correaciones para propiedades de los fluidos

7/21/2019 Correaciones Para Propiedades de Los Fluidos

1/13

Gas en Solucin del Petrleo (Rs)

1.- Definicin:

La razn gas disuelto o gas en solucin petrleo, solubilidad del gas en el

petrleo, o relacin gas petrleo RGP, en ingls GOR; se define como el nmero de

pies cbicos normales (PCN) de gas que pueden disolverse en un barril normal (BN)

de petrleo, cuando ambos son llevados a las condiciones de presin y temperatura

prevalecientes en el yacimiento.

2.- Factores que afectan la propiedad:

Presin: A mayor presin mayor solubilidad. Temperatura: A medida que aumenta la temperatura disminuye la solubilidad

del gas.

Gravedad API del petrleo: A presin y temperatura constante al aumentar lagravedad API mayor es la solubilidad del gas.

Composicin del gas: A medida que aumenta la gravedad del gas aumenta lasolubilidad del mismo.

Tipo de liberacin: La manera de separarse el gas del petrleo producediferentes valores de Rs; dicha separacin puede llevarse a cabo en dos

formas, instantnea o diferencial.

Durante la liberacin instantnea (flash), la composicin del sistema

no cambia, el gas permanece en contacto (equilibrio) con el petrleo hasta que

todo el gas se separe. Por ejemplo, la separacin gas-petrleo que ocurre en un

separador. En cambio, durante la liberacin diferencial (differential) en gas

liberado en cada disminucin de la presin se separa del petrleo y por ende la

composicin del sistema cambia.


2/13

2

3.- Correlacin de Glaso:

Rango de aplicacin:

Parmetros Rango

Pb 165-7142 lpca

TF 82275 F

API 22.3-48.1 API

g 0.650-1.276

Rs 90-2637 PCN/BN

2255,1

172,0

989,0

TyFRs APIg

donde,

5,0log3093,31811,148869,210 PF Rs: Razn gas disuelto - petrleo a P < Pb, PCN/BN.

P: Presin de inters, lpca.

Ty: Temperatura del yacimiento, F.

g: Gravedad especfica del gas (aire=1)

API: Gravedad del petrleo, API.

NOTA: Para presiones mayores a la de burbujeo (P > Pb), Rs = Rsb, por ello, se

utiliza Pb en la correlacin para P > Pb.


3/13

3

Para la aplicacin de esta correlacin, se deben seguir los siguientes pasos:

1. Introducir el valor de la presin, ya sea P o Pb segn el caso, en laecuacin F.

2. Calcular F.3. Introducir la gravedad especfica del gas g, la gravedad del petrleo API,

F y la temperatura Ty; en la correlacin Rs.

4. Calcular Rs.

Ejemplo:

Determinar la razn gas disuelto petrleo para la las presiones de 2.000 y4.000 lpca, dado los siguientes datos:

Pb = 2500 lpca.

Ty = 180F

API = 31API

g = 0,95

Para P =4.000 lpca P > Pb, entonces Rs = Rsb.

5,0log3093,31811,148869,210 PbF

90518,14

105,0

2500log3093,31811,148869,2

F

F


4/13

4

BNPCNRsbRs

RsbRs

560

180

31

90518,1495,0

2255.1

172,0

989,0

Para P =2.000 lpca P < Pb.

08324,12

105,0

2000log3093,31811,148869,2

F

F

BNPCN

Rs

Rs

433

180

3108324,1295,0

2255.1

172,0

989,0

Cuando la presin del yacimiento es mayor a la de burbujeo, se producir una

relacin constante gas disuelto-petrleo Rs; por efectos de la produccin dicha

presin disminuir progresivamente, por debajo de la presin de burbujeo Rs

comenzar a disminuir a consecuencia de la liberacin del gas.


5/13

5

Gas en Solucin del Agua (Rsw)

1.- Definicin:

La razn gas disuelto o gas en solucin agua o solubilidad del gas en el

agua, se define como el nmero de pies cbicos normales (PCN) de gas que pueden

disolverse en un barril normal (BN) de agua cuando ambos son llevados a las

condiciones de presin y temperatura prevalecientes en el yacimiento.

El agua en la cual estn disueltos los gases corresponde al agua de formacin.

sta, por lo general, contiene en su mayora hidrocarburos gaseosos disueltos, sin

embargo, otros gases tales como el dixido de carbono (CO2), nitrgeno (N2) y

sulfuro de hidrgeno (H2S) normalmente estn presentes.


La solubilidad de los gases previamente nombrados se ve afectada por lasalinidad del agua, la gravedad especfica, la presin y la temperatura.

Salinidad: A medida que aumenta la salinidad del agua de formacin lasolubilidad del los gases disminuye, por ello, la razn gas en solucin agua

disminuye.

Gravedad Especfica: La solubilidad del gas natural en el agua disminuye conun aumento de la gravedad especfica del gas.

Presin: Si se evala la variacin de Rsw en funcin de la presin cuando seconsidera una temperatura constante, se observa que la misma se incrementa

cuando hay mayor presin, es decir, son directamente proporcionales.


6/13

6

Temperatura: Cuando se evala el comportamiento de Rsw en funcin de latemperatura a presin constante se observa que dicha razn disminuye cuando

la temperatura aumenta, es decir, son inversamente proporcionales. Sin

embargo, a altas presiones la solubilidad alcanza un mnimo, y un aumento en

la temperatura aumenta la solubilidad.

3.- Correlacin de McCain:

McCain estableci una correlacin que ajusta las curvas de la figura anexada

dentro de un 5% para todo el rango de temperaturas y para presiones de 1.000 a10.000 lpca.


7/13

7

Rango de aplicacin:

Se recomienda no utilizar esta correlacin para presiones menores que1.000lpca.

La correlacin es la siguiente:

Rsw = ( A + B P + C P2 ) * Csal

donde,

A = 8,158396,12265*10-2 (Ty) + 1,91663*10-4 (Ty2)2,1654*10-7 (Ty3)

B = 1,01021*10-27,44241*10-5 (Ty) + 3,05553*10-7 (Ty2)2,94883*10-10 (Ty3)

C = [-9,02505 + 0,130237 (Ty) 8,53425*10-4(Ty2) + 2,34122*10-6(Ty3)

2,34049*10-9(Ty4)]*10-7

Csal: Factor de correlacin por salinidad. NaCl en porcentaje, 1% = 10.000ppm.

)0840655,0( 285854,010 NaClTyCsal

con P en lpca y T en F.


1. Introducir el valor de la temperatura del yacimiento al cual se le deseacalcular Rsw del agua de formacin en las ecuaciones de A, B y C.

2. Calcular los valores de A, B y C.3. Realizar la equivalencia pertinente para ppm de slidos disueltos en

porcentaje (1% = 10.000ppm).


8/13

8

4. Introducir los valores de la equivalencia calculada y la temperatura deyacimiento en la ecuacin de Csal.

5. Calcular Csal.6. Introducir los valores obtenidos en la correlacin Rsw (A, B, C y Csal).7. Introducir la presin de yacimiento correspondiente en la correlacin.8. Calcular la razn gas disueltoagua (Rsw).

Ejemplo:

Calcular la solubilidad del gas natural a una presin de 2.000lpca y

temperatura 150F en una salmuera, conteniendo 20.000ppm de slidos disueltos.

7

7-49-

36-24-

3-

310-27-5-2-

3-72-4-2

10*9900056,110*](150)10*2,34049-

(150)10*2,34122(150)10*8,53425-(150)0,130237[-9,02505C

10*4,8181974B

(150)10*2,94883-(150)10*3,05553(150)10*7,44241-10*1,01021B

55601,2

(150)10*2,1654-(150)10*1,91663(150)10*6,12265-8,15839A

C

A

%2000.10

%1000.20

ppmppmNaCl

9117,010 %2)150(0840655,0285854,0

Csal

Rsw = ( A + B P + C P2 ) * Csal

BNPCNRsw

Rsw

39,10

9117,0*)2000(10*9900056,1)2000(10*8181974,455601,2 273


9/13

9

Este valor indica que existen 10,39 pies cbicos normales de gases disueltos

en un barril normal de agua de formacin.

4.- Correlacin de Dodson y Standing:

Dodson y Standing utilizaron un gas natural de 0,655 de gravedad especfica y

midieron la solubilidad de ste en agua pura y salada.

La correlacin es la siguiente:

Rsw = ( A + B P + C P2 ) * SALCOR

donde,

NaCl)0,000173Ty-(0,0753-1SALCOR

(Ty)10*1,02-(Ty)10*3,910*8,75-C

(Ty)80,00000014Ty)0,0000526(-0,0107B

Ty)0,0000359(-)0,00345(Ty2,12A

11-9-7-

SALCOR: Concentracin de NaCl. Se encuentra en ppm y se divide entre 10.000

para las equivalencias pertinentes.


1. Introducir el valor de la temperatura del yacimiento al cual se le deseacalcular Rsw del agua de formacin en las ecuaciones de A, B y C.

2. Calcular los valores de A, B y C.3. Realizar la equivalencia pertinente para ppm de concentracin del NaCl.4. Introducir los valores de la equivalencia calculada y la temperatura de

yacimiento en la ecuacin de SALCOR.

5. Calcular SALCOR.


10/13

10

6. Introducir los valores obtenidos en la correlacin Rsw (A, B, C ySALCOR).

7. Introducir la presin de yacimiento correspondiente en la correlacin.8. Calcular la razn gas disueltoagua (Rsw).

Ejemplo:

Calcular la solubilidad del gas natural a una presin de 2.000lpca y

temperatura 150F en una salmuera, conteniendo 20.000ppm de slidos disueltos.

7-

11-9-7-

3-

10*-5,195C

(150)10*1,02-(150)10*3,910*8,75-C

10*14,6B

(150)80,00000014150)0,0000526(-0,0107B

82975,1A

150)0,0000359(-0)0,00345(152,12A

2

000.10

000.20

ppm

ppmNaCl

9013,0

21500,000173-0,0753-1SALCOR

SALCOR

Rsw = ( A + B P + C P2 ) * SALCOR

BNPCN10,84Rsw

0,9013*2.000*10*5,195-2.000*10*6,141,82975Rsw2-7-3

Este valor indica que existen 10,84 pies cbicos normales de gases disueltos

en un barril normal de agua de formacin.


11/13

11

Viscosidad del Agua (w)

1.- Definicin:

En trminos generales, la viscosidad se define como el grado de oposicin que

muestra un fluido a su flujo cuando se le aplica una fuerza.


La viscosidad del agua, medida en centiPoise (cP), depende de la presin,

temperatura y slidos disueltos:

Presin: La viscosidad del agua (w) es directamente proporcional a lapresin, es decir, un incremento de presin conduce a un aumento de la

viscosidad del agua.

Temperatura: La viscosidad del agua (w) es inversamente proporcional a latemperatura, es decir, un incremento de la temperatura provoca la disminucinde la viscosidad del agua.

Slidos disueltos: Al igual que con la presin, w es directamenteproporcional a la concentracin de slidos disueltos, por tanto, un aumento de

dicha concentracin conlleva a un incremento de la viscosidad del agua.


12/13

12

3.- Correlacin de Beggs & Brill:

Beggs y Brill presentaron en el ao de 1978 una ecuacin, que para aquel

entonces fue la ms sencilla en relacin a las existentes, la cual slo consideraba los

efectos por temperatura.

2-5-2 Ty10*1,982Ty10*1,479-1,003w exp

donde,T est en F.

w est en cP.

NOTA: El exp representa la funcin exponencial de base natural.


1. Introducir la temperatura del yacimiento en la correlacin.2. Calcular la viscosidad del agua de formacin, w.

Ejemplo:

Determinar la viscosidad de una salmuera considerando 20.000ppm de slidos

disueltos a una presin de 5000 lpca y una temperatura de 200F.

2-5-2 Ty10*1,982Ty10*1,479-1,003w exp

cPw 3128,0

exp2-5-2

20010*1,98220010*1,479-1,003w

El 0,3128cP representa la oposicin al flujo del agua de formacin en un

yacimiento a una temperatura de 200F.


13/13

13

BIBLIOGRAFA.

BNZER, Carlos. Correlaciones Numrica P.V.T. Universidad del Zulia,Instituto de Investigaciones Petroleras. 1996.

MANUCCI, Jess. Caracterizacin Fsica de Yacimientos. MannyronConsultores.

TAREK, Ahmed. Reservoir Engineering Handbook. Gulf ProfessionalPublishing. 2001

correaciones para propiedades de los fluidos

Documents