Formulario N_ 4 (Propiedades del Petroleo).pdf

Universidad Mayor de San Andrs Ingeniera de Reservorios I (PET 204) Facultad de Ingeniera Ingeniera Petrolera

Mauricio Alejandro Arteaga Soruco

PROPIEDADES DEL PETROLEO

Las propiedades del petrleo pueden determinarse mediante pruebas y anlisis de laboratorio, pero a falta de una muestra representativa del reservorio, es posible aplicar correlaciones matemticas desarrolladas en base a pruebas hechas sobre una gran cantidad de muestras de petrleo por diferentes autores para poder obtener una relacin generalizada de una determinada propiedad.

GRAVEDAD DEL PETRLEO

Gravedad especifica (60/60)

Gravedad API

o = Densidad del petrleo, lb/ft3

w = Densidad del agua, (62,4 lb/ft3)

GRAVEDAD ESPECFICA DEL GAS EN SOLUCIN

Gravedad especifica

(60/60) @ 14,7 psia

( )

( )

GORsep = relacin gas petrleo de separador (scf/STB) Gsep = gravedad especifica del gas de separador GORTK = relacin gas petrleo en tanque de almacenaje (scf/ STB) TK = gravedad especifica del gas en tanque de almacenaje

RELACIN DE SOLUBILIDAD

La relacin de solubilidad Rs (scf/STB) es el volumen de gas disuelto en un volumen de petrleo bajo ciertas condiciones de presin y temperatura, pero expresados a condiciones estndar.

STANDING

[(

) ]

T = Temperatura (R) P = Presin (psia) G = Gravedad especfica del gas en solucin



VASQUEZ-BEGGS

(

) Coeficiente API 30 API > 30

C1 0,0362 0,0178

[ ( ) (

)] C2 1,0937 1,1870

C3 25,7240 23,9310

GS = gravedad del gas a la presin del separador de referencia G = gravedad del gas a las condiciones del separador actual Psep y Tsep Psep = Presin del separador actual (psia) Tsep = Temperatura del separador actual (R)

GLASO

[(

) ]

T (R); P(psia)

MARHOUN

(

)

ae = coefficients of the above equation having these values: a = 185,843208 b = 1,877840 c = -3,1437 d = -1,32657 e = 1,398441

T (R)

PETROSKY-FARSHAD

[(

)

]

T (R); P(psia)

A PARTIR DE DATOS PVT (EC BALANCE DE MATERIA)

o (lb/ft3), Bo (rb/STB)

PRESIN DEL PUNTO DE BURBUJA

La presin del punto de burbuja PB (psia) es aquella presin a la cual el gas comienza a liberarse del petrleo. A medida que cae la presin por debajo de la presin de burbuja mayor es la cantidad de gas liberado, esta condicin define al petrleo sobresaturado.



STANDING

[(

)

]

T (R); Rs (scf/STB)

VASQUEZ-BEGGS

(

)

Coeficiente API 30 API > 30

C1 27,624 56,18

C2 0,914328 0,84246

C3 11,172 10,393

T (R); Rs (scf/STB)

GLASO

[

]

(

)

a, b, c = coefficients of the above equation having the following values: a = 0,816 b = 0,172 c = -0,989

T (R); Rs (scf/STB)

MARHOUN

ae = coefficients of the correlation having the following values: a = 5,38088 *10-3 b = 0,715082 c = -1,87784 d = 3,1437 e = 1,32657

T (R); Rs (scf/STB)

PETROSKY-FARSHAD

(

)

T (R); Rs (scf/STB)

La siguiente figura da una correlacin para el Punto de Burbuja y la Relacin de Solubilidad, los datos necesarios son la gravedad especfica del gas en solucin, la gravedad API del petrleo en el tanque y la temperatura del sistema (reservorio) Fuente Chevron Oil Field Research



COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD ISOTRMICA.

El coeficiente de compresibilidad isotrmica del petrleo co (psi-1) representa el grado de compresibilidad de un

fluido.

PARA PRESIONES MAYORES A PB

Cuando la presin es mayor que la presin del punto de burbuja, el petrleo en el yacimiento tiene todo el gas en solucin. Cuando se aplica presin en exceso a ste sistema, el lquido sufre una disminucin no lineal en su volumen que depende de la temperatura y composicin del petrleo.

VASQUEZ-BEGGS

T (R); P (psia); RSB (scf/STB) PETROSKY-FARSHAD

T (R); P (psia); RSB (scf/STB)

La siguiente figura da una correlacin para el coeficiente de compresibilidad isotrmica para presiones mayores a la PB, los datos necesarios son la relacin de solubilidad, la gravedad API del petrleo en el tanque, la temperatura del sistema (reservorio), la gravedad especfica del gas en solucin y la presin del sistema del reservorio. Fuente McCain



PARA PRESIONES MENORES A PB

McCAIN

Si se conoce la presin del punto de burbuja:

T (R); P(psia); RSB (scf/STB)

STANDING

{

[

]

}

Rs (scf/STB) Rs (scf/STB) BG = FVF del gas (rb/scf)

La siguiente figura da una correlacin para el coeficiente de compresibilidad isotrmica para presiones menores a la PB, los datos necesarios son la relacin de solubilidad, la gravedad API del petrleo en el tanque, la temperatura del sistema (reservorio), la gravedad especfica del gas en solucin y la presin del sistema del reservorio. Fuente McCain



FACTOR VOLUMTRICO DE FORMACIN (FVF)

El factor volumtrico de formacin del petrleo BO (rb/STB) es la relacin entre el volumen de cierta cantidad de petrleo expresado a condiciones de reservorio (incluyendo al gas disuelto), y el volumen de la misma cantidad de petrleo expresado a condiciones estndar.

FVF PARA PRESIONES MENORES O IGUALES A PB

STANDING

[ (

)

]

T (R) Rs (scf/STB) VASQUEZ-BEGGS

(

)

Coeficiente API 30 API > 30

C1 4,677*10-4 4,670*10-4

C2 1,751*10-5 1,100*10-5

C3 -1,811*10-8 1,337*10-5

T (R) Rs (scf/STB)

GLASO

(

)

T (R) Rs (scf/STB)

MARHOUN

The coefficients a, b and c have the following values: a = 0,742390 b = 0,323294 c = -1,202040

T (R) Rs (scf/STB)

PETROSKY-FARSHAD

[

(

)

]

T (R) Rs (scf/STB)DE LA ECUACIN DE BALANCE DE MATERIA

o (lb/ft3), Rs (scf/STB)



La siguiente figura da una correlacin para el FVF del petrleo para presiones menores o iguales a PB, los datos necesarios son la relacin de solubilidad, la gravedad especfica del gas en solucin, la gravedad API del petrleo en el tanque y la temperatura del sistema (reservorio) Fuente Chevron Oil Field Research



FVF PARA PRESIONES MAYORES A PB

EN FUNCION AL COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD ISOTERMICA

[ ]

BOB = FVF a la P de burbuja (rb/STB) co = factor de compresibilidad isotrmica. (psi

-1)

VASQUEZ-BEGGS

[ (

)]

[ ]

T (R); P(psia); RSB = relacin de solubilidad a la P de burbuja (scf/STB)

PETROSKY-FARSHAD

[ (

)]

T (R); P(psia); RSB (scf/STB)

DENSIDAD

PARA PRESIONES MENORES O IGUALES A PB

STANDING

[ (

)

]

Rs (scf/STB) Rs (scf/STB)

DE LA ECUACIN DE BALANCE DE MATERIA

o (lb/ft3), Rs (scf/STB) Bo (rb/STB)

PARA PRESIONES MAYORES A PB

EN FUNCION AL COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD ISOTERMICA

[ ]

OB = densidad a la P de burbuja (rb/STB) co = factor de compresibilidad isotrmica. (psi

-1)



VASQUEZ-BEGGS

[ (

)]

[ ]

T (R); P(psia); RSB (scf/STB) OB (rb/STB)

PETROSKY-FARSHAD

[ (

)]

T (R); P(psia); RSB (scf/STB) OB (rb/STB)

VISCOSIDAD

La viscosidad (cp) es la resistencia interna que tiene el petrleo a fluir.

VISCOSIDAD DEL PETRLEO MUERTO (a 14,7psia y T del reservorio)

BEAL

(

)(

)

( )

T (R)

BEGGS-ROBINSON

T (R)

GLASO

T (R)

La siguiente figura da una correlacin para la viscosidad del petrleo muerto, los datos necesarios son la gravedad API del petrleo en el tanque y la temperatura del sistema (reservorio)



VISCOSIDAD A LA P DE BURBUJA

CHEW-CONNALLY

( )

Rs (scf/STB) OD (cp)

BEGGS-ROBINSON

Rs (scf/STB) OD (cp)



La siguiente figura da una correlacin para la viscosidad del petrleo a la presin del punto de burbuja, los datos necesarios son la viscosidad del petrleo muerto, y relacin de solubilidad del gas

VISCOSIDAD A PRESIONES MAYORES A PB

(

)

( )

La siguiente figura da una correlacin para la viscosidad del petrleo muerto a presiones mayores a la presin del punto de burbuja, los datos necesarios son presin del punto de burbuja, la presin del sistema (reservorio) y la viscosidad del petrleo a la presin del punto de burbuja.



TENSIN SUPERFICIAL/TENSIN INTERFACIAL

La tensin superficial (dn/cm) es la fuerza ejercida en la capa lmite entre una fase liquida y una fase vapor por unidad de longitud.

Pch = parmetro independiente de la temperatura llamado parachor, es un valor adimensional para cada componente.

Se puede aplicar la siguiente ecuacin para cualquier componente, siempre y cuando sea ms pesado que el metano incluyendo al pseudo-componente pesado:

Tambin pueden usarse las siguientes grficas, la grfica de la izquierda para hidrocarburos puros, y la grfica de la derecha para el pseudo-componente pesado

PARA MEZCLAS DE HIDROCARBUROS

o (lb/ft3); G (lb/ft3); x = fraccin molar de cada componente del petrleo. y = fraccin molar de cada componente del gas. MO = peso molecular promedio del petrleo. MG = peso molecular promedio del gas.

[

]

{[ ]}



PROPIEDADES DEL AGUA DEL RESERVORIO

FACTOR VOLUMTRICO DE FORMACIN

T (R); P(psia)

VISCOSIDAD DEL AGUA MEEHAN

w = viscosidad de agua salada a la P y T dadas (cp) wD = viscosidad de agua salada a 14,7 psia y T (cp) P (psia) T (F) Y = salinidad del agua (ppm)

BRILL Y BEGGS

w (cp); T (F)

SOLUBILIDAD DEL GAS EN EL AGUA

T (F); P (psia)

COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD ISOTRMICA BRILL Y BEGGS

T (F); P (psia); CW (psi

-1)

Gas-Free Water Ai a1 a2 a3 A1 0,9947 5,8*10

-6 1,02*10-6 A2 -4,228*10

-6 1,8376*10-8 -6,77*10-11 A3 1,3*10

-10 -1,3855*10-12 4,285*10-15 Gas-Saturated Water Ai a1 a2 a3 A1 0,9911 6,35*10

-5 8,5*10-7 A2 -1,093*10

-6 -3,497*10-9 4,57*10-12 A3 -5,0*10

-11 6,429*10-13 -1,43*10-15

[ ]

( )

( )

( )

( ) ( )

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