SEPARACION FLASH

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL Ingeniería en Petróleos

SIMULACIÓN DE  YAC  YACIMIENTOS IMIENTOS I Madeline Ortega 070!"0#7 CONSULTA $7 1.-ABSTRACT:

La %resión& 'ol()en * te)%erat(ra& s( a+re'iat(ra es ,P-T. son %ar/)etros (e 1ontrolan el 1o)%orta)iento de %rod(11ión de (n *a1i)iento de gas 1ondensado 'ol()2tri1o3 Los an/lisis P-T son (n 1on4(nto de %r(e+as (e se 5a1en en el la+oratorio a di6erentes %resiones& 'ol)enes * te)%erat(ras %ara deter)inar (nas 1iertas %ro%iedades de los 8(idos de (n *a1i)iento %etrolí6ero3 Las t21ni1as (sadas en el la+oratorio de+en si)(lar los ti%os de se%ara1ión gas9li(ido d(rante la %rod(11ión de gas 1ondensado desde el *a1i)iento %etrolí6ero 5asta los se%aradores3 D(rante la %rod(11ión de gas 1ondensado desde el *a1i)iento 5asta los se%aradores o1(rre se%ara1ión gas : lí(ido (e es si)(lada en el la+oratorio %ara deter)inar el 1o)%orta)iento P-T del *a1i)iento3 E;isten dos ti%os de li+era1ión< Di6eren1ial e Instant/nea o =las53 Li+era1ión Di6eren1ial< +/si1a)ente la 1o)%osi1ión total del siste)a 'aría d(rante el %ro1eso& el gas li+erado se se%ara total o %ar1ial)ente del 1onta1to 1on el 1ondensado retrogrado3 Li+era1ión Instant/nea< signi>1a (e el gas li+erado %er)ane1e en 1onta1to 1on el lí(ido& es de1ir& la 1o)%osi1ión total del siste)a %er)ane1e 1onstante d(rante el agota)iento de %resión3 Los e(i%os de la+oratorio (sados %ara el an/lisis P-T de 1ondensado son di6erentes a los (sados %ara el %etróleo negro %or(e en 1asi todos los *a1i)ientos de gas 1ondensado la %resión de ro1ío no se deter)ina %or (n 1a)+io 'iolento en la rela1ión %resión : 'ol()en del siste)a * ade)/s la 6ase lí(ida re%resenta (na %e(e?a %arte del 'ol()en total de la 1elda donde se reali@a el est(dio3 Por esta ra@ón es %re1iso tener )2todos )/s e;a1tos %ara )edir %e(e?as 1antidades de lí(ido& 1o)o %or e4e)%lo las %r(e+as CCE& C-D * la de se%arador3 Pr(e+a de Se%aradores< en %o1as %ala+ras son %r(e+as de li+era1ión instant/nea reali@adas en (n se%arador %ara 1(anti>1ar e6e1to de las 1ondi1iones de se%ara1ión ,%resión * te)%erat(ra. en s(%er>1ie so+re las %ro%iedades del 1r(do3 2.-BASE TEÓRICA: 2.1. Liberación Diferencial: +/si1a)ente la 1o)%osi1ión total del siste)a 'aría d(rante el %ro1eso& el gas li+erado se se%ara total o %ar1ial)ente del 1onta1to 1on el 1ondensado retrogrado3 En la sig(iente >g(ra se il(stra este ti%o de li+era1ión<

P#  P"  PB Este %ro1eso se %(ede res()ir en tres %asos< La %resión ini1ial del %etróleo es )a*or o ig(al a la %resión de +(r+(4eo ,%resión en la 1(al la )e@1la de 5idro1ar+(ros en 6ase lí(ida est/ en e(ili+rio 1on (na 1antidad in>nitesi)al de gas& +(r+(4a.& %ara (e se %(eda li+erar gas3 Se dis)in(*e la %resión 1a(sando la li+era1ión de gas& l(ego 2ste gas es re)o'ido de la 1elda )anteniendo la %resión 1onstante3 Se re%ite el %ro1edi)iento 5asta al1an@ar la %resión at)os62ri1a3 De este ti%o de li+era1ión se o+tienen los sig(ientes datos< 6a1tor de 1o)%resi+ilidad del gas ,.& rela1ión gas %etróleo en sol(1ión ,s.& 6a1tor 'ol()2tri1o del %etróleo ,o.& 6a1tor 'ol()2tri1o del gas ,g.& 6a1tor 'ol()2tri1o total ,t.& densidad del %etróleo& gra'edad es%e1í>1a del gas * la gra'edad API de 1r(do resid(al3 2.2. Liberación Instantánea: signi>1a (e el gas li+erado %er)ane1e en 1onta1to 1on el lí(ido& es de1ir& la 1o)%osi1ión total del siste)a %er)ane1e 1onstante d(rante el agota)iento de %resión3 En la sig(iente >g(ra se il(stra este ti%o de li+era1ión<

P#  P"  PB  PF  P! La li+era1ión de gas instant/nea se %(ede si)%li>1ar de los sig(ientes %asos< : La %resión ini1ial del %etróleo es )a*or (e la %resión de +(r+(4eo * la te)%erat(ra ini1ial es ig(al a la te)%erat(ra del *a1i)iento3 : El %etróleo se e;%ande en 'arias eta%as 5asta al1an@ar la %resión de +(r+(4eo a te)%erat(ra 1onstante3 : L(ego se re%ite el %aso anterior& %ero la %resión es )enor a la de +(r+(4eo& sin retirar de la 1elda el gas li+erado& %er)ane1iendo así en 1onta1to 1on el lí(ido3

De este ti%o de li+era1ión se o+tienen los sig(ientes res(ltados< %resión de +(r+(4eo& 'ol()en relati'o en 6(n1ión de la %resión ,--+.& la 1o)%resi+ilidad del %etróleo * (na 6(n1ión G*H<  Y P,--+ : #.

P+

:

PJ 

P+< %resión de +(r+(4eo& l%1a3 P< %resión in6erior a P+& l%1a3 -< 'ol()en +i6/si1o a P& 113 -+< 'ol()en a P+& 113 Al gra>1ar la 6(n1ión Y 's3 P el 1o)%orta)iento es lineal 1(ando los siste)as se en1(entran +/si1a)ente 1o)%(estos %or 5idro1ar+(ros& %or otro lado& la %resen1ia de 1o)%onentes no 5idro1ar+(ros o 1(ando se est/ 1er1a del %(nto de +(r+(4eo ale4a el 1o)%orta)iento lineal de la 6(n1ión3 En la li+era1ión instant/nea se 1ondensa )/s lí(ido (e en la di6eren1ial %or(e en la se%ara1ión instant/nea %er)ane1e )a*or 1antidad de gas en el siste)a del 1(al )/s * )/s 1o)%onentes %esados se %(eden 1ondensar al dis)in(ir la %resión3 3.-BASE ALICATI!A:

Los e(i%os de la+oratorio (sados %ara el an/lisis P-T de 1ondensado son di6erentes a los (sados %ara el %etróleo negro %or(e en 1asi todos los *a1i)ientos de gas 1ondensado la %resión de ro1ío no se deter)ina %or (n 1a)+io 'iolento en la rela1ión %resión : 'ol()en del siste)a * ade)/s la 6ase lí(ida re%resenta (n %e(e?a %arte del 'ol()en total de la 1elda donde se reali@a el est(dio3 Por esta ra@ón es %re1iso tener )2todos )/s e;a1tos %ara )edir %e(e?as 1antidades de lí(ido& 1o)o %or e4e)%lo las %r(e+as CCE& C-D * la de se%arador3 r"eba #e Se$ara#%res:  en %o1as %ala+ras son %r(e+as de li+era1ión instant/nea reali@adas en (n se%arador %ara 1(anti>1ar e6e1to de las 1ondi1iones de se%ara1ión ,%resión * te)%erat(ra. en s(%er>1ie so+re las %ro%iedades del 1r(do3 El %ro1eso de esta %r(e+a 1onsiste en %asar a tra'2s de (n se%arador %ara l(ego e;%andir a %resión at)os62ri1a la )(estra de 1r(do sat(rado a la te)%erat(ra del *a1i)iento * %resión de +(r+(4eo3 C(ando 1a)+ia la %resión en el se%arador es %osi+le o+tenerse (na %resión tal (e se %rod(@1a )a*or 1antidad de lí(ido& )a*or gra'edad API del 1r(do * )enor 6a1tor 'ol()2tri1o de 6or)a1ión del %etróleoK esta %resión es deno)inada %resión ó%ti)a de se%ara1ión3 Al >nali@ar esta %r(e+a se tienen los sig(ientes res(ltados< 6a1tor 'ol()2tri1o de 6or)a1ión del %etróleo& rela1ión gas : %etróleo en sol(1ión& gra'edad API del %etróleo de tan(e& 1o)%osi1ión del gas (e se se%ara * la gra'edad es%e1í>1a del gas se%arado * del tan(e3 r"eba CCE &C%nstant C%'$%siti%n E($ansi%n):  esta %r(e+a 1onsiste %ri)ero en 1argar la 1elda 1on (na )(estra re%resentati'a 1o)+inada de los 8(idos de *a1i)iento& l(ego se a()enta la te)%erat(ra 5asta al1an@ar la del *a1i)iento * se 1o)%ri)e des%la@ando al %istón en la 1elda 5asta al1an@ar !00 a #000 l%13#3 Des%(2s se e;%ande a 1o)%osi1ión 1onstante

5asta (e la %resión sea de !00 a "00 l%1 %or de+a4o de la %resión ini1ial * %or lti)o se es%era (n tie)%o s(>1iente 5asta al1an@ar el e(ili+rio3 r"eba C!D &C%nstant !%l"'en De$leti%n): +/si1a)ente se trata de (n 1on4(nto de e;%ansiones * des%la@a)ientos )anteniendo la %resión 1onstante de la )e@1la de 6or)a (e el 'ol()en de gas * el del lí(ido en la 1elda sea 1onstate al ter)inar 1ada des%la@a)iento3 Al gas (e es re)o'ido iso+/ri1a)ente se le deter)ina la el 'ol()en * la 1o)%osi1ión en (n la+oratorio& ade)/s %ara 1ada %resión se 1al1(la el 'ol()en de lí(ido de%ositado en el 6ondo de la 1elda& el 6a1tor de 1o)%resi+ilidad del gas retirado * el de la )e@1la +i6/si1a (e 'a (edando3

Al reali@ar (n an/lisis P-T es ne1esario 1o)%ro+ar la 1onsisten1ia de los datos de+ido a (e es %osi+le la e;isten1ia de errores de )edi1ión en el la+oratorio3 Esta re'isión 1onsiste en la ela+ora1ión de %r(e+as& entre ellas est/n el 15e(eo de la te)%erat(ra de la %r(e+a ,1o)%ro+ar (e las 1ondi1iones de P * T del se%arador al )o)ento de la to)a de la )(estra de gas sean ig(ales a las del )o)ento de la to)a de la )(estra de lí(ido.& %r(e+a de densidad , la densidad del %etróleo sat(rado 1on gas a la %resión de +(r+(4eo en la li+era1ión di6eren1ial de+e ser ig(al a la 1al1(lada a %artir de los datos de las %r(e+as de se%aradores.& %r(e+a de la linealidad de la 6(n1ión Y antes )en1ionada ,esta 6(n1ión de+e ser (na línea re1ta si el 1r(do tiene %o1a 1antidad de 1o)%onentes no 5idro1ar+(ros * las )edi1iones de la+oratorios son %re1isas. * la de +alan1e de )ateriales ,1onsiste en 'eri>1ar si el s e;%eri)ental de la li+era1ión di6eren1ial es el )is)o al 1al1(lado %or +alan1e de )ateriales. El an/lisis P-T de (na )(estra es (na 5erra)ienta )(* i)%ortante *a (e %ro%or1iona in6or)a1ión 1o)o el 1o)%orta)iento %9' de (n *a1i)iento a te)%erat(ra 1onstante& deter)ina1ión del %(nto de ro1ío& 6a1tores de 1o)%resi+ilidad del gas 1ondensado %rod(1ido * la )e@1la re)anente en la 1elda& el an/lisis de la 1o)%osi1ión de los 8(idos se%arados * del *a1i)iento& o%ti)i@a1ión de %resiones de se%ara1ión instant/nea gas9 lí(ido de %r(e+a de se%aradores& entre otras3 No o+stante& se de+e to)ar en 1(enta (e e;isten 1iertas li)ita1iones de las %r(e+as de la+oratorio 1o)o to)ar (na )(estra re%resentati'a del 8(ido original del *a1i)iento o 1al1(lar e;%eri)ental)ente el e6e1to de la %resión * te)%erat(ra so+re las %ro%iedades de las 6ases a +a4as %resiones a las 1(ales tra+a4an los se%aradores3 Pero a %esar de esto el est(dio P-T es %ri)ordial a la 5ora de reali@ar di'ersos 1/l1(los& entre ellos se %(ede )en1ionar< est(dios de +alan1e de )ateriales 1o)%osi1ional& 1/l1(lo de las 1onstantes de e(ili+rio sie)%re * 1(ando se 1ono@1an las 1o)%osi1iones de las 6ases gas * lí(ida& si)(la1ión 1o)%osi1ional de *a1i)ientos * dise?o ó%ti)o de siste)as de se%ara1ión s(%er>1ial %ara o+tener el )/;i)o rendi)iento de 1r(do3 *.-C+,CLSI+,ES:

F3#3 Los an/lisis P-T son (n 1on4(nto de %r(e+as (e se 5a1en en el la+oratorio a di6erentes %resiones& 'ol)enes * te)%erat(ras %ara deter)inar (nas 1iertas %ro%iedades de los 8(idos de (n *a1i)iento %etrolí6ero3

F3"3 Li+era1ión Di6eren1ial +/si1a)ente la 1o)%osi1ión total del siste)a 'aría d(rante el %ro1eso& el gas li+erado se se%ara total o %ar1ial)ente del 1onta1to 1on el 1ondensado retrogrado3 F3B3Li+era1ión Instant/nea signi>1a (e el gas li+erado %er)ane1e en 1onta1to 1on el lí(ido& es de1ir& la 1o)%osi1ión total del siste)a %er)ane1e 1onstante d(rante el agota)iento de %resión3 .-BIBLI+/RA0A:

e1(%erado de< 5tt%