Variables Del Flujo Multifasico

VARIABLES DEL FLUJO MULTIFASICO FACTOR VOLUMETRICO DEL PETROLEO

El factor volumétrico del petróleo o factor volumétrico del fluido de la formación, abreviado FVF y símbolo Bo, puede definirse, a cualquier presión, como el volumen en barriles que un barril en condiciones estándar ocupa en la formación (yacimiento), es decir, a la temperatura del yacimiento y con el gas disuelto que puede retener el petróleo a esa presión. Debido a que la temperatura y el gas disuelto aumentan el volumen del petróleo fiscal, este factor será siempre mayor que la unidad. Cuando todo el gas presente esta disuelto en el petroelo, es decir, a la presión del punto de burbujeo, un aumento adicional en la presión reduce el volumen en proporción de la comprensibilidad del líquido. Como ya se mención anteriormente, los factores volumétricos dependen del proceso de liberación del gas, el cual será estudiado en el tema de datos PVT. Factor volumétrico total, de dos fases o bifásico, Bt, definido como el volumen en barriles que ocupa un barril fiscal junto con su volumen inicial de gas disuelto a cualquier presión y temperatura. En otras palabras, incluye el volumen liquido Bo, mas el volumen de la diferencia entre la razón gas petróleo inicial, Rsi, y la razón gas petróleo a la presión especificada, Rs. Si el factor volumétrico del gas es Bg en barriles por pie cúbicos estándar de gas en solución, el factor volumétrico total será: Bt =Bo + Bg (Rsi-Rs) 

Gas en solución (Rs), es simplemente la cantidad de pies cúbicos estándar de gas que se podrán disolver en un barril normal de crudo a una presión y temperatura dada. Se puede obtener una grafica del Rs contra la presión en el yacimiento, resultando un comportamiento similar al siguiente:

Lógicamente el valor inicial, y también el mayor de Rs, es el que está a condiciones de presiones por encima de la presión de burbujeo y además es constante en todo este rango de presiones porque el gas no se ha separado de la solución con el petróleo. Una vez alcanzado el punto de presión de burbujeo y su siguiente disminución del valor de la presión resulta entonces en una disminución también del Rs.

TENSION SUPERFICIAL

tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su 1 superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el  zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido. Otra posible definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que

tiende a contraer dicha superficie.Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido, son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial. se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el e xterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas.

Métodos estáticos: la superficie se mantiene con el tiempo. 1) Método del anillo de Noüy. Calcula la F necesaria para separar de la superficie del líquido un anillo. F= 4πR (siendo R el promedio del radio externo e interno del anillo 2) Método del platillo de Wilhelmy. Medida de la F para separar la superficie de una delgada placa de vidrio. Precisión de 0,1%

- Métodos dinámicos: la superficie se forma o renueva continuamente. 1) Tensiómetro. En un líquido a T cte se introduce un capilar de radio R conectado a un manómetro. Al introducir gas se va formando una burbuja de radio r a medida que aumenta la P en el manómetro. Al crecer r disminuye hasta un mínimo, r=R y después vuelve a aumentar. También se puede medir con un estalagmómetro.

ANGULO DE CONTACTO CON LA PARED Si usted ha examinado atentamente la superficie del agua en un recipiente de vidrio, es posible que haya observado que la superficie del líquido cerca de las paredes del vidrio se curva hacia arriba si se ve desde el centro hacia el borde, como se ilustra en la figura siguiente:

En el caso del agua, la fuerza de

φ

adherencia es mayor que la fuerza de cohesión. La superficie de agua se curva hacia arriba en el recipiente de vidrio.

A ua

Vidrio

Sin embargo se pone mercurio en un recipiente de vidrio, la superficie del metal se curva hacia abajo como se en la figura siguiente:

En el caso del mercurio, la fuerza de adherencia es menor que la fuerza de cohesión. La superficie

φ

Mercurio

de mercurio se curva hacia abajo Vidrio

en un recipiente de vidrio.

Estos efectos de superficie se pueden explicar si se consideran las fuerzas entre moléculas. En particular debemos considerar las fuerzas que las moléculas del líquido ejercen entre ellas y las fuerzas que las moléculas de la superficie del vidrio ejercen sobre las del líquido. En términos generales, las fuerzas entre moléculas semejantes, por ejemplo las fuerzas entre moléculas de agua se llaman fuerzas de cohesión y las fuerzas entre moléculas diferentes, por ejemplo las ejercidas por vidrio sobre agua, se llaman fuerzas de adherencia.

El agua tiende a adherirse a las paredes del vidrio porque las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido y las moléculas del vidrio son mayores que las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido. En efecto, estas últimas se adhieren a la superficie del vidrio en lugar de

caer en el volumen del líquido. Cuando prevalece esta situación, se dice que el líquido “moja” la superficie del vidrio. La superficie del mercurio se curva hacia abajo, cerca de las paredes del recipiente, porque las fuerzas de cohesión entre los átomos de mercurio son mayores que la fuerza de adhesión entre mercurio y vidrio. Esto es un átomo de mercurio cerca de la superficie es atraído con más fuerza hacia otros átomos de mercurio que hacia la superficie del vidrio; por lo tanto, el mercurio “no moja” la superficie del vidr io. El ángulo φ entre la superficie sólida y una recta trazada tangente al líquido en la superficie se denomina ángulo de contacto. De las figuras anteriores, note que φ, es menor a 90°

para cualquier sustancia en la que las fuerzas de adherencia sean más fuertes que las fuerzas de cohesión y mayor a 90° si predominan las fuerzas de cohesión. Por ejemplo si una gota de agua se coloca sobre parafina, el ángulo de contacto es de aproximadamente de 107°, como se ve en la figura siguiente. Si al agua se agregan ciertos productos químicos, llamados agentes humectantes o detergentes, el ángulo se hace menor a 90°.

Gota de Gota de

agua

φ

agua

φ

Parafina Superficie de sólido

Agregar estas sustancias al agua es útil cuando se desea asegurar que el agua haga íntimo contacto con una superficie y la penetre. Por esta razón se agregan detergentes al agua para lavar ropa y trastes. Por otra parte con frecuencia es necesario evitar que el agua haga íntimo contacto con una superficie, como ocurre con la ropa impermeable. La ropa se rocía con con un agente impermeabilizante, que cambia φ de menos de 90° a más de 90°. En esta forma , el agua forma

gotas en la superficie y no penetra fácilmente en la ropa.

PATRONES DEL FLUJO MULTIFASICO PATRONES DE FLUJO Puede verse afectado por: Gasto de crudo Expansión del gas Geometría de la línea (diámetro y ángulo de inclinación) Propiedades de los fluidos transportados (viscosidad, densidad relativa del crudo, tensión superficial

PATRONES DE FLUJO EN TUBERIAS HORIZONTALES



ONDULADO FLUJO SEGREGADO ANULAR ESTRATIFICADO



FLUJO INTERMITENTE



TAPON BACHE



FLUJO DISTRIBUIDO



BURBUJA NIEBLA

BIBLIOGRAFIA http://www.slideshare.net/daviddesing/modelos-de-flujo-multifasico http://yacimientos-de-gas-condensado.lacomunidadpetrolera.com/2008/09/parmetros-pvt-deyacimientos-de-gas-y.html http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_superficial http://www.buenastareas.com/ensayos/Flujo-Multif%C3%A1sico/3416071.html