PROPIEDADES DE LOS GASES NATURALES

PROPIEDADES DE LOS GASES NATURALES.

Las leyes que describen el comportamiento del yacimiento de gases en terminos de presion, volumen y temperatura, ha sido conocido por muchos años. Estas leyes son relativamente simples para un fluido hipotético conocido como un gas perfecto o ideal. Este capitulo revisa estas leyes y como estas pueden ser modificadas para describir el comportamiento de yacimientos de gases, los cuales pueden diferir de manera significativa de estas leyes simples.

El gas es es definido como como un fluido homogéneo de baja viscosidad y densidad, los cuales no tienen un volumen definido pero se expanden completamente hasta llenar el envase envase que los contiene. Los gases hidrocarburos normalmente encontrados en el gas natural son metano, etano, propano, butano, pentano, y una pequeña cantidad de hexanos y mas mas pesados. Los gases no hidrocarburos, que son impurezas, impurezas, incluyen dioxido de carbono, sulfuro de hidrogeno y nitrógeno.

Los conocimientos de las relaciones de presión-volumen-temperatura (PVT) y otra propiedades físicas y químicas de los gases son esenciales para resolver problemas en la ingenieria de yacimientos. Las propiedades de interés incluyen: #Peso molecular aparente #Gravedad especifica

Ma g

#Factor de compresibilidad #Densidad del gas #Volumen especifico

Z g v

#Coeficiente de compresibilidad isotérmico del gas Cg #Factor de formación del gas Bg #Facto de expansión del gas Eg #Viscosidad

g

Estas propiedades del gas pueden ser obtenidas por medidas directas del laboratorio o por predicción de generalizaciones de expresiones matemáticas. Este capitulo examina las leyes que describen el comportamiento volumétrico volumétrico de los gases en términos de presión y temperatura y documentar las correlaciones matemáticas extensamente usadas en determinación de las propiedades físicas de los gases naturales.

COMPORTAMIENTO DE LOS GASES IDEALES.

La teoría cinética de los gases postula que los gases están compuestos de un gran número de partículas llamadas moléculas. Para un gas natural, el volumen de estas moléculas es insignificante comparado con el volumen total ocupado por el gas. También se supone que estas moléculas no tienen fuerzas de atracción o de repulsión entre ellas, y también se supone que las colisiones de las moléculas son perfectamente elásticas. Basada en esta teoría cinética de gases, una ecuación matemática, llamada 'ecuación de estado' se puede derivar para expresar la relación entre la presión, el volumen y la temperatura, para una cantidad dada de moles de gas. Esta relación para gases perfectos, llamada 'ley de gases ideales, es expresada matemáticamente por la siguiente ecuación: ( pV=nRT )

(3.1)

Donde p = presión absoluta (psi) V = volumen (ft3) T = temperatura absoluta (°R) n = numero de moles de gas (lb-mol) R = constante universal de los gases (10.73 psi*ft3/lb-mol*°R)

El numero d libras- mol de gas, esto es, n, es definido como el peso de el gas, m, dividido por el peso molecular, M, o ( n = m/M ) (3.2) Combinando la ecuación (3.1) y (3.2) pV=(m/M)RT Donde m = peso del gas (lb) M = peso molecular (lb/lb-mol)

(3.3)

Ya la densidad es definida como masa por unidad de volumen de la sustancia, la ecuación (3.3) puede ser rearreglada para estimar la densidad del gas para alguna presion y temperatura:

g = m/V = pM/RT (3.4) Donde g = densidad del gas (lb/ft3)

Ejemplo 3.1 Tres libras de n-butano son colocadas en un recipiente a 120°F y 60 psia. Calcular el volumen de el gas usando el comportamiento del gas ideal. Solución Paso 1: Determinar el peso molecular del n-butano de la tabla 1.1 M =58.123 Paso 2: resolver la ecuación (3.3) para el volumen del gas V= (m/M)RT/p

V =(3/58.123)((10.73)(120 +460))/60 = 5.35 ft3 Ejemplo 3.2 Usando los datos del ejemplo anterior, calcule la densidad del n-butano. Solución Resolver para densidad por la ecuación (3.4) g =pM/RT

g=(60*58.123)/(10.73*580)=0.56 lb/ft3

Los ingenieros de petróleo usualmente están interesados en el comportamiento de las mezclas y raramente en los gases puros. Ya que el gas natural es una mezcla de componentes hidrocarburos, las propiedades físicas y químicas en general pueden ser determinadas a partir

de las propiedades físicas de un componente individual en la mezcla mediante el uso de normas apropiadas de mezcla.

Las propiedades básicas de los gases comúnmente son expresadas en términos del peso molecular aparente, el volumen estándar, la densidad, el volumen especifico y la gravedad especifica.

PESO MOLECULAR APARENTE.

Una de las principales propiedades frecuentemente de interés para los ingenieros es el peso molecular aparente. Si yi la fracción molar de íesmo componente en una mezcla de gases, el peso molecular aparente es definido matemáticamente por la siguiente ecuación: Ma =  yi * Mi (3.5) Donde Ma = masa molecular aparente de una mezcla de gases Mi = masa molecular del componente i en la mezcla yi = fracción molar del componente i en la mezcla

Convencionalmente, las composiciones de gas natural se puede expresar en tres formas diferentes: fracción molar, yi, fracción en peso, wi, y la fracción de volumen, vi.

La fracción molar de un componente en particular, yi, esta definida como el numero de moles de ese componente, ni, dividido por el numero total de moles, n, de todos los componentes en le mezcla: yi = ni / n = ni / ni

La fracción en peso de un componente en particular, wi esta definida como el peso de ese componente, mi, dividido por el peso total de m, de la mezcla: wi = mi / m = mi / mi

Similarmente, la fracción de volumen de un componente particular, vi, esta definida como el volumen de ese componente, Vi. dividido por el volumen total, V, de la mezcla: vi = Vi/V = Vi / Vi Es conveniente en muchos cálculos de ingeniería convertir la fracción molar a fracción en peso y viceversa. El procedimiento ésta dado por los siguientes pasos: 1.- Ya que la composición es una de las propiedades intensivas e independientes de la cantidad del sistema, se asume que el numero total de moles de gas es 1; esto es, n = 1. 2.- A partir de la definición de fracción molar y el numero de moles: yi = ni / n =ni/1 = ni mi = ni * Mi = yi * Mi 3.-A partir de las dos expresiones anteriores, se calcula la fraccion en peso: wi = mi/m = mi / mi = yi * Mi /  yi*Mi = yi * Mi / Ma 4.- Similarmente yi = (wi / Mi)/ (wi/Mi)

VOLUMEN ESTANDAR

En muchos cálculos de la ingeniería de gas natural, es conveniente medir el volumen ocupado por una lb-mol de gas a una presión y temperatura de referencia. Estas condiciones de referencia son usualmente 14.7 psia y 60 °F y se les conoce como condiciones estándar. El volumen estándar es definido como el volumen ocupado por un lb-mol de gas en condiciones estándar. Aplicando estas condiciones a la ecuación (3.1) y resolviendo para el volumen, esto es: Vsc = (1*10.73*520) / 14.7 (3.6) Vsc = 379.4 ft/ lb-mol Donde Vsc= volumen estándar (ft/ lb-mol)

DENSIDAD DEL GAS

La densidad de una mezcla de gases ideales es calculada por el simple reemplazo el peso molecular, M, de un componente puro en la ecuación (3.4) con el peso molecular aparente, Ma, de la mezcla de gas, da:

g = p * Ma / R*T

(3.7)

VOLUMEN ESPECIFICOS

El volumen especifico es definido como el volumen ocupado por una unidad de masade gas. Para un gas ideal, esta propiedad puede ser calculada por la aplicación de la ecuación (3.3) : v = V/m = R*T / p*Ma = 1/g

(3.8)

Donde v (ft3/lb)

GRAVEDAD ESPECÍFICA

La gravedad especifica esta definida como la razon de la densidad del gas y la del aire. Ambas densidades estan medidas o expresadas a la misma presion y temperatura. Comunmente, la presion y la temperatura estandar son usadas para definir la gravedad especifica.

g = (densidad del gas / densidad del aire) medidas a 14.7 psia y 60°F (3.9)

Asumiendo que el comportamiento de ambos, la mezcla de gases y el aire estan descritaspor la ecuacion de gases ideales, la gravedad especifica puede escribirse como:

 

(3.10)

         

  

Ejemplo 3.3 Un pozo de gas esta produciendo gas con una gravedad especifica de 0.65 a una tasa 1.1 MM ft3/día. El promedio de presión y temperatura en el yacimiento son de 1500 psi y 150°F. Calcular: 1.- El peso molecular aparente del gas. 2.- La densidad del gas a condiciones de yacimiento. 3.- La tasa de flujo en lb / día Solución De la ecuación (3.10), se resuelve para peso molecular aparente: Ma = 28.96 g = 28.96* 0.65 = 18.82 Aplicando la ecuación (3.7) para determinar la densidad del gas: g = (1500*18.82) / (10.73*610) = 4.31 lb/ft3 Los siguientes pasos son utilizados para calcular la tasa e flujo.

Paso 1: Ya que 1 lb-mol de cualquier gas ocupa 379.4 ft3 a condiciones estándar, diarios, n, que el pozo de gas produce es: n = (1.1*10°6) / 379.4 = 2899 lb-moles Paso 2: Determinar la masa diaria, m, de gas producido a partir de la ecuacion (2.2): m = n*Ma = 2899*18.82 = 54.559 lb/dia

Ejemplo 3.4 Un pozo de gas esta produciendo un gas natural con la siguiente composición: Componente

yi

CO2

0.05

C1

0.90

C2

0.03

C3

0.02

Asumiendo un comportamiento de gas ideal, calcular el peso molecular aparente, la gravedad especifica, la densidad del gas y el volumen especifico a 2000 psia y 150°F . Solución La tabla inferior describe la composición del gas Componente

yi

Mi

yi*Mi

CO2

0.05

44.01

2.200

C1

0.90

16.04

14.436

C2

0.03

30.07

0.902

C3

0.02

44.11

0.882

Aplicando la ecuación (3.5) para calcular el peso molecular aparente Ma =  yi*Mi = 18.42 Se calcula la gravedad específica usando la ecuación (3.10): g = Ma / 28.96 = 0.636 De la ecuacion (3.7) se obtiene la densidad: g = (2000*18.42) / (10.73*610) = 5.628 lb/ft3 Se determina el volumen especifico apartir de la ecuacion (3.8) v = 1/ g = 0.178 ft3/lb

COMPORTAMIENTO DE LOS GASES REALES

Al tratar con gases a una presión muy baja, a relación de los gases Ideales es una conveniente y generalmente una herramienta satisfactoria. A presiones mas altas, el uso de la ecuación de estado para gases ideales puede dar lugar a errores tan grandes como de 500%, en comparación con los errores del 2-3% a la presión atmosférica. Básicamente, la magnitud de la desviación de los gases reales, a las condiciones de la ley de gas ideal, incrementa al aumentar la presión y temperatura, y varia ampliamente co la composición del gas. Los gases reales se comportan diferentes a los gases ideales. La razón para esto es que la ley de los gases perfectos fue derivada bajo la suposición de que el

volumen de moléculas es insignificante y ninguna atracción o repulsión molecular existe entre estas. Este no es el caso de los gases reales.

Numerosas ecuaciones de estado han sido desarrolladas en el intento para correlacionar las variables presión-volumen-temperatura para gases reales con datos experimentales. Para expresar una relación mas exacta entre las variables PVT, un factor de corrección, llamado el factor de compresibilidad de los gases, factor de desviación de los gases, o simplemente el factor Z, debe ser introducido en la ecuación (3.1) para considerar la desviación de los gases de la idealidad. La ecuación tiene la siguiente forma: pV = ZnRT

(3.11)

donde el factor de compresibilidad del gas, Z, es una cantidad adimensional, definida como la razón del volumen actual de n-moles de gas a T y p para el volumen ideal de el mismo numero de moles a las mismas T y p: Z = V actual / V ideal = V / ((nRT)/p) Estudios del factor de compresibilidad de los gases para gases naturales de varias composiciones muestran que el factor de compresibilidad puede ser generalizado con suficiente precisión para la mayoría de los propósitos de la ingeniería cuando ellos están expresados en términos de las dos siguientes propiedades adimensionales: presión pseudoreducida, Ppr, y la temperatura pseudo-reducida, Tpr. Estos términos adimensionales son definidos por las siguientes expresiones: Ppr = P / Ppc (3.12) Tpr = T / Tpc (3.13) donde Ppc, Tpc: presión y temperatura pseudo-criticas, definidas por Ppc =  Yi*Pci

(3.14)

Tpc =  Yi*Pci

(3.15)

Mathew et al. (1942) correlaciono las propiedades críticas de la fracción C7+ como una función del peso molecular y la gravedad específica:

(Pc)C7+ = 1188 - 431*log(M(c7+)-61.1) + (2319 - 852*log(M(c7+) - 53.7))*((C7+) - 0.8) (Tc)C7+ = 608 + 364*log(M(c7+) - 71.2) + (2450*log(Mc7+) - 3800)*log(C7+) Cabe señalar que estas propiedades pseudo-críticas, que es, Ppc y Tpc, no representa las actuales propiedades criticas de la mezcla de gases. Estas pseudo propiedades son usadas como parámetros de correlación en la generación de las propiedades del gas.

Basado en el concepto de propiedades pseudo-reducido, Standing y Katz (1942) presentaron un factor de compresibilidad generalizado de gas gráfico como se muestra en la Figura 3-1. En el gráfico representa los factores de compresibilidad de gas natural dulce como una función de Ppr y Tpr. Este gráfico es generalmente confiable para gas natural con una pequeña cantidad de no hidrocarburos. Es una de las correlaciones más ampliamente aceptada en la industria de petróleo y gas.

EJEMPLO 3.5 Un depósito de gas tiene la composición del gas siguiente: componentes yi CO2

0.02

N2

0.01

C1

0.85

C2

0.04

C3

0.03

i-C4

0.03

n-C4

0.02

La presión y la temperatura inicial del yacimiento son 3000 psia y 180 ° F, respectivamente. Calcular el factor de compresibilidad del gas a las condiciones iníciales del yacimiento.

componente

Yi

Tci, °R

YiTci

Pci

YiPci

1071

21.42

CO2

0.02

547.91

10.96

N2

0.01

227.49

2.27

C1

0.85

343.33 291.83

6 66.4 566.44

C2

0.04

549.92

22.00

706.5

C3

0.03

666.06

19.98

616.40 18.48

i-C4

0.03

734.46

22.03

527.9

15.84

n-C4

0.02

765.62

15.31

550.6

11.01

493.1

4.93

28.26

Tpc=383.38

Ppc=666.38

Paso 1 Determine la presión pseudo-crítica a partir de la ecuación (3-14): Ppc =  Yi Pci = 666.38 psi Paso 2 Calcule la temperatura pseudo-crítica a partir de la ecuación (3-15): Tpc =  YiTci = 383.38 °R Paso 3 Calcule la presión y la temperatura pseudo-reducida mediante la aplicación de ecuaciones (3-12) y (3-13), respectivamente: Ppr = P / Ppc = 3000 / 666.38 = 4.5 Tpr = T / Tpc = 640 / 383.38 = 1.67 Paso 4 Determinar la factor Z a partir de la Figura 3-1, utilizando el cálculo de valores de Ppr y Tpr para dar Z = 0.85

La ecuación (3-11) puede escribirse en función del peso molecular aparente, Ma, y el peso del gas, m: pV = Z*(m / Ma)*RT se resuelve esta relación para el volumen específico del gas y la densidad : v = V / m = ZRT / p*Ma (3.16) g= 1 / v = p*Ma / ZRT

EJEMPLO 3.6

(3.17)

Utilizando los datos del ejemplo 3.5 y suponiendo un comportamiento de gases reales, calcular la densidad de la en fase gaseosa en condiciones iníciales de yacimiento . Comparar los resultados con el comportamiento del gas ideal.

El siguiente cuadro muestra la composición del gas. componente

Yi

Mi

Yi*Mi

CO2

0.02

44.01

0.88

547.91

N2

0.01

28.01

0.28

227.49

2.27

C1

0.85

16.04

13.63

343.33

291.83

C2

0.04

30.1

1.20

549.92

22.00

706.5

C3

0.03

44.1

1.32

666.06

19.98

616.40 18.48

i-C4

0.03

58.1

1.74

734.46

22.03

527.9

15.84

nC4

0.02

58.1

1.16

765.62

15.31

550.6

11.01

Ma = 20.23

Tci,°R

Yi*Tci

Pci

10.96 1071 493.1

Y i*Pci 21.42 4.93

666.4 566.44

Tpc = 383.38

28.26

Ppc = 666.38

Paso 1 Calcular el peso molecular aparente de la ecuación (3.5): Ma =  YiMi = 20.23 Paso 2 Determinar la presión pseudo-crítica de la ecuación (3.14): Ppc =  Yi Pci = 666.38 psi Paso 3 Calcule la temperatura de pseudo-crítica de la ecuación (3.15): Tpc =  YiTci = 383,38 ° R Paso 4 Calcular la presión y la temperatura pseudo-reducidas mediante la aplicación de ecuaciones

(3.12) y (3.13), respectivamente: Ppr = P / Ppc = 3000 / 666.38 = 4.5 Tpr = T / Tpc =640 / 383.38 =1.67 Paso 5 Determinar el factor Z de la figura 3.1 usando los valores calculados de Ppr y Tpr para dar: Z = 0,85 Paso 6 calcular la densidad de la ecuación (3.17) g = (3000*20.23) / (0.85*10.73*640) = 10.4 lb/ft3 Paso 7 Calcular la densidad del gas, suponiendo comportamiento de gas ideal, la ecuación (3-7): g= (3000*20.23) / (10.73*640) = 8.84 lb/ft3 Los resultados de este ejemplo muestran que la ecuación de los gases ideales calcula la densidad del gas con un error absoluto del 15% en comparación con el valor de densidad como se predijo con la ecuación de gas real.

En los casos en que la composición de un gas natural no está disponible, las propiedades pseudo-críticas, Ppc y Tpc, se puede predecir únicamente a partir de la gravedad específica del gas. Brown et al. (1948) presento un método gráfico para una aproximación práctica de la presión y temperatura pseudo-críticas de los gases cuando sólo la gravedad específica de el gas está disponible. La correlación se presentada en la Figura 3-2. Standing (1977) expresó esta correlación gráfica de las siguientes formas matemáticas.

Para el caso 1, sistemas de gas natural Tpc = 168 + 325g 12.5(g)°2

(3.18)

Ppc = 677 +15.0g 37.5(g)°2

(3.19)

Para el caso 2, sistemas de gas humedo Tpc = 187 + 330g  71.5(g)°2

(3.20)

Ppc = 706  51.7g 11.1(g)°2

(3.21)

EJEMPLO 3.7 Utilizando las ecuaciones (3.18) y (3.19), calcular las propiedades pseudo-críticas del ejemplo Ejemplo 3.5.

SOLUCIÓN Paso 1 Calcular la gravedad específica del gas: g = Ma / 28.96 = 20.23 / 28.96 = 0.699 Paso 2 Determine las propiedades pseudo-críticas mediante la aplicación de las ecuaciones (3-18) y (3-19): Tpc = 168 + 325g  12.5(g)°2 Tpc = 168 + 325(0.699)  12.5(0.699)°2 = 389.1 °R Ppc = 677 + 15g  37.5(g)°2 Ppc = 677 +15(0.699)  37.5(0.699)°2 = 669.2 psi Paso 3 Calcular Ppr y Tpr: Ppr = 3000 / 669.2 = 4.48 Tpr = 640 / 389.1 = 1.64 Paso 4 Determine el factor de compresibilidad del gas a partir de la tabla (3.1): Z = 0.824 Paso 5 Calcular la densidad a partir de la ecuacion (3.17): g = (3000*20.23) / (0.845*10.73*640) = 10.46 lb/ft3

EFECTOS DE LOS COMPONENTES NO HIDROCARBUROS EN EL FACTOR Z

Los gases naturales con frecuencia contienen materiales distintos de los componentes de hidrocarburos, tales como nitrógeno, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Los gases hidrocarburos se clasifican en dulces o agrio en función del contenido de sulfuro de hidrógeno. Ambos gases, tantos los agrios como los dulces pueden contener nitrógeno, dióxido de carbono, o ambos. Un gas hidrocarburos se denomina agrio si este contiene un grano por cada 100 pies cúbicos.

La frecuente ocurrencia de pequeños porcentajes de nitrógeno y dióxido de carbono, en parte, se considera en la correlación antes citada. Las concentraciones de hasta un 5% de estos componentes no hidrocarburos no afectan gravemente a la precisión. Los errores en los cálculos del factor compresibilidad tan grandes como el 10% se pueden producir en mayores concentraciones de componentes no hidrocarburos en las mezclas de gases.

METODOS DE AJUSTE PARA MEZCLAS CON NO HIDROCARBUROS.

Dos métodos fueron desarrollados para ajustar las propiedades de pseudo-críticas de los gases que cuentan con la presencia de los componentes de no hidrocarburos: el método WichertAziz y el método Carr-Kobayashi-Burrows.

Método de corrección Wichert-Aziz Los gases naturales que contienen con frecuencia H2S y/o CO2 , presentan los diferentes comportamientos de factores de compresibilidad que los gases dulces. Wichert y Aziz (1972) desarrollaron un simple, fácil de usar cálculo para dar cuenta de estas diferencias. Este método permite el uso de el Standing-Katz factor-Z, gráfico (Figura 3-1), utilizando un factor de ajuste de temperatura pseudo-crítica , que es una función de la concentración de CO2 y H2S en el gas amargo. Este factor de corrección entonces se utiliza para ajustar la temperatura y la presión pseudo-críticas de acuerdo con la siguientes expresiones: T pc = Tpc -   

P'pc = (Ppc*T'pc) / [Tpc + B*(1 -B)*] donde Tpc = temperatura pseudo-crítica, ° R Ppc = presión pseudo-crítica, psia

T'pc = temperatura corregida pseudo-crítica, ° R P'pc = presión corregida pseudo-crítica, psia B = fracción molar de H2S en la mezcla de gases  = factor de ajuste de temperatura pseudo-crítica , que se define matemáticamente por la siguiente expresión:  = 120[A°0.9  A°1.6] + 15(B°0.5  B°4.0)

(3.24)

donde el coeficiente A es la suma de la fracción molar de H2S y CO2 en la mezcla de gases: A = YH2S + YCO2 Los pasos de cálculo de incorporar el factor de ajuste  en los cálculos del factor Z se resumen a continuación.

Paso 1 Calcular las propiedades pseudo-críticas de la mezcla de gas mediante la aplicación de ecuaciones de toda (3.18) y (3.19) o ecuaciones (3.20) y (3.21). Paso 2 Calcular el factor de ajuste, , de la ecuación (3.24). Paso 3 Ajuste Ppc y Tpc (calculada en el paso 1) mediante la aplicación de ecuaciones (3.22) y (3.23). Paso 4 Calcular las propiedades pseudo-reducidas, Ppr y Tpr, de las ecuaciones (3.11) y (3.12). Paso 5 Lea el factor de compresibilidad de la figura 3.1.

EJEMPLO 3.8 Un gas natural amargo tiene una gravedad específica de 0,70. El análisis de la composición del gas muestra que contiene 5% de CO2 y H2S del 10%. Calcular la densidad del gas a 3500 psia y 160 ° F.

SOLUCIÓN Paso 1 Calcular las propiedades pseudo-críticas sin corregir de los gases de las ecuaciones (3.18) y (3.19): Tpc = 168 + 325g  12.5 (g)°2 Tpc = 168 + 325(0.7)  12.5(0.7)°2 = 389.38°R Ppc = 677 + 15g  37.5(g)°2 Ppc = 677 + 15(0.7)  37.5(0.7)°2 = 669.1 psia Paso 2 Calcule el factor de ajuste de la temperatura de pseudo-crítica de la ecuación (3.24):  = 120 (0.15°0.9 - 0.15°1.6) + 15 (0.5°0.5 - 0,1°4) = 20.735 Paso 3 Calcule la temperatura pseudo-crítica corregida aplicando la ecuación (3-22): T'pc = 389,38 - 20.735 = 368,64°R Paso 4 Ajuste la presión Ppc pseudo-crítica aplicando la ecuación (3-23): P'pc = (669.1*368.64) / [389.38 + 0.1*(1 - 0.1)*20.635] = 630.44 psia Paso 5 calcular Ppr y Tpr: Ppr = 3500 / 630.44 = 5.55 Tpr = (160 + 460 ) / 368.64 = 1.68 Paso 6 determinar el factor Z a partir d la figura 3.1:

Z = 0.89 Paso 7 Calcular el peso molecular aparente del gas de la ecuación (3.10): Ma = 28.96g = 28.96(0.7) = 20.27 Paso 8 resolviendo para la densidad del gas aplicando la ecuación (3.17) g = (3500*20.27) / (0.89*10.73*620) = 11.98 lb/ft3

Whitson y Brulé (2000) señalan que, cuando sólo el gas y gravedad específica de los contenidos no hidrocarburos son conocidos (incluyendo el nitrógeno, yN2), el siguiente procedimiento que se recomienda es:

 Calcular la gravedad específica de los hidrocarburos gHC (excluidos los componentes no hidrocarburos) por la siguiente relación: gHC = [28.96g - (Yn2*Mn2 + Yco2*Mco2 + Yh2s*Mh2s)] / [28.96(1 - Yn2 -Yco2 -Yh2s)]

 Usando los calculados de la gravedad específica de hidrocarburos, gHC, determinar las propiedades pseudo-críticas de las ecuaciones (3.18) y (3.19): (Tpc)HC = 168 + 325gHC  12 5(gHC)°2 ( Ppc)HC = 677 + 150gHC  37 5(gHC)°2

 Ajuste estos dos valores para tener en cuenta los componentes no hidrocarburos mediante la aplicación de las siguientes relaciones: Ppc = (1 - Yn2 -Yco2 -Yh2s)*(Ppc)hc + Yn2(Pc)n2 + Yco2(Pc)co2 + Yh2s(Pc)h2s Tpc = (1 - Yn2 -Yco2 -Yh2s)*(Tpc)hc + Yn2(Tc)n2 + Yco2(Tc)co2 + Yh2s(Tc)h2s

 Utilice las propiedades pseudo-criticas calculadas anteriormente en las ecuaciones (3-22) y (3-23) para obtener las propiedades ajustadas por Wichert-Aziz metod de cálculo del factor Z.

Método de corrección de Carr-Kobayashi-Burrows

Carr, Kobayashi, y Burrows (1954) propusieron un procedimiento simplificado para ajustar el propiedades pseudo-críticas de los gases naturales cuando los componentes no hidrocarburos están presentes. El método puede ser utilizado cuando la composición del gas natural no está disponible. El procedimiento propuesto se resume en los siguientes pasos.

Paso 1 Conocer la gravedad específica del gas natural, calcular la temperatura y la presión de pseudo-críticas mediante la aplicación de las ecuaciones (3-18) y (3-19).

Paso 2 Ajuste las propiedades estima pseudo-críticos mediante el uso de las dos expresiones siguientes: T pc = Tpc  80yCO2 + 130yH2S 250yN2 (3.25)  

P pc = Ppc + 440yco2 + 600yh2s  170yN2 (3.26)  

donde: T'pc = la temperatura pseudo-crítica ajustada , ° R Tpc = la temperatura pseudo-crítica no ajustada, ° R yCO2 = Fracción molar de CO2 yH2S = fracción molar de H2S en la mezcla de gases yN2 = Fracción molar de nitrógeno p'pc = la presión pseudo-crítica ajustada , psia ppc = presión pseudo-crítica sin ajustar, psia Paso 3 Use la temperatura y la presión pseudo-crítica ajustada para calcular las propiedades pseudorreducidas. Paso 4 Calcular el factor Z a partir de la figura 3.1