ContenidoINTRODUCCIN........................................................................................................................ 2Gravedad Del Aceite .................................................................................................................. 2Densidad del crudo .................................................................................................................... 4Formacin Aceite Factor de Volumen ..................................................................................... 5Compresibilidad isotrmica Coeficiente del aceite................................................................ 6Correlaciones Densidad Basado en datos PVT Limite......................................................... 6Solubilidad de Gas .................................................................................................................... 7Presin del punto de burbuja.................................................................................................... 8Total-Formacin Factor de Volumen ....................................................................................... 9Viscosidad del aceite ............................................................................................................... 11METODOS USADOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS ......................................... 13

-Metodo de Stading Katz-.................................................................................................... 14- Standings Correlation- .................................................................................................... 15-Katzs Method-.................................................................................................................. 16Correlacin de Glaso ....................................................................................................... 16Correlacin de Glaso(Bubble-Point Pressure) ........................................................... 17-Correlacin de Glaso -.................................................................................................... 17-Marboun(Volumen de factor-......................................................................................... 17Marboun ............................................................................................................................. 18Petrosky and Farshads Correlation ............................................................................. 18

INTRODUCCINLa fisicoqumica, tambin llamada qumica fsica, es una subdisciplina dela qumica que estudia la materia empleando conceptos fsicos y qumicos.

En este reporte hablaremos de 9 puntos muy importantes en donde tocaremos eltema de densidad, gravedad especfica, la comprensibilidad entre otros.

Todo esto con el fin, de entender que posee un yacimiento especficamente en la partede hidrocarburos como interpretar ciertas condiciones que posee el yacimiento asbien, encontraremos incgnitas que por medio de tablas o graficas nos ayudararesolver los distintos problemas marcados por el docente el Ing. Daniel Gutirrez.

En la parte terica se tocaran las formulas bsicas donde grandes cientficos la usaronpara crear as sus frmulas matemticas para poder facilitar la obtencin de laincgnitas.

Tambin como referente tomaremos el libro Ahmed Tarek Equations of State and PVTAnalysis, este se encuentra en ingls y se ha redactado pedazos en espaol para sumejor compresin.

Por ultimo sealamos que solo se menciona los mtodos que nos ayudaron a resolverlos problemas que al final del reporte vendrn anexados, en el libro se encuentrasotras maneras de resolverlo.

Gravedad Del Aceite

3La densidad del petrleo crudo se define como la masa de una unidad de volumen delcrudo a una presin y temperatura especificada. Generalmente se expresa en libraspor pie cbico. La gravedad especfica de un aceite en bruto se define como larelacin de la densidad del aceite a la del agua.

o = Peso especfico del aceite

o = Densidad del aceite, lb/ft

3w = Densidad del agua, lb/ft

Cabe sealar que la gravedad especfica de lquido es adimensional perotradicionalmente se da las unidades de 60 / 60 destacar que ambas densidades semiden en condiciones estndar. La densidad del agua es de aproximadamente 62,4lb/ft3.

= o , 60/60o 62.4

Aunque la densidad y el peso especfico se utilizan ampliamente en el petrleoindustria, la gravedad API es la escala de gravedad preferida. Esta escala de gravedadest precisamente relacionada con la gravedad especfica por la siguiente expresin:

API = 141.5 131.5o

Y para encontrar la gravedad especifica despejando de la frmula:

Las gravedades API de los crudos por lo general van de 47 API para los crudos msligeros a 10 API para los crudos asflticos pesados.

Densidad del crudo

La densidad del petrleo crudo se define como la masa de una unidad de volumen delcrudo a una presin y temperatura, masa / volumen especificado. La densidad por logeneral se expresa en libras por pie cbico y vara de 30 kg/m3 de aceite voltil luz a60 kg/m3 de crudo pesado con poca o ninguna solubilidad del gas. Es una de laspropiedades de petrleo ms importantes, debido a que su valor afectasustancialmente los clculos de volumen de petrleo crudo. Este establecimientosituado en aceite esencial se mide en el laboratorio como parte de las pruebasrutinarias de PVT. Cuando-la medicin de densidad del petrleo crudo de laboratoriono est disponible, las correlaciones pueden ser utilizados para generar los datos dedensidad requerida de conformidad con la presin del yacimiento y de la temperatura.Se han propuesto en los ltimos aos numerosas correlaciones empricas para elclculo de la densidad de los lquidos. Sobre la base de los limitados datos medidosdisponibles en el crudo, las correlaciones se pueden dividir en las dos categorassiguientes:

Las correlaciones que utilizan la composicin de aceite crudo para determinar ladensidad a la presin prevaleciente y la temperatura.

Las correlaciones que utilizan datos PVT limitadas, tales como la gravedad de gas, lagravedad del petrleo, y la relacin de gas / petrleo, como la correlacin de losparmetros.

Formacin Aceite Factor de Volumen

El factor de volumen de formacin de aceite, Bo, se define como la relacin delvolumen de aceite (ms el gas en solucin) a la temperatura de depsito queprevalece y la presin con el volumen de aceite en condiciones estndar.Evidentemente, Bo siempre es mayor o igual a la unidad. El factor de volumen deformacin de aceite se puede expresar matemticamente como:

Una curva tpica factor de formacin de aceite, como una funcin de la presin paraun aceite crudo subsaturado (PI> PB), se muestra en la Figura 4-7. Como se reduce lapresin por debajo de la presin de yacimientos inicial, PI, el volumen de aceiteaumenta debido a la expansin del aceite. Este comportamiento resulta en unaumento en el factor de volumen de formacin de petrleo y contina hasta que sealcanza la presin del punto de burbuja. En PB, el aceite alcanza su mximaexpansin y por lo tanto alcanza un valor mximo de Bo para el factor de volumen deformacin de aceite. Como se reduce la presin por debajo de PB, volumen del aceitey Bo se disminuy a medida que el gas en solucin se libera. Cuando la presin sereduce a la presin atmosfrica y la temperatura a 60 F, el valor de Bo es igual a 1

Compresibilidad isotrmica Coeficiente del aceite

El coeficiente de compresibilidad isotrmica se define como la tasa de cambio envolumen con respecto al aumento de presin por unidad de volumen, todas lasvariables aparte de ser la presin constante, incluyendo la temperatura.Matemticamente, la compresibilidad isotrmica, C, de una sustancia se define por lasiguiente expresin:

Coeficientes de compresibilidad isotrmica se requieren en la solucin de muchosproblemas de ingeniera de yacimientos, incluyendo los problemas de flujo de fluidostransitorios; Tambin se le pide en la determinacin de las propiedades fsicas delaceite crudo subsaturado.

1- 1. En presiones de depsito que son mayores que o igual a la presin del puntode burbuja (P PB), existe el aceite bruto en forma de una sola fase con todasu gas disuelto todava en solucin.

2- Por debajo de la presin del punto de burbuja, el gas en solucin se libera amedida que disminuye la presin de yacimientos o vuelve a disolver con elaumento de la presin.

Correlaciones Densidad Basado en datos PVT LimiteSe han propuesto varias correlaciones empricas para el clculo de la densidad delquidos de anlisis composicional desconocido. Las correlaciones emplean datos PVTlimitados, tales como la gravedad de gas, la gravedad del petrleo, y la solubilidad delgas como la correlacin de los parmetros para estimar la densidad del lquido en eldepsito de presin y temperatura prevalecientes. Dos mtodos se presentan comorepresentantes de esta categora: mtodo de Katz y el mtodo de Permanente.

Solubilidad de Gas

La solubilidad del gas, R, se define como el nmero de pies cbicos estndar de gasque se disuelven en un barril de stock-tanque de petrleo crudo a cierta presin ytemperatura. La solubilidad de un gas natural en un aceite crudo es una fuerte funcinde la presin, la temperatura, la gravedad API, y la gravedad de gas.

Para un gas en particular y el aceite crudo de existir a una temperatura constante , lasolubilidad aumenta con la presin hasta la presin de saturacin se alcanza . A lapresin de saturacin (presin del punto de burbuja) , todos los gases disponibles sedisuelven en el aceite y la solubilidad del gas alcanza su valor mximo . En lugar demedir la cantidad de gas que se disuelve en un dado de petrleo crudo en condicionesde tanque a medida que aumenta la presin, es habitual para determinar la cantidadde gas que sale de una muestra de petrleo crudo del depsito como la presindisminuye.

Una curva de solubilidad del gas tpica, como una funcin de la presin para un aceitecrudo subsaturado , se muestra en la Figura 4-6 . A medida que la presin se reducedesde la presin del depsito inicial, PI, a la presin del punto de burbuja , Pb , no haygas evoluciona a partir del aceite y por consiguiente la solubilidad del gas permanececonstante en su valor mximo de Rs . Por debajo de la presin del punto de burbuja, elgas en solucin se libera y el valor de Rs disminuye con la presin.

Presin del punto de burbujaLa presin del punto de burbuja, Pb, de un sistema de hidrocarburos se define como lapresin ms alta a la que una burbuja de gas es primero liberada de la aceite. Estaimportante propiedad se puede medir experimentalmente para un sistema de petrleocrudo mediante la realizacin de una prueba constante expansin-composicin.

En la ausencia de la presin del punto de burbuja medido experimentalmente, esnecesario para el ingeniero para hacer una estimacin de esta propiedad petrleocrudo de los parmetros que producen mide fcilmente disponibles. Se han propuestovarias correlaciones grficas y matemticas para determinar Pb durante las ltimascuatro dcadas. Estas correlaciones se basan esencialmente en el supuesto de que lapresin del punto de burbuja es una fuerte funcin de la solubilidad del gas, Rs;gravedad gas, g; la gravedad de aceite, API; y la temperatura, T:

pb = f (Rs, g, API, T )

Total-Formacin Factor de Volumen

Para describir la relacin presin / volumen de los sistemas de hidrocarburos pordebajo de la presin del punto de burbuja, es conveniente expresar esta relacin entrminos del factor de volumen de formacin total en funcin de la presin. Estapropiedad define el volumen total de un sistema sin importar el nmero de fasespresentes. El total de los factores de volumen de formacin, denominado Bt, se definecomo la relacin del volumen total de la mezcla de hidrocarburos, es decir, petrleo ygas, si est presente, a la presin y la temperatura predominantes por unidad devolumen del aceite de tanque. Dado que los sistemas de hidrocarburos de origennatural generalmente existen en uno o dos fases, la expresin del factor de volumende formacin de dos fases se ha convertido en sinnimo del volumen total deformacin. Todo es igual a Bo

Un grfico tpico de Bt como una funcin de la presin para un aceite crudosubsaturada se muestra en la figura 4-12. La curva de factor de volumen de formacinde petrleo tambin se incluye en la ilustracin. Como se ha sealado, Bo y Bt sonidnticos a presiones por encima o igual a la presin del punto de burbuja porqueexiste slo una fase, la fase de aceite, en estas presiones. Tambin hay que sealarque a presiones inferiores a la presin del punto de burbuja, la diferencia en losvalores de las dos propiedades de petrleo representa el volumen de la solucin degas evolucionado como medido en las condiciones del sistema por barril condicionesde tanque de aceite.

Considere una muestra de crudo colocado en una celda PVT a su presin de punto deburbuja , pb , y la temperatura del yacimiento , como se muestra esquemticamente enla Figura 4-13. Supongamos que el volumen de la muestra de aceite es suficiente paraproducir un barril de tanque de petrleo en condiciones normales . Deje Rsbrepresentan la solubilidad del gas en pb . Al reducir la presin de la celda a P , unaporcin del gas en solucin se desprende y ocupa un cierto volumen de la celda PVT .Let R y Bo correspon-den al correspondiente factor de volumen de la solubilidad delgas y la formacin de aceite en la p. Obviamente , el trmino (RSB - R ) representa elvolumen del gas libre tal como se mide en SCF por barril calcetn - depsito del aceite. El volumen del gas libre en las condiciones de las celdas es entonces

( Vg ) p, T = (RSB - Rs) Bg

( Vg ) p, T = volumen del gas libre en py T, barriles de gas / STB del petrleo, y

Bg= factor de volumen de forma -cin de gas, bbl / scf .

El volumen del aceite que queda en la condicin de la celda es:

( V ) p, T = Bo

A partir de la definicin del factor de volumen de formacin de dos fases ,

Bt = Bo + (RSB - Rs) Bg ( 4-69 )

Donde

Rsb = solubilidad del gas a la presin del punto de burbuja , scf / STB

Rs = solubilidad del gas a cualquier presin , scf / STB

Bo = factor de volumen de formacin de petrleo a cualquier presin , bbl / STB

Factor de volumen Bg = formacin de gas, bbl / scf

Viscosidad del aceite

Viscosidad del aceite crudo es una propiedad fsica importante que controla el flujo deaceite a travs de medios porosos y tuberas. La viscosidad, en general, se definecomo la resistencia interna del fluido a fluir. Se extiende de 0,1 cp para cerca de crticapara ms de 100 cp para el petrleo pesado. Se considera la propiedad aceite msdifcil de calcular con una precisin razonable a partir de correlaciones.

La viscosidad del aceite es una fuerte funcin de la temperatura, la presin, lagravedad de aceite, la gravedad de gas, solubilidad del gas, y la composicin delpetrleo crudo . Siempre que sea posible, la viscosidad del aceite debe serdeterminada por mediciones de laboratorio, a temperatura y presin del depsito. Laviscosidad generalmente se reporta en los anlisis PVT estndar. Si estos datos delaboratorio no se va poder, los ingenieros pueden referirse a las correlacionespublicadas, que por lo general varan en complejidad y precisin, en funcin de losdatos disponibles sobre el petrleo crudo. Sobre la base de los datos disponiblessobre la mezcla de aceite, las correlaciones se pueden dividir en los siguientes dostipos: las correlaciones basadas en otros datos PVT medidos , tales como API o Rs , ylas correlaciones basadas en aceite composicin. Dependiendo de la presin, P, laviscosidad de los petrleos crudos se pueden clasificar en categoras

Viscosidad del aceite saturado, ob . La saturado ( punto de burbuja ) la viscosidaddel aceite se define como la viscosidad del aceite crudo a cualquier presin inferior oigual a la presin del punto de burbuja .

Viscosidad del aceite infrasaturados , o . La viscosidad del aceite subsaturada sedefine como la viscosidad del aceite crudo a una presin por encima de la del punto deburbuja y el depsito temperatura.

La definicin de las tres categoras de la viscosidad del aceite se ilustraconceptualmente en la Figura 4-14. A la presin atmosfrica y la temperatura delyacimiento, se disuelve sin gas en el aceite (es decir, R = 0) y , por tanto, el aceitetiene su valor de viscosidad ms alto de od . A media que aumenta la presin, lasolubilidad del gas aumenta en consecuencia, con la disminucin resultante en laviscosidad del aceite. La viscosidad del aceite en cualquier PB presin se considera"aceite saturada en este p." A medida que la presin alcance la presin del punto deburbuja, la cantidad de gas en solucin alcanza su mximo en Rsb y la viscosidad delaceite a su mnimo de ob. Con el aumento de la presin por encima de PB, laviscosidad del aceite crudo subsaturada o aumenta con la presin debido a lacompresin del aceite.

METODOS USADOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS

Para beneficio del lector decid acomodar un apartado para cada mtodo porque meresultaba muy abultado cada mtodo; en el puse todos los mtodos de cada personaque se utilizaron para simplemente buscar al quien realizo la dicha frmula y elegirseguir simplemente paso a paso su funcin.

En la forma en que lo realice para resolver los problemas tena que ir de la pgina 188a la pgina 210 y as sucesivamente para poder realizar el problema.

Aqu vienen los autores como:

-Stading Katz

- Vazquez- Beggs

- Glaso

-Marboun

- Petrosky y Farsbad

-Metodo de Stading Katz-

Katz (1942) propuso una correlacin grfica para determinar la densidad de lasmezclas lquidas de hidrocarburos. Los autores desarrollaron la correlacin de laevaluacin de los datos experimentales, de composicin y densidad de las 15muestras de aceite crudo que contienen hasta un 60% en moles de metano. El mtodopropuesto produjo un error promedio de 1,2% y el error mximo de 4% para los datosde estos aceites crudos. La correlacin original tena ningn procedimiento para elmanejo de grandes cantidades de hidrocarburos. Los autores expresaron la densidadde mezclas lquidas de hidrocarburos como una funcin dela presin y la temperaturapor la siguiente relacin:

1- Densidad del aceite2- La densidad del petrleo crudo (con todo el gas solucin disuelta) en

condiciones estndar.3- Correccin de la densidad de la compresibilidad de los aceites, lb/ft34- Correccin de densidad para la expansin trmica de los aceites

- Standings Correlation-

Rs = solubilidad del gas, scf / STBT = temperatura, Rp = presin del sistema, psiag = gravedad especfica del gas solucinAPI = peso de aceite, API

- Standings Correlation (Bubble-Point Pressure)

Rs = solubilidad del gas, scf / STBpb = presin del punto de burbuja, psiaT = temperatura del sistema, R

-Katzs Method-

sc = densidad del aceite en condiciones estndar, lb/ft3(Vo) sc = volumen de petrleo en condiciones normales, ft / STBmo = peso total de un barril de tanque de aceite, lb / STBmg = peso del gas en solucin, libras / STB(? V) = aumento del volumen de petrleo en condiciones de tanque debido algas en solucin, ft3/STB

Correlacin de Glaso

Correlacin de Glaso(Bubble-Point Pressure)

-Correlacin de Glaso -

-Marboun(Volumen de factor-

Marboun

Rs = solubilidad del gas, scf / STB

pb = presin del punto de burbuja, psia

T = temperatura del sistema, Rg = gravedad especfica del gas

o = gravedad petrleo en condiciones de tanque

T = temperatura, R

A-E = coeficientes de la ecuacin anterior con estos valores

A = 185.843208

b = 1.877840

c = -3,1437

d = -1,32657

e = 1,39844

Petrosky and Farshads Correlation

Rs = solubilidad del gas, scf / STB

T = temperatura, R

p = presin del sistema, psia

g = gravedad especfica del gas solucin

API = peso de aceite, API