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Industrias Basadas en Recursos Naturales - Coggle Diagram
Industrias Basadas en Recursos Naturales
Petróleo de pizarras bituminosas
Es una mezcla de hidrocarburos sólidos y otros compuestos orgánicos que contiene nitrógeno, oxígeno y azufre.
Clasificación de los crudos de petróleo
Los crudos de petróleo son mezclas complejas que contienen muchos compuestos de hidrocarburos diferentes, cuyo aspecto y composición es distinto de unos yacimientos a otros.
Gas natural comprimido y gases de hidrocarburos licuados.
La composición de los gases de hidrocarburos de origen natural es similar a la de los crudos de petróleo, en el sentido de que contienen una mezcla de diferentes moléculas de hidrocarburos que depende de su origen.
Hidrocarburos:
Naftenos: Son grupos de hidrocarburos de anillo saturado, dispuestos en forma cíclicas, que se encuentran en todas las fracciones del crudo excepto en las más ligeras.
Aromáticos: Son compuestos cíclicos, los naftalenos son compuestos aromáticos de doble anillo fusionado y se encuentran en fracciones pesadas del crudo.
Parafinas: Las moléculas de hidrocarburos de cadena saturada parafínica del crudo, pueden ser cadenas rectas o ramificadas de átomos de carbono, la parafina de cadena normal, se encuentran en los gases y en las ceras parafínicas.
No hidrocarburos:
Compuestos de nitrógeno: El nitrógeno se encuentra en las fracciones ligeras del crudo formando parte de compuestos básicos, y con mayor frecuencia en las fracciones pesadas, en compuestos no básicos que también pueden contener trazas metálicas.
Trazas metálicas: En los crudos de petróleo se encuentran con frecuencia cantidades muy pequeñas de metales como cobre, níquel, hierro, arsénico y vanadio.
Compuestos de oxígeno: En los crudos de petróleo se encuentran compuestos de oxígeno, como fenoles, cetonas y ácidos carboxílicos en cantidades variables.
Sales inorgánicas: A menudo, los crudos de petróleo contienen sales inorgánicas, como el cloruro sódico, el cloruro de magnesio y el cloruro cálcico.
Azufre y sus compuestos: Está presente en el gas natural y el petróleo crudo en forma de ácido sulfhídrico, formando compuestos como azufre elemental.
Ácidos nafténicos: Algunos crudos de petróleo contienen ácios nafténicos (orgánicos), que pueden volverse corrosivos a temperaturas superiores a 232 °C cuando la acidez del crudo supera cierto nivel.
Materiales radiactivos naturales: Los crudos de petróleo y los depósitos y lodos de perforación contienen a menudo materiales radiactivos naturales cuyos bajos niveles de radiactividad pueden suponer un riesgo.
Dióxido de carbono: Puede proceder de la descomposición de bicarbonatos presentes en el crudo o añadidos al mismo, o del vapor utilizado en el proceso de destilación.
Propiedades de los gases de hidrocarburos
Son gases comprimidos los que a todas las temperaturas atmosféricas normales en el interior de los recipientes que los contienen se encuentran únicamente en estado gaseoso a presión.
Tipos de pozos
Pozos mermados o casi agotados: Son los que producen menos de diez barriles de petróleo diarios en un yacimiento.
Pozos de múltiples zonas: Cuando se descubren múltiples formaciones productivas al perforar un solo pozo, puede introducirse una columna de tubos en un mismo pozo para cada una de las formaciones.
Pozos de geopresión y geotérmicos: Son pozos que producen agua a una presión 7.000 psi y una temperatura 149 °C extremadamente elevadas, la cual puede contener hidrocarburos.
Pozos de desarrollo: Después de un descubrimiento se determina de forma aproximada la extensión del yacimiento mediante una serie de pozos de delimitación o de valoración.
Pozos de exploración: Después del análisis de los datos geológicos y de las prospecciones geofísicas se perforan pozos de exploración, en tierra firme o en el mar.
Pozos de inyección: Bombean aire, agua, gas o productos químicos a los yacimientos de los campos de producción, ya sea para mantener la presión o para desplazar el petróleo hacia pozos de producción mediante fuerza hidráulica o un aumento de la presión.
Métodos de perforación:
Electro perforación y turbo perforación: La mayoría de las plataformas giratorias, cabrestantes y bombas de los equipos de perforación pesados suelen ser accionados por motores eléctricos o turbinas, lo que permite mayor flexibilidad en las operaciones y la perforación tele controlada.
Perforación direccional: La perforación direccional es una técnica de perforación rotativa que guía la columna de perforación siguiendo una trayectoria curva a medida que el agujero se hace más profundo.
Perforación roto percutante: La perforación roto percutante, o por rotación y percusión, es un método combinado en el que una barrena rotativa utiliza un líquido hidráulico circulante.
Perforación rotativa: La perforación rotativa es el método más común y se utiliza para perforar pozos tanto de exploración como de producción, hasta profundidades superiores a 7.000 m.
Perforación por percusión o con cable: Se basa en triturar la roca elevando y dejando caer una pesada barrena cincel con vástago sujeta al extremo de un cable.
Producción y conservación de petróleo crudo y gas natural: La producción de petróleo se lleva a cabo básicamente por desplazamiento mediante agua o gas.
La segunda fase: La de producción por presión artificial, se realiza inyectando gas a presión en el yacimiento cuando se ha agotado la presión natural.
La fase tres: Denominada de agotamiento o de producción marginal, tiene lugar cuando los pozos sólo producen intermitentemente.
Durante la primera fase: Llamada de producción emergente, el flujo lo controla la presión natural del yacimiento, debida al gas disuelto en el petróleo.
Operaciones de producción y procesado de gas natural: Los pozos de gas húmedo producen gas que contiene líquidos disueltos y los de gas seco producen gas que no puede licuarse fácilmente.
Extracción: El siguiente paso del proceso de absorción es la extracción, o desmetanización. El metano remanente se extrae del petróleo rico en plantas de recuperación de etano
Separación: En la fase final del proceso de absorción, la destilación, se utilizan vapores para separar los hidrocarburos deseables del petróleo de absorción rico.
Recuperación: Elimina los gases residuales indeseables y algo de metano absorbiéndolos del gas natural.
Fraccionamiento: Es la separación de la mezcla de hidrocarburos deseables procedentes de las plantas de absorción en productos individuales específicos, relativamente puros.
Procesos de absorción: La absorción es un proceso de tres fases: recuperación, extracción y separación.
Condiciones de trabajo, salud y seguridad
Incendio y explosión: Siempre existe riesgo de reventón cuando se perfora un pozo, con la consiguiente formación de una nube de gas o vapor, seguida de explosión e incendio.
Protección personal: Deberá ejecutarse un programa de supervisión y muestreo de higiene industrial, junto a un programa de vigilancia médica, para evaluar sistemáticamente el alcance y efecto de las exposiciones peligrosas para los trabajadores.
Seguridad: La perforación y la producción se realizan en todo tipo de climas y en condiciones meteorológicas variables.
Medidas de protección y seguridad
En los sistemas de cierre de seguridad de las plataformas petrolíferas y de gas natural, se utilizan diversos dispositivos y monitores para detectar fugas, incendios, roturas y otras situaciones de peligro, activar alarmas y parar operaciones siguiendo una secuencia lógica y planificada.