Integrantes del equipo: Erick Eric k Javier Acosta Pérez Enrique Cancino Baeza Daniel García Córdova Facilitador: Ing. Héctor José Garcés Muñoz
Gas Natural
Mezcla homogénea de hidrocarburos, en su mayoría livianos como el metano meta no y etano y en menores men ores proporciones propano butano butan o y otros otros hidrocarburos más pesados. Además contiene contiene impurezas impurezas como el H2S, N2, CO2, CO2, He y vapor de agua. agua.
Condiciones para Bg Va a obtener el factor Va factor volumétrico volumétrico de formación, formación, en dos caso: yacimien to de gas, que se supone que se 1. en un yacimiento produce es gas y yacimiento de petróleo, con con una presión 2. en un yacimiento inferior a la presión de burbujeo, burbuj eo, porque por encima de la presión de burbujeo no voy a tener gas.
Factor de volumen del gas, Bg
El factor de volumen del gas es definido def inido como el volumen volumen de gas a condiciones condiciones de yacimiento yacimiento requerido para producir un pie cubico estándar a condiciones de superficie. En otras palabras, es un parámetro p arámetro que relaciona relaciona el volumen volumen que ocupa un gas condiciones condiciones de presión y temperatura de yacimiento con el volumen que ocupa ocup a la misma masa de gas en superficie superfic ie a condiciones estándar (14,7 psia y 60ºF).
Calculando Bg
Se puede puede expresar como: V ol yacimi yac imiento ento (T yac , P yac ) Bg V olsuperficie (T sup , Psup ) Debemos recordar que el comportamiento de los gases es determinado por la ecuación de estado de los gases.
P V
n R T
Sin embargo embargo a condiciones condiciones de yacimiento, como son altas temperaturas y pr presiones, esiones, esta ecuación no no describe describe correctamente correctamente el comportamiento comportamie nto de los gases. Existen distintas distin tas ecuaciones que introducen factores y parámetros para corregir este comportamiento, una de las más sencillas sencil las es la que utilizan el factor de compresibilidad de los gases Z.
P V
Z n R T
; donde: P = presión del gas, psia V = volumen volumen que ocupa el gas, ft3 n = número de moles, lbmol R = constante universal, 10.73 psia*ft3/(lbmol*ºR) •
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Sin embargo todos los gases tienen el mismo factor de compresibilidad cuando se encuentran a iguales condiciones de presión reducida y temperatura reducida, por la tanto Z es una función de las propiedades reducidas de los gases. Z Pr T r
f ( Pr , T r ) P
Pc T
T c
; donde: P, T : presión y temperatura a la cual queremos determinar Pc, Tc Tc : presión pre sión y temperatura temperat ura crítica del gas puro •
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El gas natural es una mezcla mezcl a de varios componentes gaseosos, por lo cual no se puede tener valores de propiedades críticas para todas las mezclas existentes; pero es posible determinar parámetros que describan a la mezcla, considerando conside rando sus componentes componentes y las proporciones de ellos. Hablamos Hablam os entonces de propiedades pseudoreducidas y pseudocríticas. P pc yi Pc
P pr
P
P pc
T pc yi T c T pr
T
T pc
El gas natural está compuesto además de hidrocarburos gaseosos livianos de una serie de componentes hidrocarburos más pesados y en menores proporciones, por lo l o que se ven ven agrupados y denominados heptano plus (C7 +). Como se trata de otra mezcla gaseosa particular para cada caso, caso, sus propiedades críticas no son fijas, sino si no que dependen de la mezcla, principalmente del peso molecular y de la gravedad gravedad específica. específ ica. Los siguientes siguie ntes gráficos nos permiten perm iten hallar hallar tanto la presión presión como la temperatura crítica para el heptano he ptano plus.
Grafica de Wichert y Aziz para Є
Debemos tener tener en cuenta que el gas natural frecuentemente frecuentemente tiene en su composición composición una serie de elementos elemen tos no hidrocarburos o contaminantes (CO2, H2S), y es necesario necesar io corregir corregir el efecto que éstos tienen en el cálculo de las propiedades propiedades pseudocríticas. pseudocríticas. T ´ pc T pc P´ pc
P T ´ pc T pc y H 2 S (1 y H 2 S )
; donde Є es factor de ajuste de componentes no hidrocarburos
Grafica de Standing y Katz para Z Grafica para determinar valor de Z a partir de propiedades pseudoreducidas Nota: aquí ya se emplean la presión y temperatura corregidas de contaminantes
Ahora considerando considerando el gas como como un gas real para para el calculo de Bg, queda así: Z n R T B g
V y ac V sup
Z sup
Z T Psup P n R T sup Z sup T sup P Psup
Grafica del comportamiento de Bg
