Descubre qué es la composición del gas asociado en campos petroleros, cómo se calcula, qué componentes lo integran y cómo su análisis impacta decisiones de operación, tratamiento y comercialización del gas.
Cuando se perfora un yacimiento productor de crudo, no solo se obtiene petróleo: en la mayoría de los casos, se libera una mezcla de gases conocida como gas asociado. Este gas puede encontrarse disuelto en el crudo (gas en solución) o acumulado en una capa separada sobre el petróleo (gas libre). Su composición química no es un dato menor: define desde el comportamiento del flujo multifásico en el pozo hasta la rentabilidad de toda una planta de procesamiento.
El gas asociado no es un residuo, sino una fuente valiosa de energía y productos derivados. Saber qué lo compone —cuánto metano, cuánto propano, cuánta agua o ácido sulfhídrico contiene— permite tomar decisiones de alto impacto: desde si debe reinyectarse para mantener presión, hasta si conviene monetizarlo como gas seco, gas húmedo o gas amargo con tratamiento especial.
En operaciones reales, como en la región marina de Tabasco o campos maduros en la Faja Petrolífera del Orinoco, la composición del gas asociado determina el diseño de:
Separadores trifásicos (para dividir aceite, agua y gas).
Unidades de endulzamiento, cuando hay presencia de H₂S.
Sistemas de compresión y reinyección, en estrategias de mantenimiento de presión.
Esquemas de seguridad, si hay presencia de compuestos inflamables o corrosivos.
Por ejemplo, si el gas contiene un alto porcentaje de butanos y pentanos, se vuelve atractivo para extracción de líquidos del gas natural (NGLs), elevando su valor comercial.
La composición del gas asociado se expresa generalmente en porcentaje molar (mol%) o porcentaje en volumen, y se obtiene por análisis cromatográfico. Cada componente tiene un peso molecular específico, que influye en el cálculo del peso molecular promedio del gas y su poder calorífico.
Una fórmula representativa para determinar el peso molecular del gas es:
Donde:
: fracción molar del componente i
: peso molecular del componente i
: número total de componentes
Este cálculo es vital para estimar propiedades termodinámicas, flujo en tuberías y diseño de plantas.
En un pozo del Campo Samaria-Luna, se obtuvo el siguiente perfil de gas asociado tras análisis de cromatografía de gases:
| Componente | % molar |
|---|---|
| Metano (CH₄) | 83.2% |
| Etano (C₂H₆) | 6.1% |
| Propano (C₃H₈) | 3.4% |
| Butanos y C5+ | 2.6% |
| CO₂ | 2.3% |
| H₂S | 0.2% |
| N₂ | 2.2% |
Este tipo de mezcla sugiere un gas húmedo con potencial para recuperación de líquidos y necesidad de tratamiento para CO₂ y H₂S.
La composición de gas asociado permite clasificarlo en tres categorías:
Gas seco: alto contenido de metano, bajo en líquidos (ej. shale gas).
Gas húmedo: presencia significativa de etano, propano y butanos.
Gas amargo: contiene compuestos corrosivos como H₂S o CO₂ en concentraciones significativas.
Estas clasificaciones impactan directamente en el diseño de facilidades de superficie y esquemas contractuales.
Este concepto se vincula estrechamente con:
Separación trifásica
Límites de exportación (BTU)
Endulzamiento de gas (sweetening)
Gas lift
Ignorar la composición del gas asociado puede tener consecuencias críticas: desde corrosión acelerada en ductos hasta sanciones regulatorias por emisiones contaminantes. Por otro lado, conocerla permite:
Aprovechar el gas como energía onsite (autoconsumo).
Reducir emisiones de CO₂ mediante reinyección o conversión a productos valiosos.
Maximizar ingresos mediante esquemas de separación, licuefacción o venta de fracciones líquidas.
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