8/9/2019 Petroleo Negro

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PETRÓLEO NEGRO1. INTRODUCCION

1.1 Yacimientos de petróleo.-

Los yacimientos de petróleo pueden ser divididos en dos categorías: en yacimientos

de petróleo ordinario y petróleo volátil cercano a las condiciones críticas!" Los

yacimientos de petróleo ordinario generalmente son llamados de petróleo negro" Este

ad#etivo no necesariamente se encuentra asociada al color del $luido del yacimiento% y

el t&rmino se utili'a para di$erenciar de los yacimientos de petróleo volátil"

2. OBJETIO!

• (denti$icar los principales conceptos relacionados con el petróleo negro

• )onocer e interpretar el diagrama de $ases *ue corresponde a este tipo

de +idrocar,uro

• Reconocer las di$erencias entre un petróleo negro y uno volátil

-" "#RCO TEORICO

$.1 %etróleo Ne&ro'

  Están $ormados por los compuestos más pesados" )uando aplicamos pe*ue.osdi$erenciales de presión la calidad no varía muc+o /a#o encogimiento!"

)onsiste de una amplia variedad de especies *uímicas *ue incluyen mol&culas

grandes% pesadas y no volátiles" El punto crítico está locali'ado +acia la pendiente de

la curva" Las líneas iso0volum&tricas o de calidad! están uni$ormemente espaciadas y

tienen un rango de temperatura amplio" Los primeros crudos de este tipo $ueron de

color negro% de allí su nom,re" Tam,i&n se le llama crudo de ,a#o encogimiento o

crudo ordinario" Estos crudos tienen /o 1 2 y 3P( 1 45 y el contenido de )67 mayor o

igual a -89" Las temperaturas del yacimiento son menores de 258 ;" La gravedaddecrece lentamente con el tiempo +asta ,ien avan'ada la vida del yacimiento donde

vuelve a incrementarse ligeramente" Este crudo es normalmente negro compuestos

pesados! aun*ue pude ser marrón o verdu'co"

Primero antes de entrar en materia es necesario de$inir algunos conceptos ,ásicos

*ue serán usados a continuación"

• Re&ión de dos (ase' es la región comprendida entre las curvas de ,ur,u#eo y

de rocio cricondent)rmica y Cricondem*arica+ en esta región consiste ene*uili,rio la $ase li*uida y gaseosa"

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• Dia&rama de ,ases' <representación grá$ica de las $ronteras entre di$erentes

estados de la materia de un sistema% en $unción de varia,les elegidas para

$acilitar el estudio del mismo"=>iagrama de ;ases

• %nto de Br*eo: Punto donde se encuentra una $ase li*uida con unacantidad in$initesimal de gas /ur,u#a!"

• %nto de Roc/o'  Punto donde se encuentra una $ase gaseosa con una

cantidad in$initesimal de lí*uido Gota!"

• Temperatra cricondent)rmica' ?á@ima temperatura a la cual coe@isten en

e*uili,rio vapor y li*uido"

• %resión Criconden*0rica' ?á@ima presión a la cual coe@isten en e*uili,rio

vapor y li*uido"

Las líneas de calidad son apro@imadamente e*uidistantes caracteri'ando este

diagrama de $ases del petróleo negro" Aiguiendo la trayectoria de la reducción de la

presión indicada por la línea verticales% la curva de rendimiendo de li*uido es el

porcenta#e del volumen del li*uido en $unción de la presión" La curva de rendimiento

del li*uido se apro@ima a la línea recta% e@cepto en las presiones muy ,a#as"

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)urva de rendimiento li*uido para el petróleo negro

 Yacimientos de petróleo ne&ro'

La temperatura del yacimiento es muc+o menor *ue la temperatura crítica"

El porcenta#e de )6 es mayor al 489"

El li*uido *ue produce este tipo de yacimientos es de color negro o verde

oscuro% su B3P( es menor a 48B% la relación gas0petróleo es menor de 2888

P)NC/N! y el $actor volum&trico de $ormación del petróleo es menor a D"5

/C/N!"

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 3lto contenido de componentes pesados% muy ,a#o de metano"

Pueden ser saturados o su,saturados"

Ae esta,lece la clasi$icación Fnitar:

o Livianos -8 3P( 48"˂ ˂

o ?edianos 28 3P( -8"˂ ˂

o Pesados D8 3P( 28"˂ ˂

o E@tarpesados 3P( D8"˂

$.2 Di(erencias

Es importante acotar *ue no e@iste una división e@acta entre las características *ue

distinguen un petróleo negro de uno volátil" ?uc+os $actores como la composición y la

temperatura del yacimiento #uegan un papel importante en el comportamiento del $luido

de yacimiento" Es a menudo imposi,le determinar si un $luido de,ería ser estudiado

como petróleo volátil o como un petróleo negro% +asta *ue el $luido es anali'ado en

la,oratorio" E@isten dos m&todos para la toma de $luidos de petróleo negro y petróleo

volátil: muestra de super$icie y muestras de $ondo" Los po'os de,en ser 

cuidadosamente <acondicionados= antes del muestreo" Ai los po'os no se encuentranesta,ili'ados apropiadamente% las muestras no van a ser representativas del $luido

original del yacimiento% lo *ue posteriormente en los estudios de la,oratorio pueden

dar una data del <yield= inválida" En el muestreo de $ondo% generalmente consiste de

un período de producción a ,a#a tasa de $lu#o seguido posteriormente de un cierre" En

las muestras de separador% es importantísimo *ue la tasa de producción del po'o se

encuentre esta,ili'ada% pro,ado en un período prolongado para determinar una RGP

de $orma precisa

$.$ El estdio de comportamiento de n (lido de acimiento de petróleo

ne&ro'

)onsiste en 5 prue,as

  $.$.1 Relación %resiónolmen"0 Esto es una e@pansión a composición

constante ))E! del $luido a temperatura de yacimiento% durante la cual el punto de

,ur,u#eo es medido" Por encima del punto de ,ur,u#eo% la compresi,ilidad del $luido

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mono$ásico es medida" Por de,a#o del punto del ,ur,u#eo% el volumen ,i$ásico es

medido como una $unción de la presión"

  $.$.2 3i*eración di(erencial"0 Ae mide la cantidad de gas en solución como una

$unción de la presión y el resultante encogimiento del petróleo cuando se remueve el

gas de la solución" Tam,i&n de,en ser medidas las propiedades relacionadas al gas

li,erado% como son su gravedad especí$ica y su $actor de desviación !" La densidad

de la $ase lí*uida es medida como una $unción de la presión"

  $.$.$ iscosidad "0 Es la resistencia al $lu#o% de,e ser medida como una $unción

de la presión a temperatura de yacimiento" Hasta a+ora% estas tres prue,as son el

resultado del comportamiento del $luido del yacimiento en cada una de las etapas de

agotamiento de presión"

  $.$.4 %re*as de !eparador  "0 Fna o más prue,as de separador de,en ser 

medidas para determinar el comportamiento del $luido de yacimiento cuando &ste pasa

a trav&s de las $acilidades de super$icie% a trav&s del separador o tren de separación%

+asta su almacenamiento en los tan*ues" El $actor volum&trico% $actor de merma% y el

gas en solución% Rs% de,en ser medidas durante esta prue,a"

 3 esa misma presión% la gravedad del petróleo del tan*ue de,e ser la má@ima%

mientras *ue el gas del tan*ue de,e ser el mínimo" Para muc+os crudos% la presión de

separación oscila en un rango de I8 a D28 lpc" O,viamente% algunos campos

producen a condiciones *ue no permiten la operación del separador a una óptima

presión" Ai la línea recolectora de gas tiene una presión de D"888 lpc% la primera etapa

de separación de,e tra,a#ar a esta presión o una mayor" Por lo tanto% la segunda

etapa de separación de,e estar u,icada en la corriente de $lu#o para alcan'ar un valor 

de $actor de merma óptimo"

$.$.5 Composición del (lido de acimiento "0 ?uc+os más parámetrospueden ser medidos a trav&s de los estudios de $luidos de yacimiento% la cual pueden

ser calculados con cierto grado de precisión de la composición del mismo" Es la más

completa descripción del $luido del yacimiento *ue se puede reali'ar" En el pasado% la

composición del $luido del yacimiento eran medidos para incluir la separación del

metano de componentes como el +e@ano% con los +eptanos y componentes más

pesados agrupados como un solo pseudocomponente reportado% con una densidad y

peso molecular promedio" )on el desarrollo de so$isticadas Ecuaciones de Estado

para el cálculo de las propiedades de $luidos% el aprendi'a#e de la descripción decomponentes más pesados $ue necesario" Es a+ora recomenda,le *ue en los análisis

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composicionales de los $luidos de yacimiento sea incluida una separación de los

componentes +asta el )D8 como mínimo"

$.4 Consideraciones en los an0lisis %T:

Generalmente% cuando se descu,re un nuevo reservorio% uno de los primeros análisis

es la composición de los $luidos *ue se encuentran en el mismo% con el o,#etivo de

sa,er como es el comportamiento termodinámico Presión y Temperatura! a las

condiciones de yacimiento% y como este varía en su camino a super$icie% +asta llegar al

tren de separación" )on este post% +a,lar& del tema re$erente a la validación de

prue,as PJT tanto petróleo negro% como para gas condensado" Para discreti'ar de un

tipo de $luido del otro% y poder utili'ar el criterio de validación adecuado% es importante

ver la composición del $luido" Por otra parte un $luido con un porcenta#e menor a 589

en metano% se puede considerar como de petróleo negro" ?ientras *ue el $luido se

encuentre más cercano a las condiciones críticas% es más di$ícil de caracteri'ar% tal es

el caso de el gas condensado y el petróleo volátil"

$.5 alidación de pre*as %T %etróleo Ne&ro

$.5.1 %re*a de densidad"0 Esta prue,a simple consiste en comparar *ue la

densidad del petróleo saturado con gas a la presión de ,ur,u#a durante la

prue,a de li,eración di$erencial sea igual a la calculada a partir de los datos

o,tenidos a las condiciones de separación" Esta prue,a se considera

consistente cuando la di$erencia de am,os valores o,tenidos no e@ceda de

un 59"

  $.5.2 %re*a de la linealidad de la (nción 6Y7"0 ;recuentemente los datos de

volumen relativo o,tenidos en las prue,as de la,oratorio re*uiere generalmente unanormali'ación de,ido a la ine@actitud en la medición del volumen total de +idrocar,uro

cuando este se encuentra por de,a#o de la presión de saturación y ,a#as presiones"

Fna $unción de compresi,ilidad adimensional% comKnmente llamada ;unción es

usada para suavi'ar los valores de volumen relativo" La $orma matemática de esta

$unción se utili'a solamente por de,a#o de la presión de saturación y viene dada por la

siguiente ecuación:

Psat M P!CPJrel0D!

>onde:Psat Presión de saturación% lpca

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P Presión% lpca

Jrel Jolumen relativo a la presión P% adim"

,nción Y

Generalmente se de,e cumplir *ue al gra$icar la ;unción vs" Presión% los datos

o,tenidos de,en a#ustar en una línea recta" En un posterior artículo e@plicar& *ue se

+ace en caso *ue no se llegue a o,tener la linealidad de los datos calculados"

Fn PJT de petróleo negro se considera validado cuando +aya pasado el criterio de la

linealidad de la $unción " Ain em,argo e@isten dos prue,as adicionales más rigurosas

*ue dependen de la consistencia de los datos o,tenidos en el la,oratorio" Estásprue,as son las siguientes:

$.5.2 %re*a de Balance de "ateriales"0 )onsiste el calcular valores de Rs en

cada etapa de agotamiento de presión +aciendo un ,alance de materiales!

y compararlo con la Rs o,tenida e@perimentalmente" La di$erencia entre

am,os valores no de,e e@ceder de un 59"

  $.5.$ %re*a de Desi&aldad.- Esta prue,a se de,e cumplir *ue la derivada del

$actor volum&trico con respecto a la presión de,e ser menor al producto del $actor 

volum&trico del gas y la derivada del Rs con respecto a la presión" En resumen% se

de,e cumplir la siguiente relación:

d/oCdP /g dRsCdP!

>onde:

/o ;actor volum&trico del Petróleo a una presión P% /C/N

/g ;actor volum&trico del Gas a una presión P% P)CP)N

Rs Aolu,ilidad del Petróleo saturado a una presión P% P)NC/N