Agotamiento a Volumen Constante Cvd

AGOTAMIENTO A VOLUMEN CONSTANTE (CVD)

HECTOR AUGUSTO BUITRAGO GONZALEZ

ING. MARIA MONICA RINCON CAÑAS LABORATORIO DE FLUIDOS

ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS FACULTAD DE INGENIERÍAS FISICOQUÍMICAS UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER BUCARAMANGA, BUCARAMANGA, MARZO DE 20!

1

CONTENIDO P"#.

Contenido . I$%&' '**+ *+ $.......................................................................................................3 2. OB-ETIVOS........................................................................................................4 ........................... .................. ..............................................4 .....................................4 2.2 OB-ETI ETIVOS VOS GE GENERALE RALES S.................. 2. OB-ET 2. OB-ETIV IVOS OS ESPE ESPECI CIFI FICO COS S PRUE PRUEVA VA CVD CVD...............................................4 . G/$/&" "++"/1....................................................................................................5 . T+'1 / &/3"1 PVT................................................................................5 .. .. E4" E4"$1 $1+ +$ $ " 5' 5'6/ 6/$ $ *'$1 *'$1%" %"$% $%/ / (CCE (CCE)).............................................5 .. ..22 L+3/ L+3/&&"* "*+ +$ $ +7 +7/&/$ /&/$*+ *+" "...........................................................................5 .......................... ................. ............................................6 ...................................6 .. .. S/" S/"&" &"*+ *+$ $ M M%+ %+8/ 8/%%"". ""................... .. ..!! E4" E4"$1 $1+ +$ $ " 5' 5'6/ 6/$ $ *'$1 *'$1%" %"$% $%/ / (CVD (CVD)).............................................6 .2 M/1%&/'......................................................................................................7 !. F+ F+' '1 1 " '1 '1 9/ 9/ 1/ " "+* +*" " " & &/3 /3" " CVD CVD.....................................................8 !. G"1 *'$/$1"'.........................................................................................8 ........................... .................. .................. ................. ................. ..........................................9 .................................9 !.2 A*/+%/ 5':%+.................. .......................... .................. .................. ................. ................. .........................................10 ................................10 ;. C'$1 C'$1+ +//&"*+ &"*+' '$/1 $/1................. ........................... .......................... .............................11 ............11 . V"+ +" "*+ *+$ $ / / " &/ &/3" 3".................... >. M/%''1 " "&" 5" "++"& ................................................................................16 .......................... ................. ..................................16 .........................16 >.. >.. R/ R/*' *'63 63+$ +$"* "*+ +$ $ M" M"%/ %/6: 6:%+ %+*" *"??.................. .......................... .................. .................. ................. .......................................16 ...............................16 >..2 B""$*/ M'"&?................. >.2 >.2 R/ R/& &/1 /1/$ /$%" %"%+ %+5+ 5+" "  / "1 "1 & &/3 /3"1 "1??.........................................................17 ........................... ........................... ...................................17 .................17 >. >. C'$1 C'$1+1 +1%/ %/$* $*+" +" / '1 '1 &/1 &/1 %" %"' '11.................. .......................... .................. .................. ................. ................. .........................................19 ................................19 @. CONCLUSIONES................. 0. B+3+'#&"7"...................................................................................................20

2

. I$%&'**+$. El análisis PVT consiste en simular en el laoratorio el a!otamiento de "resi#n $de"leci#n% de un &acimiento 'olum(trico e isot(rmico. Tres "arámetros ásicos) "resi#n* 'olumen & tem"eratura $PVT% son los +ue !oiernan ,undamentalmente el com"ortamiento de "roducci#n de un &acimiento de !as condensado 'olum(trico. Para +ue el análisis PVT simule correctamente el com"ortamiento de un &acimiento es ,undamental +ue la muestra sea re"resentati'a del ,luido $me-cla de idrocaruro% ori!inal en el mismo. En !ran "arte la caracteri-aci#n adecuada de un &acimiento de !as condensado de"enderá de los análisis PVT re"resentati'os dis"oniles "ara el mismo* teniendo en cuenta +ue la 'alidaci#n de un PVT com"rende 'arias eta"as* cada una de las cuales dee cum"lirse caalmente "ara +ue el mismo "ueda ser considerado consistente* &a +ue de otra ,orma el resultado del análisis es "oco con,iale "ara ser em"leado. Para la clasi,icaci#n de la naturale-a del &acimiento* se utili-an criterios +ue inclu&en la relaci#n !as "etr#leo & densidad del l/+uido de tan+ue. in emar!o* "ara determinar el com"ortamiento termodinámico real* se dee reali-ar un estudio PVT sore una muestra re"resentati'a del ,luido del &acimiento. En los &acimientos de !as condensado resulta adecuado otener  esta muestra en su"er,icie ao ciertas condiciones recomendadas "ara !aranti-ar su re"resentati'idad. El estudio PVT susi!uiente "ermite identi,icar  los &acimientos de as Condensado "or la oser'aci#n del ,en#meno de condensaci#n retr#!rada.

3

2. OB-ETIVOS 2.2OB-ETIVOS GENERALES El análisis PVT tiene como oeti'o simular correctamente el com"ortamiento de un &acimiento durante la "roducci#n del ,luido* desde el &acimiento asta los se"aradores* donde es ,undamental +ue la muestra sea re"resentati'a del ,luido ori!inal en &acimiento. a in,ormaci#n de estudios PVT es de !ran im"ortancia en la identi,icaci#n de los mecanismos de recoro* el com"ortamiento de ,luo de los "o-os & la simulaci#n com"osicional de los &acimientos. Para reali-ar un adecuado desarrollo de un &acimiento es necesario* entre otras cosas* identi,icar el ti"o de ,luido +ue se encuentra en el &acimiento & determinar el com"ortamiento termodinámico de este ,luido. un+ue la clasi,icaci#n te#rica re+uiere del conocimiento del com"ortamiento termodinámico del ,luido $dia!rama PVT%* las condiciones del &acimiento & de las instalaciones de su"er,icie. •

eterminar ciertos "arámetros del &acimiento & condiciones actuales del

•

"o-o "ara "redecir el ,uturo com"ortamiento del mismo Estimar nue'as reser'as & disear la com"letacion más adecuada "ara el "o-o.

2. OB-ETIVOS ESPECIFICOS PRUEVA CVD • • • • • •

actores de com"resiilidad del !as & de la me-cla remanente en la celda. Com"osici#n de las corrientes de !as mediante cromato!ra,/a. Volumen de !as & l/+uido a distintas "resiones. a saturaci#n de l/+uido $%. actor 'olum(trico de ,ormaci#n del !as $!%. Camios en la com"osici#n del !as con la "resi#n.

4

. G/$/&"+"/1 . T+'1 / &/3"1 PVT .. E4"$1+$ " 5'6/$ *'$1%"$%/ (CCE) na cantidad conocida de ,luido de &acimiento se trans,iere a una celda PVT a una "resi#n ma&or a la "resi#n del &acimiento. a celda es calentada ao a!itaci#n constante asta alcan-ar la tem"eratura del &acimiento dada & la "resi#n es monitoreada manteniendo el ,luido mono,ásico. a "resi#n se reduce & se re!istran las medidas 'olum(tricas & el ,luido estaili-ado a cada camio de "resi#n isot(rmicamente. En la re!i#n in,erior a la "resi#n de saturaci#n* el ,luido es estaili-ado asta alcan-ar el e+uilirio de ,ase l/+uido: 'a"or. Este "rocedimiento se lle'a asta una "resi#n de aandono o e+ui'alente a un 'olumen relati'o.

..2 L+3/&"*+$ +7/&/$*+". Es a+uella donde la com"osici#n total del sistema 'ar/a durante el "roceso. na 'e- +ue se a lle'ado a cao el estudio CCE* el ,luido se 'uel'e a com"rimir en la celda PVT asta la condici#n de "resi#n inicial & se estaili-a ao a!itaci#n constante. a "resi#n lue!o se reduce isot(rmicamente asta una condici#n es"ec/,ica de "resi#n en la re!i#n de dos ,ases "or deao de la "resi#n de saturaci#n. El !as lierado al alcan-ar el e+uilirio de ,ase es des"la-ado isoaricamente* cuanti,icado & anali-ado. ue!o se reduce la "resi#n a una se!unda eta"a & se re"ite el "rocedimiento. n estudio t/"ico tiene 6:8 eta"as de reducci#n de la "resi#n "ara alcan-ar la "resi#n atmos,(rica. e re"ortan las "ro"iedades de la ,ase "etr#leo $o* densidad* ;s%* de la ,ase !as $!* ..2 B""$*/ M'"&? Consiste en determinar las ,racciones molares del condensado retro!rado $i% aciendo un alance molar de ,luidos en las di,erentes eta"as de a!otamiento de la "ruea CV $Constant Volume e"letion%. El alance se "uede acer de dos ,ormas) •

orma irecta) e "arte desde un Volumen ase $Vs% a la "resi#n de roc/o & se lle!a asta la "resi#n de aandono de la "ruea* en la "ruea CV se e="ande a una "resi#n P +ue es menor a la "resi#n de roc/o & lue!o se retira un 'olumen de !as $QV1% asta alcan-ar nue'amente el 'olumen inicial* al disminuir la "resi#n "or deao del "unto de roci# se !enera un

•

'olumen de li+uido retro!rado $Vl1%. orma ;eser'a) Consiste en calcular la com"osici#n de la me-cla recominada "artiendo de las com"osiciones de !as & li+uido en e+uilirio a la ultima de "resi#n de la "ruea CV. os Porcentaes de di,erencia entre

16

las com"osiciones calculada & e="erimental "ara cada uno de los com"onentes dee ser menor de R5S. En amos casos &a sea +ue se alla determinado las ,racciones molares del condensado $i% retro!rado "or la ,orma directa o de reser'a la "ruea dee dar como resultado +ue i0 "ara ce+uear +ue los resultados e="erimentales de las "rueas no tienen errores de medici#n.

>.2 R/&/1/$%"%+5+" / "1 &/3"1? Consiste en ce+uear si la muestra de !as condensado es re"resentati'a del ,luido ori!inal e=istente en el &acimiento. Con este ,in se dee com"roar +ue)

•

TlaJ T&ac. a tem"eratura a la +ue ,ue reali-ada la "ruea en el laoratorio dee ser i!ual a la del &acimiento o a la de la -ona $Pro,undidad%

•

donde se tom# la muestra. a relaci#n !as condensado de la muestra recominada $PCAMA% dee ser  similar a la inicial de las "rimeras "rueas de "roducci#n del &acimiento o

•

de la -ona donde se tom# la muestra. a "ruea CCE dee mostrar "unto de roc/o* si muestra "unto de urueo* el &acimiento es de "etr#leo 'olátil o la muestra estaa contaminada con

• •

l/+uido & no es re"resentati'a. El "o-o "roduo de manera estale antes de la toma de la muestra. a "resi#n & la tem"eratura del se"arador deieron "ermanecer constantes durante las tomas de las muestras de !as & l/+uido.

17

>. C'$1+1%/$*+" / '1 &/1%"'1 Consiste en ce+uear +ue los resultados e="erimentales de las "rueas no tienen errores de medici#n. Oser'ar si los resultados muestran la "resencia de un "unto de roc/o retr#!rado el cual corres"onde a una "resi#n a "artir de la cual se oser'a ,ormaci#n de l/+uido retr#!rado "or e="ansi#n. i los resultados muestran "unto de urueo en 'e- de "unto de roc/o es "or+ue)

•

El &acimiento es de "etr#leo 'olátil en 'e- de !as condensado. a muestra recominada tiene más l/+uido +ue la muestra re"resentati'a

•

del &acimiento. N si en camio los resultados no muestran "unto de roc/o ni de urueo

•

• •

"or+ue) El &acimiento es de !as >medo en 'e- de !as condensado. a muestra tiene menos com"onentes "esados $l/+uidos% +ue la muestra re"resentati'a del &acimiento.

a consistencia interna del "roceso de a!otamiento reali-ado en el laoratorio se "uede 'eri,icar mediante el uso de un "ro!rama +ue calcula "or alance molar el n>mero de moles de !as & de l/+uido en cada eta"a del "roceso de a!otamiento as/ como la com"osici#n molar del l/+uido & las constantes de e+uilirio "ara cada com"onente de cada eta"a. i al!unos de estos "arámetros resulta ne!ati'o en al!>n momento* el "roceso de a!otamiento es considerado inconsistente &* "or lo tanto* no re"resenta el com"ortamiento real del ,luido en el &acimiento.

18

@. CONCLUSIONES •

Este ti"o de "ruea solo es a"licale

a !ases retr#!rados & "etr#leos

'olátiles •

Esta "ruea no está estandari-ada ao nin!una normati'idad $TB o  P%* el "rocedimiento a se!uir "ara su eecuci#n de"ende del e+ui"o utili-ado

•

Estas "rueas nos "ermiten otener datos "ara la simulaci#n del &acimiento además de in,ormaci#n de la com"osici#n con las "erdidas de "resi#n

•

Para +ue los resultados +ue arroe una "ruea PVT "uedan ser usados* es decir* +ue seancon,iales la "ruea dee ser tanto re"resentati'a como

•

consistente. a in,ormaci#n de estudios PVT es de !ran im"ortancia en la identi,icaci#n de losmecanismos de recoro* el com"ortamiento de ,luo de de los "o-os &

•

la simulaci#ncom"osicional de los &acimientos. El 'olumen de muestras +ue se toma "ara las "rueas dee ser su,iciente "ara lacorrecta reali-aci#n de las misma

19

0.B+3+'#&"7". U

IBE* TareF. ETOA TTE A PVT AN* "á! 170:177* 409:414* utterWort:Ieinemann* 2007.

U

ramedi-*

os(.

VEE