separacion diferencial (1)

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SEPARACIÓN DIFERENCIAL Semestre: Quinto Escuela: Petróleos PETROFISICA II

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SEPARACIÓN DIFERENCIAL

Semestre: QuintoEscuela: Petróleos

PETROFISICA II

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:

Tener conocimiento acerca de la prueba de liberación diferencial, su

procedimiento y beneficios para la industria del petróleo.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

1. Tener en cuenta la claridad con la cual se hace el correcto desarrollo

de la prueba de liberación diferencial en el laboratorio.

2. Aprovechar al máximo los resultados obtenidos para determinar las

diferentes propiedades de los fluidos.

3. Determinar algunas de las propiedades del crudo para la

caracterización de yacimientos .

ANALISIS PVT

Pruebas de laboratorio de los fluidos de un yacimiento

petrolífero, para determinar propiedades y su variación con la

PRESIÓN.

Deben simular el proceso de liberación gas-petroleo desde el

yacimiento hasta los separadores.

Dos tipos de liberación ocurren:

• DIFERENCIAL

• INSTANTANEA

LIBERACIÓN DIFERENCIAL

INTRODUCCION

La prueba de liberación diferencial se realiza cuando la composición total del sistema varía durante el agotamiento de presión. En este caso todos los gases liberados de la fase líquida durante la reducción de presión son removidos parcial o totalmente del contacto con el petróleo.

Para esta prueba la composición total del sistema va variando durante el proceso de disminución de presión, esto debido a que el gas liberado va siendo extraído totalmente o parcialmente del contacto con el petróleo.

El proceso de liberación diferencial consiste en hacer abatimientos de presión para formar una fase gaseosa, la cual se extrae a presión constante y se determina la presión de saturación en cada etapa.

FUNDAMENTO TEÓRICO

PROCESO

PROCEDIMIENTO

1.Se toma una muestra de fluido del yacimiento y se coloca en una celda por encima de la presión de burbuja.

2.-Después de una serie de abatimientos en la presión la muestra se encuentra a una presión menor que la de saturación(Ps) formándose así una capa (volumen) de gas.

3.-Se efectúa la extracción del gas a presión constante por la válvula de la celda determinamos el volumen de gas extraído a partir de la diferencia de volúmenes al iniciar y terminar la extracción, medido a la presión de extracción y temperatura del yacimiento.

4. La presión del nuevo sistema se incrementa arriba de la presión de saturación para iniciar la siguiente etapa. La ultima extracción de gas se hace desplazando él embolo totalmente y sacando el gas a la presión atmosférica.

GENERALIDADES

1. La prueba de Liberación Diferencial (DL) o de Vaporización Diferencial, se realiza únicamente a fluidos de yacimiento de baja merma (Black Oil y crudos pesados), con un GOR < 1500 scf/BN.

2. La temperatura inicial a la cual se realiza la prueba de laboratorio debe ser igual a la temperatura del yacimiento.

3. La presión inicial de la muestra de petróleo debe ser mayor o igual a la presión de burbujeo.

4. Este procedimiento es repetido varias veces hasta alcanzar la presión atmosférica.

5. La presión se va disminuyendo, aumentando así el espacio disponible en la celda para el fluido.

6. Al caer la presión ocurre la liberación del gas, el cual es removido de la celda manteniendo la presión constante para esta extracción.

La muestra de fluido tomada no representa adecuadamente la composición original de los fluidos del yacimiento. Esto ocurre cuando la muestra se toma a presiones de yacimiento menores que la de burbujeo.

Los procesos de liberación en el laboratorio no simulan exactamente el proceso combinado diferencial-instantáneo que ocurre en el yacimiento.

La extrapolación de resultados de laboratorio al campo debe hacerse con mucho cuidado debido a que pequeños errores en las pruebas producen graves errores en los cálculos de balance de materiales, cotejo y predicción de comportamiento de yacimientos.

Pequeños errores (5 %) en las tasas de petróleo y gas producen errores en la presión de burbujeo del orden de 150 lpc².

LIMITACIONES DE LA PRUEBA DE LABORATORIO

PROPIEDADES OBTENIDAS

Relación gas-petróleo en solución Rs

Factor volumétrico del petróleo Bo

Factor volumétrico total Bt

Factor volumétrico del gas Bg

Gravedad especifica del gas Yg

Gravedad API del crudo residual API

Densidad del petróleo ρ

Factor de compresibilidad del gas z

RESUMENEste proceso se puede resumir en tres pasos:

1. La presión inicial del petróleo es mayor o igual a la presión de burbujeo (presión en la cual la mezcla de hidrocarburos en fase líquida está en equilibrio con una cantidad infinitesimal de gas, burbuja), para que se pueda liberar gas.

2. Se disminuye la presión causando la liberación de gas, luego éste gas es removido de la celda manteniendo la presión constante.

3. Se repite el procedimiento hasta alcanzar la presión atmosférica.

PROCEDIMIENTO DE CORRECCIÓN ACTUAL

El método actual de ajuste de los datos de liberación diferencial acondiciones de separador se basa en varios suposiciones, las más importantes de los cuales son:• Los pies cúbicos estándar de gas que quedan en solución a

condiciones de reservorio, serán liberados en la producción de líquido en el separador por un proceso de liberación flash, es la diferencia entre el gas original en solución y el diferencial de gas corregido liberado por el reservorio tras la contracción del fluido.

• La relación entre los FVF de flash y diferencial del aceite, parcialmente separados, permanecen constantes en cualquier rango de presión de interés.

FVF = Bo= factor del volumen de la formación para aceite

DESVENTAJAS• A bajas presiones, la relacion gas aceite (gor) se vuelve negativa. Esto

no representa la tendencia real cuando el Rs es igual o mayor a 0. Indudablemente esto se debe a que no se toma en cuenta las densidades relativas de gas y aceite.

• El gas liberado en la prueba de liberación diferencial tiene una densidad relativa (el gas liberado), la cual incrementa a medida que la presión disminuye. La densidad relativa para la prueba de liberación diferenial e instantánea son diferentes.

• Para la corrección del factor volumétrico del aceite, el valor obtenido a bajas presiones lleva un valor menor a 1, el cual no representa el comportamiento físico (real). Debido a estos problemas el rango de aplicación es limitada a presiones por encima de los 500 psi. Actualmente la siguiente observación debe cumplirse: Bo mayor o igual a 1

NUEVO METODOEl nuevo método de ajuste de los datos de liberación diferencial a las condiciones de separación se basa en las siguientes suposiciones:

• Las propiedades obtenidas a partir de la prueba de liberación diferencial en el punto de ebullionson corregidas por las propiedades del punto de ebullicion obtenido para la prueba de liberación de FLASH.

• Las propiedades corregidas incluyen GOR, aceite (petroleo) de FVF y densidades relativas de petróleo y gas.

• Las propiedades obtenidas a partir de la última etapa de la liberación diferencial a la presión atmosférica no necesitan ninguna corrección ésta es considerada una liberacion FLASH.

• Las propiedades de presiones entre la presión del punto de ebullicion y la presión atmosférica se ajustan proporcionalmente. Las propiedades que necesitan ser ajustados a partir de la prueba de liberación diferencial a la prueba separador son GOR, aceite (petroleo) de FVF, la densidad relativa del aceite (petroleo), y la densidad relativa de gas.

PRESION (PSIG)

PRESION (PSIA)

GAS REMOVIDO A 220ºF (CC)

GAS REMOVIDO A 60ºF (PCN)

VOL. ACEITE (CC)

GRAVEDAD DEL GAS

2620 2634,7 - - 63,316 -

2350 2364,7 4,396 0,02265 61,496 0,825

2100 2114,7 4,292 0,01966 59,952 0,818

1850 1864,7 4,478 0,01792 58,528 0,797

1600 1614,7 4,96 0,01693 57,182 0,791

1350 1364,7 5,705 0,01618 55,876 0,794

1100 1114,7 6,891 0,01568 54,689 0,809

850 864,7 8,925 0,01543 53,462 0,831

600 614,7 12,814 0,01543 52,236 0,0881

350 364,7 24,646 0,01717 50,771 0,988

150 164,7 50,492 0,01643 49,228 1,213

0 14,7 - 0,03908 42,54 2,039

Volumen total de Aceite residual a 60 ºF

39,572

API º 35,1

Bo

EJERCICIO

Presion (Psig)

Presion (Psia)

Gas Removido a 220ºF (cc)

Gas Removido a 60ºF (PCN)

Vol. Aceite (cc)

gravedad del Gas

Bo (RB/BN)

Factor Z Bg (PC/PCN)

Rs (SCF/STB)

Densidad del gas (g/cc)

2620 2634,7 - - 63,316 - 1,60002022 - - 854

2350 2364,7 4,396 0,02265 61,496 0,825 1,55402810 0,843144159 0,00683729 763 0,000990

2100 2114,7 4,292 0,01966 59,952 0,818 1,51501061 0,848127747 0,00769078 684 0,000982

1850 1864,7 4,478 0,01792 58,528 0,797 1,47902557 0,856034684 0,0088032 612 0,000956

1600 1614,7 4,96 0,01693 57,182 0,791 1,44501162 0,869066222 0,01032094 544 0,000949

1350 1364,7 5,705 0,01618 55,876 0,794 1,41200849 0,883996672 0,01242143 479 0,000953

1100 1114,7 6,891 0,01568 54,689 0,809 1,38201253 0,899975112 0,01548212 416 0,000971

850 864,7 8,925 0,01543 53,462 0,831 1,35100576 0,918848825 0,02037683 354 0,000997

600 614,7 12,814 0,01543 52,236 0,0881 1,32002426 0,937817459 0,02925588 292 0,000106

350 364,7 24,646 0,01717 50,771 0,988 1,28300313 0,961719051 0,05056738 223 0,001186

150 164,7 50,492 0,01643 49,228 1,213 1,24401092 0,929854326 0,10826282 157 0,001456

0 14,7 - 0,03908 42,54 2,039 1,07500253 - - 0 0,002447

volumen total de gas removido 0,21256Volumen total de Aceite residual a 60 ºF

39,572

API º 35,1Rs

EJERCICIO

0 500 10001500200025000

0.020.040.060.08

0.10.12

Bg Vrs. P

0 1000 2000 30000

200400600800

1000

Rs Vrs. P

EJERCICIO

0 500 1000 1500 2000 2500 30000

200

400

600

800

1000

Rs Vrs. P

EJERCICIO

> 1 Con los datos obtenidos de la prueba PVT podemos hallar la solubilidad del gas en el aceite

> Rs

> 2 Hallar el factor volumetrico del aceite

  Bo

EJERCICIO> 3 Con los datos obtenidos de la prueba PVT podemos hallar la solubilidad del gas

en el aceite

> 4 Con los datos obtenidos de la prueba PVT podemos hallar la solubilidad del gas en el aceite

EJERCICIO> 5 Hallar el factor volumétrico total

> 6 Hallar la densidad del gas

CONCLUSIONES> La prueba de liberación diferencial nos ayuda a

predecir el comportamiento de los fluidos en el yacimiento.

> Teniendo el conocimiento del comportamiento de los fluidos podemos determinar mas propiedades y el comportamiento de estos.

> Para que los resultados de esta prueba sean representativos debe realizarse a la temperatura del yacimiento.