UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERA DEL PETROLEO Y PETROQIMICA

SECCION DE POS GRADO

INFORME IV

INGENIERIA DE RESERVORIOS APLICADA

DOCENTE : M. sC. Alexei Huerta Quionez ESTUDIANTE : Rojas Linares, Edito Luis

LIMA PER

2012

PROBLEMAS POR RESOLVER. PROBLEMA 1. Una muestra de Gas Natural presenta la siguiente composicin.

Componente Yi C1 0.71 C2 0.15 C3 0.09

n - C4 0.05 Calcular: a.- Peso Molecular Promedio y Gravedad Especfica b.- Factor de Comprensibilidad @170 F y 2500 Psi c.- Densidad en Lb/ft @ 170 F y 2500 Psi. PROBLEMA 2 . Se dispone de una muestra de gas cuya gravedad especfica es 0.9, y contiene 2% de N2, 4% de CO2 y 6% de H2S. Estimar la viscosidad @ 7000 Psi y 220 F. PROBLEMA 3. Se ha obtenido los sgtes resultados de un anlisis PVT a 200 F

Presin (psi) 4000 3000 2500 2000 1500 Volumen(ml) 404 408 410 430 450

a) Estimar el punto de burbuja.

EI sistema es recomprimido, expandido a 2000 psi y el gas libre es removido a presin constante, y medido por expansin a 1 atmosfera. Volumen de Liquido: 388 ml. Volumen de gas (expandido a 1atm., 60 F): 5.275 l =5275 ml Luego la presin es reducida a 14,7 psi y la temperatura a 60F Volumen de lquido residual : 295 ml Volumen de gas (medido a 1 atm, y 60 F ) : 21 I = 21000 ml

b) Estimar las siguientes propiedades PVT. b.1) Compresibilidad del petrleo (Co) y factor de volumen de formacin (Bo) a 3000 psi b.2) Bo , Bt Y Rs a 2500 y 2000 psia. b.3) Bg y Z a 2000psia.

D E S A R R O L L O D E L O S P R O B L E M A S

Problema 1

Componente Yi M (lb/lb-mol) Yi x M Tcri (R) Yi*Tcri Pcri (Psi) Yi*PcriC1 0.71 16.0430 11.391 343.333 243.766 666.40 473.14C2 0.15 30.0700 4.511 549.92 82.488 706.50 105.98C3 0.09 44.0970 3.969 666.06 59.945 616.00 55.44

n - C4 0.05 58.1230 2.906 765.62 38.281 550.60 27.53

Ma= 22.776 Tpc= 424.5 Ppc= 662.1 (lb/lb-mol) (R) (Psi)

Definiendo a la Masa Aparente con la sgte ecuacin

Ma = 22.776 (lb/lb-mol)

Determinando la Gravedad Especifica con la sgte ecuacin

Donde :

M air = 28.96 (masa molecular aparente) = lb/lb-mol

Yg = 0.785

Determinando el Factor de Comprensibilidad a @ 2500 Psi y 170 F con la sgte ecuacin

Si P = 2500 ( Psi ) Pabs = 2514.7 ( Psi )

Para nuestro caso trabajaremos con P

Presin seudo reducida c critica

Ppr = 3.776

Si T = 170 (F) Transformar a (R) para aplicar en la Ec.

donde T = 630 ( R ) Temperatura seudo reducida critica

Tpr = 1.484

1

*i

MiyiMa

airMMaYg

PpcPPpr

TpcTTpr

CORRELACIONANDO CON EL GRAFICO I

Presiones Pseudo reducidas y Temperaturas Pseudo reducidas, obtenemos

Z = 0.767 Factor de Comprensibilidad (Z)

Calculando la Densidad con relacin al Factor de comprensibilidad (z)

Donde R = 10.73 psi ft/lb-mole R

= 10.982 lb/ft

Calculando la Densidad como un gas ideal

= 8.423 lb/ft

))()(())((

TRzMaPg

g

))(())((

TRMaPg

g

PROBLEMA 2

Para calcular la viscosidad utilizamos la sgte. Ecuacin

donde: u1 = viscosidad corregida del gas, a 1 presin atmosfrica y T de reservorio, cp (u1) incorregida =viscosidad incorregida del gas, cp (u)N2 = viscosidad corregida del N2 (u)CO2 = viscosidad corregida del CO2 (u)H2S= viscosidad corregida del H2S

Datas del Problema

P = 7000 Psi T = 220 (F)

Gravedad Esp. 0.900

M. aparente aire = 28.96 lb/lb-mol Constante

DATOS CON IMPUREZAS

Componente Yi (%) CO2 4.00 N2 2.00

H2S 6.00

Determinando la Densidad Aparente del Aire .

aire G.N. = Gr-Sp * M. aparent. aire

aire G.N. = 26.064 lb/lb-mol

Correlacionando con la Tabla de Carr- Kobayashi, obtenemos los sgtes resultados.

(u1) G.N. (sin impurezas) = 0.01180 cp(u)N2 , corregida = 0.00020 cp(u)CO2 , corregida = 0.00030 cp(u)H2S , corregida = 0.00020 cp

Aplicando la Ecuacin General :

u1 G.N.(con impurezas) = 0.0125 cp ( 1atm, T F )

SHCONdincorrecte 222 )()()()1(1

Finalmente correlacionamos en el grfico de Carr et. Al y determinamos Presin seudo critica y Temperatura seudo critica

Ppc = 635 Grafico 2 Tpc = 425 ( R )

Aplicando la sgte. ecuacin. Donde P = 7000 Psi Pabs = 7015 Psi

T = 680 R

Para nuestro caso en la ecuacin, utilizaremos el Valor ( P )

Determinando la Presin sesudo reducida critica y Temperatura seudo reducida critica

Ppr = 11.024 Tpr = 1.600

Aplicando la correlacin determinamos: Grafico 3

El ratio de Viscosidad (u/u1) = 2.9 Calculando la viscosidad a condiciones de Reservorio con la Ec. Sgte.

(P, T ) = 0.0363 cp

)1

(*1

PpcPPpr

TpcTTpr

CORRELACIONES UTILIZADAS

Grafico 1

Grafico 2

Grafico 3

PROBLEMA 3 .

Se ha obtenido los siguientes resultados de un anlisis PVT a 200 F

Presin (psi) 4000 3000 2500 2000 1500 Volumen(ml) 404 408 410 430 450

a) Estimar el punto de burbuja.

EI sistema es recomprimido, expandido a 2000 psi y el gas libre es removido a presin constante, y medido por expansin a 1 atmosfera. Volumen de Liquido: 388 ml. Volumen de gas (expandido a 1atm., 60 F): 5.275 l =5275 ml Luego la presin es reducida a 14,7 psi y la temperatura a 60F Volumen de lquido residual : 295 ml Volumen de gas (medido a 1 atm, y 60 F ) : 21 I = 21000 ml

b) Estimar las siguientes propiedades PVT. b.1) Compresibilidad del petrleo (Co) y factor de volumen de formacin (Bo) a 3000 psi. b.2) Bo , Bt Y Rs a 2500 y 2000 psia. b.3) Bg y Z a 2000psia.

DESARROLLO

Para estimar el Pb, realizamos el sgte grafico.de las datas.

GRAFICO I

PRESION VS VOLUMEN

Comentarios: del grafico N 1 podemos notar que la presin de burbuja estimada ,es de 2500 psi, debido a que se observa el cambio de la presin y volumen notable, se incrementa a medida que la presin decrece.

b.1) Compresibilidad del petrleo Co: est relacionado al cambio volumtrico respecto a la presin por unidad de volumen:

)(*)1()(PV

VPsinCo

Reemplazando sus valores en la ecuacin obtenemos:

Co (3000 psi ) = - (1/408)*[(408-404)/(3000-4000)] = 9.80392 E-06 Psi

Co (2500 psi ) = - (1/410)*[(410-408)/(2500-3000)] = 9.75610 E-06 Psi

Co (2000 psi ) = - (1/430)*[(430-410)/(2000-2500)] = 9.30233 E-06 Psi

Factor de volumen de formacin del petrleo: Bo

erficieenPetroleodeVolumenreservorioelenPetroleodeVolumenSTBBblBo

sup)/(

Bo ( n psi ) = 338 / 295 = 1.145763 Bo ( 3000 psi ) = 408 / 295 = 1.383051 Bo ( 2500 psi ) = 410 / 295 =1.389831 Bo ( 2000 psi ) = 430 / 295 = 1.457627 Razn de solubilidad: Rs

erficieenPetroleodeVolumenerficieendisueltogasdeVolumenSTBSCFRs

supsup)/(

Rs (2500 psi ) = (21000+5275) / (295 * 5.615 ft3 / Bbl ) = 500.116 SCF/STB

Rs (2000 psi ) = (21000) / (295 * 5.615 ft3 / Bbl ) = 399.712 SCF/STB

Factor de volumen de formacin total : ( Bt )

gRsRsboSTBBblBt *)()/( Reemplazando en sus unidades tenemos: Bt (2500 psi ) = 1.3898+(500-500)*(0.0008372 / 5.615) = 1.3898 Bbl/SCF Bt (2000 psi ) = 1.4576+(500-400)*(0.001598 / 5.615) = 1.4862 Bbl/SCF

Factor de volume de formacin del gas (Bg): Aplicando la razn tenemos los sgte.

erficieenGasdeVolumenreservorioelenGasdeVolumenBg

sup

Bg (2000 psi ) = (430-388)ml / (5275+21000) ml = 1.598477 E-03 Calculando Z : con la sgte ecuacin.

)(*0283.0*

RTPgZ o

a condiciones de P = 2000 Psi y T = 200 F entonces reemplazando datos en la ecuacin tenemos los sgte. Z (2000 psi ) = 0.17116

GRAFICOS ADICIONALES

Comprensibilidad Vs Psi

TABLA RESUMEN DE DATAS CALCULADAS.

Co(3000) 9.80392E-06 psi Co(2500) 9.75610E-06 psi Co(2000) 9.30233E-05 psi

Bg(2000) 0.001598478 ft3/SCF Bg(2500) 0.000837298 ft3/SCF Z(2000) 0.171161542

Bo(3000) 1.383051 Bl/STB Bo(2500) 1.389831 Bl/STB Bo(2000) 1.457627 Bl/STB Rs(2500) 500.116 SCF/STB Rs(2000) 399.712 SCF/STB Bt(2500) 1.389831 Bl/STBBt(2000) 1.486210 Bl/STB