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Factor volumétrico de formación del gas, Bg

Integrantes del equipo: Erick Javier Acosta Pérez

Enrique Cancino BaezaDaniel García Córdova

Facilitador:Ing. Héctor José Garcés Muñoz

IPA VII

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Gas NaturalMezcla homogénea de hidrocarburos, en su

mayoría livianos como el metano y etano y en menores proporciones propano butano y otros hidrocarburos más pesados.

Además contiene impurezas como el H2S, N2, CO2, He y vapor de agua.

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Condiciones para BgVa a obtener el factor volumétrico de

formación, en dos caso:1. en un yacimiento de gas, que se supone que

se produce es gas y2. en un yacimiento de petróleo, con una

presión inferior a la presión de burbujeo, porque por encima de la presión de burbujeo no voy a tener gas.

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Factor de volumen del gas, BgEl factor de volumen del gas es definido como

el volumen de gas a condiciones de yacimiento requerido para producir un pie cubico estándar a condiciones de superficie.

En otras palabras, es un parámetro que relaciona el volumen que ocupa un gas condiciones de presión y temperatura de yacimiento con el volumen que ocupa la misma masa de gas en superficie a condiciones estándar (14,7 psia y 60ºF).

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Calculando BgSe puede expresar como:

Debemos recordar que el comportamiento de los gases es determinado por la ecuación de estado de los gases.

),(

),(

supsupsup PTVol

PTVolB

erficie

yacyacyacimientog

TRnVP

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Sin embargo a condiciones de yacimiento, como son altas temperaturas y presiones, esta ecuación no describe correctamente el comportamiento de los gases.

Existen distintas ecuaciones que introducen factores y parámetros para corregir este comportamiento, una de las más sencillas es la que utilizan el factor de compresibilidad de los gases Z.

TRnZVP ; donde:• P = presión del gas, psia• V = volumen que ocupa el

gas, ft3• n = número de moles, lbmol• R = constante universal,

10.73 psia*ft3/(lbmol*ºR)• Z= factor de

compresibilidad

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Sin embargo todos los gases tienen el mismo factor de compresibilidad cuando se encuentran a iguales condiciones de presión reducida y temperatura reducida, por la tanto Z es una función de las propiedades reducidas de los gases.

cr

cr

rr

TT

T

PP

P

TPfZ

),( ; donde:•P, T : presión y temperatura a la cual queremos determinar •Pc, Tc : presión y temperatura crítica del gas puro

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El gas natural es una mezcla de varios componentes gaseosos, por lo cual no se puede tener valores de propiedades críticas para todas las mezclas existentes; pero es posible determinar parámetros que describan a la mezcla, considerando sus componentes y las proporciones de ellos. Hablamos entonces de propiedades pseudoreducidas y pseudocríticas.

cipc

cipc

TyT

PyP

pcpr

pcpr

TT

T

PP

P

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El gas natural está compuesto además de hidrocarburos gaseosos livianos de una serie de componentes hidrocarburos más pesados y en menores proporciones, por lo que se ven agrupados y denominados heptano plus (C7 +).

Como se trata de otra mezcla gaseosa particular para cada caso, sus propiedades críticas no son fijas, sino que dependen de la mezcla, principalmente del peso molecular y de la gravedad específica. Los siguientes gráficos nos permiten hallar tanto la presión como la temperatura crítica para el heptano plus.

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Grafica de Wichert y Aziz para Є

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Debemos tener en cuenta que el gas natural frecuentemente tiene en su composición una serie de elementos no hidrocarburos o contaminantes (CO2, H2S), y es necesario corregir el efecto que éstos tienen en el cálculo de las propiedades pseudocríticas.

)1(

´´

´

22 SHSHpc

pcpc

pcpc

yyT

TPP

TT; dondeЄ es factor de ajuste de componentes no hidrocarburos

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Grafica de Standing y Katz para Z

Grafica para determinar valor de Z a partir de propiedades pseudoreducidas

Nota: aquí ya se emplean la presión y temperatura corregidas de contaminantes

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Ahora considerando el gas como un gas real para el calculo de Bg, queda así:

PTZ

PTZ

P

TRnZP

TRnZ

V

VB yacg

supsup

sup

sup

supsupsup

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Grafica del comportamiento de Bg