide la fuerza de la gravedad terrestre y proporciona información sobre la naturaleza y profundidad de los estratos.
Magnetometría: mide la fuerza magnética de la tierra, registrando variaciones según la naturaleza y profundidad de las capas terrestres.
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Los MÉTODOS DE EXPLORACIÓN del gas se realizan utilizando tecnología moderna y cuidado del ambiente.
Sísmica: estudia la estructura del subsuelo mediante la medición del tiempo de tránsito de las ondas acústicas. En la superficie, se perforan pozos poco profundos y se colocan cargas explosivas. Las ondas vibratorias viajan a través de las capas terrestres y al volver a la superficie son captadas por los geófonos colocados a lo largo de la superficie y permiten “dibujar” la configuración de las capas internas de la tierra en mapas.
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3) Pozo exploratorio: cuando se ha concluido con los estudios de geología de campo y de evaluación sísmica, la única forma de comprobar la existencia del hidrocarburo en el área de interés es con la perforación de un pozo exploratorio. Los resultados del pozo pueden ser de pozo descubridor (con hidrocarburo), o pozo seco (sin hidrocarburo). Perforar un pozo es una operación muy costosa, por lo que la finalidad principal de las tareas de exploración es reducir al máximo posible las probabilidades de que no se encuentre hidrocarburos. Si después de perforar no se encuentra hidrocarburos, el pozo perforado se le llama “pozo seco” y se procede a su abandono, de acuerdo a las disposiciones legales vigentes, siendo esta operación supervisada por la autoridad competente.
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GAS
EXPLOTACIÓN O EXTRACCIÓN
Terminada la etapa de exploración con el descubrimiento comercial de un yacimiento de petróleo o gas continúa la etapa de explotación o extracción del nuevo campo. Se tiene que diseñar procesos de producción, determinar el número de pozos a perforar para producir suficiente cantidad del gas natural y construir las tuberías o ductos de transporte para llevar el gas natural hasta las plantas de procesamiento y de comercialización. La perforación de un pozo tiene que considerar muchos factores, como son los permisos gubernamentales, la preparación del terreno y el acondicionamiento del área. Para perforar un pozo se usa el equivalente a un taladro gigante, que en su extremo inferior tiene una broca que abre la tierra y penetra en las profundidades, presionada por una tubería manipulada desde la torre de perforación.
La EXPLOTACIÓN o EXTRACCIÓN se realiza en yacimientos ubicados tanto en el mar como en la tierra.
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La PERFORACIÓN DE POZOS se realiza a través de taladros que perforan el subsuelo.
En el mar, la perforación se realiza mediante plataformas de perforación fijas o móviles y grandes barcos especialmente construidos para estas tareas. Tanto en tierra como en el mar, la torre o plataforma de perforación tiene como función esencial el suspender y hacer girar el tubo de perforación que en su extremo inferior tiene una broca (el diámetro de la broca es algo mayor que el del tubo). El principio consiste en que a medida que la broca va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo. Para remover los pedazos de roca triturada del fondo del hueco que se está perforando, se tiene un sistema de circulación de lodo. El lodo ingresa desde la superficie por el centro de la tubería de perforación y sale a través de unas toberas (huecos o salidas) situadas en la broca. El lodo sale de la broca, “recoge” los pedacitos de roca y retorna a la superficie a través del espacio situado entre el tubo y la pared del pozo llevando la roca triturada. Actualmente, se viene realizando perforaciones usando pozos horizontales y pozos multilaterales (varias ramificaciones en una sola boca de pozo), que colaboran con una mayor producción, al abarcar mayor extensión y con el cuidado del medio ambiente, al evitar otras perforaciones.
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Es necesario realizar un TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL mediante diferentes procesos para ser utilizado con seguridad.
TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL A diferencia del petróleo, el gas natural no necesita pasar por un proceso de refinación. Sus componentes se pueden separar con facilidad por simples procesos físicos. l
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El proceso de deshidratación Mediante este procedimiento, el gas natural es liberado de la presencia de vapor de agua.
El proceso de endulzamiento Generalmente, los yacimientos de gas natural asociado tienen presencia de ácido sulfhídrico (gas amargo), por lo que debe ser sometido a un proceso que lo elimine. Este proceso toma el nombre de endulzamiento, y el gas liberado que se obtiene se denomina gas dulce. El ácido sulfhídrico que se recupera en forma líquida puede ser utilizado para la obtención de azufre que se usa en diversas industrias, como la producción de pólvora o en medicina.
Separación y fraccionamiento De acuerdo a su conformación, se procede a realizar la separación del gas natural de los llamados líquidos de gas natural mediante procesos de refrigeración o criogenización. La criogenización es el proceso de reducir la temperatura a -163°C.
El fraccionamiento de los líquidos del gas natural es el proceso por el cual se separan, de los líquidos deque han sido obtenidos del gas natural, se separan los gases de los gases de mayor peso que son los de más átomos de carbono. De esta forma, se obtendrán productos como el etano para producir etileno y polietileno; el propano y butano, para usarlos como gas licuado; los pentanos y hexanos para dar lugar a las naftas o gasolinas naturales, entre otros.
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El gas natural se TRANSPORTA por ductos especiales.
EL TRANSPORTE Y LA COMERCIALIZ ACIÓN Cuando la comercialización del gas natural implica el transporte a sitios alejados, debe pasar por un proceso especial obteniéndose: • Gas Natural Comprimido (GNC): es el gas natural seco sometido a un proceso de compresión en el que se ha separado todos los componentes líquidos para facilitar su almacenamiento en estado gaseoso y que se usa como combustible o como insumo en la industria. • Gas Natural Licuado o LNG (siglas en inglés): está compuesto básicamente de gas metano que ha sido sometido a un proceso criogénico a fin de bajar su temperatura hasta -163° C y convertirlo a estado líquido, de modo que su volumen se reduzca 600 veces. El producto puede ser transportado a grandes distancias en recipientes especiales al interior de barcos metaneros diseñados específicamente para este fin. Una vez que llega al punto de destino, el GNL o LNG debe pasar por un proceso que lo regasifica (proceso inverso de conversión de líquido a gas) para que así pueda ser comercializado. El gas natural puede ser transportado de las siguientes formas: Por ductos: es la forma más conocida y usada de transporte de gas natural. Se le llama propiamente gasoducto cuando transporta gas y poliducto cuando transporta líquidos. El ducto puede unir distancias de hasta 3000 km y suele tener una red de ductos que se unen a un ducto principal con el fin de abastecer a los poblados cercanos a la trayectoria del mismo. Son redes subterráneas y pasan por selva, sierra y costa. Las zonas por las que pasan son revegetadas y restablecidas para reducir al mínimo su impacto ambiental.
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Por buques metaneros: son buques criogénicos de gran calado que llevan el gas natural en estado líquido (LNG) salvando los problemas geográficos de distancias extensas (al otro lado del océano). Los buques cuentan con tanques especiales que mantienen el GNL a una temperatura de -163° C que transportan de manera segura esta carga.
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El transporte por mar ha hecho que el hombre realice construcciones impresionantes de última tecnología y con el cumplimiento de todas las medidas de seguridad. A pesar de que los barcos metaneros tienen longitudes cercanas a los 300 metros, necesitan solo de un pequeño grupo de personas para su operación debido a la tecnología con la cual han sido diseñados. El gas natural es convertido en líquido para su COMERCIALIZACIÓN al exterior.
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El SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN del gas natural se inicia en el City Gate.
EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DEL GAS NATURAL En el caso de Camisea, tras su transporte desde la zona de explotación, el gas natural llega al City Gate de Lima, la primera instalación del Sistema de Distribución. El City Gate es la “puerta de entrada” del gas a la ciudad. En el sistema de distribución de gas para Lima y Callao esta instalación se encuentra en el distrito de Lurín, al sur de Lima. La función principal del City Gate es reducir la presión del gas que proviene de la zona de producción, al nivel de presión de operación del gasoducto troncal en el sistema de distribución para la ciudad. Como funciones secundarias, están la odorización y la medición del gas. La odorización se realiza por razones de seguridad, ya que el gas natural no tiene olor; por ello, es necesario suministrarle ese olor característico, de modo que pueda ser percibido o detectado ante un eventual escape. La medición permite conocer los volúmenes de gas que pasan por el City Gate y que serán distribuidos a los distintos clientes de la empresa distribuidora. Para cumplir con todas estas funciones, el City Gate cuenta con equipos, como la válvula de entrada al City Gate, el sistema de calentamiento del gas, skid de regulación, el sistema de medición, el sistema de odorización y el módulo de gas para instrumentos. Además del City Gate, el sistema de distribución está integrado por las estaciones reguladoras de presión, las redes secundarias (tanto de acero como de polietileno), las tuberías de conexión y las acometidas (estaciones de regulación y medición de los usuarios finales).
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Los gasoductos pasan bajo tierra.
El sistema de distribución se encuentra monitoreado por un sistema de control llamado SCADA, el mismo que supervisa, controla y adquiere datos, brindando permanente información de campo sobre las distintas variables operativas, como el estado de las válvulas, de las estaciones de medición y de regulación, entre otras. Las estaciones de regulación reducen la presión del gas a fin de ser distribuido por los distintos ramales y redes para abastecer a los clientes industriales, comerciales y domicilios. Los gasoductos y las redes del sistema de distribución se encuentran bajo tierra. En el Perú, el gas natural llega a los domicilios a través de tuberías subterráneas de polietileno. En los hogares, un medidor de gas, similar al del medidor eléctrico, medirá el consumo y un regulador especial asegurará el flujo de gas en la presión adecuada y necesaria. AI interior de las casas, tubos de cobre distribuirán el gas natural entre los gasodomésticos que el cliente necesite; estos pueden ser la cocina, la terma de baño, la secadora de ropa o la estufa.
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RESPONSABILIDAD AMBIENTAL
Todos los trabajos para buscar, producir, transportar, refinar y vender petróleo, gas y sus derivados se realizan cuidando el ambiente. En nuestro país existen normas, leyes y reglamentos respecto a la forma en que debe realizarse cada una de estas acciones. Para poder empezar sus labore, las empresas de hidrocarburos requieren de permisos y autorizaciones otorgados por el Estado, el mismo que efectúa las tareas de fiscalización. Del mismo modo, desarrollan buenas prácticas de protección ambiental, efectúan el uso eficiente de los recursos naturales y emplean tecnologías que permiten proteger y conservar la diversidad biológica que gozamos en nuestro país. Las compañías de hidrocarburos, además, diseñan y ejecutan planes ambientales como parte de su práctica cotidiana para no dañar el ambiente, cuidando la flora, la fauna, el agua y la tierra de los lugares donde opera.
El trabajo de las empresas de hidrocarburos se realiza con RESPONSABILIDAD AMBIENTAL.
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RESPONSABILIDAD SOCIAL
La responsabilidad social de las empresas de hidrocarburos es una forma de gestión voluntaria, automotivada, que incluye el compromiso de su participación en el desarrollo sostenible en su área de influencia. Crea, fomenta, promueve y apoya alternativas de desarrollo para las comunidades más allá de la vida del proyecto. Esto se consigue, por ejemplo, promoviendo la participación y acceso de los pobladores a programas y proyectos que propicien alternativas de desarrollo, el fortalecimiento de capacidades y la ejecución de proyectos conjuntos en campos como capacitación, educación, salud, infraestructura, ciudadanía, entre otros. La responsabilidad social que impulsan las empresas de hidrocarburos ha permitido la mejora de la calidad de vida de los pobladores, su educación y ha mejorado algunos servicios básicos, siempre respetando la diversidad cultural de su entorno.
Las empresas de hidrocarburos trabajan con RESPONSABILIDAD SOCIAL.
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La PARTICIPACIÓN CIUDADANA se da a través del diálogo constructivo.
PARTICIPACIÓN CIUDADANA
Todas las personas tenemos derechos como ciudadanos. Los derechos se fortalecen cuando las personas participan en los procesos de desarrollo su comunidad. La participación ciudadana es un derecho y un deber de los ciudadanos que hace posible sumar y coordinar esfuerzos. Por ello, es valioso tomar conciencia de la importancia de una participación pacífica y constructiva. En las actividades de hidrocarburos, la participación de las personas está regulada por el reglamento de Participación Ciudadana. Este dispositivo legal busca involucrar al ciudadano en las diferentes etapas de un proyecto de hidrocarburos. Corresponde al Estado garantizar el derecho de participación de los ciudadanos. Los mecanismos de Participación Ciudadana, determinados en este reglamento, ayudan a establecer canales de comunicación que buscan informar, dialogar y construir acuerdos con los ciudadanos de las áreas de influencia de los proyectos. La población puede participar activa y pacíficamente en las diferentes etapas de un proyecto de hidrocarburos. Así podemos expresar nuestras opiniones, nuestros intereses y nuestras preocupaciones a los funcionarios de la empresa y del Estado.
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USOS DEL GAS NATURAL
El gas natural es un combustible usado en la industria, en el hogar y en la generación de energía eléctrica.
El gas natural y los líquidos de gas natural nos proveen de múltiples alternativas de uso. El gas natural puede ser usado como combustible o como insumo para obtener otros productos. Como combustible: l
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Se puede producir energía eléctrica mediante la combustión del gas natural. Las centrales térmicas de gas natural pueden ser de ciclo simple o de ciclo combinado. Las centrales de ciclo simple son aquellas que cuentan con una turbina de gas, cuyo movimiento es generado mediante la combustión del gas natural. Las centrales de ciclo combinado, son aquellas que adicionalmente utilizan los gases emitidos a alta temperatura por la turbina de gas, para calentar agua en una caldera, cuyos vapores ponen en movimiento una turbina adicional, llamada turbina de vapor. En la industria: al interior del proceso industrial puede usarse el gas natural como fuente de calor desplazando al petróleo o al carbón en la alimentación de hornos industriales de distinto tipo, como en las fábricas de cemento, cerámica, alimentos, metalurgia, textiles, papeleras y otros. En el hogar: como fuente de energía para utilizar los gasodomésticos: cocina, termas, estufas, etc.
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Los líquidos del gas natural también son utilizados en la petroquímica.
Como insumo: l
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En la industria siderúrgica: como un elemento para la fabricación de hierro esponja. En la petroquímica: para la fabricación de amoníaco y urea, insumos a su vez para la obtención de fertilizantes y explosivos respectivamente. En la obtención de otros combustibles: mediante un proceso de media destilación, se obtiene kerosene de alta calidad, gas oil, gasolina y parafina.
Los líquidos del gas natural sometidos al proceso de fraccionamiento pueden ser usados de distintos modos, en función al producto que se obtenga: l
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Gas Licuado de Petróleo (GLP): es una mezcla de propano y butano que se usa básicamente como combustible doméstico en los hogares. Y también puedes ser utilizado como combustible vehicular con la ventaja de no contener azufre ni plomo y de ser más económico. Se transporta en tanques presurizados. Gasolina Natural: es una mezcla de pentano, hexano y otros hidrocarburos más pesados. Se usa en las refinerías para la preparación de gasolinas de uso automotor y como materia prima para la petroquímica. Etano, propano, butano y otros gases más pesados, que pueden convertirse en insumos para la industria química y petroquímica para obtener plásticos, resinas, caucho, solventes y fibras sintéticas.
CÓDIGO DE CONDUCTA Sociedad Nacional de Minería, Petróleo y Energía
Las empresas asociadas, conscientes de que los minerales, los hidrocarburos y la energía son esenciales para el desarrollo y bienestar de la humanidad, declaramos que su aprovechamiento debe realizarse observando las siguientes normas de conducta: 1. La exploración, la extracción, la explotación, la producción, la transformación, el transporte, la distribución y/o la utilización de los recursos naturales vinculados con nuestras actividades, se hace cumpliendo y haciendo cumplir la legislación vigente en el país. 2. La responsabilidad y eficiencia son norma esencial y constante en los procesos de explotación y utilización de los recursos naturales. 3. La generación de valor para los accionistas, trabajadores, clientes y la sociedad en general, se enmarca dentro de la economía social de mercado. 4. La armonización de los legítimos intereses empresariales y productivos busca contribuir a una vida digna y al desarrollo sostenible en la sociedad. 5. La búsqueda de los objetivos empresariales se hace actuando y compitiendo con transparencia y equidad. 6. La salud y la seguridad ocupacional constituye un fin esencial en la gestión de todas nuestras operaciones. 7. Es objetivo cierto de nuestra actividad empresarial promover y aplicar prácticas de protección ambiental y de uso eficiente de los recursos naturales, alentando el empleo de tecnologías eficaces que contribuyan a proteger y conservar flora, fauna y ecosistemas, así como a prevenir cualesquiera situaciones negativas. 8. Se busca respetar las diversidades étnicas (culturas, costumbres, principios y valores de las sociedades con las que actuamos) fomentando el diálogo y la participación de los distintos grupos sociales en proyectos de desarrollo local.
Lima, 12 de setiembre de 2002
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