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CCE-Expansion a Composicion Constante

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by

Diego Pinto

on 8 February 2013

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Transcript of CCE-Expansion a Composicion Constante

EXPANSIÓN A COMPOSICIÓN
CONSTANTE Diego Arturo Pinto Ariza
2091432 INICIO PRUEBAS PVT OBJETIVOS En la industria de los hidrocarburos es de vital

importancia el conocimiento de las propiedades

del fluido que se explota. Las pruebas PVT son una

manera experimental de simular el comportamiento

del yacimiento, buscando estrategias para maximizar

la producción de las reservas. INTRODUCCION Estudiar detalladamente el procedimiento de la prueba

PVT-Expansión a Composición Constante en fluidos de

interés. http://yaci-ii.blogspot.com/2009/10/parametros-pvt.html Cuantificar información proveniente de la prueba para el cálculo

de propiedades del fluido. http://es.123rf.com/photo_5810233_fondo-de-negocio-con-diagramas-y-calculos.html Determinar las condiciones ideales (presión y temperatura) para

llevar de manera adecuada el fluido a superficie. http://ar.all.biz/img/ar/catalog/38241.jpeg http://ar.all.biz/img/ar/catalog/38241.jpeg http://modelos-de-simulacion.lacomunidadpetrolera.com/2008/02/vip-de-halliburton.html ¿QUE SON? Análisis realizado a un conjunto de muestras provenientes de

yacimiento. Estas estudios PVT están en función de la presión,

temperatura y volumen. ¿PARA QUE? Permite conocer las propiedades de los fluidos en yacimiento,

y partiendo de allí, determinar parámetros y estrategias a

desarrollar en la producción. ¿CUALES SON? http://www.ecopetrol.com.co/especiales/Portafolio%20ICP/portafolio/up/est_especiales.htm http://www.actibva.com/magazine/estudios-bbva/el-petr http://www.arqhys.com/construccion/construccion-oleoductos.html LIBERACIÓN DIFERENCIAL Composición total varia, se separa gas liberado.
Disminuye presión hasta atmosférica. http://petroleovivo.blogspot.com/2009/10/clase-01-parametros-pvt-conceptos.html LIBERACIÓN INSTÁNTANEA Gas liberado permanece en contacto con el aceite. Composición constante http://yacimientos-de-gas.lacomunidadpetrolera.com/2009/03/analisis-pvt-liberacion-diferencial-e.html PRUEBA DE SEPARADOR Liberación instantánea realizada a condiciones de separador en

superficie. http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2009/03/analisis-pvt-parte-iv.html AGOTAMIENTO A VOLUMEN CONSTANTE Expansiones y desplazamientos manteniendo presión constante de tal

manera que el volumen es constante al terminar los desplazamientos. PROPIEDADES HALLADAS DENSIDAD GAS Y ACEITE FACTOR
DE COMPRESIBILIDAD VISCOSIDAD GAS Y ACEITE COEFICIENTE
EXPANSIÓN TÉRMICA COMPOSICIÓN
GAS Y ACEITE FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN http://casey.brown.edu/research/crp/Edu/Documents/00_Chem201/3_second_law/Chem201_3_second_law.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leo http://equipoatomos.blogspot.com/2010_08_01_archive.html http://ingenieria-de-petroleo.lacomunidadpetrolera.com/2009/04/factor-volumetrico-de-formacion-o.html http://ingenieria-de-yacimientos.lacomunidadpetrolera.com/2008/10/yacimientos-de-crudo-pesado-y.html http://www1.herrera.unt.edu.ar/faceyt/sistemasdecontrol/descargas/ http://co.kalipedia.com/ecologia/tema/propiedades-compuestos-carbono.html?x=20070924klpcnafyq_129.Kes&ap=5 PRESIÓN DE SATURACIÓN http://ocwus.us.es/arquitectura-e-ingenieria/operaciones-basicas/contenidos1/tema10/images/pic003.jpg http://www.apuntescientificos.org/liofilizacion-qfi.html VOLUMEN RELATIVO PVT-EXPANSIÓN A COMPOSICIÓN CONSTANTE GENERALIDADES A la entrada del separador y durante el tiempo

que las fases líquidas y gaseosas permanecen

en equilibrio dentro del separador Desde la cabeza del pozo

hasta el separador En el yacimiento
cerca a la cara
del pozo Este procedimiento es llamado Vaporización Flash, Liberación Flash, Relaciones Presión-Volumen, Expansión a Composición Constante o Expansión Flash. En la tubería de producción,
desde la cara del pozo
hasta superficie. Es la primera prueba PVT que se realiza al fluido de yacimiento. Se aplica a yacimientos de aceite y gas condensado. Examina como se comporta el volumen con un cambio de

presión. Fuente: AMIRA.G.J., CENTENO.F. “Montaje y puesta en funcionamiento del laboratorio de pruebas PVT de la Universidad Industrial de Santander”. Universidad Industrial de Santander 1994. No altera composición del fluido. DEFINICIÓN Proceso en el que se le disminuye la presión a una mezcla de hidrocarburos

provocando su vaporización parcial. El aceite y gas permanecen en equilibrio

para lograr equilibrio. http://fdc-group.com/laboratorio/ EQUIPO BOMBA DE MERCURIO Fuente: Laboratorio para análisis Petrofísicos, Pruebas PVT Universidad Industrial de Santander , Sede Guatiguara. Fuente: Laboratorio para análisis Petrofísicos, Pruebas PVT Universidad Industrial de Santander , Sede Guatiguara. CILINDRO DE MERCURIO Fuente: Laboratorio para análisis Petrofísicos, Pruebas PVT Universidad Industrial de Santander , Sede Guatiguara. CHAQUETA TÉRMICA Fuente: Laboratorio para análisis Petrofísicos, Pruebas PVT Universidad Industrial de Santander , Sede Guatiguara. CILINDRO CON LA MUESTRA MANÓMETRO http://www.directindustry.es/prod/armaturenbau/manometros-diferencial-de-membranes-56484-367752.html PRESENTE PROCEDIMIENTO Spark (cc) image by nuonsolarteam on Flickr http://www.youtube.com/watch?v=-A5zIxSVfXs PASO 1 LLenar la celda visual totalmente con mercurio para verificar fugas y conectividad del sistema. PASO 2 Trasladar isobaricamente muestra a la celda verticalmente. Temperatura de yacimiento
Agitar. PASO 3 Presión es elevada hasta una presión igual o mayor

hasta la de yacimiento. PASO 4 Presión comienza a reducirse, se

evidencia un aumento del volumen. Se mide el volumen inicial

dentro de la celda. P1>>Pb V1 En cada nivel de presión se

debe agitar la celda para

asegurar equilibrio de fases V2>V1 P2>Pb PASO 5 Se sigue disminuyendo presión hasta

igualarla a la Presión de burbuja. P3=Pb V3>V2 Volumen Relativo = 1 PASO 6 Cuando P3=Pb se registra el

volumen en la celda, y este

sera el volumen de

saturación Con la presión por debajo de la Pb, se

observa la fase gaseosa. PASO 7 Se disminuye la presión hasta llegar a

la atmosférica. Esta es la presión de

abandono. P4<Pb V4>V3 P5=Patm V5>V4 Aceite y Gas se expanden

totalmente. Volumen relativo = 2 PROPIEDADES MEDIDAS EN LA PRUEBA DENSIDAD PRESIÓN DE
SATURACIÓN VOLUMEN RELATIVO http://energiaslibres.wordpress.com/2012/02/03/la-gran-mentira-sobre-la-formacion-del-petroleo-el-petroleo-no-se-formo-a-partir-de-los-restos-de-seres-vivos-acuaticos-vegetales-y-animales/ http://forosanmartin2012.blogspot.com/2012/12/petrobras-anuncia-hallazgo-de-petroleo.html Se gráfica presión contra volumen reportado. Presión en la que la
pendiente cambia La presión anterior a la de

saturación es el punto de

burbuja Figura 5. Determinación de Pb con los datos de la prueba CCE
Fuente: ARAMENDIZ, J.J., VELASQUEZ, M.A. “Consideraciones y procedimientos para el análisis PVT del crudo de Campos Maduros. Aplicación Campo Colorado”. Universidad Industrial de Santander 2008. Pág. 92 Volumen Presión Fuente: AMIRA.G.J., CENTENO.F. “Montaje y puesta en funcionamiento del laboratorio de pruebas PVT de la Universidad Industrial de Santander”. Universidad Industrial de Santander 1994 Es la relación del volumen total de hidrocarburos a cualquier presión con el volumen

registrado en el punto de saturación. Vt=Es el volumen total contenido en la celda. Vsat=Es el volumen en el punto de saturación. CORRECCIÓN Se corrige debido a los errores dados en el laboratorio por

mediciones de volumen de hidrocarburos debajo de la

presión de saturación. Se utiliza una función adimensional de compresión, llamada función Y: Donde: Psat = Presión de saturación, psia

P = Presión, psia

Vrel = Volumen relativo a la presión P Calcular la Función Y para todas las presiones por debajo de la presión

de saturación utilizando la ecuación anterior. Determinar los coeficientes que fijan la mejor línea recta, o sea: Recalcular los volúmenes relativos para todas las presiones por

debajo de la presión de saturación usando la siguiente expresión: ?? FACTOR DE COMPRESIBILIDAD El factor de compresibilidad Z de la fase gaseosa, para una mezcla de gas

condensado se toma por encima de la presión de saturación:
P= Presión (psi)
V=Volumen molar (ft3/lbmol)
R=Constate Universal de los gases Ideales (psi.ft3/lbmol.R)
T= Temperatura (R) Fuente: AMIRA.G.J., CENTENO.F. “Montaje y puesta en funcionamiento del laboratorio de pruebas PVT de la Universidad Industrial de Santander”. Universidad Industrial de Santander 1994. Por debajo del punto de rocío, el volumen de líquido, Vliq, de

condensado está dado por la siguiente expresión: http://yacimientos-de-gas-condensado.lacomunidadpetrolera.com/2010/04/clasificacion-de-acuerdo-al-estado-de.html http://biosuprimentos.com.br/produtos/vidraria/imagens/picnometro.jpg Esta propiedad se halla con la ayuda del picnometro Tomar la medida de la masa del
picnometro vacío con la balanza Depositar 1cc de muestra en el
picnómetro y pesar La densidad del aceite se puede calcular utilizando los registros de volumen

relativo: COMPRESIBILIDAD ISOTÉRMICA DEL LIQUIDO Cambio en el volumen por unidad de cambio de presión. Para mezclas de aceite, éste se

registra para las presiones por encima del punto de saturación con la siguiente expresión

matemática Para mezclas de aceite, éste se registra para las presiones por encima del punto de saturación con la

siguiente expresión matemática: Donde:
1: Valores correspondientes al intervalo de presión más alt
2: Valores correspondientes al intervalo de presión más bajo
V: Volumen relativo corregido
P: Presión evaluada EXPANSIÓN TÉRMICA Una vez finalizada la prueba CCE a Tyto, la muestra residual se

lleva a Tlab , se le retira el gas presente para llevarla a una sola fase. Tlab Tyto Gas Es sometida a una P= 500 psi por encima

de la Pb hallada. Es el cambio de volumen de la muestra con respecto al cambio de

temperatura al cual fue sometida a presión constante. http://www.m2c3.com/chemistry/VLI/M3_Topic3/M3_Topic3_print.html El baño de la celda visual se coloca a Tyto

para realizar la expansión a P constante

desde Tlab hasta Tyto. http://www.dies.com.co/paginas/bano_maria.htm Se calcula el volumen inicial y final de muestra y la expansión

térmica se determina con la ecuación anteriormente

mencionada. Etp = Expansión térmica del fluido de yacimiento a

la presión.

Vm1 = Volumen de muestra de la celda a la

temperatura inicial (cc).

Vm2 = Volumen de muestra en la celda a la

temperatura final (cc). CASO APLICADO La tabla muestra los resultados de una prueba de

expansión a composición constante para un crudo

de 34,6 °API a 247 °F. Adicionalmente a los Volúmenes

reportados, la tabla incluye las densidades del petróleo

al punto de burbujeo y por encima de éste. Fuente: HARLEY GONZALO RUEDA OSMA
PRUEBA PVT-CCE EXPANSIÓN A COMPOSICIÓN CONSTANTE 1. Graficar Presión contra Volumen Presión saturación: 1936 psig Volumen de saturación: 15,5077 cc 2.Calcular Volumen relativo Vsat = 15,5077 Presión = 5000 psig Presión = 3000 psig Densidad Pb= 0.6484 g/cc 3. Hallar densidades. 2.1 Corregir Volumen Relativos Se calcula la Función Y a presiones por debajo del punto de burbuja con la siguiente expresión: Presión contra F(Y) Recalcular Volúmenes relativos 4. Compresibilidad isotérmica Calcule la compresibilidad promedio del petróleo en un rango de presión de 2500 a 2000 psig: CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA !GRACIAS¡ ¿PREGUNTAS? Magdalena Paris de Ferrer, Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos, 2009 Tarek Ahmed “Equations of state and PVT analysis: Applications for improved reservoir modeling” 2007 Gulf Pub, 2007. Información suministrada por el docente César Augusto Pineda, 2013. Mc CAIN, William. The Properties of Petroleum Fluids. 2nd Ed. Penn Well Books. Tulsa (1990). La prueba CCE proporciona sencillamente información de vital importancia; como presión de saturación, para predecir el comportamiento del fluido en yacimiento, imperativo en la toma de decisiones futuras. La exactitud en los resultados de la prueba en el correcto manejo de la muestra representativa de yacimiento. La composición original del fluido no tiene variaciones en todo el proceso, debido a que no se extrae muestra inicial. Durante la prueba las propiedades halladas parten de la variación nula de la temperatura. CONSIDERACIONES Contar con muestras realmente representativas y que sean

analizadas adecuadamente en el laboratorio. Las muestras deben ser recogidas por personal entrenado y

especializado en este tipo de operaciones. http://www.innoversia.net/uploaddocs/1-20100504-93530_1_0.jpg http://es.123rf.com/photo_7830392_muestra-de-fracciones-de-petroleo-ha-escrito-en-un-tubo-para-experimentos.html La muestra puede obtenerse: Con equipo especial de muestreo (baja al fondo de pozo)

y tomando muestras en superficie. http://2.bp.blogspot.com/_SAPQ7vwtsnA/SiVoLc-NYfI/AAAAAAAAAIY/nFRSHBAO9dY/s320/petr%C3%B3leo.jpg
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