4_pp-412 digrama de fases - tipos de yacimientos.pdf
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GAS NATURAL YGAS NATURAL YGAS NATURAL YGAS NATURAL YCONDENSADOS ICONDENSADOS ICONDENSADOS ICONDENSADOS I
PPPPPPPP----412412412412
Ing. William Navarro
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MulticomponenteMulticomponenteMulticomponenteMulticomponente ---- HCsHCsHCsHCs Reservoir fluids contain hundreds of components. They are multicomponent systems. Phase behaviour in liquid-vapour region similar to
binary systems, Mathematical and experimental analysis of phase
behaviour is more complex. behaviour is more complex.
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MulticomponenteMulticomponenteMulticomponenteMulticomponente ---- HCsHCsHCsHCs
Liquid
First gas bubble
Bubble point Bubble point
Gas/40% liqd
Last drop of liqd
Dew point
Dew point
All gas
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Diagrama de Fases Diagrama de Fases Diagrama de Fases Diagrama de Fases para diferentes para diferentes para diferentes para diferentes
tipostipostipostipos
Pcdb
Pcdb
Tcdt
Tcdt
Tcdt
Gas Seco
Gas Condensado
Petrleo Volatil
Pc
Pc
Pc (Pcdb)
Tc
Tc
Tc
C
C
C
tipostipostipostiposde Crudos y Gasesde Crudos y Gasesde Crudos y Gasesde Crudos y Gases
P
R
E
S
I
N
TEMPERATURA
Tc (Tcdt)
Petrleo Volatil
Petrleo Negro
Pc
Pcdb
C
-
Diagrama de Fases Generalizado de un Diagrama de Fases Generalizado de un Diagrama de Fases Generalizado de un Diagrama de Fases Generalizado de un Gas CondensadoGas CondensadoGas CondensadoGas Condensado
N
L
p
c
a T
AC
CURVA D
E BURBU
JEO
OLQUIDO100
% LQUID
O
P
R
E
S
I
N
TEMPERATURA F
R
100%
GAS20%
LQUIDO40%
LQUIDO
60%
LQUIDO
80%
LQU10
CURVA D
E ROCIO
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Parmetros para Clasificar Yacimientos en Base Parmetros para Clasificar Yacimientos en Base Parmetros para Clasificar Yacimientos en Base Parmetros para Clasificar Yacimientos en Base a la Mezcla de Hidrocarburosa la Mezcla de Hidrocarburosa la Mezcla de Hidrocarburosa la Mezcla de Hidrocarburos
A) Medidos en Campo: Presin
B) Medidos en laboratorio: Se usan muestras Presin
Temperatura RGP Gravedad API Color del Lquido de tanque
Se usan muestras representativas
Simulan comportamiento de fluidos durante agotamiento isotrmico de presin.
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YACIMIENTOS 1. Gas Seco
2. Gas Hmedo
DE GAS 3. Gas Condensado
YACIMIENTOS 1. Petrleo Voltil
Clasificacin de los Yacimientos en base a los Clasificacin de los Yacimientos en base a los Clasificacin de los Yacimientos en base a los Clasificacin de los Yacimientos en base a los hidrocarburos que contienenhidrocarburos que contienenhidrocarburos que contienenhidrocarburos que contienen
1. Petrleo VoltilDE PETRLEO (Alto Encogimiento)
2. Petrleo Negro (Bajo encogimiento) a. Liviano
b. Medianoc. Pesadod. Extrapesado
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Composicin tpica de mezclas provenientes de Composicin tpica de mezclas provenientes de Composicin tpica de mezclas provenientes de Composicin tpica de mezclas provenientes de yacimientos de hidrocarburosyacimientos de hidrocarburosyacimientos de hidrocarburosyacimientos de hidrocarburos
COMPONENTECOMPONENTECOMPONENTECOMPONENTE GASGASGASGASSECOSECOSECOSECO
GASGASGASGASHMEDOHMEDOHMEDOHMEDO
GAS GAS GAS GAS CONDENSADOCONDENSADOCONDENSADOCONDENSADO
PETRLEOPETRLEOPETRLEOPETRLEOVOLTILVOLTILVOLTILVOLTIL
PETRLEO PETRLEO PETRLEO PETRLEO NEGRONEGRONEGRONEGRO
C1C1C1C1 96.096.096.096.0 90.090.090.090.0 75.075.075.075.0 60.060.060.060.0 48.8348.8348.8348.83
C2C2C2C2 2.02.02.02.0 3.03.03.03.0 7.07.07.07.0 8.08.08.08.0 2.752.752.752.75
C3C3C3C3 0.50.50.50.5 2.02.02.02.0 4.54.54.54.5 4.04.04.04.0 1.931.931.931.93
iC4 iC4 iC4 iC4 nC4nC4nC4nC4 0.50.50.50.5 2.02.02.02.0 3.03.03.03.0 4.04.04.04.0 1.601.601.601.60
iC5 iC5 iC5 iC5 nC5nC5nC5nC5 ---- 1.01.01.01.0 2.02.02.02.0 3.03.03.03.0 1.151.151.151.15
C6C6C6C6 ---- 0.50.50.50.5 2.52.52.52.5 4.04.04.04.0 1.591.591.591.59
C7+C7+C7+C7+ ---- 1.51.51.51.5 6.06.06.06.0 17.017.017.017.0 42.1542.1542.1542.15
MC7+MC7+MC7+MC7+ ---- 115115115115 125125125125 180180180180 225225225225
RGL, PCN/BNRGL, PCN/BNRGL, PCN/BNRGL, PCN/BN ---- 26000260002600026000 7000700070007000 2000200020002000 625625625625
Lquido Lquido Lquido Lquido APIAPIAPIAPIde Tanque Colorde Tanque Colorde Tanque Colorde Tanque Color
---- 60606060 55555555 50505050 34.334.334.334.3
---- Incoloro Incoloro Incoloro Incoloro Amar. claroAmar. claroAmar. claroAmar. claro
Amar. claroAmar. claroAmar. claroAmar. claroAmarilloAmarilloAmarilloAmarillo
AmarilloAmarilloAmarilloAmarilloOscuroOscuroOscuroOscuro
NegroNegroNegroNegro
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YACIMIENTOS DE GAS SECOYACIMIENTOS DE GAS SECOYACIMIENTOS DE GAS SECOYACIMIENTOS DE GAS SECO
La mezcla de hidrocarburos permanece en fase gaseosa a
condiciones de yacimiento y superficie
Temperatura del yacimiento muy superior a la cricondentrmica
Contenido de C1>90% y C5+
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Diagrama de fases de un Gas Natural
Separador
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YACIMIENTOS DE GAS HMEDO
Gas en el yacimiento
Dos fases en superficie
No presenta condensacin retrgrada
RGL > 15000 PCN/BN (Regularmente: 50-100 MPC/BN)
Contenido de Lquido < 30 BN/MMPCN
API > 60 (Lquido proveniente del Gas)
Lquido de tanque: Incoloro
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Wet GasWet GasWet GasWet Gas
Separador
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YACIMIENTOS DE GAS CONDENSADO
Gas en el yacimiento
Dos fases en superficie
Presenta condensacin retrgrada
Tc < Ty 40 45
% C1 > 60
% C7+ < 12.5
Ligeramente coloreado Amarillo claro
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YACIMIENTOS DE GAS CONDENSADO
Clasificacin
Riqueza GPM BN/MMPCN
Alta 14.6 348 > 300Alta 14.6 348 > 300
Media 9.4 224 200 - 300
Baja 7.3 173 100 200
Pobre 4.0 97 < 100
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YACIMIENTOS DE GAS CONDENSADOYACIMIENTOS DE GAS CONDENSADOYACIMIENTOS DE GAS CONDENSADOYACIMIENTOS DE GAS CONDENSADO
A single dense phase
Dew point
Maximum liquid Maximum liquid
drop-out
Region of
retrograde
condensation
Dew point
Single gas phase
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CONDENSADO
Lquido del Gas Condensado que se encuentra en el
yacimiento en fase gaseosa
Gravedad API: 40 60. Se han encontrado condensados Gravedad API: 40 60. Se han encontrado condensados
con 29 30 API
Color: generalmente incoloro amarillo claro
Fuera de la Cuota OPEP
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DEFINICIN DE CONDENSADOS DESPUS DE LA REUNIN DE VIENA
Naturally ocurring condensates are those hydrocarbonsthat exist in the single gaseous phase in reservoirs whoseoriginal temperature falls in the range from he critical
Definicin Aprobada
original temperature falls in the range from he criticaltemperature to the maximum temperature at which twophases can co-exist (cricondentherm). Those hydrocarbonsmust only be produced from wells completed in gascondensate reservoirs and become liquid at standardconditions of temperature and pressure.
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Lmite Superior API : 50 mayor RGL : 5000 PCN/BN o mayor %C7+: 3.5 menor
Lmite Inferior
DEFINICIN OPEP DE YACIMIENTO DE GAS CONDENSADO
Lmite Inferior API : 45 RGL : 5000 PCN/BN %C7+ : 8
Prueba Adicional Destilacin ASTM D-86
90% cond. a T 650 F
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Efecto de la Gravedad Efecto de la Relacin Gas-Efecto de la Gravedad API sobre la Presin de Roco Retrgrada
Efecto de la Temperatura sobre la Presin de Roco Retrgrada
Efecto de la Relacin Gas-Condensado sobre la
Presin de Roco Retrgrada
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Comportamiento Retrgrado de un Gas Condensado
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Revaporizacin de Condensado al presurizar con gas yacimientos agotados de Gas Condensado
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Diagrama de fases de los fluidos de un Yacimiento de Gas Condensado con Zona de Petrleo (Pierna)
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YACIMIENTOS DE PETRLEO VOLTIL
La mezcla de hidrocarburos se encuentra en fase lquidaen el yacimiento y en dos fases en superficie
Altas proporciones de componentes ligeros e intermedios
Temperatura del yacimiento ligeramente menor que lacrtica
El agotamiento isotrmico de presin produce altoencogimiento del crudo (hasta 45%)
El gas liberado puede ser del tipo Gas Condensado
% C7+ > 12.5
% C1 < 60
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YACIMIENTOS DE PETRLEO VOLTILYACIMIENTOS DE PETRLEO VOLTILYACIMIENTOS DE PETRLEO VOLTILYACIMIENTOS DE PETRLEO VOLTIL
Separador
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Diferencias entre Yacimientos de Gas Condensado y Petrleo Voltil
Gas Condensado Petrleo VoltilTc < Tyac < Tcdt Tyac Tc Tc Tc Tc
Gas en el yacimiento Lquido en el Yacimiento
Presenta Pto. de Roco Presenta Pto. de BurbujeoPresenta Pto. de Roco Presenta Pto. de Burbujeo
% C7+ < 12.5 % C7+ > 12.5
% C1 > 60 % C1 < 60
Lquido de tanque incoloro-amarillo claro
Lquido de tanque amarillo-amarillo oscuro
RGPi > 3200 PCN/BN 1750 RGPi < 3200 PCN/BN
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YACIMIENTOS DE PETRLEO DE BAJA VOLATILIDAD
Lquido en el yacimiento
Lquido y Gas en la superficie
% C7+ > 20
% C1 < 50
Ty < Tc Ty < Tc
RGP < 1750 PCN/BN
Petrleo de tanque
Color Negro
API Menor de 40
Bo < 1.5 BY/BN
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YACIMIENTOS DE GAS CONDENSADO CON ZONA DE PETRLEO
Gas Condensado en el Punto de
Roco
Petrleo en el Punto de Burbujeo
(30-40 API)
Durante el agotamiento de presin ocurre condensacin retrgrada en la capa de gas y liberacin de gas en la zona de petrleo
Acufero
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Diagrama de fases de los fluidos de un Yacimiento de Petrleo Negro con Capa de Gas
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R
G
P
i
n
i
c
i
a
l
d
e
p
r
o
d
u
c
c
i
n
,
P
C
N
/
B
N
PETRLEO NEGRO
GAS SECO
PETRLEO VOLTIL
GAS CONDENSADO
Punto de Roco Punto de Burbujeo
50,000
40,000
30,000
El Efecto de la composicin sobre la RGP inicial de produccin es indicada
por los limites composicionales de los cinco tipos de fluidos de yacimiento.
Heptano plus en el fluido de yacimiento, % molar RG
P
i
n
i
c
i
a
l
d
e
p
r
o
d
u
c
c
i
n
,
P
C
N
/
B
N
0 5 10 15 20 25 30
Punto de Burbujeo
20,000
10,000
-
Petrleo Negro Petrleo Voltil Gas Condensado Gas Humedo Gas SecoRGP (PCN/BN) < 2000 2000-3200 2000-5000 > 15000 > 100000
API en el tanque < 40 > 40 > 40 > 70 No LiquidoColor del lquido
en el tanqueNegro ( Verde
Oscuro) Amarrillo OscuroLigeramente
coloreado Blanco oscuroNo hay liquido
Bo (BY/BN) < 1,5 > 1,5Comp. % molar C7+ > 40% C1 < 50%
20 > C7+ > 12,5% C1 < 60%
C7+ < 12,5% C1 > 60%
C7+ < 4% C1 > 80% C7+ < 0.7%
Cambio de fase en el reservorio Punto de burbuja Punto de burbuja Punto de rocio
No hay cambio de fase
No hay cambio de
fase
CARACTERIZACION DE FLUIDOSCARACTERIZACION DE FLUIDOSCARACTERIZACION DE FLUIDOSCARACTERIZACION DE FLUIDOS
AUTOR API GOR C7+ MOLECULAR WEIGT(lb/mol-lb)
MUSKAT >48 >10,000STANDING 458,000
RESERVORIOS DE GAS CONDENSADO
-
RegionesRegionesRegionesRegiones de de de de FlujoFlujoFlujoFlujo GasGasGasGas----CondensadoCondensadoCondensadoCondensado
Near Wellbore:
FuerzasViscosas,
Capilares & inercia
Reservorio:
Fuerzas
Gravitacionales
& Capilares
PozoAnillo de
CondensadoPresin
Existe un mecanismo diferente:
kr=f(IFT,V)
-
2
p VV
++++==== Inertia
p
V====
Darcy
ctek ==== Relacin con D
Coupling2
p VVr
++++====
ctek ==== Relacin con D
),( IFTVgfK r
-
Kr, CouplingKr, CouplingKr, CouplingKr, Coupling
0.6
0.8
1G
a
s
R
e
l
a
t
i
v
e
P
e
m
r
e
a
b
i
l
i
t
y
10204080102040
0.008 mNm-1
0.149 mNm-1
Velocity, md-1Clashach Core, Swi=15%
0
0.2
0.4
0 20 40 60 80 100Total Liquid Saturation / Percentage
G
a
s
R
e
l
a
t
i
v
e
P
e
m
r
e
a
b
i
l
i
t
y
408010204080
0.852 mNm-1
-
Kr, Coupling & InertiaKr, Coupling & InertiaKr, Coupling & InertiaKr, Coupling & Inertia
Competition of coupling & inertia
(viscous, capillary & inertial forces)
Accurate kr=f(IFT,V) a challenge
Inertia
Coupling
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EVOLUCIN DE LA GRAVEDAD API Y LA RGP EVOLUCIN DE LA GRAVEDAD API Y LA RGP EVOLUCIN DE LA GRAVEDAD API Y LA RGP EVOLUCIN DE LA GRAVEDAD API Y LA RGP CON EL TIEMPOCON EL TIEMPOCON EL TIEMPOCON EL TIEMPO
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Relative positions of phase envelopesRelative positions of phase envelopesRelative positions of phase envelopesRelative positions of phase envelopes