Propiedades de los Fluidos (PRODUCCIÓN DE POZOS)
-
Upload
luiiz-krmona -
Category
Documents
-
view
58 -
download
2
description
Transcript of Propiedades de los Fluidos (PRODUCCIÓN DE POZOS)
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Definiciones previas.Definiciones previas. Clasificación de los hidrocarburos.Clasificación de los hidrocarburos. Propiedades PVT.Propiedades PVT. Determinación de las propiedades Determinación de las propiedades
PVT en el laboratorio.PVT en el laboratorio. Determinaciones de la propiedades Determinaciones de la propiedades
PVT mediante correlaciones.PVT mediante correlaciones.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Definiciones Previas.Definiciones Previas.
Propiedades Intensivas.Propiedades Intensivas.
Son independientes de la cantidad de materia Son independientes de la cantidad de materia considerada (viscosidad, densidad, considerada (viscosidad, densidad, temperatura, etc.).temperatura, etc.).
Punto Crítico.Punto Crítico.
Estado a condiciones de presión y Estado a condiciones de presión y temperatura en el cual las propiedades temperatura en el cual las propiedades intensivas de las fases líquida y gaseosa son intensivas de las fases líquida y gaseosa son idénticas.idénticas.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Presión Crítica.Presión Crítica.
Es la correspondiente al punto crítico.Es la correspondiente al punto crítico.
Temperatura Crítica.Temperatura Crítica.
La correspondiente al punto crítico.La correspondiente al punto crítico.
Curva de Burbujeo.Curva de Burbujeo.
Lugar geométrico de los puntos, presión-Lugar geométrico de los puntos, presión-temperatura, para los cuales se forma la temperatura, para los cuales se forma la primera burbuja de gas, al pasar de la fase primera burbuja de gas, al pasar de la fase líquida a la región de dos fases. líquida a la región de dos fases.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Curva de Rocío.Curva de Rocío.Lugar geométrico de los puntos, presión-Lugar geométrico de los puntos, presión-temperatura, para los cuales se forma la temperatura, para los cuales se forma la primera gota de líquido, al pasar de la primera gota de líquido, al pasar de la región de vapor a la de dos fases.región de vapor a la de dos fases.
Región de dos Fases.Región de dos Fases.Comprendida entre la curva de rocío y la de Comprendida entre la curva de rocío y la de burbujeo. En esta región coexisten en burbujeo. En esta región coexisten en equilibrio, la fase líquida y gaseosa.equilibrio, la fase líquida y gaseosa.
Cricondenbara.Cricondenbara.
Máxima presión a la cual pueden coexistir Máxima presión a la cual pueden coexistir en equilibrio un líquido y su vapor.en equilibrio un líquido y su vapor.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Cricondenterma.Cricondenterma.
La máxima temperatura a la cual pueden La máxima temperatura a la cual pueden coexistir en equilibrio un líquido y su vapor.coexistir en equilibrio un líquido y su vapor.
Zona de Condensación Retrograda.Zona de Condensación Retrograda.
Es en la cual al bajar la presión, a Es en la cual al bajar la presión, a temperatura constante, ocurre una temperatura constante, ocurre una condensación.condensación.
Aceite Saturado.Aceite Saturado.
Es el que a condiciones de presión y Es el que a condiciones de presión y temperatura a las que se encuentre, está en temperatura a las que se encuentre, está en equilibrio con su gas.equilibrio con su gas.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Aceite Bajo Saturado.Aceite Bajo Saturado.
Es el que a condiciones de presión y Es el que a condiciones de presión y temperatura a las que se encuentre, es capaz temperatura a las que se encuentre, es capaz de disolver más gas. de disolver más gas.
Saturación Crítica de un Fluido.Saturación Crítica de un Fluido.
Es la saturación mínima necesaria para que Es la saturación mínima necesaria para que exista escurrimiento de dicho fluido en el exista escurrimiento de dicho fluido en el yacimiento.yacimiento.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Clasificación de los Hidrocarburos.Clasificación de los Hidrocarburos.
Se clasifican de acuerdo a sus Se clasifican de acuerdo a sus características y a las condiciones bajo las características y a las condiciones bajo las cuales se presentan acumulados en el cuales se presentan acumulados en el subsuelo.subsuelo.
• Aceite negro.Aceite negro.• Aceite volátil.Aceite volátil.• Gas y condensado.Gas y condensado.• Gas húmedo.Gas húmedo.• Gas seco.Gas seco.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Propiedades PVT.Propiedades PVT.
Condiciones estándar.Condiciones estándar.
Son definidas por los reglamentos de los estados Son definidas por los reglamentos de los estados o países. Ejemplo: En Texas las condiciones base o países. Ejemplo: En Texas las condiciones base son p = 14.65 (lb/pgson p = 14.65 (lb/pg22) abs. y T = 60 ) abs. y T = 60 00F, mientras F, mientras que en la ciudad de México son p = 14.7 que en la ciudad de México son p = 14.7 (lb/pg(lb/pg22) abs. y T = 60 ) abs. y T = 60 00FF
Densidad relativa de un gas.Densidad relativa de un gas.
Es el peso molecular de un gas entre el peso Es el peso molecular de un gas entre el peso molecular del aire. El metano (con un peso molecular del aire. El metano (con un peso molecular de 16.04) tiene una densidad relativa molecular de 16.04) tiene una densidad relativa de (16.04/28.97) = 0.55de (16.04/28.97) = 0.55
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Encogimiento.Encogimiento.
Es la disminución de volumen que Es la disminución de volumen que experimenta una fase líquida por efecto de la experimenta una fase líquida por efecto de la liberación del gas disuelto y por su liberación del gas disuelto y por su contracción térmica. Es el reciproco del factor contracción térmica. Es el reciproco del factor de volumen o de formación.de volumen o de formación.
Factor de compresibilidad.Factor de compresibilidad.
Se introduce a la ley de los gases ideales para Se introduce a la ley de los gases ideales para tomar en cuenta la desviación de un gas real tomar en cuenta la desviación de un gas real de un gas ideal.de un gas ideal.
(pV = znRT; z es el factor de compresibilidad)(pV = znRT; z es el factor de compresibilidad)
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Factor de volumen del aceite (BFactor de volumen del aceite (Boo).).
relación del volumen de aceite a condiciones de relación del volumen de aceite a condiciones de yacimiento, con dicho volumen a condiciones yacimiento, con dicho volumen a condiciones estándar.estándar.
Factor de volumen del gas (BFactor de volumen del gas (Bgg).).
Es el volumen a condiciones de yacimiento que Es el volumen a condiciones de yacimiento que ocupa un pieocupa un pie33 de gas a condiciones estándar. de gas a condiciones estándar.
1.0gasdepie1
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Gas disuelto.Gas disuelto.
Es el conjunto de hidrocarburos que @ c.s. Es el conjunto de hidrocarburos que @ c.s. constituyen un gas, pero que forman parte de la constituyen un gas, pero que forman parte de la fase líquida @ c.y.fase líquida @ c.y.
Relación gas aceite.Relación gas aceite.
Son los piesSon los pies33 de gas producidos por cada barril de gas producidos por cada barril de aceite producido , ambos volúmenes @ c.s.de aceite producido , ambos volúmenes @ c.s.
Relación de solubilidad.Relación de solubilidad.
Expresa la cantidad de gas disuelto en el aceiteExpresa la cantidad de gas disuelto en el aceite
(bl)@c.saceitedevolumen
@c.sT,ypadisueltogasdepiesR
3
s
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Determinación de las propiedades Determinación de las propiedades PVT en el laboratorio.PVT en el laboratorio.
Separación Flash.Separación Flash.
durante la separación la cantidad de masa y durante la separación la cantidad de masa y composición permanecen constantes.composición permanecen constantes.
pistón
líquido
pistón
líquido
p1 > pb
Vo p2 = pb
Vg
Vo
p3 < p2
pistón
líquido
gas
pistón
líquido
gas
p1 = pi
Vg
Vo
p4 << p1
T = cte.
Burbuja de gas
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Separación Diferencial Convencional.Separación Diferencial Convencional.
Se saca todo el masa del gas liberado en la Se saca todo el masa del gas liberado en la celda, dando como resultado una mezcla más celda, dando como resultado una mezcla más pesada (varia el volumen y la composición).pesada (varia el volumen y la composición).
pistón
líquido
p1 = pb
pistón
líquido
gas
pistón
líquido
gas
Vg = 0Vo4 = Vo3
p4 = pb
T = cte.
Vg
Vo2 p2 < pb
Extracción del gas libre
pistón
líquido
Vg
Vo3 = Vo2
p3 = p2
Vo1 > Vo4
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Separación diferencial a volumen Separación diferencial a volumen constante.constante.igual que el proceso anterior, sólo que a igual que el proceso anterior, sólo que a volumen constante. Se saca sólo una parte de volumen constante. Se saca sólo una parte de masa de gas masa de gas
pistón
líquido
p1 = pb
pistón
líquido
gas
pistón
líquido
gas
Vg ≠ 0Vo4 = Vo3
p4 = pb
T = cte.
Vg
Vo2 p2 < pb
Extracción del gas libre
Vg
Vo3 = Vo2
p3 = p2
Vo + Vg = Vo1pistón
líquido
gas
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Determinación de las propiedades Determinación de las propiedades PVT mediante correlaciones.PVT mediante correlaciones.
Propiedades para el aceite saturado.Propiedades para el aceite saturado.
Correlación de M.B. Standing.Correlación de M.B. Standing.
Establece las condiciones empíricas Establece las condiciones empíricas observadas entre la presión de saturación observadas entre la presión de saturación y el factor de volumen del aceite en y el factor de volumen del aceite en función de la relación gas aceite, las función de la relación gas aceite, las densidades relativas del gas y del aceite, densidades relativas del gas y del aceite, la presión y la temperatura. la presión y la temperatura.
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
La presión de saturación se correlacionó:La presión de saturación se correlacionó:
El BEl Bo o se obtiene de la siguiente expresión.se obtiene de la siguiente expresión.
83.01
1018
:
1018
00091.00125.0
0125.000091.083.0
0
0
TAPI
gds
APIT
gd
s
pR
queloPor
Rp
TRF
donde
FB
o
gds
O
25.1
:
000147.0972.0
5.0
175.1
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Correlación de Vázquez.Correlación de Vázquez.
Para establecer esta correlación se usaron Para establecer esta correlación se usaron más de 6000 datos de Rmás de 6000 datos de Rss, B, Boo, y , y µµoo, a varias , a varias presiones y temperaturas. El primer presiones y temperaturas. El primer parámetro para utilizar esta correlación parámetro para utilizar esta correlación consiste en obtener la densidad relativa consiste en obtener la densidad relativa del gas a dicha presión. del gas a dicha presión.
7.114log)(10912.51 05 ssgpgs
pTAPI
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
sgs
so
Cgss
RCCAPI
TRCB
T
APICPCR
63
0
4
03
1
601
460exp2
C1 C2 C3 C4 C5 C6
0API ≤ 300 0.0362 1.0937 25.724 4.677x10-4 1.751x10-5 -1.811x10-8
0API > 300 0.0178 1.1870 23.931 4.67x10-4 1.1x10-5 1.337x10-9
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Correlación de Oistein.Correlación de Oistein.
Fue establecida utilizando aceite producido Fue establecida utilizando aceite producido en el Mar del Norte, donde predominan los en el Mar del Norte, donde predominan los aceites de tipo volátil.aceites de tipo volátil.
• calcular p*calcular p*
• Calcular RsCalcular Rs
pppP 32* log098479.0log703988.0log35772.257364.2log
negrosaceitesparaa
volátilesaceitesparaa
TAPIp
R agds
,172.0
,130.0
816.01
989.00*
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
• Calcular Bo*Calcular Bo*
• Determine BoDetermine Bo
TRBo
gdso 968.0
526.0*
*2* log27683.0log91329.258511.6
101
oo
ao
BBa
B
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Correlación de J.A. LasaterCorrelación de J.A. Lasater
Se basa en 158 mediciones experimentales de Se basa en 158 mediciones experimentales de separación instantánea, a temperaturas de 34 separación instantánea, a temperaturas de 34 a 106 a 106 00F, presiones de separación de 15 a 605 F, presiones de separación de 15 a 605 lb/pglb/pg22 abs. abs.
La ecuación corresponde para un aceite La ecuación corresponde para un aceite saturado.saturado.
gd
f Tpp
460
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Pf es el factor de la presión en el punto de Pf es el factor de la presión en el punto de burbujeo, el cual es relacionado con la fracción burbujeo, el cual es relacionado con la fracción del gas (yg).del gas (yg).
442435
322232
10879.16910519.33410428.59110545.419
10119.11910226.13610526.310103.504
xpxpxpxy
xyxyxyxp
fffg
gggf
queelenaceitedelmolecularpesoM
MR
R
y
o
o
os
s
g
tan
3503.379
3.379
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Densidad del aceite saturado.Densidad del aceite saturado.
Katz propuso un método para calcular la Katz propuso un método para calcular la densidad del aceite.densidad del aceite.
og
ogs My
yR
1132755
o
gdsoo B
R
01362.04.62
6736.100
00
/33.1048,5540:
0996.0/506.63,4015:
APIMAPIsi
APIMAPIsi
o
o
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Viscosidad del aceite saturadoViscosidad del aceite saturado
La correlación más usada es la establecida La correlación más usada es la establecida por: Chew y Connally.por: Chew y Connally.
Tensión superficial del aceite saturado.Tensión superficial del aceite saturado.
pAPITo 0007.0exp267.0047.04.42 0
338.0
515.0
15044.5
100715.10
s
s
bomo
Rb
Ra
a
APIz
Y
YTXz
Xom
0
63.1
2023.00324.3
10
110
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Propiedades del aceite bajo saturado.Propiedades del aceite bajo saturado.
Compresibilidad del aceite bajosaturado.Compresibilidad del aceite bajosaturado.
Densidad del aceite bajosaturado.Densidad del aceite bajosaturado.
Viscosidad del aceite bajosaturado.Viscosidad del aceite bajosaturado.
pAPITRC gsso50 10/61.1211802.1751433
boobo ppC exp
PxPm
PP
m
bobo
5187.1 1098.8513.11exp6.2
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Factor de volumen del aceite Factor de volumen del aceite bajosaturado.bajosaturado.
Correlaciones para obtener la presión Correlaciones para obtener la presión en el punto de burbujeo.en el punto de burbujeo.
boobo ppCBB exp
Lasaterde
ncorrelaciólaenvistaecuaciónlaconobtienesepdonde
TppLasater
API
TRpdondepOistein
c
TAPIcRpVázquez
RpdingS
f
gd
fb
gdb
ppb
c
gsb
APIT
gdb
bb
460:
:10:
460/exp:1018:tan
989.00
130.0816.0
*log30218.0log7447.17669.1
1
1
030125.000091.0
83.0
*2*
20
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Propiedades del agua saturada.Propiedades del agua saturada.
Factor de volumen del agua saturada.Factor de volumen del agua saturada.
Densidad del agua saturada.Densidad del agua saturada.
Viscosidad del agua saturada.Viscosidad del agua saturada.
Es función del porcentaje de NaCl que Es función del porcentaje de NaCl que contengacontenga
pxTxTxBw664 1033.3)60(100.160102.10.1
ww B
43.62
TBAw
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Si las presiones son elevadas, es necesario Si las presiones son elevadas, es necesario corregir el valor de la viscosidad. corregir el valor de la viscosidad.
Puede aplicarse para el rango de Puede aplicarse para el rango de valores:valores:
2
2
%09576.0634.70
%000393.0%009313.004518.0
NaClB
NaClNaClA
40105.31),( 212 TpxTpC
%26%
10000
40060
2
00
NaClsalinidad
pglbp
FTF
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Tensión superficial agua – gas.Tensión superficial agua – gas.
Solubilidad del gas en el agua.Solubilidad del gas en el agua.
Fgasaaguaerficialtensiónla
Fgasaaguaerficialtensiónla
donde
p
p
T
w
w
w
w
wwww
02
01
2
1
112
74sup:
280sup:
:
00025.0exp76
006.05.52206
280
SR
DCBA
DTCTBTApS
TTTTpp
sw 6146.5
00647.001129.008746.0669051.3
''''
1032
')32(95
2276/exp1'
22
**
SAÚL BAUTISTA FRAGOSO
Rsw debe de corregirse para considerar la Rsw debe de corregirse para considerar la salinidad del agua. El factor de corrección es:salinidad del agua. El factor de corrección es:
Propiedades del agua bajo saturadaPropiedades del agua bajo saturada Compresibilidad del agua bajo saturadaCompresibilidad del agua bajo saturada
NaClTCcs %07703.00001736.01
blpiesRblpies
FTF
abspg
lbpabspg
lb
aplicacióndeRango
soluciónengasdepresenciaporcorrecióndefactorelesf
RxfpxxC
pxBpA
donde
fCTBTAC
sw
sw
w
/25/0
25080
6000.1000
:
.
109.811088.8109267.3
1077.401052.0000134.08546.3
:
10)(
33
00
22
*
3*105
7
*62