Este documento evalúa varias correlaciones PVT empíricas para su aplicación en el Golfo de México. Se utilizaron sistemas de petróleo crudo de diversas regiones productoras de petróleo en el desarrollo de las correlaciones. Estos aceites crudos presentan tendencias regionales en la composición química que categorizan como parafínicos, nafténicos o aromáticos. Correlaciones. Durante años, los ingenieros de campo han utilizado correlaciones empíricas en lugar de datos de laboratorio para determinar las propiedades del líquido necesarias para el cálculo de reservas, rendimiento de depósito y diseño de equipos. Hasta hace poco, la única guía para seleccionar una correlación fue ofrecida por Chierici, quien sugirió el uso de la correlación de Lasater de aceites crudos con una gravedad > 15 º API [0. 97 g/cm3]. En 1983, Ostermann proporciona una evaluación más completa de correlaciones empíricas para determinar las propiedades PVT de aceites crudos de Alaska. Se analizaron muestras de ocho, y se encontró que las correlaciones propusieron por Glaso(presión de burbuja), Standing (FVF de petróleo) y Beggs y Robinson(viscosidad de petróleo muerto y saturado de gas) fueron las más exactas. El uso efectivo de las correlaciones radica en la comprensión de su desarrollo y conocimiento de sus limitaciones. Standing. Standing publico correlaciones para determinar la presión de burbuja y la FVF de un aceite saturado de gas, de valores conocidos de temperatura, solución GOR y gravedades, petróleo y gas. Todos los datos fueron obtenidos en el laboratorio con una separación de flash de dos etapas diseñada para duplicar las condiciones del medio campo en California. Standing informó un error promedio de 4,8% y 106 psi [731 kPa] para la correlación de la presión de burbuja y un error promedio de 1. 17% para la correlación de FVF. Lasater. Lasater presentó una correlación de presión de burbuja en 1958. Lasater utilizó la ley de Henry para derivar un "factor de presión de burbuja" y lo correlaciona con la fracción molar del gas. La fracción molar del gas en solución se calcula a partir de los valores de la solución de GOR, gravedad específica de aceite y peso molecular. Porque el peso molecular de un aceite es generalmente una cantidad desconocida, Lasater suministra una tabla, que relaciona el peso molecular a la gravedad de aceite. Esta relación corresponde a aceites crudos con un factor de caracterización de UOP de 11. 8. Lasater informó de un error promedio de 3,8% entre las presiones de burbujas medidas y calculadas.
Vazqnez y Beggs. En 1976, Vázquez y Beggs presentan relaciones para determinar la solución de GOR y FVF de un crudo saturado de gas. Vazquez y Beggs encontraron que la gravedad del gas es un parámetro importante en el desarrollo de la solución de correlación de GOR. Porque la gravedad del gas depende de las condiciones bajo las cuales el gas se separa el aceite, Vazquez y Beggs desarrollaron una correlación para normalizar la gravedad del gas a una presión de separación de 100 psig [690 kPa]. Se informó un error promedio de –0. 545%. Errores promedio de -‐0.7% y 4.7 fueron reportados para la solución de GOR y correlaciones de FVF, respectivamente. Vazquez y Beggs también investigaron las propiedades físicas de los aceites bajosaturados, incluyendo la viscosidad y la compresibilidad isotérmica. Este último está relacionado con el aceite con FVF a presiones por encima del punto de burbuja. La correlación para la determinación de la viscosidad de los aceites crudos bajosaturados reporto un error de –7. 54% Glaso. En 1980, Glaso presentó correlaciones para el cálculo de la presión burbuja, aceite de FFV (para un aceite saturado de gas) y viscosidad del aceite muerto. Glaso también proporcionó una correlación para la presiónde burbuja para aceites volátiles y un método para corregir la presión de burbuja previsto para la presencia de H2S, N2 y CO2 en los gases. Glaso informó de un error promedio de 1. 28% con una desviación estándar de 6,98% para la correlación de presión burbuja. El error promedio de la correlación aceite FVF informó — 0,43% con una desviación estándar de 2,18%. Beal. En 1946, Beal publicó gráficas correlaciones para determinar la viscosidad del crudo. La correlación de viscosidad del aceite muertos de Beal consta de cinco curvas que cubre el rango de temperatura de 100 a 220 º F [38 a 104 º C], que representa los datos con un error promedio de 24,2%. Además, Beal presentó una curva para estimar la viscosidad del aceite bajosaturado. El cálculo resultante tenía un error promedio reportado del 2,7%. Chew y Connally. En 1959, Chew y Connally9 presentan una correlación para predecir el cambio en la viscosidad del aceite en función de la solución de GOR. La correlación fue desarrollada a partir de muestras de crudo 457 obtenidas de las principales zonas productoras de Canadá, el U. S. y América del Sur. Estos datos abarcan los rangos que se muestran en la tabla 6. Un análisis de los datos indica que podría utilizarse como un parámetro correspondiente aceite diferencial FVF o solución GOR. Chew y Connally seleccionan la solución diferencial GOR como un parámetro correspondiente porque estos datos se obtienen más fácilmente. Aunque se utilizaron datos diferenciales para desarrollar la correlación, Chew y Connally declararon que se pudieron utilizar los datos de cualquiera de los procesos de liberación habitual en su aplicación. La correlación final fue presentada para solución GOR desde 0 a 1.600 scf/STB [0 a 288. 2 std m /stock-‐tanque-‐m3] debido a la falta de datos consistentes en de GOR superior.
Beggs y Robinson. En 1975, Beggs y Robinson8 publicaron las ecuaciones para calcular viscosidades petróleo-‐muerto y gas-‐saturado aceite. Las ecuaciones resultaron de un estudio de 2, 533 mediciones de viscosidad (460 muertos-‐aceite observaciones y observaciones de petróleo gas saturado 2, 073) que participan 600 sistemas diferentes de petróleo crudo. La tabla 7 da los rangos cubiertos por estos datos. Un error promedio de-‐0. 64% con una desviación estándar de 13. 53% fue la precisión reportada de la correlación de viscosidad de petróleo muerto cuando fue probado contra los datos utilizados para su desarrollo. Cuando se probó contra 93 casos de la literatura, el error promedio aumentó a 114. 3% con una desviación estándar de 530. 0%. La correlación de gas saturado-‐aceite-‐viscosidad tuvo una precisión reportada de-‐1,83% con una desviación estándar de 27. 25%. Calhoun. Una de las primeras correlaciones para determinar la compresibilidad isotérmica de un crudo infrasaturado fue presentada por Calhoun5 en 1947. Esta correlación, que se muestra en la figura 3, se relaciona con un valor de compresibilidad promedio para la gravedad específica de aceite a presión de saturación. Ninguna información fue presentada por Calhoun relativa a los datos utilizados para el desarrollo de esta correlación. Trube. En 1957, Trube presentó una correlación para calcular la compresibilidad isotérmica de un crudo bajosaturado en función de la temperatura y presión pseudoreducida. Métodos para estimar la presión crítica y la temperatura crítica, que se muestra en las figuras 4 y 5, también se presentaron. Trube recomienda utilizar Fig. 4 para determinar la temperatura crítica. Presión de burbuja se ajusta a 60 ° F [16 º C] por uso de correlación de Standing. La gravedad específica del petróleo en las condiciones de depósito se ajusta a 60 ° f [16 º C] con EQq. 3, que aproxima a la relationsbip15 recomendado por Trube en la región de interés. La compresibilidad pseudoreducida del aceite se determina a partir de Fig. 6 y está relacionado con compresibilidad de aceite como se indica a continuación: Trube no especificó los datos utilizados para desarrollar la correlación, ni hizo alusión a su exactitud, aunque los ejemplos presentados en su ponencia mostró un error absoluto promedio de 7,9% entre calcularon y los valores medición. Datos de PVT de Golfo de Estados Unidos. Se recogieron datos representando 31 sistemas diferentes de crudo/gas natural PVT de muestras tomadas a lo largo de la Luisiana y Texas las costas del Golfo. Esta información consta de 285 puntos de datos de puntos de datos de ad 134 aceite saturado de gas de petróleo bajosaturado. Estas muestras fueron típicas de los sistemas de petróleo crudo encontrados el Golfo de México. La mayoría de los datos son provenientes de aceites de baja a moderada volatilidad, sin embargo, dos de los aceites tuvieron un carácter altamente volátil. Los gases eran relativamente libres de impurezas, pero CO2 y N2 estuvieron presentes en las concentraciones promedio de 0,4 y 0,3%,
respectivamente. Los datos se obtuvieron de los informes de PVT convencionales que se derivan de las diversas propiedades de fluido a través de un proceso de liberación diferencial. Se ajustaron los datos GOR y FVF de solución para representar un proceso de liberación flash Resultados. Con todas las correlaciones mencionadas se realizaron cálculos de diversas propiedades PVT. Se utilizaron las ecuaciones o gráficos de estas correlaciones. Además, se proporciona el error estadístico exhibido por cada correlación. Presión de Burbuja. En general, los resultados fueron peor de lo esperado, la correlación de Glaso proporciona los mejores resultados para el conjunto de datos. Todas las correlaciones actuaron mal en presiones de menos de 1. 000 psia [6. 9 MPa]. Los resultados son un poco más aceptables para los rangos de presión superiores. Solución de GOR. La correlación del Glaso proporciona los mejores resultados; Sin embargo, su exactitud declina para solución de GOR superior a 1,400 scf/STB [252 std m3/stock-‐tanque m3]. La correlación de Lasater es limitada en su aplicación por encima de la solución de GOR de 1,000 scf/STB [180 std m3/stock-‐tanque m3]. Por encima de este valor, algunos de los valores calculados alcanzan el límite superior de la correlación y cualquier extrapolación dio resultados poco realistas Aceite FFV. Según los resultados de los cálculos, la correlación del Glaso ofrece la mejor precisión. Correlación de Glaso típicamente underpredicts FFV. Correlación del pie tiende a overpredict que FFV s mayor que 1,2 RB/STB [1,2 res m3/stock-‐tanque m3]. La correlación de Vazquez y Beggs overpredicted FFV para la mayoría de los casos examinados. Compresibilidad isotérmica. Correlación de Calhoun genera un valor único de compresibilidad basado en la gravedad específica del petróleo en el punto de burbuja y proporciona la máxima precisión. Aunque los errores de todas las correlaciones son bastante altos, las estadísticas de la FVF calculado para aceites bajosaturados son excelentes. Correlación de Trube, no es adecuado para los aceites volátiles que excedan los rangos del método de gravedad específica. Mientras que los resultados de los cálculos para aceites volátiles no produjo ninguna disminución en la precisión, en los límites de la correlación son evidentes.
Viscosidad de aceite muerto. Para esta evaluación, correlación de Beal fue extrapolado a temperaturas de hasta 270 º F [132 º c] sin afectar negativamente los resultados de la correlación. La correlación de Glaso mostro la mayor precisión de las tres correlaciones examinadas. Viscosidad de aceite saturado de gas. Chew y correlación de Connally tendían a overpredict la viscosidad del aceite, mientras que la correlación de Beggs y Robinson mostró una tendencia opuesta. Correlación de Beggs y Robinson fue encontrado para ser más exactos. Además, Chew y Connally encontraron que los datos medidos por el laboratorio pueden ser por error en un 20%, que es comparable a las estadísticas que se encuentran aquí. Viscosidad del aceite bajosaturados. Ambas correlaciones dieron resultados muy satisfactorios; Sin embargo, el método de Vazquez y Beggs se recomienda debido a la simplicidad de su formulación y es ligeramente mejor en las estadísticas. Conclusiones. Objetivo de este trabajo fue revisar las diversas correlaciones PVT y comparar su precisión para su aplicación en el Golfo de México. Rendimientos de correlación de Glaso los mejores resultados para los cálculos de bubblepoint de presión, solución GOR y aceite FFV. Solución GOR s por encima de 1. 400 scf\/STB [252 std m3\/stock-‐tanque m3] y presiones de bubblepoint más de 7. 000 psi. [48,3 MPa], correlaciones de Glaso para estos valores muestran una disminución en la precisión. Para estos casos, la correlación de Vazquez y Beggs' es más preciso. La compresibilidad isotérmica de un aceite infrasaturado se determina mejor con correlación de Calhoun. Viscosidad del aceite muertos se determina con más precisión con correlación del Glaso y el método de Beggs y Robinson. Correlación de Vazquez y Beggs' puede usarse para determinar la viscosidad de los aceites infrasaturados y saturado de gas. Este trabajo comparó la precisión de varias correlaciones PVT utilizando exclusivamente los datos medidos en las correlaciones.