Informe De Practicas Pre Profesionales 443io

“AÑO DE LA PROMOCION DE LA INSDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMATICO” UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE PETROLEO

PRACTICAS PRE PROFESIONALES LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS AREA DE TRABAJO: LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS DE LA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE PETROLEO – UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS NOMBRE DEL ALUMNO: MIGUEL HUMBERTO VALDIVIA COVEÑAS

FECHA QUE REALIZO LA PRÁCTICA:

AGRADECIMIENTO

Agradezco al señor Jefe de Departamento Académico de la Facultad de Ingeniería de Minas, ING GUILLERMO RAMIREZ GARCIA, por brindarme la oportunidad de realizar las prácticas pre-profesionales en el LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS, al Director del Departamento Académico de la Escuela de INGENIERIA DE PETROLEO, Ing. Wilmer Arévalo Nima, al Jefe de Departamento Ing. Braulio Nizama Valverde y al Jefe de laboratorio Ing. Juan Peralta Gallardo por todo el apoyo que me brindo durante mi permanencia en el laboratorio, proporcionándome todos sus conocimientos y experiencias.

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A todos ellos, muchas gracias

CONTENIDO INTRODUCCIÓN 1. OBJETIVOS 2. NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO 3. INSTRUMENTOS DE LABORATORIO 4. EQUIPOS DE LABORATORIO 5. ENSAYOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO: ENSAYO N° 01: DETERMINACIÓN DE CLORUROS TOTALES EN AGUA DE FORMACIÓN. ENSAYO N° 02: DETERMINAR EL CONTENIDO DE AGUA Y SEDIMENTOS (B.S.W) EN UNA MUESTRA DE PETRÓLEO. ENSAYO N° 03: DETERMINACIÓN DEL GRADO API Y DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA POR EL MÉTODO DEL PICNÓMETRO. ENSAYO N° 04: DETERMINACIÓN DEL GRADO API POR EL MÉTODO DEL HIDRÓMETRO. ENSAYO N° 05: DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD CINEMÁTICA.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS ENSAYO N° 06: DETERMINACIÓN DE CLORUROS Y SALINIDAD POR MÉTODO DE DECANTACIÓN. ENSAYO N° 07: CALCULO DE SALINIDAD ATRAVES DEL INSTRUMENTO SALINOMETRO. ENSAYO N° 08: DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE INFLAMACIÓN. ENSAYO N° 09: DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DEL LODO 6. RECOMENDACIONES 7. CONCLUSIONES

INTRODUCCION

El petróleo en sus muchas formas lo usamos cada día de nuestra vida porque es la fuente de energía más importante de la sociedad actual. Qué pasaría si se acaba el petróleo, nos hace llegar a la conclusión de que se trataría de una gran catástrofe porque aviones, automóviles, barcos y centrales térmicas dejarían de funcionar. Además los más afectados serian los países dependientes del petróleo porque más que energía y comercialización para ellos es la gran economía que en situaciones críticas como lo ya mencionado entrarían en bancarrota. La ingeniería de petróleo es una ciencia que combina métodos científicos, químicos, físicos y tecnología aplicada orientados a un mundo globalizado y competitivo por lo que en la universidad se brinda los conocimientos científicos, humanísticos, destrezas y habilidades fundamentales que todo profesional debe desarrollar para interpretar los datos recibidos por geólogos, geofísicos, químicos y físicos, también desarrollar métodos óptimos para el desarrollo de los

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yacimientos haciendo uso de todas los instrumentos tecnológicos que tenga al alcance. El laboratorio de petróleo y derivados tiene como finalidad de darnos la formación práctica de la ingeniería de petróleo mediante conceptos teóricos y experimentales básicos para que se pueda identificar y evaluar las características de los fluidos líquidos producidos en los yacimientos petrolíferos. El manejo de la información obtenida nos permitirá comprender la naturaleza de los hidrocarburos y el agua asociada a ellos para poder garantizar un funcionamiento seguro y continuo cuando un proyecto de producción entra en fase operativa, así como la conformidad medioambiental, además de optimizar las operaciones para maximizar sus beneficios de producción.

1. OBJETIVOS: Su objetivo principal es introducir y entrenar al estudiante en el área de práctica de la ingeniería de petróleo. Proporcionándoles los conceptos teóricos y experimentales básicos para que pueda identificar y evaluar las características de los fluidos líquidos producidos en los yacimientos petrolíferos y de sus derivados, que explican o fundamentan las propiedades que presentan los productos de petróleo. Al culminar el curso, el alumno será capaz de: 

Explicar las propiedades que presentan los productos de petróleo así como también la aplicación de cada procedimiento siguiendo con las Normas de seguridad.



Reconocer y saber el funcionamiento de cada equipo e instrumento del laboratorio, aprender a utilizar los mecanismos de cada instrumento a través de la explicación del Ingeniero encargado para luego aplicarlas y no cometer ningún error.

 Emitir opinión respecto de los resultados obtenidos y las

implicancias que de ellos se deriven en sus aplicaciones como carburantes y/o combustibles u otros usos.

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2. NORMAS DE SEGURIDAD PARA EL TRABAJO EN LABORATORIO: Para preservar la integridad y la seguridad del personal del laboratorio y así protegernos de eventuales riesgos y accidentes, se deberá trabajar con cautela, normar e implementar una serie de señales y avisos de advertencia, de precaución y prohibitivas las cuales se deberán distribuir en las distintas áreas de transito del personal y tener en cuenta el comportamiento en el laboratorio por las exigencias de la seguridad personal y colectiva. Para lo cual debe tenerse presente lo siguiente:   



Es obligatorio el uso de lentes protectores y de seguridad. Es necesario familiarizarse con la posición de los extinguidores de incendio, cajones de arena y regaderas de emergencia. El calentar o destilar líquidos volátiles e inflamables, se hará siempre en baño de agua y preferentemente en la campana de humos. Por ningún motivo se dejara disolventes volátiles cerca de flama. En caso de inflamarse un líquido hay que procurar cubrir el recipiente con pedazo de madera, cerrar las llaves de gas, evitar la propagación del fuego y conservar la serenidad.

2.1 NORMAS GENERALES:          

Utilizar un guardapolvo y tenlo siempre bien abrochada, así protegerás tu ropa. No lleves bufandas, pañuelos largos ni prendas u objetos que dificulten tu movilidad. Procura no andar de un lado para otro sin motivo y, sobre todo, no corras dentro del laboratorio. Si tienes el cabello largo, recógetelo. Usar los materiales de laboratorio con responsabilidad y sin ninguna distracción. Tener siempre las manos limpias y secas, si tienes alguna herida tapala. No pruebes ni ingieras los productos. En caso de producirse un accidente, quemadura o lesión, comunícalo inmediatamente al ingeniero a cargo. Recuerda donde está situado el botiquín para poder tener los elementos necesarios para atender una emergencia. Mantener el área de trabajo limpio y ordenado.

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Antes de encender el mechero asegúrese de que no haya materiales inflamables en los alrededores.

2.2 NORMAS PARA LA MANIPULACION DE INSTRUMENTOS Y PRODUCTOS:         

Nunca mires directamente al interior por su abertura el tubo con muestra ni dirijas de esa manera hacia algún compañero. Manejar con cuidado el material frágil como vidrio y material roto o averiado informar al Ingeniero. No utilices ninguna herramienta o maquina sin conocer su uso, funcionamiento y normas de seguridad específicas. Todos los productos inflamables deben almacenarse en un lugar adecuado y separados de los ácidos, las bases y los reactivos oxidantes. Los ácidos y las bases fuertes han de manejarse con mucha precaución, ya que la mayoría son corrosivos y, si caen sobre la ropa o la piel, pueden producir quemaduras y heridas graves. No dejes destapados los frascos ni aspires su contenido porque emiten vapores tóxicos. Para sujetar instrumentos de vidrio y retirarlos del fuego, utilizar pinzas de madera. Cuando calientes los tubos de ensayo con la ayuda de pinzas, procura darle cierta inclinación. Antes de manipular un aparato o montaje eléctrico, desconéctalo de la red eléctrica. No pongas en funcionamiento un circuito eléctrico sin que el Ingeniero haya revisado la instalación.

3. INSTRUMENTOS DE LABORATORIO: OBJETIVOS a) Saber correctamente los instrumentos a utilizarse en el desarrollo de cada ensayo. b) Descripción detallada de los instrumentos de laboratorio. c) Medición de volúmenes y determinación de errores.

DESCRIPCION DE LOS INSTRUMENTOS DE LABORATORIO A continuación se describen algunos de los instrumentos de mayor uso en el laboratorio de petróleo y derivados.

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 BURETA:

Son recipientes de forma alargada, graduadas, tubulares de diámetro interno uniforme, dependiendo del volumen para descargar distintas cantidades de líquidos y soluciones, el mayor uso que se les da es en las llamadas titulaciones volumétricas.

 HIDROMETRO:

Es un instrumento utilizado para medir la gravedad específica (o densidad relativa) de líquidos, es decir, la proporción de la densidad del líquido a la densidad del agua. El hidrómetro es de vidrio y consta de un cilindro y una bombilla pesada con mercurio o perdigones de plomo para hacer que flote en posición vertical, también contienen una escala de papel dentro de ellos, así el peso específico se puede leer directamente. Es utilizado cuando el líquido a ensayar se vierte en un recipiente (probeta) y el hidrómetro baja en el líquido hasta que flote libremente.

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 PIPETA:

Es un instrumento que mide líquidos (muestras), ya sea en operaciones rutinarias (pipetas graduadas) o en aquellas que se necesite precisión científica (pipetas aforadas o volumétricas).

 FRASCOS LAVADORES:

Empleados para enjuagar materiales previamente lavados, así como completar volúmenes de líquidos y también para lavar precipitados.

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 MECHERO:

Es un instrumento utilizado para calentar muestras o reactivos químicos, la conexión para el suministro de gas se encuentra hacia la izquierda y la válvula aguja para ajustar el flujo de gas esta en el lado opuesto.

 PROBETAS:

Usados para medir determinados volúmenes de liquido o soluciones en los casos que no necesite mucha exactitud. Generalmente se emplean dos tipos de probetas: una boca ancha, abierta y con pico; y la otra, la boca angosta y con tapa. Solo útiles para medidas aproximadas.

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 SOPORTE UNIVERSAL:

Sirve para sujetar los recipientes que se necesitan para realizar los montajes experimentales. Es de metal, constituido por una larga varilla enroscada en una base.

 TERMOMETRO:

Utilizado para medir las temperaturas del material utilizado en el ensayo.

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 VASOS PRECIPITADOS:

Se emplea en el calentamiento de líquidos para efectuar reacciones (generalmente precipitaciones), para colectar líquidos, etc. Para realizar filtraciones y/o titulaciones.

 TUBOS DE ENSAYO:

Generalmente utilizados para realizar ensayos químicos de carácter cualitativo con pequeñas

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS cantidades de reactivos los cuales al entrar en o originan algún cambio de color o aparición de precipitado.

4. EQUIPOS DE LABORATORIO: 4.1 CENTRIFUGA:

Es un aparato que permite determinar el contenido de agua y sedimentos en petróleo crudo, empleando métodos y procesos de separación, mediante su diseño se produce movimiento giratorio de 2 o más pares de tubos de prueba colocados convenientemente en alojamientos especiales ubicados en su interior. La velocidad de giro es controlada mediante un reóstato, para obtener una fuerza relativa de centrifugación (frc) variable entre 600-800 frc.

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4.2 DESTILADOR DE AGUA:

Equipo que separa las impurezas de la misma para poder realizar trabajos posteriores. La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada una de las sustancias, ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varía en función de la masa o el volumen, aunque si en función de la presión.

4.3 PENSKY MARTENS:

Utilizado para determinar punto de inflamación de productos derivados del petróleo y aceites combustibles. Existen dos métodos para determinar el punto de inflamación, y son: Copa abierta y Copa cerrada. El más utilizado, es a copa cerrada, es usado solo para productos livianos y consta de: Mechero, Obturador, Termómetro, Agitador y Copa en forma de campana invertida.

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4.4 VISCOSIMETRO ROTACIONAL:

Este equipo opera por medio de la rotación de un cilindro o disco (husillo) el cual se sumerge en el material a analizar midiendo la resistencia de esta sustancia a una velocidad seleccionada. La resistencia resultante o par es la medida del flujo de viscosidad, dependiendo de la velocidad y de las características del husillo; el instrumento calcula el par y la lectura directa de la viscosidad queda reflejada en . El viscosímetro está equipado con diferentes tipos de husillos y velocidades que permiten un amplio rango de medidas de viscosidad. El diseño de los husillos y los principios de medidas se rigen por las normas ISO 2555 e ISO 2652. Todos los husillos están fabricados en acero inoxidable AISI 316 y son fácilmente identificados por su letra y numero.

4.5 SALINOMETRO:

El agua que acompaña al crudo, usualmente contiene sales disueltas en concentraciones variables. La sal predominante es cloruro de sodio, por lo tanto la sal se determina con base a este compuesto y se expresa generalmente al interior de la industria petrolera como libras de sal por cada 1000 barriles de crudo. Este ensayo se lleva a cabo

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS mediante el siguiente equipo: Analizador de sal en crudos, cuyas características son:    

Es una caja que tiene una memoria interna. Tiene un vaso de 100ml para realizar el ensayo. Consta de una tapa compuesta con dos placas en paralelo: un ánodo (+) y un cátodo (-). Las mediciones se dan en mA.

4.6 PENETROMETRO:

Equipo diseñado para asegurar una máxima uniformidad en los estudios de resistencia a la penetración, de las grasas lubricantes.

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4.7 COLORIMETRO:

Equipo que identifica el color y el matiz para una medida más objetiva del color, nos permite la comparación de dos disoluciones. Conociendo el rango del color de un producto dado, una variación fuera del rango establecido puede indicar posible contaminación con otro producto, pero el color no siempre es una guía confiable de la calidad del producto. Este método cubre la determinación visual de una amplia variedad de productos de petróleo como aceites de calentamiento, combustibles diesel y ceras de petróleo.

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4.8 BALANZA DE LODOS:

Determina la densidad de los

fluidos de perforación.

4.9 EQUIPO PARA DETERMINAR EL PUNTO DE NEBULOSIDAD: Sirve también para encontrar el punto de cristalización, donde se colocan los aceites o lubricantes en probetas con un termómetro y estos se cristalizan y se observa cual es su punto de nebulosidad la temperatura mínima es de 5°C.

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4.10 DESTILADOR ATMOSFERICO:

Se utiliza para extraer los hidrocarburos presentes de forma natural en el crudo, sin afectar a la estructura molecular de los componentes. En las unidades de destilación atmosférica, el objetivo es obtener combustibles terminados y cortes de hidrocarburos que luego se procesaran en otras unidades. También sirve para determinar rangos de ebullición de las fracciones livianas del petróleo.

5. ENSAYOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO: ENSAYO N° 01: DETERMINACION DE CLORUROS TOTALES EN AGUAS DE FORMACION. El análisis del agua de formación es un paso crucial en la exploración y producción de hidrocarburos, ya que provee datos de entrada para la evaluación petrofísica, ayuda a evaluar el potencial para la corrosión, la acumulación de incrustaciones y el agravamiento, y asiste en la comprensión de la conectividad del yacimiento.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS La producción imprevista de agua, especialmente si contiene impurezas indeseadas, puede reducir significativamente el valor de un activo hidrocarburífero. Además, puede acelerar el daño de los equipos e incrementar los costos de manipulación y eliminación del agua. Salinidad: es el contenido de sales minerales disueltas en un cuerpo de agua. Dicho de otra manera, es válida la expresión salinidad para referirse al contenido salino en suelos o en agua.

OBJETIVO: Determinar la concentración de cloruros en aguas de formación para contrarrestar el efecto contaminante y corrosivo en las instalaciones de perforación.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Soporte universal Bureta 100ml Matraz Vasos Pipeta 25ml Nitrato de plata 0.1N (reactivo) Cromato de potasio (indicador) Papel filtro N° 04 Muestra de agua de formación Agua destilada

PROCEDIMIENTO:   

Tomamos el filtro #4, y hacemos un cono. Colocamos el filtro en forma de cono encima del vaso. Procedemos a poner la muestra del agua de formación encima del filtro durante unos minutos.

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    

 

Llenamos la bureta con el reactivo Nitrato de Plata, hasta estar en nivel cero. Ya filtrada la muestra, con la pipeta tomamos 1 ml y lo ponemos en otro vaso. Agregamos 4ml de agua destilada al ml que hemos tomado de la muestra. Añadimos 4 gotas de Cromato de Potasio. Colocamos el vaso debajo de la bureta y procedemos a dejar caer el reactivo, hasta llegar al viraje (cambio de color).

Observamos el volumen consumido del reactivo y lo anotamos. Realizamos los cálculos para Cloruros Totales y Salinidad.

Cálculo para Cloruros Totales: Para esta prueba se trabajó con una muestra de agua de formación de un pozo perforado en la zona de talara. Los cloruros totales contenidos en la muestra de agua, se determinaron aplicando la siguiente fórmula:

Donde:

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS N: Concentración del reactivo. F: en general se toma un valor de 0.9 a 1. Empleando los datos en el laboratorio:    

Volumen consumido del reactivo (AgNO3 ) = 13.8 Normal (N) = 0.1 F=1 Volumen de la muestra = 1ml.

Salinidad:

ENSAYO N° 02: DETERMINAR EL CONTENIDO DE AGUA Y SEDIMENTOS (B.S.W) EN UNA MUESTRA DE PETRÓLEO. El agua y sedimentos en la gasolina y otros combustibles producen corrosión, calentamiento no uniforme, se obstruyen los dispositivos de medición del combustible, variación de presión, etc. Los productos indeseables en los solventes reaccionan químicamente con otras substancias para formar precipitados.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS La fuerza centrífuga separa los materiales pesados y livianos en una mezcla. Los sedimentos, agua y precipitados se asientan en el fondo de la probeta cónica. La determinación del contenido de sedimentos y agua se requiere, para establecer con precisión los volúmenes netos del petróleo crudo que se negocia en transacciones de venta, intercambio, interventora, transferencia de custodia, liquidación de regalías e impuestos sobre petróleo crudo, también puede ocasionar problemas operacionales, como corrosión de equipos y problemas en procesamiento y transporte del mismo, generando costos de tratamiento y operación. Para desarrollar este método se requerirán tubos de fondo cónico para centrifuga, graduados correctamente y un equipo de centrifugación.

OBJETIVOS: Determinación de agua y sedimentos en petróleo crudo y combustibles. Determinar la contaminación de agua y sedimentos en recipientes de almacenamiento durante varios procesos de campo (centrifugación).en este caso desarrollemos varias 5 procedimientos Familiarizar al estudiante con la correcta forma de medición y determinación del contenido de sedimentos, a partir del uso adecuado de los tubos de centrifuga graduados para tal fin.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Centrifuga. Titrolite.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS 2 Probetas cónicas. Equipo baño maría. Termómetro de 0 a 100ºC. Solvente grado industrial (Tolueno libre de agua).

PROCEDIMIENTO:           

 

   

Llenar cada uno de los dos tubos de centrífuga hasta la marca de 50ml con tolueno y a la marca de 100ml con la muestra. Tapar los tubos y agitar vigorosamente. Luego sumergir los tubos en un baño a 60ºC durante 10 minutos. Colocar los tubos en la centrífuga en posición simétrica y centrifugar durante 10 min. a una velocidad de 1500 rpm. Verificar la temperatura de la muestra, sí ésta es mayor de 52ºC se invalida la prueba. Volver a colocar los tubos en la centrífuga por 10 minutos más. Leer y registrar el volumen combinado del agua y el sedimento en el fondo de cada tubo. Repetir esta operación hasta que el volumen combinado de agua y sedimentos permanezca por dos lecturas consecutivas. Registrar el volumen final de agua y de sedimentos en cada tubo y reportar la suma de las dos lecturas como el porcentaje de agua y sedimentos. Dos tubos centrí1fugos de forma cónica graduados de 0 100cm³. Vierta 50cm³ de la muestra (previamente agitada) en cada uno de los tubos de prueba, luego añada 50cm³ de solvente tolueno, con agua saturada a 60ºC (140ºF) o 49ºC (120ºF), seguidamente agregue 0.2ml de desemulcificante en cada uno de los tubos. Tape los tubos con un corcho y agite vigorosamente la mezcla, para diluir bien la muestra en el solvente, invirtiendo la posición de los tubos por 10 veces. Sumerja los tubos por lo menos hasta su marca superior (100cm³) en un baño de agua calentada a 140ºF±5ºF por 15 minutos. Durante el proceso agitar, para asegurarse que la mezcla petróleo – solvente es uniforme. Coloque enseguida los tubos en la centrifugadora en posición opuesta entre ellos, para establecer un balance de fuerzas. Dejar en marcha a la centrifuga por 10 minutos. Verifique que los RPM estén dentro los rangos calculados, según la fórmula. Anote los resultados obtenidos del agua y sedimento asentado en el fondo de cada tubo, expresándolo en una sola cifra. Cambie de posición los tubos (lados opuestos), centrifugue por 10 minutos, utilizando los mismos RPM, apunte los resultados obtenidos.

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

Las lecturas del BS&W deben ser iguales en cada tubo tanto para la primera como para la segunda prueba. Si las lecturas no son iguales, repetir el procedimiento hasta obtener dos lecturas iguales. Como resultado final se reportará la suma de los volúmenes combinados de agua y sedimento (BS&W) de los dos tubos, la lectura de los tubos separadamente no deben diferir entre sí en más de 0.025 mililitros. Calculamos el BSW mediante la siguiente fórmula.

Empleando los datos en el laboratorio: Volumen de BSW = 1.4 ml. Volumen de la muestra = 50 ml.

ENSAYO N° 03: DETERMINACIÓN DEL GRADO API Y DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA POR EL MÉTODO DEL PICNÓMETRO. Gravedad específica del petróleo: es una medida relativa de la densidad de un elemento y dependerá de la concentración de masa por unidad de volumen. La gravedad especifica es el cociente de la densidad de una

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS sustancia entre la densidad del agua. A la gravedad específica también se le conoce como gravedad API (°API). Densidad: Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cubico (kg/m3). Grados API: American Petroleum Institute, es una medida de densidad que describe cuan pesado o liviano es el petróleo comparándolo con el agua. La gravedad API es la inversa de la gravedad específica, es una escala arbitraria hecha así, para darnos un margen amplio en la determinación de la gravedad de un crudo o de derivados del petróleo y así obtener resultados lo más exactos posibles.

OBJETIVO: Determinar la gravedad especifica y el grado API de un crudo por el método del picnómetro.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Fiola Balanza digital Termómetro Agua destilada Muestra de petróleo

PROCEDIMIENTO:     

Poner la balanza en cero, para poder realizar el procedimiento. Pesamos la fiola vacía en la balanza electrónica y anotamos el dato. Pesamos la fiola con el agua destilada en la balanza electrónica y anotamos el dato. Pesamos la fiola con la muestra del petróleo en la balanza electrónica y anotamos el dato. Realizamos los cálculos a condiciones normales, y a 60° F.

Cálculos de ensayo:

Entonces:

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Procedemos a la corrección del API con la siguiente fórmula:

Ahora procedemos a usar los datos hallados en la práctica: Muestr a

Temperat ura °F

Peso Fiola (gr)

Crudo de Talara Pozo Pariñas

26°C = 79°F

57.45

Peso Fiola+A gua (gr) 156.71

W picnómetro vacio = 57.45 gr W agua = 156.71 – 57.45 = 99.26 gr W muestra = 140.56 – 57.45 = 83.11 gr

Tenemos ya la GE calculada en 0.84 Ahora el API condiciones normales:

Peso Fiola+ Muest ra (gr) 141.56

Graved APIca ad l Específ ca 0.84 36.9 5

API corregido API60°F 35.52


Temperatura ambiente de la muestra = 25°C = 79°F

Por lo tanto la GE corregida es 0.847 Ahora con ese dato, lo relacionamos con la siguiente clasificación de acuerdo al API: CRUDOS

API

Extra pesados

< 9.9

Pesados

10 – 21.9

Medianos

22 – 29.9

Livianos

30 – 39.9

Condensados

>40

Por lo tanto podemos clasificar la muestra como hidrocarburo liviano.

CONCLUSIONES: En esta prueba reconocemos el tipo de crudo, si es muy liviano, liviano, muy pesado o pesado. Conocer la clasificación de un petróleo, en el campo de comercialización a mayor grado API mayor va ser la rentabilidad. Cada uno de los productos del petróleo maneja un rango de densidad y gracias a la gravedad API podemos saber de manera rápida y eficaz si el

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS producto está contaminado con otros de mayor o menor densidad, es decir nos da una primera inspección de la calidad del producto. Como se ha mencionado anteriormente, la Gravedad API es un factor que gobierna la calidad y el precio del petróleo crudo, sin embargo, esta propiedad es una indicación incierta a menos que sea relacionado con otras características del mismo.

ENSAYO N° 04 DETERMINACIÓN DEL GRADO API POR EL MÉTODO DEL HIDRÓMETRO. En la práctica de determinación de grados API, tratamos de medir con exactitud los grados API del petróleo. Conforme la temperatura disminuye la en función del tiempo de los grados API, la viscosidad aumenta. Todo esto con ayuda del hidrómetro de acuerdo a los grados

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS API de la muestra utilizada y termómetros para medir la temperatura del crudo.

OBJETIVO: Determinar grados API por medio del método del HIDROMETRO.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Hidrómetro de vidrio, graduados en unidades de densidad, densidad relativa (gravedad específica) o gravedad API según se requiera y que cumplan las especificaciones ASTM o IP. Termómetros, con los rangos de acuerdo a la especificación ASTM. Recipiente cilíndrico (probeta). Soporte universal.

PROCEDIMIENTO: 

Agregar la muestra de petróleo dentro de la probeta.



Introducir un hidrómetro dentro de la muestra y esperar que flote; esperar estabilización del hidrómetro en forma vertical.



Tomar lectura del API registrado por el hidrómetro según el menisco formado por la muestra. Tomar la temperatura de la muestra. Realizar los cálculos.

 

Cálculos del ensayo:

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Ahora procedemos a usar los datos hallados en la práctica: Muestra Diesel

Temperatura °F 77°F

APIensayo

API60°F

GE60°F

37.4

36.11

0.841

Hemos obtenido un API de ensayo 37.4 Realizamos la corrección a 60°F

API60°F = 36.11

Hallamos la gravedad específica de la muestra:


GE60°F = 0.844

ENSAYO N° 05: DETERMINACION DE LA VISCOSIDAD CINEMATICA Es una medida de la resistencia a fluir de un líquido. La viscosidad de los crudos varía ampliamente desde fluidos como el agua hasta sólidos que no pueden movilizarse sin calentamiento. Una baja viscosidad indica generalmente alto rendimiento en nafta o diesel, y una alta viscosidad indica alto rendimiento en asfalto, pero en ningún caso da indicación de calidad. Actualmente se utiliza más la viscosidad cinemática (A.S.T.M.. D-445), pues existe una relación lineal entre el logaritmo de la inversa de la temperatura y el logaritmo de la viscosidad a dicha temperatura, que permite inferir teóricamente datos, si se cuenta con dos puntos de dicha recta (Ley de Walther).

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS La viscosidad es una característica de todos los fluidos, tanto líquidos como gases, si bien, en este último caso su efecto suele ser despreciable, están más cerca de ser fluidos ideales. TIPOS DE VISCOSIDADES: VISCOSIDAD DINÁMICA O ABSOLUTA: Es la relación entre el esfuerzo de cortante aplicado y la velocidad de corte de un líquido. A veces es denominado coeficiente de viscosidad dinámica o, simplemente, viscosidad. De este modo la viscosidad dinámica es una medida de la resistencia al flujo o deformación de un líquido. VISCOSIDAD CINEMÁTICA O COMERCIAL: Es la resistencia de un líquido al fluir bajo la acción de la gravedad .Para flujo a por acción de la gravedad, bajo una carga hidrostática determinada, la carga de presión de un líquido es proporcional a su densidad. Para cualquier viscosímetro determinado, el tiempo de flujo de un volumen fijo de fluido es directamente proporcional a su viscosidad cinemática. La viscosidad cinemática se define como la resistencia a fluir de un fluido bajo la acción de la gravedad. En el interior de un fluido, dentro de un recipiente, la presión hidrostática (la presión debida al peso del fluido) está en función de la densidad.

Por otra parte, el tiempo que tarda en fluir un volumen dado de fluido es proporcional a su viscosidad dinámica. Podemos expresar la viscosidad cinemática como:

OBJETIVOS:  

Determinar la viscosidad de la muestra de crudo y de una muestra de lubricante. Evaluar algunas propiedades de las muestras analizadas de acuerdo a los resultados de viscosidad determinados.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS   

Determinar y razonar acerca de la importancia del índice de viscosidad para muestra de lubricante. Comprender el concepto de las diferentes unidades de medición de viscosidad. Aprender el correcto manejo del viscosímetro rotacional.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Muestra de hidrocarburo Viscosímetro rotatorio Recipiente Termómetro

PROCEDIMIENTO:       



Nivelar, colocar el viscosímetro en posición vertical. Determinar la temperatura de la muestra. Cargar la muestra dentro del recipiente. Verificar que se esté utilizando el husillo correspondiente (a una escala óptima para efectuar la medición). El husillo una vez instalado deberá ser sumergido lentamente en la muestra, el nivel de la muestra tiene que llegar al punto de inmersión (marca) del husillo. Elegir las condiciones de trabajo (lenguaje, unidad, rpm). Finalmente se procede a realizar la lectura junto con los otros datos obtenidos por el método del hidrómetro API60°F = 38.3 y T = 26°C = 79°F

Empleamos la fórmula para viscosidad cinemática:

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Recordemos que 8 es la información que nos da el instrumento viscosímetro.

En caso no tengamos de dato a la gravedad específca, podemos emplear el método del picnómetro o del hidrómetro visto anteriormente, los cuales nos ayudan a determinar el API de la muestra y su respectiva GE.

ENSAYO N° 06: DETERMINACION DE CLORUROS Y SALINIDAD POR METODO DE DECANTACION OBJETIVO:

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS Determinar la concentración de cloruros en aguas de formación para contrarrestar el efecto contaminante y corrosivo en instalaciones de perforación.

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Mechero Base Vaso precipitado Probeta Pera de decantación Bureta Agua destilada Petróleo pesado Nitrato de plata (reactivo) Cromato de potasio (indicador)


Depositar 200 ml de agua destilada en el vaso precipitado Colocamos el vaso precipitado encima de la base Antes de encender el mechero, verificamos que este segura la conexión al balón de gas.



Encendemos el mechero, calentando el agua destilada por 7 minutos, agitamos con una varilla de vidrio, luego en una probeta colocamos 50ml de petróleo pesado.

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

Pasado los 7 minutos, apagamos el mechero y procedemos a depositar en el vaso precipitado los 50ml de petróleo pesado.



Ambos en la pera de decantación, abrimos el gotero hasta tener en el vaso 5 ml. En un vaso con los 5 ml, agregamos 3 gotas de cromato de potasio (indicador) y obtenemos un color amarillo.





Luego en la bureta llenada con nitrato de plata (reactivo) empezamos hacer la titulación (gota a gota), cambiara a una coloración y en ese momento se cerrara el gotero, vemos como resultado otro color.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS CALCULOS OBTENIDOS: Empleando los datos en el laboratorio: Volumen reactivo = 0.1 ml N = 0.1 normal Volumen muestra = 5 ml

Salinidad:

ENSAYO N° 07:

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CALCULO DE SALINIDAD ATRAVEZ DEL INSTRUMENTO SALINOMETRO Norma ASTM D – 3330 Este método se basa en la conductividad de una solución de crudo en un solvente polar, cuando está sometido a la acción de una corriente eléctrica. Las sales más comunes contenidas en el crudo son el NaCl y el Cloruro de Calcio. Originan incrustaciones en la aparatura de las refinerías.

OBJETIVO: Calculo de salinidad

INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Xileno (reactivo) Salinometro

PROCEDIMIENTO:      

En una probeta de 100ml se coloca 15ml de xileno, 10ml de la muestra y agitamos los 2 volúmenes. La muestra es la Mezcla Alcohólica. Lavamos la pipeta con xileno, y con este mismo solvente, rellenamos hasta 50ml. Luego completamos hasta 100ml con muestra alcohólica. Agitamos y colocamos en un vaso de prueba. Introducir los electrodos y dejar reposar durante 5min. Luego realizar la prueba, incorporando en la primera celda 125 voltios, y en la segunda celda 250 voltios. A continuación se mantiene presionado el botón de voltaje, hasta esperar que nos dé un resultado en miliamperios. Luego esos valores se restan del BLANCO, y obtenemos el VALOR NETO.

PROCEDIMIENTO PARA HALLAR EL VALOR DEL BLANCO:   

Reactivos: Xileno, Sal Neutra (lubricante mineral) y mezcla alcohólica. En una probeta de 100ml se coloca 15 ml de xileno, 10ml de sal neutra, y procedemos a agitar. Rellenamos hasta 100ml con xileno y agitamos.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS  

Toda la mezcla se coloca en un vaso de prueba, y se introduce en la primera celda 125voltios, y en la segunda celda 250 voltios. Luego de haber introducido los electrodos en el vaso de prueba, se espera 5 minutos y se hace el mismo procedimiento.

PREPARACIÓN DE LA MEZCLA ALCOHÓLICA: En un depósito de 2 Lt, colocar 1250 ml de isobutanol (grado reactivo), 740ml de metanol absoluto (grado reactivo), y 10ml de agua destilada. Cálculos en la práctica: Para el Blanco:

Celda 125 volt → 0.825 mA Celda 250 volt → 1.03 mA

Para Muestra:

Celda 125 volt → 1.05 mA Celda 250 volt → 1.18 mA

Valor Neto:

Celda 125 volt: 1.05 – 0.825 → 0.225 mA Celda 250 volt: 1.18 – 1.03 → 0.15 mA

ENSAYO N° 08:

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DETERMINACION DEL PUNTO DE INFLAMACION La muestra se debe calentar a una velocidad constante y lentamente, con agitación continua. Una llama pequeña se debe aplicar a la copa a intervalos regulares, interrumpiendo simultáneamente la agitación. El punto de inflamabilidad corresponderá al punto más baja a la que, la aplicación de la llama, inflama el vapor sobre la muestra. TIPOS DE MEDICION: Hay dos tipos básicos de medición de punto de inflamación: copa abierta y en vaso cerrado. En los dispositivos de copa abierta la muestra está contenida en un vaso abierto que se calienta, y en intervalos de una llama se pone sobre la superficie. El punto de inflamación midió varía con la altura de la llama por encima de la superficie del líquido, a una altura suficiente y la temperatura del punto de inflamación medida coincidirá con el punto de combustión. El ejemplo más conocido es el de la Copa Abierta Cleveland (COC). Hay dos tipos de probadores de copa cerrada: no-equilibrio, como PenskyMartens, donde los vapores por encima del líquido no están en equilibrio de temperatura con el líquido, y el equilibrio, como por ejemplo a pequeña escala (conocido comúnmente como Setaflash) donde los vapores se considera que en el equilibrio térmico con el líquido. En ambos tipos de las copas están sellados con una tapa a través del cual puede ser la fuente de ignición introducida. Probadores de copa cerrada normalmente dan valores más bajos para el punto de inflamación de copa abierta (por lo general de 5-10 ° C) y son una mejor aproximación a la temperatura a la que la presión de vapor alcanza el límite inferior de inflamabilidad (LFL).

OBJETIVO: Conocer la temperatura mínima de un hidrocarburo a la cual se produce una inflamación, esta información es válida por seguridad.

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INSTRUMENTOS Y MATERIALES: Pensky Martens Termómetro Kerosene


Limpiar y secar la copa y sus rios Llenar la copa hasta marca Tapar la copa e insertar el termómetro, luego encender la llama (4 mm de diámetro), y suministrar calor de 9-11ºF/min, agitando continuamente.



Debajo de los 50ºF bajo el punto de inflamación, hacer lecturas cada 5ºF. Anotar la temperatura al instante en que la aplicación de la llama produzca una inflamación fugaz en el interior de la copa. Corregir el punto de inflamación si la presión barométrica es diferente de 760 mm Hg, con la fórmula:

 

En nuestro ensayo es igual a 0 para realizarse en condiciones ambientales

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CALCULOS OBTENIDOS EN LA PRÁCTICA: Para dicho método utilizamos kerosene, se produce un sonido a los 34.4°C, esta es la temperatura en la cual se produce la inflamación. 34.5°C → 94.1°F Procedemos a emplear la formula de corrección: Punto de Inflamación = 94.1 + 0.06 (760 – 0) Punto de Inflamación = 139.7°F

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ENSAYO N° 09: DETERMINACION DEL PESO ESPECÍFICO DEL LODO BASADO EN LAS NORMAS API Este procedimiento permite determinar el peso de un volumen dado de líquido, sus unidades se expresan en lb/gal, Lb/pie3, gr/cm3ó Kg/m3.


  

La base del instrumento se fijará sobre una superficie nivelada. Mida la temperatura del lodo y regístrelo en el reporte de lodo. Llene la tasa de la balanza, limpia y seca, con el lodo a ser probado y rótela hasta que esté completamente fija. Asegúrese que algo de lodo sea expelido a través del agujero de la tapa a fin de liberar cualquier gas o aire atrapado. Sostenga firmemente la tapa sobre la taza y lave o limpie el exterior de la taza a fin de dejarlo limpio y seco. Coloque el punto de apoyo de la balanza sobre la base del instrumento y balancéela corriendo el lector de peso hasta conseguir que la burbuja quede en el centro de la línea marcada. Lea el peso del lodo señalado por el lado del lector de peso más cercano a la taza de la balanza.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS LABORATORIO DE PETROLEO Y DERIVADOS CALIBRACION: El instrumento será calibrado frecuentemente empleando agua dulce. Obteniéndose lecturas de 8.3 lb/gal ó equivalentes en otras unidades a 70°F (21°C). CALCULOS: Reporte el peso del lodo con una aproximación de 0. Lb/gal ó 0.5 lb/ft3. Para convertir a gravedad específica: gr/cm3 = lb/gal/8.3 Kg/m 3 = (lb/gal) (120) Gradiente de lodo psi/pie = lb/gal/19.24

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6. RECOMENDACIONES: 

Para una correcta elaboración de ensayo sin errores en el laboratorio de petróleo es importante el frecuente mantenimiento a los equipos e instrumentos, mantenerlos calibrados y en un lugar donde se encuentren nivelados ya que esto influye mucho a la hora de arrogar resultados de las muestras utilizadas.



Siempre que estemos realizando algún procedimiento se debe tener en cuenta el reglamento de seguridad.

7. CONCLUSIONES: 

Como conclusión es brindar al ingeniero de petróleo la importancia del laboratorio en actividad petrolera, así mismo se logro reconocer e identificar el funcionamiento de los equipos con los diversos ensayos.



La importancia de los equipos hacia la determinación de las propiedades físicas más importantes del petróleo.

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