Propiedades Del Gas Natural

RESERVORIOS I PRÁCTICO DE RESERVORIOS 1. ¿Cual es el peso molecular del hexano? PMH2=1,0081 lb/lbmol PMC=12,01062 lb/lbmol PMC6H14=1,0081*14+12,01062*6=86,17712 lb/lbmol 2. Tres libras de n-butano son colocados en un recipiente a 120 oF y 60 psia. Calcule a) el volumen de gas asumiendo un comportamiento ideal. b) la densidad del n-butano. Datos: m=3 lb T=120 oF=580 oR P=60 psia

3. En un tanque de etano de 500 pies cúbicos a 100 psi y 100oF, Calcule: moles, libras, moléculas, y pcs.

Datos: V=500 ft3 P=100 psi

Página

1

T=100 oF

RESERVORIOS I

4. Un pozo de gas esta produciendo con una gravedad especifica de 0.65 a un caudal de 1.1 MMscf/dia. La presión y temperatura promedio del reservorio son 1500 psi y 150 oF. Calcule a)El peso molecular aparente del gas. b) La densidad del gas a condiciones de reservorio. c)El caudal de flujo en lb/dia. Datos: Datos:

a)

γ=0,65

𝛾𝑔

𝑃𝑀𝑎

𝑙𝑏 𝑙𝑏𝑚𝑜𝑙

→ 𝑃𝑀𝑎

Q=1.1MMscf/dia P=1500 psia

b) 𝑝𝑃𝑀𝑎 𝑧𝑅𝑇

𝜌

T=150 oF=609,67oR

Suponiendo gas natural y por Correlacion de Standing: 𝑇𝑝𝑐

2

+

𝑃𝑝𝑐

2

+

𝑅 → 𝑇𝑝𝑟 𝑃𝑠𝑖𝑎 → 𝑃𝑝𝑟

Con Ppr y Tpr vamos a la grafica de Standing y Katz y leemos:

z=0,85 𝑙𝑏 𝑓𝑡

𝜌𝑔 c)

𝑓𝑡 𝑠𝑐𝑓

𝐵𝑔

𝑒

𝑠𝑐𝑓 𝑑𝑖𝑎

𝑓𝑡 𝑠𝑐𝑓

𝑙𝑏 𝑓𝑡

𝑙𝑏 𝑑𝑖𝑎

yi 0,05 0,90 0,03 0,02

Página

Componente CO2 C1 C2 C3 Asumiendo un comportamiento de gas ideal, calcule:

2

5.- Un pozo de gas esta produciendo un gas natural con la siguiente composición:

RESERVORIOS I a) b) c) d)

El peso molecular aparente La gravedad especifica La densidad del gas a 2000 psia y 150oF Volumen especifico a 2000 psia y 150oF Componente

yi

PM (lb/lbmol)

Tci(R)

Pci(Psia)

PM*yi

CO2

0,05

44,01

547,9

1071

2,2005

C1

0,9

16,042

667,8

667,8

14,4378

C2

0,03

30,069

707,8

707,8

0,90207

C3

0,02

44,096

616,3

616,3

0,88192 PMa (lb/lbmol) 18,42229

a) PMa= 18,42220 lb/lbmol b)

22 2

c)

2

222

d) 6. Un reservorio de gas tiene la siguiente composición de gas; la presión y temperatura inicial del reservorio son 3000 psia y 180oF, respectivamente. Componente CO2 N2 C1 C2 C3 i-C4 n-C4

yi 0,02 0,01 0,85 0,04 0,03 0,03 0,02

Calcular: a) El factor de Compresibilidad del gas bajo las condiciones iniciales del reservorio. b) Calcular la densidad del gas c) Calcular la densidad del gas asumiendo un comportamiento de gas ideal.

T=180oF=639,67oR

Página

P=3000 psia

3

Datos:

RESERVORIOS I Componente

yi

PM

Tci

Pc

Tc*yi

Pc*yi

yi*PM

CO2

0,02

44,01

547,9

1071

10,958

21,42

0,8802

N2

0,01

28,013

227,6

493

2,276

4,93

0,28013

C1

0,85

16,043

343,37

667,8

291,8645

567,63

13,63655

C2

0,04

30,07

550,09

707,8

22,0036

28,312

1,2028

C3

0,03

44,097

666,01

616,3

19,9803

18,489

1,32291

i-C4

0,03

58,124

734,58

529,1

22,0374

15,873

1,74372

n-C4

0,02

58,124

765,65

550,7

15,313

11,014

1,16248

Tpc 384,4328

Ppc 667,668

Pma 20,22879

a) De tablas:

𝑇𝑝𝑟

𝑧 𝑃𝑝𝑟

b) 𝜌

c)

𝑝𝑃𝑀𝑎 𝑧𝑅𝑇

𝑙𝑏 𝑓𝑡

𝜌

𝑝𝑃𝑀𝑎 𝑅𝑇

𝑙𝑏 𝑓𝑡

7. Un gas natural amargo tiene una gravedad específica de 0.7. El análisis composicional del gas muestra que este contiene 5% de CO2 y 10% de H2S. Calcula la densidad del gas a 3500 psia y 160oF. 𝑇𝑝𝑐

Datos:

𝑃𝑝𝑐

γ=0,7

2

+

𝑝𝑠𝑖𝑎

Metodo Wichert Aziz 𝐴

%H2S=10%

+

𝐵

𝜀

+ 𝑇 ′ 𝑝𝑐

T=619,47 R

𝜀

𝑅

𝑃′ 𝑝𝑐

PMa=28,97*0,7=20,279

4

P=3500 psia

𝑅

Factor z de tablas: 𝑇𝑝𝑟

Calculo de la densidad: 𝜌

𝑦

𝑃𝑝𝑟

𝑝𝑃𝑀𝑎 𝑧𝑅𝑇

Página

%CO2=5%

2

+

→𝑧 2 2

𝑙𝑏 𝑓𝑡

RESERVORIOS I 8. Un gas tiene la siguiente composición: Componente C1 C2 C3 n-C4 n-C5 C6 C7+

yi 0,83 0,06 0,03 0,02 0,02 0,01 0,03

PM 16,043 30,07 44,097 58,124 72,151 86,178 161

Tci 343,37 550,09 666,01 765,65 845,7 913,7 1189

Pc 677,8 707,8 616,3 550,7 488,6 436,9 318,4

yi*PM 13,31569 1,8042 1,32291 1,16248 1,44302 0,86178 4,83 Pma 24,74008

a) Usando la metodología de Sutton calcule la densidad del gas a 2000 psi y 150oF. El heptano plus es caracterizado por un peso molecular de 161 y por: (Tc)C7+=1189oR (Pc)C7+=318,4 psia

𝑦𝑖 𝐸𝑗

𝑦𝑖

𝑦𝑖

+

𝐹𝑗

𝑇𝑐 𝑃𝑐

]

2

𝑇𝑐𝑖 𝑃𝑐𝑖 𝐹𝑗 2

𝐹𝑗 + 𝐸𝑘

[

2

𝐶 +

𝐽′

[

𝑦𝐶 𝐽

𝐸𝑗

+ 𝐹𝑗 𝑦𝐶

+

+

𝑦𝐶2

+

+

+

𝐾′

𝑇𝑝𝑐

𝑘 ′2 𝐽′

→ 𝑇𝑝𝑟

𝑃𝑝𝑐

𝑇𝑝𝑐 𝐽′

→ 𝑃𝑝𝑟

𝜌

𝑝𝑃𝑀𝑎 𝑧𝑅𝑇

𝐾

𝐹𝑗 𝑦𝐶2 𝑦𝐶

+

+

𝐸𝑘 𝑧

𝑙𝑏 𝑓𝑡

5

𝐾

[

𝑇𝑐𝑖 𝑃𝑐𝑖

Página

𝐽

𝑇𝑐𝑖 ]+ 𝑃𝑐𝑖

RESERVORIOS I 9. Un pozo de gas esta produciendo a un caudal de 15000 ft3/dia, de un reservorio de gas a una presión promedio de 2000 psia y una temperatura de 140oF , la gravedad especifica es 0.72. Calcule: a) El caudal de flujo de gas en scf/dia. b) La viscosidad del gas, usando el Método de Correlación de Carr-Kobayashi-Burrows. c) La viscosidad del gas, usando el Método de Lee-Gonzales-Eakin Datos:

Por correlación de Standing:

Q=15000 ft3/dia

Tpc= 395,52 R -> Tpr=1,516

P=2000 psia

Ppc=668,36 Psia -> Ppr=2,99

T=140oF=599,67o R

Z=0,77

𝑓𝑡 𝑠𝑐𝑓

𝐵𝑔 𝑓𝑡 𝑑𝑖𝑎

γ=0,72

a)

PMa=20,8584

b) De tablas leemos: 𝜇 𝜇 𝜇

𝑠𝑐𝑓 𝑑𝑖𝑎

0 00652678𝑓𝑡 𝑠𝑐𝑓

𝑐𝑝 𝑎𝑙 𝑛𝑜 ℎ𝑎𝑏𝑒𝑟 𝑖𝑚𝑝𝑢𝑟𝑒𝑧𝑎𝑠

𝑃𝑜𝑟 𝑙𝑜 𝑡𝑎𝑛𝑡𝑜: 𝜇𝑔

c) 𝑙𝑏 𝑓𝑡 𝑥

𝑦

− 𝜇𝑔 el factor 10. Determinar z, utilizando laexp correlación de Hall Yarborough

2

𝑐𝑝

6

𝐾

𝑝𝑃𝑀𝑎 𝑧𝑅𝑇

Página

𝜌

RESERVORIOS I 10. Determinar el factor z , utilizando la correlación de Hall Yarborough

Datos:

𝑃𝑝𝑟 𝑡 𝑒 − 𝑦

𝑧

o

T= 523 R Tpc=394,89 R

𝐹 𝑦

𝑋 +

𝑌 + 𝑌2 + 𝑌 + 𝑦 𝑦

𝑋

𝑃𝑝𝑟 𝑡 𝑒 −

𝑋 𝑋

𝑡2 +

𝑡 𝑋

2

𝑡2 +

𝑡

𝑋

ITERACION Valores de Y F(Y) 0,1 -0,067353842 0,2 -0,006231248 0,21 0,001723878 0,209 0,000896958 0,207 -0,000734994 0,206 -0,001540303 0,2079 -4,17852E-06 0,0981 -0,068461913 0,0982 -0,068403459

𝑡

+

2

−𝑡 2

𝑌2 + 𝑋

𝑌𝑋

−𝑡 2

𝑡 𝑡

𝑡

𝑒−

𝑧

2

−

2

𝑍

7

Ppc=665,624

𝑇𝑝𝑟

Página

𝑃𝑝𝑟

P=2192 psia