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PVT RECOMBINACIÓN DE FLUIDOS

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Alejandro Cañón

on 28 November 2014

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Transcript of PVT RECOMBINACIÓN DE FLUIDOS

MUESTREO DE FONDO
DESCRIPCIÓN
Muestreo de Hidrocarburos
¿ QUE ES ?


Se llama análisis P.V.T al conjunto de pruebas que se realizan en el laboratorio para simular las condiciones de Yacimiento (Presión, Volumen y Temperatura) y poder determinar las propiedades y su variación con la presión de los fluidos en un yacimiento petrolífero.

Permitiendo la selección del método más adecuado de producción y la predicción de su comportamiento a través de la vida productiva.

¿QUÉ SE PUEDE OBTENER EN UN ESTUDIO PVT?




Las principales propiedades que se obtienen a partir de un estudio PVT son:

Presión de burbuja (Pb).
Presión de rocío(Pr).
Factor volumétrico del petróleo (Bo).
Factor volumétrico del gas (Bg).
Relación Gas en Solución (Rs).
Coeficiente de compresibilidad isotérmica(Co).
Densidad del gas y del aceite( g - o).
Factores de compresibilidad (Z).
Viscosidad del gas y del aceite( g - o).
Composición del gas y del aceite.
Tensión superficial.



ANÁLISIS PVT

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER

JUAN ALEJANDRO CAÑÓN CONTRERAS

LABORATORIO DE FLUIDOS

ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS

2014
PVT RECOMBINACIÓN DE FLUIDOS
INTRODUCCIÓN
,
Para optimizar la producción de un yacimiento de gas o de aceite y planificar adecuadamente el desarrollo de los mismos,es esencial tener un conocimiento extensivo de los cambios volumétricos de los fluidos dentro del yacimiento,dentro del pozo y en condiciones de superficie;esto depende de tres variables importantes: presión, volumen y temperatura.
μ
μ
ρ
ρ
TIPOS DE PRUEBA PVT

SeparaciÓn flash (prueba de expansiÓn a composiciÓn constante.)
Se obtiene los siguientes resultados:

Presión de burbujeo, Pb.
Volumen relativo, V/Vb.
El coeficiente de expansión térmica del petróleo saturado.
Compresibilidad del petróleo, Co.
Aplica para todos los fluidos.

Es una prueba de liberación instantánea donde la muestra original se somete a un proceso de expansión a composición y temperatura constante (igual a la temperatura de la muestra en el yacimiento). El gas liberado se mantiene en contacto con el crudo.
Liberación Diferencial.
Yacimientos de baja merma
(Aceite negro).

Con ésta prueba se pretende simular el agotamiento del yacimiento desde la presión de saturación hasta la presión atmosférica. Para esto, se disminuye la presión en la celda y todo el gas liberado es extraído.

Algunos de los datos obtenidos mediante este análisis incluyen:

Cantidad de gas disuelto en función de la presión.
El encogimiento del volumen del aceite en función de la presión.
Propiedades del gas, incluyendo la composición del gas liberado, el factor de compresibilidad del gas, y la gravedad específica del gas.
Densidad del aceite remanente en función de la presión
Depleción A VOLUMEN CONSTANTE (CVD)

Prueba de Separadores

Aplica para todos los fluidos.

De esta prueba se obtienen, para cada una de las presiones de separador, los siguientes
parámetros:

- Factor volumétrico del petróleo a Pb, Bobf.

- Relación gas-petróleo en solución a Pb, Rsbf.

- Gravedad API del petróleo en tanque.

- Composición del gas separado.

Se busca es reproducir de la manera más fiel posible las caídas de presión dentro del yacimiento y cómo esto afecta a la composición del fluido sometido a tales presiones.

Esta técnica de separación se aplica a
fluidos del tipo de aceites volátiles y condensados.


Factores de compresibilidad Bifásicos.

Factores de compresibilidad.

Composición.

Factor de Recobro.

Son pruebas de liberación instantánea que se realizan en un separador en el laboratorio
con el objeto de cuantificar el efecto de las condiciones de separación (P,T) en superficie
sobre las propiedades del crudo (Bo y Rs).
PERMITEN PREDECIR
• Estudios de balance de materiales composicional.

• El efecto de la re-inyección de gas.

• Cálculo de las constantes de equilibrio cuando se conocen las composiciones de las fases gas y líquido.

• Simulación composicional de yacimientos.

• Diseño óptimo de sistemas de separación superficial para obtener el máximo rendimiento de líquido.

• Los efectos de miscibilidad y concentración de H2S y N2 en el gas de producción.

• El cambio de la composición de la corriente de flujo como función de tiempo.
LIMITACIONES
La muestra de fluido tomada no representa adecuadamente la composición original de los fluidos del yacimiento.

Los procesos de liberación del laboratorio no simulan exactamente el proceso combinado diferencial-instantáneo que ocurre en el yacimiento.

La extrapolación de resultados de laboratorio de campo debe hacerse con mucho cuidado debido a que pequeños errores en las pruebas producen graves errores en los cálculos de balance de material y predicción de yacimientos.

El objetivo principal de un programa de muestreo es obtener una muestra de fluido representativa para determinar el comportamiento PVT tanto a condiciones
de yacimiento como de operación en superficie.

propósito DEL MUESTREO
Planteamiento del desarrollo y explotación del campo.

La estimación y evaluación de las reservas.

La determinación de propiedades de los fluidos petroleros y su valor económico.

Evaluación de componentes contaminantes y el impacto ambiental



Planeación del muestreo
Tipos de fluidos
La relación que se tiene entre el tipo del fluido y el muestreo es importante para la estrategia del acondicionamiento óptimo del pozo.
PERIODO DEL MUESTREO.
NUMERO DE MUESTRAS DEL POZO.
PLAN DE ACONDICIONAMIENTO DEL POZO Y PROGRAMA DE
PRUEBAS.
mecánica DE FLUJO
Recomendaciones generales
Condiciones mecánicas e integridad del pozo.

Volumen de muestras requerido para las pruebas: de 500 cc a 2000 cc.

Selección del punto de muestreo.

Evaluación y selección del método de muestro.

SELECCIÓN DEL TIPO DE MUESTREO
Consiste en recoger una muestra de fluido dentro del pozo a una profundidad determinada en un punto cercano a la formación, mediante una herramienta especializada (muestreador) que es llevada a superficie, donde la muestra se traslada al contenedor para su transporte.



CONSIDERACIONES
El crudo se debe extraer de la parte más profunda de las perforaciones, pero lejos del contacto agua-aceite.

Utilizados para Yacimientos de aceite negro y volátil


VENTAJAS
Recolectar la muestra directamente.

No es afectado por problemas de separación gas-líquido en el separador.

Se recomienda para yacimientos subsaturados.

Mantener la Presion yacimiento.

Elimina errores potenciales en recombinación.



DESVENTAJAS
El volumen de la muestra es pequeño.
No se pueden realizar muestras representativas si la presión de fondo fluyente es menor a la presión de burbujeo.
No se recomienda este tipo de muestreo si la producción de agua es muy grande.
Pueden ocurrir fugas de fluidos durante la extracción de la muestra a superficie.
El muestreador corre el riesgo de quedarse atascado en el pozo.
Peligro de accidentes en el manejo de la muestra a alta presión.
La muestra puede contaminarse con fluidos extraños como lodo de perforación.

PROCEDIMIENTO
MUESTREO DE SUPERFICIE
DESCRIPCIÓN
Consiste en tomar muestra de aceite y gas de producción a condiciones de separador, las cuales son adecuadamente recombinadas en el laboratorio para obtener una muestra representativa del fluido del yacimiento.




CONSIDERACIONES
Utilizados para yacimientos de aceite volátil y gas condensado



VENTAJAS
Operación sencilla y rápida, menos riesgo de problemas mecánicos.

Se puede tomar grandes volúmenes de muestras.

No hay interrupción en la producción.

Para pozos produciendo con alto corte de agua.
No requiere que el fluido este fluyendo en una sola fase.

Menor riesgo que el de fondo.

Las muestras son de fácil manejo en el campo y en la superficie.

DESVENTAJAS
Necesita un separador de prueba.

Contaminación en los separadores por los químicos para prevenir formación de hidratos y espumas.

Los resultados PVT dependen totalmente de la GOR medida en el separador.

Difícil lograr estabilidad de flujo.

Se depende de datos precisos de la relación gas-aceite, ya que estos son la base para recombinar en la proporción debida el aceite y el gas obtenidos
en la superficie.
MUESTREO DE GAS EN SUPERFICIE
MUESTREO DE LIQUIDO EN SUPERFICIE
RECOMBINACIÓN DE MUESTRAS

Cuando se toma una muestra en superficie a través de un separador ,las muestras de gas y aceite son llevadas al laboratorio en sus respectivos recipientes para ser recombinadas en una celda PVT y obtener un fluido en una sola fase representativo del yacimiento.

Datos necesarios para conocer la proporción correcta de gas y liquido a recombinar.

Peso molecular.

gravedad especifica del gas.

Factor de compresibilidad.

Densidad del gas y aceite.

Gravedad API° del aceite.



¿Qué se necesita?:

PROCEDIMIENTO PREVIO
DETERMINACIÓN DEL GOR DE SEPARADOR
ANÁLISIS CROMATOGRÁFICO.
Determinación del Bsw

DETERMINACIÓN GRAVEDAD API°
DETERMINACIÓN CANTIDAD DE MUESTRA REQUERIDA EN EL LABORATORIO
BALANCE MOLAR TOTAL
BALANCE MOLAR POR COMPONENTE:
Las fracciones molares de líquido y gas de la muestra están dadas por:

De ésta forma, el balance molar por componente:

recombinación matemática
recombinación matemática
Generalmente, se utilizan dos sets de condiciones de separación, con las respectivas composiciones de las fases.

Las siguientes ecuaciones representan el balance molar para los componentes 1 y 2 de la corriente de pozo en los diferentes set de condiciones.

Asumiendo que la composición permanece constante:

CONCLUSIONES
El acondicionamiento del pozo garantiza en gran parte la representatividad de la muestra a tomar en la caracterización del pozo.

La realización exitosa de la recombinación de liquido y gas, depende de la representatividad de la muestra, o sea un buen muestreo.

Por medio de pruebas PVT puedo simular el comportamiento de fase del fluido desde el yacimiento hasta los separadores en superficie.

La expansión a composición constante son los datos más fiables, desde que no haya material en la celda de fase durante el experimento.

Las pruebas PVT se realizan principalmente al aceite volátil, aceite negro y gas condensado; ya que para el gas húmedo y gas seco, las correlaciones para sus propiedades se aproximan muy bien a la realidad.




Aramendiz Pacheco Jose Jorge, Velasquez Osma Miguel Alberto, “Consideraciones Y Procedimientos Para El Análisis PVT Del Crudo De Campos Maduros. Aplicación Campo Colorado”, Trabajo de grado 2008.

Tarek Ahmed, “Reservoir Engineering Handbook” Third Edition. Elsevier Inc, 2006.

API Recommended Practice 44, Segunda Edición, Abril 2003.

Palacio Olivares, Carlos Andrés. ‘Informe PVT-Recombinación de muestras de líquido y gas’. Universidad Industrial de Santander, 2008.

Javier zhunio González, Javier rumipamba mendez. Calculo de los parámetros de ingeniería de yacimientos mediante análisis de presión, volumen y temperatura (p.v.t): manual de recalibración y aplicación operacional de los equipos de la celda pvt del laboratorio de petróleos de la fict-espol”, 2001.



Magdalena Paris de Ferrer, Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos.

http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2007/11/validacin-de-las-pruebas-pvt-para_16.html

https://es.scribd.com/doc/55314404/PVT

Avitua Varela Pedro Angel;Vargas Bermudez Rafael.Validacion de muestreos de fluidos petroleros para su representatividad al analisis y simulacion PVT, 2014.

SCHLUMBERGER, MUESTREO DE GAS EN SUPERFICIE.
SCHLUMBERGER, MUESTREO DE LIQUIDO EN SEPERFICIE.

Sergio Eduardo Cárdenas Rovira,PVT – Recombinación de Muestras de Líquido y Gas ,2011.
José armando cifuentes torres, Recombinación de fluidos., 2012.
Fabian camilo bonilla, PVT – Recombinación de muestras de líquido y gas,2009.

Cristancho Velasco Diana Marcela Hoyos Román Jorge Mario, “Procedimientos Metodológicos para la Caracterización de Fluidos de Campos Maduros. Aplicación a los Fluidos del Campo Colorado”, Trabajo De Grado 2008.
BIBLIOGRAFÍA
BIBLIOGRAFÍA
Pruebas Primarias

Determinación de la gravedad específica.
Determinación de la relación Gas-Aceite de los
hidrocarburos producidos.

Pruebas Rutinarias de laboratorio

Recombinación de muestras de líquido y gas.
Análisis Composicional del fluido.
Expansión a composición constante (CCE).
Liberación Diferencial.
Prueba de Separadores.
Depleción a volumen constante (CVD).

Pruebas Especiales

Swelling Test.
Slim tube Test.

PROCEDIMIENTO
EQUIPO UTILIZADO EN LA RECOMBINACIÓN
Cilindros de transporte de gas y aceite
Bomba Bosster

Celda de recombinación.
Bomba principal y auxiliar
Acondicionamiento del pozo
El factor más importante para un buen muestreo es la estabilización del pozo. Esto implica que el pozo debe tener presiones de cabezal y fondo estables, lo mismo que tasas de producción de gas y liquido.

Presión de flujo mayor que el punto de burbuja.
Presión de flujo inferior a la presión de saturación.
Pozos de aceite saturado.

El acondicionamiento para tomar muestras de fondo es más sencillo, ya que solo bastara con limpiar cuidadosamente el pozo y después hacerlo fluir de manera que su presión de fondo fluyendo sea mayor que la presión de saturación del aceite contenido en el yacimiento.
Pozos de aceite Bajosaturado.
Cuando un pozo ha sido seleccionado para que se le tomen muestras de fondo, el criterio para determinar si el pozo esta limpio debe ser mas estricto y el tiempo de limpieza debe ser mas largo que los que se acostumbran habitualmente.
Ahora el criterio para determinar si el pozo está limpio es el siguiente:

El volumen de agua debe ser menor que 5%.

El volumen de lodo debe ser menor que 0.5%.

La salinidad del agua producida debe ser igual a la salinidad del agua de formación.

Si el pozo se acidico, el pH debe ser igual a 7.
.
GRACIAS
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