CAP_8_CLASE_2012_UNAM_EXP_LAB_15_04_2012_V1

CAPITULO 8

EXPERIMENTOS DE LABORATORIO

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

M. en I. ALFREDO LEON GARCIA

Cd. Universitaria a 15 de abril de 2012.

Experimentos Convencionales

Composición original.

Expansión a composición constante

Separación diferencial

Agotamiento a volumen constante

(separación diferencial a volumen

constante

Viscosidad

Experimentos para inyección de gases

Prueba de hinchamiento

Prueba de contacto múltiple

Presión mínima de miscibilidad

Experimentos de Laboratorio

Experimentos de Laboratorio

Tipo de FluidoComposición

original

Expansión a

composición

constante

Separación

diferencial

Agotamiento a volumen

constante*

Separacion en

etapas en

superficie

Viscosidad

Aceite negro

Aceite Volátil

Gas y Condensado

Gas húmedo

Gas Seco

* Separación diferencial a volumen constante

Básicamente existen 2 técnicas para analizar la

composición de muestras de hidrocarburos,

cromatografía y destilación.

La cromatografía es básicamente utilizada para

analizar muestras de gases. en este método el gas es

transportado a través de una columna absorbente por

un gas inerte. la columna absorbente retarda

selectivamente los componentes de la muestra de

acuerdo con su coeficiente de solubilidad, hasta

formar en la columna bandas de los diferentes

componentes en el gas portador.

El detector responde a la masa del componente

presente y se calibra utilizando cantidades conocidas

de hidrocarburos de composición bien definida.

Se requieren varias corridas utilizando diferentes

columnas para obtener las fracciones de los

hidrocarburos más pesados, generalmente se analiza

hasta una fracción C7+ en el análisis de gases.

ANALISIS COMPOSICIONAL DE FLUIDOS

En el análisis por destilación fraccionada, se separan los componentes hidrocarburos, vaporizando la mezcla y condensado los vapores de acuerdo a sus diferentes temperaturas de ebullición.

Este análisis se lleva a cabo en un equipo de destilación Polbielniak y el procedimiento básicamente consiste en pasar la muestra en un

matraz de destilación sumergido en nitrógeno liquido.

El matraz es retirado del nitrógeno liquido y los hidrocarburos se calientan progresivamente, de tal manera que los hidrocarburos con mayor presión de vapor empiezan a salir de la mezcla y ascienden por la columna (aislada al vacío) y al llegar a la superficie se condensan ya que existe un condensador en la parte superior de la columna, de esta manera los vapores que ascienden hacia la parte superior de la columna se condensan formando un liquido (reflujo) que desciende hacia la parte baja de la columna.


Los hidrocarburos que descienden a la parte baja de la columna absorbe calor de los hidrocarburos que se liberan de la mezcla original ocasionando que se revaporen las fracciones más volátiles o el liquido que escurre hacia abajo contiene hidrocarburos más pesados.

La temperatura en la cabeza empieza a aumentar y cuando se alcanza la temperatura de ebullición del C1 este se empieza a recuperar y se almacena en un balón de vidrio de volumen conocido y conectado a un manómetro que indica la presión de la muestra de gas.

Una vez que se ha recuperado el primer componente, la temperatura en la cabeza empieza a aumentar, disminuyendo la velocidad de destilación a medida que se aproxima la temperatura de corte. para esto es necesario variar convenientemente la relación de reflujo es decir variando la cantidad de nitrógeno que circula por el condensador las temperaturas a la que se efectúan los cortes son las temperaturas medias de ebullición de 2 componentes que se separan, es decir si la temperatura de ebullición del C1 es de –161ºC y la del C2 es de 88ºC, todo lo que se destile hasta –125ºC se considera C1.


De esta manera sé continua con la destilación de todos

los componentes hasta que queda un residuo en el

matraz de destilación que corresponde a la fracción c7+.

A la fracción c7+ se le determina su densidad y su peso

molecular.

4.5.1 VALIDACIÓN DE LA COMPOSICIÓN.

La exactitud del análisis composicional es muy

importante para calibrar adecuadamente los parámetros

de la ecuación de estado.

La exactitud en la concentración de un componente es

función de la concentración y de la naturaleza del

componente.

Existe una formula la cual estima la repetición de una

medición de un componente en un análisis

composicional y es la siguiente.

RXi= 0.07xi0.43


BOMBA DE VACIO

MANOMETRO

N2 LIQUIDO

N2 LIQUIDO

BALONES DE

MUESTREO

TERMOCOPLE

COLUMNA

EMPACADA

CONDENSADO

R CON

BAÑO DE

ENFIRAMIENT

O

AISLAMIEN

TO

TERMICO

Aparato de Destilación Podbielniak

COMPOSICION DEL FLUIDO ORIGINAL

COMPONENTE CONC. PESO

(% Mol) (gr/cm3) MOL

Nitrógeno 0.386

Bióxido de carbono 1.587

Acido sulfhídrico 0.602

Metano 40.448

Etano 12.710

Propano 7.208

Iso-butano 1.237

Butano normal 3.323

Iso-pentano 0.960

Pentano normal 1.025

Hexanos 2.653

Heptanos 3.312 0.7280 97

Octanos 3.010 0.7492 111

Nonanos 2.689 0.7681 124

Decanos 2.427 0.7881 139

Undecanos+ 16.423 0.8918 281

T o t a l 100.000

Características de la

Fracción de C 7+ 27.861 0.8516 212

COMPOSICION DEL FLUIDO ORIGINAL

Esto quiere decir que el limite de repetición es

de alrededor de 0.5% mol para una

concentración de un componente cercana al

100 % y 0.01% para una concentración cercana

a 0.01%.

Para el nitrógeno se tiene un limite de

detección de alrededor de 0.3% mol.

por otro lado es necesario verificar la

concentración de n2 y h2s con algunos datos

reportados en el campo es posible efectuar

una gráfica de Hoffman-Crump, y calcular el

factor de caracterización de Watson para la

fracción más pesada.

VALIDACIÓN DE LA COMPOSICIÓN.

Este experimento se realiza para todos los

tipos de fluidos.

Consiste básicamente en llevar la celda PVT

a una presión mayor que la presión inicial del

yacimiento, y reducir la presión en una serie

de etapas sin extraer gas de la celda PVT.

Esta prueba tiene como objetivo determinar la

presión de saturación a temperatura del

yacimiento, y determinar las propiedades PVT

del gas y del aceite a presiones mayores que

la presión de saturación.

SEPARACION FLASH (EXPANSIÓN A COMPOSICIÓN CONSTANTE)

DATOS MEDIDOS: PRESIÓN DE SATURACIÓN. VOLUMEN RELATIVO. FACTOR Z DEL GAS (GAS Y CONDENSADO). SATURACION DE LIQUIDO. VISCOSIDAD. DENSIDAD

COMPRESIBILIDAD DE FLUIDOS ARRIBA DE PSAT.

COMENTARIOS: LA DENSIDAD DE LIQUIDO P>PSAT DEBERA MEDIRSE. LAS VISCOSIDADES DE LIQUIDO DEBERA SER MEDIDA SOBRE LA MUESTRA. LAS VISCOSIDADES DEL GAS REPORTADO SON GENERALMENTE VALORES CALCULADOS.

P1>>Pb P2>Pb P3= Pb P4<Pb P5 < < Pb

ACEITE ACEITE ACEITE

ACEITE

ACEITE

GAS

GAS

MERCURIO MERCURIO MERCURIO MERCURIO

MERCURIO

V1 V2 V3 V4 V5


TEMPERATURA DE ANALISIS 152 °C PRESION VOLUMEN FACTOR DE DENSIDAD DEL COMPRESIBILIDAD

RELATIVO VOLUMEN DEL ACEITE A C.Y. DEL ACEITE x10-4

(Kg/cm2) (ADIM.) ( m3/m3) (gr/cm3) (1/kg/cm2)

400 0.9520 1.879 0.5865 --------

350 0.9669 1.909 0.5775 3.109

325 0.9756 1.926 0.5723 3.200

300 0.9870 1.948 0.5657 3.310

275 0.9955 1.965 0.5609 3.460

262 1.0000 1.974 0.5584 3.567

250 1.0198 -------- ------- --------

225 1.0688 -------- -------- --------

200 1.1353 -------- -------- --------

Presión de saturación = 262 (KG/CM2)

Coeficiente de expansión térmica de la muestra original = 0.001103 (1/°C)

ECUACIONES PARA BAJOSATURACIÓN:

Vr = 1.0927459-0.0003553740*P

Bo = 2.1569688-0.00070126215*P

Po = 0.50390619+0.00020808718*P



aceites negros.

Consiste básicamente en que a partir de la

presión de saturación y a una temperatura de

yacimiento constante, , se depresiona la celda

PVT en una serie de etapas y en cada una de

ellas se extrae todo el gas, el cual se mide y

se determina su composición y sus

propiedades.

Esta prueba tiene como objetivo determinar

las propiedades del gas y del aceite a

presiones debajo de su presión de saturación.

SEPARACIÓN DIFERENCIAL CONVENCIONAL (ACEITE NEGRO)

DATOS MEDIDOS: FACTOR DE VOLUMEN DE ACEITE.

RELACIÓN GAS DISUELTO - ACEITE.

DENSIDAD DEL ACEITE.

FACTOR Z DEL GAS.

DENSIDAD DEL GAS.

VISCOSIDAD DEL ACEITE

VISCOSIDAD DEL GAS CALCULADA.

COMENTARIOS: LA DENSIDAD Y VISCOSIDAD DEL ACEITE

DEBERAN MEDIRSE.

P2 < P1

DESPUES

EQUILIBRIO

P2 < Pb

SE SACA TODO

EL GAS

P1=Pb P2 < P1

GAS EXTRAIDO

P2 CONSTANTE

P3 < P < P2

SE DEPRESIONA

LA CELDA

MERCURIO

GAS

ACEITE

ACEITE

ACEITE

ACEITE

ACEITE

MERCURIO MERCURIO MERCURIO

MERCURIO

GAS

GAS ACEITE

MERCURIO

P3 < P2

GAS EXTRAIDO

A < P3

CONSTANTE

GAS


TEMPERATURA DE ANALISIS 152 °C

P Rs Bo Bg Bt o Gpa rg Z Vrl g

(Kg/cm2) (m3/m3) (m3/m3) (m3/m3) (m3/m3) (gr/cm3) (%) (aire=1) (adim.) (%) (gr/cm3)

x10-3 @ c..y.

262 264.16 1.974 -------- 1.974 0.5584 0.00 -------- -------- 100.00 --------

200 187.98 1.731 6.743 2.244 0.5985 15.17 0.9370 0.8557 87.66 0.1295

150 130.32 1.577 8.074 2.658 0.6278 32.06 0.8850 0.8687 79.89 0.1019

100 94.12 1.456 13.390 3.732 0.6599 50.71 0.9000 0.8841 73.73 0.0612

75 71.71 1.404 16.803 4.638 0.6701 60.01 0.9300 0.9000 71.12 0.0502

50 49.63 1.333 24.827 6.659 0.6894 71.44 0.9810 0.9176 67.51 0.0364

25 23.54 1.264 46.894 12.548 0.7035 85.35 1.0350 0.9381 64.03 0.0217

0 0.00 1.109 -------- -------- 0.7682 100.00 1.1500 1.0000 5619 --------

Densidad del aceite residual = 0.8522 (gr/cm3) = 34.54 (°API)

Coeficiente de expansión térmica del aceite residual = 0.000785 (1/°C)


FASE LIQUIDO GAS GAS GAS GAS LIQUIDO

ETAPA 0 1 2 3 4 4

PRESION (Kgcm2) 262 200 150 100 50 50

COMPONENTE % Mol

Nitrógeno 0.386 0.629 0.643 0.617 0.554 0.206

Bióxido de carbono 1.587 2.228 2.327 2.397 2.203 1.292

Acido sulfhídrico 0.602 0.520 0.495 0.608 0.972 1.205

Metano 40.448 66.421 67.952 65.791 59.291 21.924

Etano 12.710 13.277 13.660 14.650 16.357 13.791

Propano 7.208 6.961 6.905 7.632 9.495 14.363

Iso-butano 1.237 0.997 0.971 1.083 1.394 3.3065

N-butano 3.323 2.488 2.358 2.612 3.825 7.975

Iso-pentano 0.960 0.733 0.690 0.748 1.025 0.915

N-pentano 1.025 0.817 0.799 0.849 1.157 1.181

Hexanos 2.653 1.475 1.150 1.110 1.403 2.608

Heptanos y más pesados 27.861 3.454 2.050 1.903 2.324 31.475

T o t a l 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000

Peso molecular promedio 27.133 25.641 26.078 28.414

Presión pseudocrítica (psia) 660.310 665.690 666.622 663.166

Temp. pseudocrítica (°R) 451.915 440.797 446.602 470.743

Densidad rel. del gas (aire = 1) 0.937 0.885 0.900 0.981

C2 líquido recuperable (GPM) 3.344 3.441 3.690 4.120

C2 líquido recuperable (Bls/106p3) 79.627 81.924 87.862 98.099

C3+ líquidos (GPM) 5.874 4.985 5.254 6.794

C3+ líquidos (Bls/106p3) 139.867 118.692 125.099 161.795

Poder calorífico bruto (BTU/P3) 1527.790 1445.960 1465.910 1589.750

Poder calorífico bruto (Kcal/m3) 13629.28 12899.270 13077.250 14182.010

Factor “Z” 0.8557 0.8687 0.8841 0.9176

Características de la fracción C7+

Peso molecular: 212 130 120 115 100 218

Densidad a 20 °C 0.8516 0.7602 0.7463 0.7390 0.7314 0.8573

Prod. Acum. de gas (%) : 0.0 15.17 32.06 50.71 71.44 71.44

COMPOSICION DEL GAS PRODUCIDO


yacimientos de tipo volátil y de gas y

condensado.



yacimiento constante, , se depresiona la celda

PVT en una serie de etapas y en cada una de

ellas se extrae solamente una parte del gas,

tomando como referencia el volumen de

hidrocarburos que se tiene a la presión de

saturación.


las propiedades del gas y del aceite a

presiones debajo de su presión de saturación.

AGOTAMIENTO VOLUMEN CONSTANTE (SEPARACION DIFERENCIAL A VOLUMEN CONSTANTE.

DATOS MEDIDOS: PRESIÓN DE BURBUJA O DE ROCIO. POR CIENTO DE MOL EXTRAIDO. FACTOR Z DE GAS EXTRAIDO.

SATURACIÓN DE LIQUIDO. COMPOSICIÓN DE GAS EXTRAIDO EN CADA ETAPA. VISCOSIDADES DE GAS Y LIQUIDO. DENSIDAD DE LIQUIDO

COMENTARIOS: LA COMPOSICION DEL EFLUENTE DEBERA MEDIRSE CUIDADOSAMENTE ASI COMO LAS PROPIEDADES DE LA FRACCION PESADA (Cn+), PESO MOLECULAR Y DENSIDAD RELATIVA.

P2 < P1

DESPUES

EQUILIBRIO

P3 < P2 <P1

DESPUES

EQUILIBRIO

P1=Pb P2 < P1

EXTRAE GAS A P2

CONSTANTE

P3 < P2 < P1

EXTRAE GAS A P3

CONSTANTE

GAS ACEITE ACEITE ACEITE

ACEITE ACEITE

GAS

GAS GAS

MERCURIO MERCURIO

MERCURIO MERCURIO

MERCURIO

SEPARACIÓN DIFERENCIAL A VOLUMEN CONSTANTE O AGOTAMIENTO A VOLUMEN CONSTANTE (ACEITE VOLATIL Y GAS

CONDENSADO)


CONDENSADO)


CONDENSADO)


CONDENSADO)


tipos de yacimientos.



yacimiento constante, se envía una muestra

de hidrocarburos de una celda PVT a un

equipo que reproduce las condiciones de

presión y de temperatura que se tiene en las

baterías de separación.


las propiedades del gas y del aceite que se

tienen a las condiciones de separación en el

campo.

EXPERIMENTO DE SEPARACION EN ETAPAS

La prueba de viscosidad del aceite se realiza

a presiones por arriba y por debajo de la

presión de saturación en un viscosímetro de

tipo canica, el cual ha sido calibrado

previamente.

Los valores de viscosidad a presiones por

arriba y por debajo de la presión de

saturación deben de ser las mismas que se

tiene en el experimento de separación

diferencial o de agotamiento a volumen

constante.

En este equipo solo se mide l viscosidad del

aceite, la viscosidad del gas es calculada

mediante correlaciones.

PRUEBA DE VISCOSIDAD DEL ACEITE

VISCOSIDAD DEL ACEITE Y GAS

Datos Medidos Datos para Ajuste Comentarios

RGA RGA en cada etapa Dar más peso a

Factor encogimiento Densidad del aceite residual la RGA y a la

Densidad del aceite Densidad relativa del gas densidad del

Densidad relativa del gas aceite residual

Gas producido acumulado

Densidad del aceite residual

SEPARACION FLASH EN SUPERFICIE

CONTROL

DE NIVEL

EFLUENTE DEL POZO

CONTROL

DE PRESION

SEPARADOR

TANQUE

GAS DE SEPARADOR

GAS DE

TANQUE

CONTROL

DE NIVEL CONTROL

DE NIVEL

EFLUENTE DEL POZO

CONTROL

DE PRESION SEPARADOR

ETAPA 1

TANQUE

GAS DE

ETAPA 2

GAS DE

TANQUE

CONTROL

DE PRESION

SEPARADOR

ETAPA 2

GAS DE

ETAPA 2

ETAPA PRES. TEMP. RGA Sh rg Gp o

(KG/CM2) (0C) (M3/M3) (m3/m3) (aire=1) (%) (gr/cm3)

1 7.0 70 249.82 0.9095 1.134 94.95 0.7976

2 5.0 70 3.18 0.9176 1.266 1.21 0.8003

3 2.0 70 8.42 0.9402 1.380 3.20 0.8065

4 0.0 20 1.68 1.0000 1.468 0.64 0.8549

TOTAL 263.10 100.00

Coeficiente de expansión térmica del aceite residual = 1.232x10-3 (1/°C)

Densidad del aceite residual = 0.8549 (gr/cm3) = 34.02 (°API)

SEPARACION FLASH EN CUATRO ETAPAS

ETAPA 1 2 3 4

PRESIÓN (Kg/cm2) 7 5 2 0

TEMPERATURA (°C) 70 70 70 20

COMPONENTE % Mol % Mol % Mol % Mol

Nitrógeno 0.396 0.230 0.117 0.031

Bióxido de carbono 3.431 2.933 2.176 1.034

Acido sulfhídrico 2.704 2.258 3.477 3.785

Metano 29.879 17.404 8.889 2.444

Etano 34.120 37.984 36.743 32.621

Propano 19.245 25.112 30.190 38.827

Iso-butano 2.239 3.077 4.046 5.335

Butano normal 4.624 6.469 8.570 10.630

Iso-pentano 1.051 1.451 2.018 2.089

Pentano normal 1.053 1.509 2.032 1.912

Hexanos y más pesados 1.258 1.573 1.742 1.292

T o t a l 100.000 100.000 100.000 100.000

Peso mol. promedio 32.848 36.670 39.961 42.534

Pres. pseudocrítica (psia.) 686.255 674.511 670.119 658.642

Temp. pseudocrítica (°R) 538.065 579.976 615.504 644.284

Dens. relativa (aire=1) 1.134 1.266 1.380 1.468

C2 líq. Rec. (GPM) 8.594 9.568 9.255 8.217

C2 líq. Rec. (Bls/106p3) 204.631 227.805 220.362 195.641

C3+ líquidos (GPM) 8.831 11.757 14.606 17.827

C3+ líquidos (Bls/106p3) 210.252 279.919 347.773 424.442

Poder cal. bruto (BTU/P3) 1766.900 1995.980 2168.840 2330.620

Poder cal. bruto (Kcal/m3) 15762.370 17806.070 19348.190 20791.440

COMPOSICIÓN DE LOS GASES LIBERADOS EN LA SEPARACIÓN FLASH

Este experimento se realiza para cuando se va a

inyectar gas en un campo, el gas que puede ser

inyectado es gas hidrocarburo, CO2, N2, o

mezclas de gases.



yacimiento constante, se inyectan en una serie de

etapas ciertos porcentajes de gas a ineyctar y en

cada una de ellas el gas se disuelve en el aceite

incrementado la presión para determinar su nueva

presión de saturación.

Esta prueba tiene como objetivo que la

información del experimento se utiliza para

calibrar los parámetros de la ecuación de estado.

PRUEBA DE HINCHAMIENTO

DATOS MEDIDOS: PRESIÓN DE SATURACIÓN PARA CADA VOLUMEN DE GAS

INYECTADO EN LA CELDA.

VOLUMEN DE LIQUIDO PARA CADA VOLUMEN DE

GAS.RELACIÓN PRESIÓN VOLUMEN PARA CADA P>PSAT.

LOS VOLUMENES MEDIDOS DEBERAN SER EXACTOS.

CUALQUIER PRECIPITACIÓN DE SOLIDO O FORMACIÓN DE FASES

MULTIPLES DEBERA REPORTARSE.

LOS VOLUMENES DE GAS DEBERAN CONTINUAR A PRESIONES

MAYORES DEL PUNTO CRITICO DEL SISTEMA GAS - ACEITE. SE

RECOMIENDA QUE SE REALICEN PRUEBAS DE EXPANSIÓN A

COMPOSICIÓN CONSTANTE Y SEPARACIÓN DIFERENCIAL EN LA

ÚLTIMA ETAPA DEL PROCESO (3 A 5) ETAPAS EN LA FASE DE

ACEITE PARA CALIBRAR LA ECUACIÓN DE ESTADO.

COMENTARIOS:

GAS

INYECTADO

GAS

INYECTADO PI=P SAT P2=PSAT2 >PSAT P3=PSAT3 >PSAT2

ACEITE GAS

MERCURIO

MERCURIO

MERCURIO

MERCURIO MERCURIO

ACEITE

ACEITE

ACEITE

ACEITE

GAS

Vg1 Vg2

PRUEBA DE HINCHAMIENTO (EXPANSIÓN CON INYECCIÓN DE GAS, SWELLING)

FRACCION MOL DE CO2 ADICIONADO

PR

ES

ION

DE

SA

TU

RA

CIO

N

(PS

IA)

CURVA DE PRESIONES DE ROCÍO

LINEA DE PRESIONES DE BURBUJA

PUNTO CRITICO

10

0 %

9

0 %

8

0 %

70

%

60

%

50

%

40

%

30

%

20

%

10

%

0 %

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

0

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

PRUEBA DE HINCHAMIENTO CON INYECCION DE CO2 )

CONDICIONES A LA CUAL SE AJUSTA LA ECUACIÓN DE ESTADO. PREDICCIONES CON LA ECUACIÓN DE ESTADO.

% MOL DE METANO AGREGADO

7000

6000

5000

4000

3000

100 200 300 400 500 600 700 800

PUNTO CRITICO 0.0

0.1

0.2 0.3 0.4

0.5

0.6

0.8

0.9

PR

ES

ION

(P

SIA

)

0

2000

1.0

0.7

PRUEBA DE HINCHAMIENTO CON INYECCION DE GAS NATURAL

)

Este experimento se realiza para cuando se va a

inyectar gas en un campo, el gas que puede ser

inyectado es gas hidrocarburo, CO2, N2, o mezclas de

gases.

Consiste básicamente en que a partir de que se

tiene una muestra de aceite a ciertas condiciones de

presión y temperatura en la celda PVT, se inyecta un

gas en una serie de etapas y en cada una de ellas se

extrae parte del gas que queda en la celda PVT, al gas

extraído se le determina su composición y se

determina el volumen de aceite que queda en la celda,

el cual reduce su volumen en cada etapa debido a la

vaporización de las moléculas pesadas del líquido en el

gas.

Esta prueba tiene como objetivo que la información del

experimento se utiliza para calibrar los parámetros de

la ecuación de estado.

PRUEBA DE CONTACTO MULTIPLE

DATOS MEDIDOS: VOLUMEN DE LIQUIDO EN LA CELDA. VOLUMEN GAS INYECTADO EN CADA CONTACTO. FACTOR Z DE GAS EXTRAIDO. COMPOSICIÓN DEL EFLUENTE EXTRAIDO. VISCOSIDAD DEL EFLUENTE EXTRAIDO.

COMENTARIOS: LOS VOLUMENES MEDIDOS DEBERAN SER

EXACTOS. CUALQUIER PRECIPITACIÓN DE SOLIDO O FORMACIÓN DE FASES MULTIPLES DEBERA REPORTARSE.

GAS

PASO 1

ACEITE

GAS

ACEITE ACEITE

GAS GAS

ACEITE ACEITE

GAS

ACEITE

GAS

GAS INYECTADO GAS INYECTADO

PASO 2 PASO N

GAS INYECTADO

PRUEBAS DE MULTIPLE CONTACTO (VOLUMEN CONSTANTE)

COMPOSICIÓN DEL

GAS INYECTADO

Componente Fracción No. Iny. Inc. Mol Inc. Mol Mol . Liq Vol.

Mol Gas iny. Gas Prod. Rem. Rel Liq.

0 0.0000 0.0000 1.0000 1.0000

CO2 0.0086 1 0.8318 0.8454 0.9864 0.9811

N2 0.0118 2 0.8628 0.8877 0.9615 0.9616

C1 0.8898 3 0.8067 0.8466 0.9216 0.9434

C2 0.0704 4 0.8471 0.8728 0.8959 0.9246

C3 0.0163 5 0.7813 0.7912 0.8860 0.9075

C4 0.0024 6 0.9017 0.9242 0.8635 0.8889

C5 0.0004 7 1.0147 0.0407 0.8375 0.8688

C6 0.0002 8 1.0353 1.0600 0.8128 0.8502

C7+ 0.0001 9 0.4800 0.4963 0.7965 0.8409

10 0.9413 0.9715 0.7663 0.8261

11 0.9705 0.9989 0.7379 0.8110

PRUEBA DE VAPORIZACION A 2500 lb/´pg2 y Y 180 o F (K COATZ)

El concepto de miscibilidad se establece cuando existe una

mezcla en todas proporciones entre el fluido de inyección y el

aceite del yacimiento. la importancia de tener un desplazamiento

miscible es que se eliminan prácticamente los efectos capilares

en el área contactada por la fase miscible lo que conduce a

obtener recuperación de hidrocarburos en el área contactada por

el fluido de inyección del orden del 90 %.

Los gases no hidrocarburos y el gas natural no son miscibles al

primer contacto con el fluido del yacimiento, sin embargo

cuando son inyectados desarrollan una zona de miscibilidad

debido a la transferencia de masas que existe entre el gas de

inyección y el aceite del yacimiento. la transferencia de masa

resulta en un enriquecimiento del gas inyectado por

componentes intermedios que son transferidos del aceite al gas.

La presión mínima a la cual ocurre la miscibilidad se denomina

presión mínima de miscibilidad (PMM) y es función del gas de

inyección, por ejemplo para un caso reportado en la literatura la

pmm inyectando nitrógeno al 100 % fue de 3870 psia y con gas

seco fue de 3500 psia, por lo tanto es de esperar que para un

aceite dado se espera mayores PMM cuando el fluido de

inyección es nitrógeno que gas seco y dado que las propiedades

del gas de combustión y el nitrógeno son muy semejantes, la

PMM será muy semejante para ambos gases.

PRESION MINIMA DE MISCIBILIDAD

Drive

WaterWater

Miscible

Zone

Oil

Bank

Additional

Oil

Recovery

CO2 CO2

MECANISMO DE MISCIBILIDAD CON CO2

Es importante considerar algunos aspectos benéficos

para el desplazamiento de aceite con fluidos a

condiciones miscibles como son:

a).-El hinchamiento del aceite al disolverse el

gas de inyección,

b).-La reducción en la viscosidad del aceite,

c).-Disminución de efectos capilares.

Como efectos adversos en un desplazamiento

miscible se pueden señalar :

d).-Dispersión

f).-Digitización

g).-Canalización del gas de inyección.

Los proyectos de inyección de gases pueden ser bajo

condiciones miscibles o inmiscibles, bajo condiciones

miscibles se aprovecha al máximo el drene

gravitacional.

PRESION MINIMA DE MISCIBILIDAD

DIAGRAMA DE FLUJO PARA APARATO DE MEDICION DE MISCIBILIDAD

BAÑO DE AIRE DE TEMPERATURA CONSTANTE

BOMBA DE

DESPLAZAMIENTO

POSITIVO

ACEITE PRUEBA

SOLVENTE

REGULADO

R PRESION TUBO

CAPILAR DE

VIDRIO

MEDIDOR DE

GAS

CILINDRO CO2

EMPACAMIENTO

ARENA

EQUIPO PARA MEDIR LA PRESION MINIMA DE MISCIBILIDAD

PRUEBA DE MISCIBILIDAD PARA COMPOSICION FIJA DE ACEITE Y

TEMPERATURA CONSTANTE (STALKUP)

900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

PRESION PRUEBA (PSIG)

% R

EC

UP

ER

AC

ION

A 1

.2 H

CP

V D

E C

O2 I

NY

EC

TA

DO

CO2 PMM

MISCIBLE

INMISCIBLE

DETERMINACION DE LA PRESION MINIMA DE MISCIBILIDAD

Documents

CAP_8_CLASE_2012_UNAM_EXP_LAB_15_04_2012_V1