ESCUELA SUPERIORPOLITÉCNICA DEL LITORAL

FACULTAD DE INGENIERÍAS EN CIENCIA DE LA TIERRA

LABORATORIO DE PETRÓLEOS

Título de la práctica:Limpieza de núcleos con tolueno.

Grupo: Espol & Oil

ANDRÉS CANO DELGADO LUIS ANAZCO TORO (líder)

ADRÍAN JACOMEDAVID MUÑOZ CABANILLA

JEFFERSON SARMIENTO

Paralelo2

Profesor: ING. KLEBER TAPIA F.

II Término 2012

Objetivos

Determinar experimentalmente la porosidad de núcleos de areniscas.

2

Determinar experimentalmente la saturación de petróleo en núcleos de arenisca.

Resumen

En esta práctica se realizaran 2 procesos la limpieza de núcleo con tolueno en el equipo Soxhlet el cual es un proceso necesario antes de realizar la saturación del núcleo con agua destilada en la bomba al vacio, para así a la final realizar nuestros cálculos de porosidad, saturación, densidad del petróleo.

Marco TeoricoPorosidad

La porosidad es una medida de la capacidad de almacenamiento de fluidos que posee una roca y se define como la fracción de volumen total de la roca que corresponde a espacios que pueden almacenar fluidos.

∅=Volumenespaciados para almacenar fluidosVolumen total

El máximo valor teorico de ∅ es 1, la porosidad se expresa también en porcentajes. Matemáticamente se puede explicar el concepto de porosidad con el siguiente ejemplo. Supongamos que un medio poroso se encuentra compuesto por esferas de radio R del mismo tamaño (estas esferas representan granos de roca), si las esferas se encontrasen dispuestas espacialmente de forma tal que los centros de cualquier grupo de esferas adyacentes corresponden a las cuatro esquinas de un cubo de lados iguales, entonces el sistema se encontraría formado por la repetición del espacio dentro del cubo.

Como el volumen poroso (espacio que puede almacenar fluidos) es igual al volumen total del cubo menos el volumen de las esferas tenemos:

2

3

Si se divide el volumen poroso por el volumen total del cubo, se obtendría el valor de la porosidad del sistema.

Este tipo de arreglo o disposición de los granos se conoce como arreglo cúbico y la porosidad de este arreglo es la máxima porosidad teórica que se puede obtener (47.64%).

Saturación

Este La saturación de un medio poroso con respecto a un fluido se define como la fracción del volumen poroso de una roca que esta ocupada por dicho fluido.

Donde:Sx = Saturación de la fase X; Vx = Volumen que ocupa la fase X; Vt = Volumen poroso total.

La sumatoria de las saturaciones de todos los fluidos que se encuentran presentes en el espacio poroso de una roca, debe ser igual a 1. Si consideramos un medio poroso saturado por petróleo, agua y gas, tenemos:

Donde:So = Saturación de petróleo; Sw = Saturación de agua; Sg = Saturación de gas.

MATERIALES

Núcleo Horno Tolueno Pinzas El extractor Soxhlet Porta núcleos Bomba al vacio Embudo de decantación

3

4

PROCEDIMIENTO

Proceso de limpieza con tolueno

1.- Tomamos las dimensiones del núcleo, aunque esto ya se lo hizo en la primera práctica la de corte de núcleo.

2.- Luego colocamos el núcleo dentro de un vaso de precipitados, y lo ponemos dentro del horno por al menos 15 min.

3.- Posteriormente colocamos el núcleo en el porta núcleos, e ingresamos el mismo en el interior del extractor Soxhlet, como lo observaremos en la figura. En el extractor de Soxhlet, el matraz aforado de 500 ml debe contener en su interior ¾ partes de tolueno.

4.- Encendemos el plato calentador.

5.- Realizamos 8 ciclos de limpieza del núcleo y tomamos datos.

6.- Poner las muestras en el horno normal a una temperatura de 185℉ de 6 a 12 horas.

7.- Colocamos las muestras en el horno de vacio a una temperatura de 180℉ de 6 a 18 horas. P=20psi.

8.- Dejar los núcleos en el desecador hasta el momento en el que se le vaya a determinar la permeabilidad.

Proceso de saturación del núcleo

1.- Colocamos el núcleo en el interior del Erlenmeyer, con mucho cuidado, ya posteriormente conectado con la bomba de vacío.

2.- En la parte superior del Erlenmeyer colocamos un tapón el cual nos va a servir para poder sujetar el embudo de decantación, con la llave cerrada y colocamos 500 ml de agua destilada y tapamos la parte superior del embudo con un tapón.

3.- Encendemos la bomba de vacío y esperamos 15 min. Y apagamos la bomba.

4.- Abrimos la llave del embudo el agua destilada en el interior del Erlenmeyer, esperamos. Ponemos el núcleo junto con el agua en un vaso de precipitados durante 48 h.

4

5

Tabla de de datos y Resultados

Diámetro (D) (23.5±0.05) mm

Altura (h) (33.0±0.05) mm

Masa del núcleo saturado (M2) (37.1±0.1 )gr

Masa del núcleo (M1) (36.2±0.1 )gr

CÁLCULOS

Volumen del núcleo cortado

¿MH 2O=M nucleo saturado−M nucleo seco * ρH 20=AguaSaturada

MH 2O= (37.1−36.2 )gr ρH 20=1grcm3

MH 2O=0.9gr *V=Mρ

¿ Sat=VH 20Vρoroso

V=0.9 gr

1 grcm3

Sat=0.90.9

=1 V=0.9cm3

*V Total del nucleo=π∗(D2

4 )∗h

V Total del nucleo=π∗( 2.3524 )∗3.3

V Total del nucleo=14.313 cm3 * ∅= V . x

V .total

∅= 0.9cm3

14.313 cm3∗100

∅=6.287%

5

6

IMÁGENES

Retirando el nucleo luego de dejarlo 24h Equipo de saturación del nucleo.

en agua destilada.

Equipo Soxhlet (Limpieza de nucleo con tolueno).

OBSERVACIONES

Se pudo observar que cuando el tolueno se evaporaba en el interior del Shoxlet, subía a la parte superior del mismo este se condensaba gracias al condensador refrigerante y caía sobre el porta núcleos en forma de lluvia lavando así el núcleo en ciclos repetitivos. El tolueno que caía del porta núcleos tenía un color negruzco lo que significaba que el mismo se había contaminado con petróleo.

6

7

Ya finalizado el proceso anterior se debe poner al nucleo en el horno para eliminar el poco tolueno que queda en su interior. Una vez hecho esto al nucleo se lo mando a saturar, es necesario que la bomba de vacio llegue a más o menos 27 psi.

RECOMENDACIONES

Cuando vallamos a armar el equipo Shoxlet debemos tener muy en cuenta de que es necesario poner lubriseal en todas las uniones.

También estar muy atentos cuando se dé el cambio de ciclo en el lavado de nucleo a fin de evitar que por a o b motivos entre humedad en el nucleo.

Como una recomendación final seria de que en verdad 5 o 6 hojas de informe no son suficientes para realizar un informe muy bien detallado, se omite muchas cosas importantes que si deberían ser nombradas en el mismo.

CONCLUSIONES

En esta práctica se pudo obtener experimentalmente la porosidad de un nucleo. Dicha porosidad tubo un valor de: ∅=6 .287% cabe recalcar que este valor si se encuentra dentro de los rangos permitidos de acuerdo al material del nucleo.

Se pudo obtener también el valor de la saturación de petróleo dentro del nucleo la cual resulto ser de: sat=1

Y principalmente se aprendió el funcionamiento y la forma correcta de cómo armar el equipo para esta práctica.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.lacomunidadpetrolera.com/cursos/propiedades-de-la-roca-yacimiento/definicion-de-la-porosidad.php

http://www.lacomunidadpetrolera.com/cursos/propiedades-de-la-roca-yacimiento/definicion-de-saturacion.php

7