PVT- Recombinación de muestr muestras as de liquido y gas
Jorge Enrique Niño Santos
Agenda
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OBJETIVOS Introducción Muestreo de hidrocarburos Análisis PVT Recombinación de muestras Conclusiones Bibliografía
Agenda
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OBJETIVOS Introducción Muestreo de hidrocarburos Análisis PVT Recombinación de muestras Conclusiones Bibliografía
OBJETIVOS General •
Describir los procedimientos de muestreo muestreo de fluidos y recombinación de muestras de líquido y gas, así como cada uno de los equipos utilizados en los procedimientos. procedimientos.
Específicos •
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Establecer y describir el proceso de muestreo de fondo y superficie. Obtener propiedades PVT confiables de los fluidos de yacimiento yacimiento para desarrollar un plan de trabajo eficiente.
Introducción
Muestra Representativa T=cte Presión Composición
Muestreo de Hidrocarburos
Propósito del muestreo
Planteamiento del desarrollo y explotación del campo
Calculo de reservas
Valor económico del fluido
Estimación del impacto ambiental
Selección del tipo de muestreo Volumen de la muestra requerido Tipo de equipo de separación en superficie
Grado de depleción del yacimiento
parámetros Condiciones mecánicas de acceso al pozo
Tipo de fluido a ser muestreado Nivel de precisión de resultados
Muestreo de Hidrocarburos ¿ Cuales son los tipos de muestreos?
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De Fondo o Subsuelo:
Consiste en recoger muestras de fluido de yacimiento, dentro del pozo, en un punto cercano a la cara de la formación , mediante un equipo especializado bajado al pozo por una unidad Wireline
Fuente: lacomunidadpetrolera.com
Muestreo de Hidrocarburos •
De Fondo o Subsuelo: ¿Cuando es apropiada esta técnica?
La muestra es relativamente pequeña
Pwf > Pb
Utilizados para Yacimientos de aceite negro y volátil
Muestreo de Hidrocarburos •
De superficie:
El método de muestreo de superficie consiste en tomar muestras del separador de aceite y gas . El fluido se reconstituye en el laboratorio mediante la recombinación del l aceite y gas para obtener una muestra representativa del fluido del yacimiento
Separador Primario
GAS
B
Separador Secundario GAS
D
A
Stock Tank GAS DE TANQUE
Corriente de Pozo
F
C ACEITE
E ACEITE
Fuente Fluid Sampling and Analysis-DBR
ACEITE RESIDUAL
Muestreo de Hidrocarburos •
De superficie: ¿Cuando es apropiada esta técnica?
La muestra es relativamente grande
Pwf > Psat
Utilizados para yacimientos de aceite volátil y gas condensado
Muestreo de Hidrocarburos HERRAMIENTAS PARA MUESTREO EN SUPERFICIE DE GAS
O D A U C A V E O R D N I L I C L E D O D O T É M
Schlumberger
Muestreo de Hidrocarburos
O D A Z A L P S E D O D I U Q I L E D O D O T É M
Schlumberger
Muestreo de hidrocarburos Ventajas
Desventajas
Fugas en la cámara de muestreo, los componentes livianos son propensos a liberarse y debido a esto hay cambio en la composición del fluido. Contaminación con aditivos del lodo. El volumen de la muestra es pequeño El muestreador corre el riesgo de quedarse atascado en el pozo.
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Puede mantener la presión total sobre la muestra. Elimina errores potenciales en recombinación, que es requerida en muestreo de superficie. Recolectar la muestra directamente
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Muestreo de fondo
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Muestreo de superficie • •
Operación sencilla y rápida, menos riesgo de problemas mecánicos. Facilidad de obtener las muestras y de recolectar grandes volúmenes de muestra. El costo de recolección es menor. No hay interrupción de la producción durante el periodo de prueba.
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Los resultados PVT dependen totalmente del GOR medida en el separador. Existe alto riesgo de contaminación en el muestreo en los separadores, también hay riesgo de contaminación asociada a los químicos agregados para prevenir la formación de hidratos y de espumas. Algunas veces no se tiene o es muy difícil lograr la estabilidad de flujo.
Análisis PVT
Análisis PVT Composición del gas y aceite
Viscosidad del gas y del aceite,
Coeficiente de expansión térmica,
Factor volumétrico de formación del aceite, Bo
PROPIEDADES OBTENIDAS POR PVT
Relación gas en solución, Rs
Coeficiente de compresibilidad isotérmica, Co
Densidad del gas y del aceite, Factor volumétrico de formación del gas, z
ρg y ρo
Análisis PVT
Una vez el fluido se encuentre en condiciones iniciales, se reduce la presión en la celda registrando el volumen ocupado por el fluido en cada intervalo de presión
RESULTADO Presión de Saturación Densidad del fluido monofásico Factores de compresibilidad Compresibilidad de un fluido monofásico •
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Análisis PVT Se busca es reproducir de la manera más fiel posible las caídas de presión dentro del yacimiento y cómo esto afecta a la composición del fluido sometido a tales presiones.
RESULTADO Factores de compresibilidad Bifásicos Factores de compresibilidad Composición Factor de Recobro •
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Análisis PVT
Con ésta prueba se pretende simular el agotamiento del yacimiento desde la presión de saturación hasta la presión atmosférica. Para esto, se disminuye la presión en la celda y todo el gas liberado es extraído
RESULTADO •
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Solubilidad del gas en el petróleo Factores Volumétricos de formación del aceite y del gas Densidad del aceite Composición en función de la presión Factores de compresibilidad Gravedad específica del gas
Recombinación de Muestras Es un método de muestreo en superficie consiste básicamente en tomar muestras de gas y aceite en el separador con unas medidas lo más aproximadas posibles de las tasas de flujo. El fluido del yacimiento se reconstruye en el laboratorio por recombinación del gas y el aceite a una relación volumétrica, Presión y Temperatura en una celda de recombinación
Determinar el GOR de separador
Análisis composicional
Determinar la Gravedad API
Determinación del contenido de agua y sedimentos (BSW)
Hidrómetro
Recombinación de Muestras
Recombinación de Muestras La Presión de burbuja se puede determinar mediante correlaciones a temperatura de laboratorio
Parámetro
Rango
Pb
130 a 7000 psi
T
100 a 258 ºF
GOR
API < 30
API > 30
a
0.0362
0.178
b
1.937
1.870
c
25.240
23.310
Paráme tro
Rango
Pb
API < 30
API > 30
T
a
0.0362
0.178
20 a 1425 SCF/STB
GOR
b
1.937
1.870
API
16.5 a 63.8 ºAPI
API
c
25.240
23.310
0.59 a 0.95
0.56 a 1.18
Equipo utilizado en la recombinación Válvulas
1 Gas de separador
Bomba Booste r
Bomba Auxiliar
1 2
4
Cilindro auxiliar para gas
3 Celda visual de Recomb. 650 c.c
Liquido del separador
Manómetros
5
5
Bomba Auxiliar
5 Bomba Principal 3
2
4
5
Recombinación de Muestras PROCEDIMIENTO: 1. Llenar con mercurio completamente el cilindro auxiliar para gas. 2. Gas Hg
Gas Bomba Booster
Cilindro muestreo
Bomba auxiliar
Cilindro auxiliar
Elevar su presión al valor de presión del gas del cilindro de muestreo. 3. Registrar la lectura de la bomba. 4. Hacer vacío en la línea que comunica el cilindro auxiliar y el cilindro de muestreo de gas. 5. Abrir las válvulas superiores de los cilindros de muestreo y auxiliar.
Recombinación de Muestras PROCEDIMIENTO: 6. Comprimir el gas dentro del cilindro auxiliar a la presión deseada por medio de la bomba booster. Gas
7.Cerrar las válvulas de los cilindros.
Hg
Gas
Hg
Bomba Booster
Cilindro
8.Desconectar la bomba booster y el cilindro de muestreo.
muestreo
Bomba auxiliar
Cilindro auxiliar
Recombinación de Muestras Presión de recombinación
PROCEDIMIENTO: 9.Abrir la válvula inferior del cilindro auxiliar para gas y verificar la presión de recombinación.
Presión de recombinación
Cilindro Gas Auxiliar para gas
Celda Visual
separador
Hg Bomba Auxiliar
10.Llenar completamente la celda visual con mercurio y verificar que Líquido del no existan fugas. 11.Elevar la presión en la celda a la presión de recombinación.
Bomba Principal
Recombinación de Muestras PROCEDIMIENTO: V
12.Conectar el cilindro auxiliar para gas por la válvula superior con la válvula de tope de la celda visual . 13.Realizar vacío en la línea 14.Abrir la válvula superior del cilindro auxiliar para gas y llenar la línea de manteniendo Bomba Auxiliar
Cilindro Gas Auxiliar para gas
Celda Celda Visual Visual
Hg
Bomba Principal
Recombinación de Muestras 15.Abrir la válvula de tope de la celda y transferir el volumen de gas para la recombinación principal y auxiliar.
16.Cerrar las válvulas de tope de la celda y también la superior e inferior del cilindro auxiliar para el gas.
17.Abrir la válvula inferior del cilindro de muestreo para comunicar el crudo con la bomba manual auxiliar.
V
OIL Cilindro Gas Auxiliar para gas
Hg Hg
Bomba Auxiliar
GAS Celda Visual Celda Visual
Presión de recombinación
Hg
Bomba Auxiliar Bomba Principal
Recombinación de Muestras PROCEDIMIENTO: 18.Conectar el cilindro de muestreo por medio de una línea de acero.
OIL Presión de recombinación
GAS 19.Transferir hacia la celda en volumen máximo de 70% el crudo separador calculado para recombinación, de la misma que transfirió el gas.
un de la se
Celda Visual Celda OIL Visual
Hg Hg
Bomba Auxiliar Bomba Principal
Recombinación de Muestras 20.Cerrar las válvulas de tope de la celda y el cilindro.
21.Realizar agitación a la celda hasta tener equilibrio a la presión de recombinación.
22.Determinar la relación gaspetróleo de la muestra en la celda.
SI GOR MEDIDO > GOR CAMPO
OIL GAS Celda Visual Celda OIL Visual
Hg
Presión de recombinación
Bomba Auxiliar Bomba Principal
Inicia la inyección de crudo de separador hacia la celda en pequeños intervalos (de 20 a 30 c.c.), agitar de nuevo la muestra y chequear hasta obtener el GOR para asegurar que la muestra es representativa del flujo de yacimiento.
Finalmente… •
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Una vez se tiene recombinada la muestra, se toma un pequeño volumen y se le realiza una liberación instantánea con el objetivo de medir separadamente el GOR de laboratorio que de haber sido recombinada en las proporciones correctas, debe ser similar al GOR de campo. También se mide la composición del gas y del líquido que quedan de la liberación instantánea para determinar la composición del fluido del yacimiento
YACIMIENTOS SUBSATURADOS YACIMIENTOS SATURADOS
El parámetro objetivo de la Recombinación es la Relación Gas/Aceite (GOR). El parámetro determinante es la Presión de Saturación del fluido
CONCLUSIONES •
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La selección de una técnica apropiada de muestreo estará basada generalmente en factores como el costo total del muestreo, las facilidades de superficie que están disponibles, los volúmenes de fluido requeridos y el tipo de yacimiento que va a ser muestreado. Un buen acondicionamiento del pozo se ve reflejado en gran parte en la representatividad de la muestra Los datos PVT se necesitan para ayudar a describir el yacimiento, predecir el comportamiento de los fluidos, asistir en la planeación del desarrollo, cuantificar el impacto ambiental y evaluar el potencial económico. La información obtenida en estos estudios, es vital para la evaluación de reservas, el desarrollo óptimo de un plan de recobro y para determinar la cantidad y calidad de los fluidos producidos.
Bibliografía •
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Palacio Olivares, Carlos Andrés. ‘Informe PVT-Recombinación de muestras de líquido y gas’. Universidad Industrial de Santander, 2008. Norma API RP44. Ing. Pérez, Julio Cesar. ‘Apuntes, Propiedades de los fluidos de yacimiento’. Universidad Industrial de Santander, 2012 Sampling Petroleum Reservoir Fluids; API Recommended practice; Second Edition, april 2003. http://www.slb.com/services/characterization/testing/reservoir _sampling.aspx
