Villahermosa, Tabasco, México. Septiembre/2014
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE GUADALAJARA DIRECCIÓN DE INGENIERIA PETROLERA TEMAS SELECTOS DE INGENIERÍA PETROLERA
Dr. Álvaro Di Massimo Antonucci
7mo semestre
Integrantes del equipo: Gretta Denise Fortuna Ortíz Tania Estefanía Pérez López Liliana Vaca Alemán Carlos Adrián Martínez Almanza Edaly Villorín Galaviz Karla Farley Gutiérrez Patraca
Villahermosa, Tabasco, Tabasco, México Septiembre 2014
Yacimientos de Gas
Gases
Gases ideales o perfectos
Gases no ideales o reales
Yacimientos de Gas
Gases ideales o perfectos Tres condiciones definen el estado de un gas: • Temperatura Presión • Volumen • Boyle y Charles experimentaron con estas variables y encontraron la siguiente relación 1 1 1
=
2 2
• •
2
•
V1 y V2 en mismas unidades. P1 y P2 sean presiones absolutas. T1 y T2 sean temperaturas absolutas.
Yacimientos de Gas
Gases ideales o perfectos
Muchos gases cerca de la temperatura y presión atmosféricas se aproximan al comportamiento ideal. En pocas palabras, el gas perfecto o ideal se define como el gas cuyo volumen se reduce a la mitad cuando la presión se dobla y cuya presión se dobla si, manteniendo su volumen constante doblamos su temperatura absoluta.
Yacimientos de Gas
Gases no ideales o reales
Ingeniería petrolera Gas natural
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Si el volumen del gas se comprime a la mitad de su volumen original, la presión resultante será menor dos veces a la presión inicial.
Las moléculas se apartan entre sí por su constante movimiento cinético. Se atraen por fuerzas eléctricas existentes
Es decir, el gas es más compresible que el gas perfecto.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
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Al valor numérico que representa una medida de desviación del comportamiento ideal del gas, se denomina factor de supercompresibilidad o factor de compresibilidad. También llamado factor de desviación del gas y su símbolo es Z.
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Este factor adimensional varía por lo general entre 0.70 y 1.20.
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1.0 representa el comportamiento ideal.
La razón del volumen ocupado por un gas a determinadas presión y temperasturas al volumen que ocuparía una si fuese un gas ideal.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
La ley de los gases no ideales o reales es:
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
El factor de desviación del gas debe determinarse para cada gas y cada combinación de gases a condiciones de presión y temperaturas dadas, ya que varia: • •
Para cada gas o mezcla de gases. Para cada temperatura y presión del gas o mezcla de gases.
En caso de omitir el factor de desviación del gas en cálculos de yacimientos, pueden introducirse errores de hasta el 30%.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
Se muestran los factores de desviación para dos gases de pesos específicos 0.90 y 0.665. Las curvas muestran que los factores de desviación del gas descienden de un valor unitario a presiones bajas, a un mínimo cerca de 2500 psia. Aumentan de nuevo a la unidad cerca de 5000 psia y luego, a presiones mayores, aumentan por encima de la unidad.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
En el laboratorio en muestras de gas obtenidas en la superficie. Si existe líquido condensado en el lugar donde se obtiene la muestra, debe tenerse cuidado pata que represente el estado gaseoso a las condiciones del yacimiento. EL factor de desviación del gas disuelto se mide en muestras de gas provenientes de solución en el petróleo obtenidas durante el proceso de liberación.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
Por ejemplo, el volumen de una muestra del campo de gas Bell tiene un valor de 364.6 cm^2. a 213°F y 3250 psia, y un volumen de 70,860 centímetros cúbicos a 82 °F y 14.8 psia. Como:
Si no se mide el factor de desviación, lo podemos estimar a partir de su gravedad específica como se ve en la siguiente gráfica.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
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Este gráfico de correlación se usa para calcular la temperatura y presión seudocríticas.
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Cuando se conoce el contenido de dióxido de carbono, nitrógeno, sulfuro de hidrógeno, los valores críticos se corrigen para tales impurezas, luego se calcula la presión y temperatura seudorreducidas.
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El factor de desviación del gas se determina luego a partir de la presión y temperatura seudorreducidas por medio del gráfico de corrección siguiente,
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
Este método da buenos resultados si el gas contiene menos del 5 por ciento de impurezas y por lo menos 50% de metano por volumen.
Calcular Z del gas del campo Bell a partir de su gravedad específica.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
Solución
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
Presión y temperatura seudorreducidas
Z= 0.91
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
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El análisis se puede hacer más preciso si se cuenta con la composición del gas.
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En este método se asume que cada componente a su porcentaje de volumen en el gas y la presión y temperatura criticas, respectivamente, de dicho componente.
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La siguiente tabla muestra las presiones y temperaturas criticas de varios compuestos de hidrocarburos y otros compuestos comúnmente encontrados en los gases naturales.
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
Solución: Para el campo Bell, el factor de desviación es:
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
La gravedad específica se puede obtener a partir de la suma total de la columna 6, o sea el peso molecular promedio del gas. Luego,
La suma totales de las columnas 7 y 8 corresponden a la presión y temperatura seudocríticas. Por lo tanto, la presión y temp. A 3250 psia y 213 °F son:
Yacimientos de Gas
Factor de desviación Z
En el gráfico de correlación obtenemos que Z del gas es:
Z=0.91
Yacimientos de Gas
Yacimientos de Gas
Campo Bell con 3250 psia 213 °F Z=0.91
Por consiguiente, en 1000 p^3 de volumen poroso en el yacimiento de gas Bell a 3260 psia contiene:
Yacimientos de Gas
Bibliografía Ingeniería aplicada de yacimientos petrolíferos B.C. Craft y M.F. Hawkins
