Propiedades de los Fluidos de los Yacimientos y Tipos de Yacimiento

Petrolero

Campus Virtual

Inandina

Técnico en Producción de Pozos de Petróleo y Facilidades de Superficie

Política de Calidad

INANDINA está comprometida a prestar sus servicios con calidad para

satisfacer las necesidades y expectativas de sus clientes, mediante el

mejoramiento continuo de sus procesos, con un talento humano competente y

una infraestructura adecuada.

Misión

Ofrecer formación técnica con calidad a las personas, con espíritu emprendedor

y reflexivo para alcanzar el éxito en el desarrollo de las competencias laborales

y ciudadanas.

Perfil

El egresado del programa estará en capacidad de desempeñarse en cargos

tales como:

Técnico en facilidades de producción

Operario de Batería

Diseñador de Sistemas de Levantamiento

Propiedades de los fluidos

Los análisis PVT son pruebas que se hacen en un laboratorio para determinar

las propiedades de los fluidos que se encuentra en un determinado yacimiento,

modificando la presión, volumen y temperatura.

Entre las propiedades de los fluidos, tenemos:

Gravedad Específica de Gas (Ɣg).

Gravedad Específica del Petróleo (Ɣo).

Densidad de Gas (ρg).

Factor de Compresibilidad (Z).

Factor Volumétrico de Formación del Gas (βg).

Factor Volumétrico de Formación del Petróleo (βo).

Factor Volumétrico de Formación Total o Bifásico (βt).

Compresibilidad del Gas (Cg).

Compresibilidad del Petróleo (Co).

°API

Relación Gas-Petróleo (Rs).

Relación Gas-Petróleo de Producción (Rp).

Para realizar un análisis PVT, tenemos que estar claro en el significado de cada

una de las propiedades; por esta razón se procederá a su respectiva definición:

La gravedad específica es la relación entre la densidad de una sustancia y la

densidad de alguna sustancia de referencia, ambas son tomadas a la misma

condición de presión y temperatura. En la gravedad específica del gas, la

sustancia de referencia es el aire y en la gravedad específica del petróleo es el

agua.

γg = ρg/ρaire

γo = ρo/ρw

La densidad es la relación entre la cantidad de masa de una sustancia

contenida en una unidad de volumen.

ρ = m/v

El factor de compresibilidad es un factor de corrección introducido en la

ecuación general de los gases y puede ser obtenido experimentalmente

dividiendo el volumen real de n moles de un gas a P y T por el volumen ideal

ocupado por la misma masa de gas a iguales condiciones de P y T. Tomado de

las clases de Ingeniería de Yacimiento I de la Universidad Central de

Venezuela.

Z = PV/nRT

El factor volumétrico de formación nos permite determina la relación de crudo

o gas que se puede extraer a condiciones de yacimiento y el crudo o gas que

se extrae a condiciones de superficie.

βg = Vyac/Vsup

βg =0.02827 (Zyac Tyac)/Pyac [PCY/PCN]

βg =0.00504 (Zyac Tyac)/Pyac [BY/PCN]

βo = (Vol.Petróleo +Gas Disuelto (Cond.Yac))/(Vol.Petróleo (Cond.Stand) )

βo = (VY (BY))/(VN (BN) )

βt = βo + βg (Rsb - Rs ) (Bbl/BN)

La comprensibilidad es el cambio de volumen de una sustancia cuando la

presión varía a temperatura constante.

Cg = 1/V (∂V/∂P)T

Cg = 1/P - 1/Z (∂Z/∂P)T

Co = - 1/Vo (δVo/δP)T

La °API (American Petroleum Institute; fue fundado en 1920) es una referencia

de la densidad de los hidrocarburos para su clasificación, utilizada en la

industria de petróleo. La °API utilizada por el Ministerio del Poder Popular para

la Energía y Petróleo, es:

TIPO DE CRUDO

Condensado, Mayor de 42 °API

Petróleo Liviano, Más de 30 °API

Petróleo Mediano, De 22 a 29,9 °API

Petróleo Pesado, De 10 a 21,9 °API

Petróleo Extrapesado, Menor a 10 °API

°API = 141.5/γo -131.5

La relación gas-petróleo se puede definir como el número de pies cúbicos

normales (PCN) de gas que pueden disolverse en un barril normal (BN) de

petróleo cuando ambos son llevados a las condiciones de presión y

temperatura prevaleciente en el yacimiento. Tomado de las clases de

Ingeniería de Yacimiento I de la Universidad Central de Venezuela.

Rs = (Vgs (PCN))/(Vos (BN) )

La relación gas-petróleo de producción está dada por los pies cúbicos normales

de gas (PCN) producidos entre los barriles normales (BN) de crudo producidos.

Clasificación De Yacimientos En Base A Los Hidrocarburos Que

Contienen.

Buenas este será mi primera publicación en este blog, decidí empezar

describiendo los diferentes tipos de yacimientos para luego seguir con otros tópicos.

Primero antes de entrar en materia es necesario definir

algunos conceptos básicos que serán usados a continuación.

Fase: Aquella parte homogénea y físicamente distinta de un sistema la cual es separada de otras partes por un límite definido.

Diagrama de Fases: “representación gráfica de las fronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en función de variables elegidas para

facilitar el estudio del mismo. “Diagrama de Fases “Recuperado Septiembre 27, 2008 de http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_fase ".

Punto de Burbujeo: Punto donde se encuentra una fase liquida con una

cantidad infinitesimal de gas(Burbuja).

Punto de Rocío: Punto donde se encuentra una fase gaseosa con una

cantidad infinitesimal de líquido (Gota).

Temperatura cricondentérmica: Máxima temperatura a la cual coexisten en equilibrio vapor y líquido.

Presión Cricondenbárica: Máxima presión a la cual coexisten en equilibrio vapor y liquido.

Existen otros términos a que haré mención pero mi compañero Manuel Da

Silva ya los explico anteriormente.

Según los hidrocarburos que contienen los yacimientos se pueden subdividir en

dos grandes grupos.

Yacimientos de Gas:

Gas seco Gas Húmedo

Gas Condensado

Yacimientos de Petróleo:

Petróleo de alta volatilidad(Cuasi críticos)

Petróleo de baja volatilidad ó petróleo negro

A su vez los yacimientos de petróleo de baja volatilidad se clasifican en:

Livianos, Medianos, Pesados y Extra pesados.

Empezaremos por los yacimientos de gas:

Yacimientos de Gas Seco.

Tendremos un yacimiento de gas seco si:

Tyac > Tcdt. La mezcla se mantiene en la fase gaseosa en el yacimiento y en superficie. El gas es mayoritariamente metano (CH4).

Solo se puede obtener líquido por procesos criogénicos (T<0ºF).

Diagrama de fases generalizado de la mezcla en un yacimiento de gas

seco

Yacimientos de Gas Húmedo.

Tendremos un yacimiento de gas húmedo si:

Tyac > Tcdt. La mezcla se mantiene en la fase gaseosa en el yacimiento pero en superficie

se genera algo de líquido. Tiene mayor porcentaje de componentes intermedios (etano, propano...) que

los gases secos.

El líquido producido es incoloro y de ºAPI > 60 La relación gas-petróleo se encuentra entre 60-100 MPC/BN

Diagrama de fases generalizado de la mezcla en un yacimiento de gas

Húmedo

Yacimientos de Gas Condensado.

Tendremos un yacimiento de gas condensado si:

Tc <> La mezcla se mantiene en la fase gaseosa o en el punto de rocío a las

condiciones iniciales del yacimiento. El gas presenta condensación retrograda durante el agotamiento isotérmico de

la presión. El líquido producido es incoloro-amarillo y de ºAPI 40- 60

La relación gas-petróleo se encuentra entre 5000-100000 PCN/BN

Diagrama de fases generalizado de la mezcla en un yacimiento de gas

Condensado

una vez caracterizados los tipos de yacimientos de gas continuamos con los

yacimientos de petróleo

Yacimientos de Petróleo de Alta Volatilidad.

Tendremos un yacimiento de Petróleo de alta volatilidad si:

La Tyac es ligeramente inferior a la Tc. La mezcla a condiciones iniciales se encuentra en estado líquido cerca del

punto crítico. El equilibrio de fase en estos yacimientos es precario, sufren de un gran

encogimiento del crudo cuando la presión del yacimiento cae por debajo de la

presión de burbujeo. El líquido producido es tiene las siguientes características

1. Color de amarillo oscuro a negro.

2. API > 40 3. Relación gas-petróleo 2000 - 5000 PCN/BN.

4. La relación gas-petróleo se encuentra entre 5000-100000 PCN/BN. 5. Bo> 1.5 BY/BN

Diagrama de fases generalizado de la mezcla en un yacimiento de Petróleo de Alta Volatilidad

Yacimientos de Petróleo Negro (Baja Volatilidad).

Tendremos un yacimiento de Petróleo Negro si:

Tyac << Tiene un alto porcentaje de C7+ (>40%).

El líquido producido es tiene las siguientes características

1. Color de verde oscuro a negro.

2. API <> 3. Relación gas-petróleo <>

4. Bo <>

Diagrama de fases generalizado de la mezcla en un yacimiento de Petróleo Negro

Imagenes tomadas de: "The properties of petroleum fluids/William D. McCain, Jr.-2nd ed" capitulo 5 "The Five Reservoir Fluids"