El nitrógeno se utiliza habitualmente tanto en las operaciones de extracción como en las de extracción de petróleo y gas.
La principal ventaja del N2 sobre otros gases es que es neutro.
Esto es muy importante cuando se trata de líquidos y gases combustibles que son comunes en la zona petrolera.
Además, no reacciona con los metales causando corrosión como el oxígeno y no es tóxico.
El N2 es un gas altamente compresible y suele almacenarse a presión y transportarse en bombas de N2 y camiones cisterna hasta el lugar de destino.
Es muy abundante y constituye alrededor del 78% del aire que respiramos.
Esto hace que el N2 sea relativamente fácil y barato de extraer.
Relacionado: ¿Qué es un tubo en espiral?
¿Cómo se extrae el N2 del aire para las operaciones de petróleo y gas?
Hay varias formas de extraer N2 del aire.
Destilación fraccionada: consiste en enfriar el aire y luego descomponerlo en diferentes gases en función de su punto de ebullición.
Membrana: el aire pasa a través de fibras especiales que pueden separarlo en diferentes gases en función de su velocidad. Suele ser un proceso más lento y la pureza del gas N2 depende en gran medida de la membrana utilizada.
Adsorción por oscilación de presión: el aire comprimido pasa a través de un equipo especialmente diseñado con material de adsorción en su interior que adsorbe el oxígeno y deja pasar el nitrógeno.
Relacionado: Las 18 aplicaciones más comunes de los tubos en espiral
Operaciones de N2 más comunes en el campo petrolífero
Arranque del pozo con N2 - algunos pozos tienen una presión de fondo muy baja y cuando el pozo está lleno de un fluido más pesado el pozo puede dejar de producir porque la presión hidrostática es mayor que la presión de fondo.
El N2 se utiliza a menudo para reducir la presión de una columna hidrostática del fluido en el pozo, desplazando un fluido más pesado del pozo y haciendo que éste vuelva a producir.
A veces se utiliza la tubería flexible para bombear N2 al fondo del pozo y elevar los fluidos del pozo.
Purga de tuberías/plantas/equipos - El N2 se utiliza a menudo para purgar tuberías, plantas y diversos equipos de campos petrolíferos para eliminar el oxígeno y los gases y productos químicos peligrosos/combustibles.
Esto también se hace a menudo para evitar la oxidación durante el tiempo de inactividad.
Pigging de tuberías: consiste en empujar un pig con N2 para limpiar la tubería y eliminar cualquier acumulación en las paredes.
Operaciones de perforación e intervención de pozos: cuando se trabaja en pozos de baja presión, se puede bombear N2 junto con el fluido para mantener la presión hidrostática por debajo de la presión del fondo del pozo y evitar la pérdida de retornos.
Fracturación hidráulica - El N2 se utiliza a veces en formaciones de baja presión durante la fracturación para energizar la formación.
Esto ayuda a que el fluido regrese después de la fracturación y disminuye la cantidad de fluido requerido para la fracturación.
Purga de N2 de la tubería flexible: una vez finalizada la operación de reacondicionamiento, es necesario eliminar el fluido de la tubería flexible antes de que la unidad pueda desplazarse.
Esto disminuye el peso de la bobina, evita la congelación en invierno y retrasa la corrosión.
Pruebas de presión: el N2 también puede utilizarse para realizar pruebas de presión en diversos equipos de campo.
Sin embargo, como el gas es compresible, no es ideal para aplicaciones de alta presión.
Recuperación mejorada de petróleo: se puede inyectar N2 en la formación para aumentar la presión del yacimiento y ayudar a la producción.
Relacionado: ¿Qué es la fracturación hidráulica?