PVT Aceites

ACTIVO INTEGRAL POZA RICA - ALTAMIRA

COORDINACION DE DISEÑO DE EXPLOTACION

LABORATORIO DE YACIMIENTOS

ANÁLISIS PVT COMPOSICIONAL





Introducción

Debido a la diversa naturaleza heterogéa de los productos del petróleo, la composición y a las condiciones de presión y temperatura; es esencial comprender el comportamiento de los componentes de estas mezclas complejas.

Los análisis PVT composicionales permiten determinar sus propiedades volumétricas en el laboratorio y como consecuencia predecir otras propiedades basadas en los datos obtenidos que son de vital importancia para la industria del petróleo.





Métodos de Muestreo

Cabeza de Pozo. Superficie. Subsuperficie.





Estudio Experimental Volumétrico

Yacimientos de Aceite Negro. Yacimientos de Aceite Volátil. Yacimientos de Gas y Condesado. Yacimientos de Gas Húmedo. Yacimientos de Gas Seco.





Etapas del Estudio Experimental

Calidad de las muestras Acondicionamiento de la Muestra. Envolvente de Fases. Expansión a Composición Constante (CCE). Relación Gas – Aceite Instantánea (GOR). Composición Original del Fluido Liberación Diferencial (DL). Prueba de Dos Etapas de Separación Instantánea.





Calidad de las Muestras

Se efectúa una prueba de su comportamiento presión - volumen a temperatura ambiente para conocer las características de las muestras recibidas y seleccionar la mas representativa.





Acondicionamiento de la Muestra

Todos las propiedades determinadas para fluidos en sistemas de multicomponentes de hidrocarburos son específicos para cada fluido que se prueba, es obvio que el fluido analizado en cualquier laboratorio de investigación debe ser razonablemente representativo del fluido del yacimiento ya que los datos tiene una aplicación práctica. Por consiguiente, es indispensable que un tiempo y esfuerzo se inviertan apropiamente para acondicionar las muestras antes de iniciar cualquier determinación de propiedad del fluido en el laboratorio.





Envolvente de Fases

Se determinan varios puntos de presión de saturación, desde la temperatura ambiente hasta la temperatura del yacimiento.





Expansión a Composición Constante (CCE)

Un volumen conocido del fluido se transfiere a la celda de PVT a una presión mayor que la del yacimiento. La celda de PVT se calienta a la temperatura especifica del yacimiento para asegurar que los fluidos están en condición de la sola fase. Entonces la presión se disminuye, el fluido esta en equilibrio y las mediciones volumétricas son hechas para algunos punto de presión en una sola fase. La presión se reduce entonces más allá en la región de dos fases y a cada punto de presión, la fase de gas y de líquido son equilibradas, el volumen de cada fase es medido y graficados como una función de PV. El corte de las dos líneas en la grafica PV corresponde al punto de la burbuja.

Se realiza para determinar propiedades volumétricas en una sola fase de una muestra de fondo en equilibrio.




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALCoeficiente de Expansión Térmica

V1 @ Ta , P >PY

V2 @ Ty , P >PY





Relación Gas – Aceite Instantánea (GOR)

Un volumen exactamente moderado del fluido en una sola fase es isobáricamente desplazado dentro de un picnómetro evacuado para la determinación de densidad de gravimétrica. Subsecuentemente el picnómetro es conectado al aparato GOR para la expansión instantánea a condiciones de presión y temperatura ambiente.

Se realiza para determinar la Relación Gas-Aceite (GOR) y la Composición Original de una muestra de una Expansión a Composición Constante (CCE) o de una muestra de una Liberación Diferencial (DL).




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALRelación Gas – Aceite Instantánea (GOR)

Aceite

Gas

TY , PY

Análisis Cromatográfico

Ty , Py

Ta , Pa





Composición Original del Fluido

La composición original del fluido del yacimiento, hasta triacontanos y mas pesados (C30+) se determina recombinando los análisis cromatográficos del gas y del aceite.

0.001

0.01

0.1

1

10

100

CO2

N2

C2

I-C4

I-C5

C6

Benceno

C7

Tolueno

C2-Benceno

O-Xileno

C10

C12

C14

C16

C18

C20

C22

C24

C26

C28

C30+

Componente

% m

ol




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALExpansión a Composición Constante (CCE)

P = 9000 psiaT = 140 ° F

P = 8000 psiaT = 140 ° F

P = 7000 psiaT = 140 ° F

P = 6000 psiaT = 140 ° F

P = 5000 psiaT = 140 ° F

P = 4000 psiaT = 140 ° F

P = 3000 psiaT = 140 ° F

P = 2000 psiaT = 140 ° F

P = 1000 psiaT = 140 ° F

P = 14.7 psia

T = 140 ° F




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALFunción Presión vs Volumen

1300

2100

2900

3700

4500

5300

6100

6900

7700

54 56 58 60 62 64 66 68 70

Volumen Inyectado (cm3)

Pre

sión (

psi

a)





Liberación Diferencial (DL)

La muestra es nuevamente llevada a una condición de presión mayor que la del yacimiento. Entonces la presión se reduce lentamente hasta antes de la presión de saturación. Posteriormente la presión se vuelve a reducir lentamente en pasos relativamente pequeños las fases gas y líquido equilibradas se miden en cada paso. Una muestra de gas es desplazada dentro de un picnómetro y analizada. Se termina el estudio cuando la presión es reducida a la atmosférica a temperatura del yacimiento.

Se realiza para determinar propiedades volumétricas de las fases gas y líquido de una muestra de fondo en equilibrio.




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALLiberación Diferencial (DL)

P = 9000 psiaT = 140 ° F

P = 8000 psiaT = 140 ° F

P = 7000 psiaT = 140 ° F

P = 6000 psiaT = 140 ° F

P = 5000 psiaT = 140 ° F

P = 4500 psiaT = 140 ° F

P = 4000 psiaT = 140 ° F

P = 3500 psiaT = 140 ° F

P = 3000 psiaT = 140 ° F

P = 2500 psia

T = 140 ° F

P = 2495 psia

T = 140 ° F

P = 2000 psia

T = 140 ° F

P = 1500 psia

T = 140 ° F

P = 1000 psia

T = 140 ° F

P = 500 psiaT = 140 ° F

P = 14.7 psia

T = 140 ° F





Prueba de Dos Etapas de Separación Instantánea

Un volumen conocido del fluido es equilibrado a las condiciones del yacimiento. Entonces la presión y temperatura se reducen a la condición especifica de la primera etapa. Después del equilibrio los volúmenes de gas y líquido son medidos, una muestra de gas se extrae para su análisis composicional. La presión entonces se reducida a la condición de presión de la segunda etapa y se equilibra. Los volúmenes de gas y líquido son medidos de nuevo y las muestras extraídas para su análisis composicional.

Se realiza para determinar la presión óptima de separación que sirve para ajustar los datos del análisis PVT a condiciones de separación.




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALPrueba de Dos Etapas de Separación Instantánea

Gas

Aceite1era Etapa

2nda Etapa

T2 , P2

Gas

Aceite

T1 , P1




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALCompresibilidad del Aceite vs Presión

7.20

7.75

8.30

8.85

9.40

9.95

10.50

11.05

11.60

3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500

Presión (psia)

Co (

10

-6psi

a-1)




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALDensidad del Aceite vs Presión

0.7660

0.7773

0.7885

0.7998

0.8110

0.8223

0.8335

0.8448

0.8560

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

ρo (

gr/

cm3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALDensidad del Gas vs Presión

0.0000

0.0163

0.0325

0.0488

0.0650

0.0813

0.0975

0.1138

0.1300

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400

Presión (psia)

ρg (

gr/

cm3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALDensidad Relativa del Gas vs Presión

0.7500

0.8900

1.0300

1.1700

1.3100

1.4500

1.5900

1.7300

1.8700

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400

Presión (psia)

drg

(air

e =

1)




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALFactor de Compresibiliad del Gas vs Presión

0.8920

0.9045

0.9170

0.9295

0.9420

0.9545

0.9670

0.9795

0.9920

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400

Presión (psia)

Zg (

adim

ensi

onal)




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALFactor de Volumen del Aceite vs Presión

1.0800

1.1200

1.1600

1.2000

1.2400

1.2800

1.3200

1.3600

1.4000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

Bo (

m3 /

m3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALFactor de Volumen del Gas vs Presión

0.0000

0.1750

0.3500

0.5250

0.7000

0.8750

1.0500

1.2250

1.4000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Presion (psia)

Bg (

m3 /

m3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALFactor de Volumen de la Fase Mixta vs Presión

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Presión (psia)

Bt

(m3 /

m3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALRelación Gas Disuelto - Aceite vs Presión

0

15

30

45

60

75

90

105

120

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

Rs

(m3 /

m3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALViscosidad del Aceite vs Presión

2.0000

2.5500

3.1000

3.6500

4.2000

4.7500

5.3000

5.8500

6.4000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

μo (

cP)




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALViscosidad del Gas vs Presión

0.0095

0.0108

0.0120

0.0133

0.0145

0.0158

0.0170

0.0183

0.0195

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400

Presión (psia)

μg (

cP)




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALVolumen Relativo vs Presión

0

2

4

5

7

9

11

12

14

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

Vr

(m3 /

m3 )




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALComposición del Gas Liberado vs Presión

0.001

0.01

0.1

1

10

100

14.7 100 300 700 1400 2400

Presión (psia)

Com

posi

ción d

el G

as

Libera

do

(% m

ol)

CO2

H2S

N2

C1

C2

C3

I-C4

N-C4

I-C5

N-C5

C6+




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALAjuste del Factor de Volumen del Aceite vs Presión

1.0200

1.0700

1.1200

1.1700

1.2200

1.2700

1.3200

1.3700

1.4200

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

Bo (

m3 /

m3 )

PVT Separadores




ANÁLISIS PVT COMPOSICIONALAjuste de la Relación Gas Disuelto - Aceite vs Presión

0

15

30

45

60

75

90

105

120

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

Presión (psia)

Rs

(m3 /

m3 )

PVT Separadores

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