Investigación para el Desarrollo de la Industria del Gas

Transcripción

1 Investigación para el Desarrollo de la Industria del Gas Mayo 2015 Wilfredo Briceño Presidente de PDVSA Intevep

2 Contenido Entorno Mundial y Nacional del Gas PDVSA Intevep: Quiénes Somos? Retos tecnológicos en Gas Cadena de Valor del Gas Desarrollos Tecnológicos en la Cadena de Valor del Gas Dedicación Técnico Científica Portafolio de opciones tecnológicas Hacia dónde Vamos

3 Rusia Irán Qatar Turkmenistán Venezuela (Exp) EE.UU. Arabia Saudita E.A.U. Venezuela Nigeria Argelia Australia Irak China Indonesia Malasia Egipto Noruega Canadá Kazajistán Kuwait 104, ,3 73, , ,1 197,09 196,4 180,5 159,1 132,8 126,7 107,7 299,8 287, ,5 858, Expectativas Reservas Probadas de Gas Natural por Área Geográfica - BPC Venezuela 197,09 196,4 BPC Mexico Brasil Trinidad y Tobago 17,3 14,7 13, vo Lugar en el Mundo Argentina Peru Bolivia Colombia Chile Cuba Ecuador 13,4 12,5 9,9 4,7 3,5 2,5 0,3 1 er Lugar en Latinoamérica y El Caribe Fuente: Elaboración propia con datos de Venezuela, MPPPM al / Resto de los países: BP Statistical Review of World Energy 2011

4 Reservas Probadas de Gas Natural en Venezuela (BPC) Costa Afuera Oriente [22,08] Maracaibo [34,56] 0,16 Oriente Área Tradicional [92,74] 5,84 86,90 19,52 2,56 34,40 [0,79] 0,24 0,55 Faja [37,31] 0,19 37,12 Plataforma Deltana Reservas Probadas Occidente Costa Afuera Oriente Barinas-Apure FPO Total % Gas Asociado 34,44 2,56 86,90 0,55 37,12 161,57 82% Gas No Asociado 0,18 29,07 5,84 0,24 0,19 35,52 18% Total 34,62 31,63 92,74 0,79 37,31 197,09 Reservas Probadas 43% BPC 197,09 30,52 Reservas Probables 7% 29,63 Reservas Posibles 6% 200,00 Expectativas 44% Total 457,24 1 BPC= MMMPC

5 PDVSA INTEVEP Filial de Petróleos de Venezuela, cuyo objetivo es la investigación y el apoyo tecnológico en múltiples campos del negocio de los hidrocarburos, se creó en 1976 con el propósito de fortalecer la capacidad tecnológica de la industria venezolana de los hidrocarburos, a través de la investigación básica orientada, investigación estratégica, investigación aplicada y desarrollo; asistencia técnica especializada, ingeniería conceptual y básica, información y asesoría.

6 Organigrama PDVSA INTEVEP

7 Sedes PDVSA INTEVEP PDVSA INTEVEP Tía Juana, Estado Zulia Sede Principal PDVSA INTEVEP Los Teques, Estado Miranda PDVSA INTEVEP El Tigre, Estado Anzoátegui Parque Tecnológico. PDVSA INTEVEP, Yavire, Estado Monagas

8 Retos Tecnológicos en Gas Producción Compresión Procesamiento Transmisión, Distribución Comercialización LGN - Metano Yacimientos de bajas presiones, en Confiabilidad formaciones con arenas de baja mecánica y permeabilidad y alta presión estructural de Caracterización y yacimientos. seguimiento de las instalaciones. Remover daño en yacimientos de condensado. Incremento de volúmenes de reservas recuperables y remanentes de gas y petróleo. Tratamiento de gases agrios (captura de gases ácidos) producidos por la inyección de vapor. Manejo y disposición de CO 2 para el aprovechamiento en recuperación secundaria de yacimientos. Confiabilidad mecánica y estructural de las instalaciones Control de punto de rocío. Tratamiento químico por segregación de corrientes ácidas. Tecnologías no convencionales para la remoción de gases ácidos. Diseño de esquemas de recolección y aprovechamiento de gas de baja presión Garantizar calidad al mercado interno. Formulación de aminas propias para la remoción de gases ácidos. Esquemas modulares para extracción profunda de LGN. Tecnologías para remoción de (H 2 O, CO 2, Hg, H 2 S). Desempeño de materiales a temperaturas criogénicas. Simulación e integración de procesos de acondicionamiento de gas con fines de extracción. Calidad de productos, control en línea. Evaluación de nuevos desarrollos y rearreglos de mayor eficiencia. Técnicas de inspección de intercambiadores criogénicos. Inspección basada en riesgo. Simulación en tiempo real. Diseño de tuberías con resistencia de materiales y condiciones externas. Tratamientos químicos para la prevención de hidratos y control de la corrosión. Aumento de la capacidad de transmisión ( reductores de fricción). Medición y transferencia en línea. Especificaciones de calidad de acuerdo a la incorporación de diferentes fuentes de alimentación y cumplimiento de las NTA. Supervisión inteligente de sistemas de transmisión interconectados y de largas distancias. Centralización de la gestión comercial.

9 Cadena de Valor del Gas Costa Afuera Producción Recolección y Manejo Procesamiento T y D Valorización Tierra Firme Aprovechamiento y manejo de Gas Natural en el subsuelo Definición, planificación, ejecución y seguimiento de las estrategias tecnológicas para el aprovechamiento de fuentes convencionales y/o no convencionales de gas Manejo y acondicionamiento de Gas Natural Integración de las áreas de Manejo (recolección, separación, segregación, compresión, almacenamiento) y Acondicionamiento (procesos de filtración, remoción de Mercurio, endulzamiento, deshidratación) Procesamiento y Transporte de Gas Natural Integración de las áreas de Procesamiento (extracción de líquidos, fraccionamiento, licuefacción), Transporte (incluyendo marítimo) y Almacenamiento criogénico Transmisión, Distribución y Valorización del Gas Natural Integración de aspectos técnicos, económicos, sociales, ambientales y geopolíticos de las áreas de transmisión, distribución y valorización de: Gas Metano Gas Natural Comprimido (GNC) Gas Licuado de Petróleo (GLP)

10 Cadena de Valor del Gas Manejo y Aprovechamiento de Gas en Subsuelo La mayor parte de la producción de gas en Venezuela proviene de campos maduros con yacimientos de gas condensado que tienen bajas presiones, un número importante de pozos ya perforados, una infraestructura instalada y existencia de anillos de condensado que bloquean el movimiento del gas desde el medio poroso hasta el pozo. Es necesario aprovechar nuestras reservas de gas a partir de pozos existentes, sin generar nuevas perforaciones. Para ello: Se requiere desarrollar nuevas estrategias Preservar y extender en todo momento la vida útil de dichos yacimientos Incrementar la producción de gas proveniente de yacimientos de gas asociado y no asociado Incorporar reservas recuperables Impacto: Manejar, controlar y garantizar el enriquecimiento del gas y su preacondicionamiento desde el subsuelo. Alcanzar un incremento del factor de recobro a un mínimo de 70 % Extender la vida útil de los activos

11 Cadena de Valor del Gas Manejo y Aprovechamiento de Gas en Subsuelo Tecnologías para Aprovechamiento de gas en Subsuelo Bastidas et al., 2014

12 Cadena de Valor del Gas Manejo y Aprovechamiento de Gas en Subsuelo Desarrollo de Mapa Tecnológico Caso de Estudio Distrito Anaco Se desarrolló una metodología que permite seleccionar tecnologías de aprovechamiento de gas en campos maduros a nivel de pozo a través de mapas tecnológicos. Bastidas et. al., 2014

13 Para la producción del gas natural de manera eficiente y confiable, se requiere remover los contaminantes no hidrocarburos (gases ácidos y agua), tanto para cumplir las normativas ambientales y de calidad de gas, como para lograr el aseguramiento de flujo aguas abajo de los pozos. En tal sentido, Intevep desarrolla: Tecnologías para la remoción de gases ácidos (H 2 S) de corrientes de gas natural, basada en adsorbentes sólidos y líquidos con materia prima nacional. Infraestructura para la evaluación a escala piloto del producto tecnológico, secuestrante sólido de H 2 S. A escala laboratorio, desarrollo de sólidos adsorbentes para la deshidratación de gas natural a ser aplicados en las áreas de la Dirección Ejecutiva de Producción Oriente y Costa Afuera. Estudios de aseguramiento de flujo para estimación de líquidos en gasoductos durante las operaciones de corridas de herramientas. Evaluación de procesos de compresión para garantizar la producción de gas. Cadena de Valor del Gas Manejo y Acondicionamiento de Gas

14 A fin de maximizar la producción de líquidos del gas natural, Intevep : Cadena de Valor del Gas Procesamiento de Gas Participa en la conceptualización de Plantas de Extracción y Fraccionamiento de líquidos, para el incremento en producción de LGN. Realiza estudios de integración energética entre procesos de extracción de líquido y acondicionamiento de gas. Evalúa y optimiza esquemas de procesos y tecnologías para la recuperación de líquidos. Posee fortalezas en la selección de tecnologías y en el diseño de procesos de licuefacción de gas natural, a pequeña y a gran escala. Conceptualiza esquemas para producción y manejo de GLP requerido para el mercado interno. Realiza mantenimiento centrado en confiabilidad y análisis de criticidad, lo que contribuye con el manejo seguro de las operaciones.

15 Cadena de Valor del Gas Transmisión, Distribución y Valorización Calidad de gas A fin de cumplir con las regulaciones de ENAGAS y la norma NTA-162, para garantizar la calidad del gas al usuario final, Intevep realiza: Mediciones del contenido de Hg, H 2 S, CO 2 y H 2 O con el fin de garantizar el manejo de la producción de gas dentro de los parámetros establecidos, y la caracterización de las corrientes de gas para su procesamiento. Plan anual de auditorías que permite verificar el cumplimiento de las especificaciones técnicas de los sistemas de gestión de la calidad. Aprovechamiento de gas de baja presión A fin de dar respuesta a la problemática de quema y venteo de gas natural a nivel nacional y poder cumplir con regulaciones gubernamentales, Intevep: Realiza estudios diagnósticos sobre la situación en las áreas tradicionales de las regiones de Oriente, Occidente y FPOHC para evaluar opciones de aprovechamiento de este gas. Evalúa opciones de valorización del gas producido en los Nuevos Desarrollos de la FPOHC, que serian aprovechados para apoyar la generación de vapor y de electricidad.

16 Cadena de Valor del Gas Transmisión, Distribución y Valorización (Cont.) Confiabilidad de equipos e instalaciones Desarrollo, actualización y discusión de Normas Técnicas PDVSA (participación en grupos técnicos de trabajo de pinturas, revestimientos, integridad mecánica, operaciones acuáticas, corrosión interna y GNV). Técnicas de inspección de tuberías, equipos y contenedores. Análisis de integridad de líneas para transmisión y distribución de gas, basados en degradación por corrosión interna (análisis de criticidad, métodos de mitigación).

17 Perforación y Completación de pozos Cadena de Valor del Gas Desarrollo Tecnológico en Gas Costa Afuera A fin de reducir los tiempos de parada en actividades de perforación y completación de pozos, Intevep: Asesora en el diseño, fabricación e instalación de herramientas y componentes empleados en instalaciones Costa Afuera. Ha diseñado y fabricado una herramienta prototipo de conector Tronic. Este dispositivo sirve de interfaz entre la conexión de los sensores de pozo y los dispositivos de monitoreo en superficie. Ha brindado Asistencia técnica en equipos submarinos como: Installation and Work Over Control System (IWOCS), reparación del Hydraulic Flying Lead (HFL) e instalación de conectores Tronic en los Pozos DR-5 y DR-11. Cuenta con personal formado y certificado a nivel internacional para apoyar en la inspección y operaciones de vehículos de operación remota (Remote Operated Vehicle, ROV). Realiza predicciones de velocidades de corrosión y estudios de sensibilidad para soportar la selección de materiales.

18 Cadena de Valor del Gas Desarrollo Tecnológico en Gas Costa Afuera (Cont.) Completación y explotación de pozos Costa Afuera Especificaciones de revestimientos en servicio marino. Estrategias de aplicación de tratamientos químicos de tuberías. Aseguramiento y Control de Calidad en tubos de acero revestidos con concreto utilizados para el tendido del gasoducto submarino Dragón-CIGMA (inspección, aplicación de mangas termo-contráctiles, soldadura, entre otros).

19 Cadena de Valor del Gas Desarrollo Tecnológico en Gas Costa Afuera (Cont.) Infraestructura Intevep ha venido participando durante el desarrollo de los proyectos Costa Afuera en las diferentes fases: Ingeniería, procura y construcción, Selección de tecnologías y materiales, Evaluación y selección de esquemas para la recolección, Manejo y tratamiento de gas. En el área submarina, se brinda Asistencia Técnica en las áreas de: Aseguramiento de flujo, Tuberías rígidas y flexibles, Evaluación de riesgos operacionales, Inspección de equipos, Protección catódica y recubrimiento de gasoducto.

20 Esfuerzo Técnico Científico En Intevep, 63 profesionales se encuentran asignados al área de Manejo Integrado del Gas: 26 profesionales en Investigación Básica Orientada (IBO) e Investigación y Desarrollo (IyD) y 37 Profesionales en Asistencia Técnica Especializada. En materia de Gas, los profesionales de IBO e IyD atienden las siguientes Líneas de Investigación: 1. Inhibidores de hidratos para aseguramiento de flujo Formulación con base en compuestos polihidroxilados de origen natural, que permitirá la disminución de: Producción diferida ocasionada por formación de hidratos en instalaciones de producción y procesamiento de gas natural, Costos de mantenimiento e impacto ambiental asociados a la aplicación de inhibidores convencionales (metanol u monoetilenglicol), especialmente en operaciones Costa Afuera, lo que representa costos operativos de aproximadamente 2 MM$/año 2. Tamices moleculares para deshidratación de gas Tecnología para la deshidratación del gas natural que utiliza como base arcillas nacionales. Formulada para disminuir los problemas frecuentes en las operaciones de manejo, acondicionamiento, procesamiento y transporte de gas natural asociadas a la presencia de H 2 O. El desarrollo de tamices moleculares podría potencialmente disminuir las importaciones de silicatos de aluminio para elaborar adsorbentes de agua, que representó un desembolso en divisas aproximado de 13.7MM$ para el año 2012.

21 Dedicación de Intevep a la Investigación (Cont.) 3. Formulación para desestabilizar anillos de condensado Formulación a base de surfactantes que permitirán la remoción del daño a la formación en la vecindad del pozo, ocasionado por el condensado que se genera debido al descenso de la presión de yacimiento, disminuyendo la permeabilidad relativa al gas, y por ende la producción del mismo. Con esta tecnología se estima impulsar la producción de aproximadamente 110MMPCED a través del incremento de la productividad del pozo. 4. Coque modificado para remoción de H 2 S Sólidos a base de coque de petróleo venezolano modificado superficialmente mediante tratamiento con agentes oxidantes, lo que permitirá la valorización de este subproducto (20000 TM/año) y la remoción de contaminantes para cumplir con las normativas técnicas aplicables de calidad de gas (NTA GO38771). Los costos asociados por importaciones de sólidos secuestrantes de H 2 S son de aproximadamente 6MMUS$ por año.. 5. Formulación para remoción de H 2 S a fondo de pozo Formulación en base a mineral de hierro nacional para el control y manejo de gases ácidos como H 2 S, CO, CO 2 presentes en yacimientos de gas (fondo de pozo) lo cual permitirá la producción de pozos con altas concentraciones de H 2 S (4000 ppm de H 2 S) disminuyendo el impacto a la infraestructura de superficie e impulsando la producción de gas en campos de Anaco.

22 PERMAVISC Para minimizar el daño a la formación y las pérdidas de circulación, Intevep cuenta con un producto tecnológico con propiedades viscoelásticas utilizado en la perforación de yacimientos de baja presión. El producto se ha aplicado de forma exitosa en los pozos JMN-274 (Campo San Joaquín Domosur), G-105 y G-106 (Campo Guario, Distrito Gas Anaco). Portafolio de opciones tecnológicas ULTRAMIX Intevep cuenta con una formulación química para remover el daño de formación ocasionado en procesos de perforación por el filtrado de lodo invertido. Se realizó el diagnóstico de daño a la formación y diseño de tratamiento matricial para el pozo inactivo JM-210 (San Joaquín), resultando exitosa la estimulación con el ULTRAMIX. ENDOFLUID : Fase de Implantación Sistema macro-emulsionado, a base de TOFA, para perforar yacimientos de baja presión, con alta tolerancia a la salinidad del medio y en la formulación, alta estabilidad térmica y que minimiza el daño a la formación por las pérdidas de circulación del fluido. Esta tecnología está siendo utilizada con éxito en el Distrito Gas Anaco.

23 Portafolio de opciones tecnológicas (Cont.) FOAMGAS : Surfactante de origen nacional tipo barras espumantes. Esta formulación es el resultado de una mezcla de un surfactante FOAMDRILL y ácidos grasos. Este surfactante tiene su aplicación en pozos de gas con declinación en su producción por efecto de acumulación de líquidos. Este desarrollo, además de la sustitución de importaciones, contribuye en la disminución del costo de manufactura aproximadamente en 45%. Actualmente, se realizan pruebas pilotos de este producto. V g as INTAV : Inhibidor de incrustaciones de CaCO 3 a base de Aloe Vera. Es un producto líquido biodegradable y térmicamente estable hasta 125 C. Dada su potencialidad, el inhibidor puede ser aplicado en instalaciones a nivel de superficie que manejen corrientes de hidrocarburos con alto corte de agua y sedimentos. El producto, además de su alta eficiencia, ha logrado disminuir hasta 50% la dosis empleada en comparación con los productos comerciales. El inhibidor contribuirá en la sustitución de importaciones. Actualmente, el INTAV culminó su fase de desarrollo. Comercial INTAV

24 Portafolio de opciones tecnológicas (Cont.) INTVI : Fase Escala Laboratorio Formulaciones liquidas, a base de un subproducto del proceso de destilación del etanol para la remoción de gases ácidos (H 2 S/CO 2 ) del gas natural. Las formulaciones tienen potencial aplicación tanto en torres contactoras como inyección directa en tubería. La eficiencia de las formulaciones es competitiva con sus homólogos comerciales, lo cual impactaría en la sustitución de importaciones. Actualmente, el desarrollo se encuentra en fase de laboratorio. PIAROA: Fase de laboratorio Aglomerados de mineral de hierro para la remoción de H 2 S en corrientes de gas natural, cuya aplicación es en lechos sólidos de adsorción. Este secuestrante sólido es competitivo con su homologo comercial. Este producto impactaría en la reducción de importaciones ya que emplea 100% materia prima nacional. Actualmente, se dispone de una planta de adsorción en Muscar para ejecutar las pruebas pilotos.

25 Hacia Dónde Vamos Disminución del consumo de gas en inyección, venteo, quema y pérdidas. Incremento y optimizaciòn de la infraestructura instalada, así como el desarrollo de opciones de almacenamiento subterráneo de gas para manejar los excedentes y el déficit de producción y demanda. Optimización de los procesos de medición de gas (volumen y calidad). Desarrollo de tecnologías para minimizar la declinación acelerada de los yacimientos tradicionales. Reducción de la dependencia tecnológica foránea relativa al suministro de insumos requeridos en la industria de gas (licencias, químicos, equipos, etc.). Producción en yacimientos de bajas presiones. Aplicación de tecnologías que disminuyan las emisiones al ambiente (gases ácidos, NOX, SOX, mercurio, entre otros) que contribuyen al calentamiento global. Aprovechamiento del gas de la Faja Petrolífera del Orinoco Hugo Chávez. Desarrollar opciones tecnológicas que garanticen el suministro confiable de gas para el desarrollo de los proyectos de la Faja Petrolífera del Orinoco Hugo Chávez como fuente de energía.

26 GRACIAS