Análisis y diseño de alternativas en el equipo estabilizador de agua para el aprovechamiento del gas residual en un campo de gas del Piedemonte Llanero

Abstract

En el contexto de la transición energética en Colombia y la necesidad de reducir emisiones en la industria de hidrocarburos, los campos de gas enfrentan el reto de minimizar la quema en tea y aprovechar corrientes residuales. En un campo del Piedemonte Llanero, el estabilizador de agua genera aproximadamente 20000 SCFD de gas residual, equivalente a 7,3 MMSCF/año, los cuales son enviados a quema, generando cerca de 584,3 toneladas de CO₂ equivalente anuales, evidenciando una pérdida energética y un impacto ambiental significativo.

El presente trabajo analizó las variables termodinámicas y operativas del estabilizador, identificando la presión, temperatura y caudal como factores determinantes en la eficiencia de separación y generación de gas residual. A partir de esta caracterización, se formularon seis alternativas de mejora orientadas al aprovechamiento del gas, evaluadas mediante criterios técnicos y operativos, así como simulaciones de proceso. Posteriormente, se desarrolló el diseño conceptual de la alternativa seleccionada, incluyendo el dimensionamiento hidráulico de la tubería y el sistema de control asociado.

Como resultado, se seleccionó el envío del gas desde el estabilizador de agua hacia el desgasificador de crudo mediante un ruteo de tubería, garantizando flujo monofásico y un diferencial de presión adecuado. El diseño contempló una tubería de 2” SCH 80, una válvula de control autopilotada con Cv=10 y ajustes en los set point de válvulas existentes a 30 psig. Esta solución permite la recuperación total del gas en la VRU, eliminando la quema en tea proveniente del estabilizador y minimizando las emisiones al ambiente.