Instrumentación para sistemas automatizados de medición dinámica de hidrocarburos

Instrumentation for automated dynamic hydrocarbon measurement systems

El artículo establece una revisión conceptual sobre la instrumentación utilizada en sistemas  automáticos  de  medición  de  hidrocarburos,  realizada  por  los  grupos  de  investigación  orca  y  SciBas de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas en el año 2017. Problema: ausencia en la literatura sobre el concepto transferencia de custodia (tc) y su impacto en la cantidad y la calidad de un hidrocarburo en un sistema de distribución. Objetivo:  conceptualizar  acerca  de  la  instrumentación  en  mediciones  de  alto  volumen,  en  particular  las de tipo dinámico.Metodología:  selección,  priorización  e  interpretación  de  fuentes  disponibles  en  el  sector  industrial  –amparadas por el Instituto Americano del Petróleo (api) y la Asociación Americana de Gas (aga)– paradefinir la instrumentación de un sistema confiable y preciso de medición del hidrocarburo.Resultados: conceptualización sobre unidades del api y la aga con respecto a equipos lact (Lease Auto-matic Custody Transfer), sobre criterios de determinación de la instrumentación para sistemas de tc, y sobre equipos de medición en una distribución de instrumentación. Conclusión: obtención de una línea de base conceptual sobre problemáticas de tc y su instrumentación en un sistema automático de medición dinámica de hidrocarburos.

1. INTRODUCCIÓN

El consumo mundial de energía se incrementó en 2,5% durante el 2011: a diario se gastaron 88 millones de barriles de petróleo y nueve billones de metros cúbicos de gas natural. La producción de crudo en Colombia, para ese mismo año, fue de 930.000 barriles, mientras que la de gas natural estuvo cercana a los veintinueve millones de metros cúbicos [1], [2]. En consecuencia, en la venta de hidrocarburos debe requerirse una medición confiable y precisa: un leve error, sistemático o aleatorio, representa graves consecuencias económicas que pueden perjudicar, en las transacciones, tanto al vendedor como al comprador. En este contexto, según Dupuis y Hwang [3], los sistemas de medición dinámica son utilizados en la venta de combustibles para medir automáticamente, con exactitud —es decir: a través de una sola medida—, la cantidad entregada. Los lineamientos para la construcción de estos sistemas son establecidos por organizaciones internacionales como el Instituto Americano del Petróleo (ᴀᴘɪ, por sus siglas en inglés). 

Dado lo anterior, y ante la escasa literatura al respecto, en este documento se realiza un análisis de los equipos y la instrumentación que se utilizan en los sistemas automáticos para transferencia de custodia de hidrocarburos, revisando e ilustrando los conceptos involucrados. En primer lugar, se define el concepto transferencia de custodia (ᴛᴄ); luego, se caracterizan los sistemas de medición dinámica, distinguiendo las unidades ʟᴀᴄᴛ (Lease Automatic Custody Transfer) involucradas para hidrocarburos líquidos y las estaciones de medición de gas; después, se describe la Instrumentación para Sistemas de Transferencia de Custodia y su utilidad de acuerdo con las características generales de los hidrocarburos; luego, se describen los equipos para realizar una medición de calidad y se aplica un ejemplo de distribución de instrumentación; finalmente, se establecen las conclusiones en perspectiva.