Introducción a La Termodinámica de Hidrocarburos.

TERMODINÁMICA DE HIDROCARBUROS DOCENTE: ING. María Carolina Ruiz Cañas ING. QUÍMICA, MSc (C)

Docente: María Carolina Ruiz Cañas

PROPÓSITO DEL CURSO • Exponer los conceptos básicos de la Termodinámica. • Estudiar el comportamiento de una sustancia pura y de mezclas de hidrocarburos. • Aplicar los principios de la primera y segunda ley de la termodinámica a la solución de problemas propios de la industria de los hidrocarburos. • Asimilar los conceptos termodinámicos mediante el uso de software comercial. Docente: María Carolina Ruiz Cañas

TERMODINÁMICA DE HIDROCARBUROS Docente: Ing. María Carolina Ruiz Cañas E-mail: [email protected], [email protected] Oficina: 131 Edif. Jorge Bautista Horario de Consulta: Docente: María Carolina Ruiz Cañas

CONTENIDO DE LA ASIGNATURA MODULO I: Comportamiento de fases MODULO II: Ecuaciones de Estado (EOS) MODULO III: Primera Ley de la Termodinámica MODULO IV: Segunda Ley de la Termodinámica


METODOLOGÍA DE LA ASIGNATURA • • • •

Clases magistrales. Talleres Revisiones bibliográficas Manejo de software de simulación de procesos: Aspen Hysys • Lectura de textos y artículos técnicos en inglés


EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA • • • • • •

Primer parcial = 20% Segundo parcial = 20% Tercer parcial = 20% Cuarto parcial = 20% Quices y talleres = 15% Asistencia = 5%


MÓDULO I: COMPORTAMIENTO DE FASES • • • •

Sustancias Puras Diagramas de fase para una sustancia pura Sistemas binarios Sistemas ternarios y multicomponentes


MÓDULO II: ECUACIONES DE ESTADO (EOS) • • • •

Gas ideal Mezcla de Gases Ideales Comportamiento de Gases Reales Ecuaciones de estado


MÓDULO III: PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA • • • • •

Postulados Tipo de Sistemas Variables de estado Calor – Trabajo Cambios de energía en sistemas abiertos y cerrados • Propiedades termodinámicas Docente: María Carolina Ruiz Cañas

MÓDULO IV: SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA • • • • • •

Postulados Entropía Ciclos termodinámicos Máquina térmica, refrigeradores, bombas Procesos reversibles Aplicaciones


CONTENIDO DEL CURSO MÓDULOS

ACTIVIDADES

FECHAS

HORAS

Miércoles 20 de Junio

2

Jueves: 21 de Junio

2

Sustancias puras Diagramas de Fase para una sustancia pura Comportamiento de fases

Sistemas binarios Sistemas ternarios y multicomponentes Clase 1: Repaso

2

Tercer Previo

Ecuaciones de Estado - EOS

Gas Ideal

Miercoles: 27 de Junio

2

Mezcla de Gases Ideales

Miercoles: 25 de Julio

2

Jueves: 26 de Julio

2

Miercoles: 1 de Agosto

2

Jueves: 2 de Agosto

2

Comportamiento de Gases Reales Ejercicios Segundo Previo


CONTENIDO DEL CURSO MÓDULOS

ACTIVIDADES Sistemas (abiertos - cerrados) Variables de estado Calor - Trabajo Cambios de energía en sistemas abiertos y Primera Ley de la Termodinámica cerrados Manejo de tablas y propiedades termodinámicas Ejercicios Primera Ley de la termodinámica Tercer Previo Segunda Ley de la termodinámica Entropía Ciclos termodinámicos Máquina térmica, refrigeradores, bombas Segunda Ley de la Termodinámica Procesos Reversibles Aplicaciones Ejercicios Cuarto Previo TOTAL


FECHAS Miercoles: 8 de Agosto Jueves: 9 de Agosto Miercoles: 15 de Agosto

HORAS 2 2 2

Jueves: 16 de Agosto

2

Miercoles: 22 de Agosto

2

Jueves: 23 de Agosto Miercoles: 29 de Agosto Jueves:30 de Agosto Miercoles: 5 de Septiembre Jueves: 6 de Septiembre Miercoles: 12 de Septiembre Jueves: 13 de Septiembre Miercoles: 19 de Septiembre Jueves: 20 de Septiembre Lunes: 1 de Octubre

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 46

TERMODINÁMICA DE HIDROCARBUROS MODULO I:COMPORTAMIENTO DE FASES (SUSTANCIA PURA) Docente: Ing. María Carolina Ruiz Cañas


DEFINICIÓN TERMODINÁMICA La termodinámica es la ciencia que estudia los cambios en los sistemas físicos en los que interviene el calor, el intercambio de energía en sus diversas formas, su interacción con los equipos, las propiedades de la materia y el uso racional de la energía.



COMPORTAMIENTO DE FASES

El principal interés en el estudio del comportamiento de fases, es determinar las condiciones de temperatura y presión para las cuales las diferentes fases pueden existir.


FASE Es un arreglo molecular distinto, homogéneo en todas partes y que se

separa de las demás por medio de superficies de frontera fácilmente identificables (límites). Hay tres fases principales: sólida, líquida y gaseosa.


Sustancia Pura •

Sustancia que tiene una composición química fija.

•

No puede separarse en otras sustancias por ningún medio físico.

•

La mezcla de diferentes elementos o compuestos químicos también es una sustancia pura, siempre que la mezcla sea homogénea.

•

La mezcla de dos o más fases de una sustancia pura sigue siendo una sustancia pura, siempre que la composición química de las fases sea la misma.


N2

Aire

El nitrógeno y el aire gaseoso son sustancias puras

Clasificación de las propiedades Físicas PROPIEDADES FÍSICAS

INTENSIVAS

EXTENSIVAS

Independientes de la cantidad de materia

Dependen de la cantidad de materia

Volumen específico

Punto de Fusión

Punto de ebullición

Densidad


Factor de compresibilidad

Masa

Volumen

Inercia

Fase de Una Sustancia Pura Sólido

Líquido Desorden; los grupos de moléculas o cluster presentan movimiento libre con relación a otros grupos, las moléculas están cerca.

Arreglo ordenado; Las moléculas están en posiciones fijas; las moléculas estás cerca la una de la otra.

Gas Total desorden; mucho espacio vacio; las moléculas tienen completa libertad de movimiento.


DIAGRAMA DE FASE P-T Fluido supercrítico

Curva de fusión

Presión

Pc Sólido

Punto crítico

Líquido

A temperatura constante: P > Pv, fase líquida sola. P = Pv, empieza a liberarse gas. P< Pv, solo existe la fase

Curva de presión de vapor

gaseosa

Vapor Curva de sublimación

Temperatura Docente: María Carolina Ruiz Cañas

Tc

DIAGRAMA DE FASE P-T Equilibrio: Se presenta cuando las propiedades permanecen uniformes y constantes, situación que se da en un sistema físico cuando todos los factores exteriores y/o procesos internos no producen cambios de presión, temperatura u otras variables macroscópicas. Presión de vapor (Psat): Es la presión, para una temperatura dada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio termodinámico. Punto triple: En este punto del diagrama coexisten los estados sólido, líquido y gaseoso. Agua: 273.1598 K (0.0098 ° C) y P = 611,73 pascales (6,1173 milibares, 0,0060373057 atm). Punto crítico: Presión y temperatura en las cuales las propiedades del gas y liquido son idénticas. Agua = 218 atm y 374ºC. Docente: María Carolina Ruiz Cañas

•

•

Punto de rocío: Estado de un sistema completamente gaseoso que esta en equilibrio con una cantidad infinitesimal de líquido. Punto de burbuja: Estado de un sistema (P y T) completamente líquido que está en equilibrio con una cantidad infinitesimal de gas.

Líquido

DIAGRAMA P-V

Líquido y gas

Gases Punto de burbuja

Punto de rocío

Diagrama típico presión volumen para una sustancia pura, mostrando dos líneas isotermas


DIAGRAMA T-V


DEFINICIONES Líquido saturado: Líquido en equilibrio con vapor a una presión y temperatura dadas. En el caso de sustancias puras, es el estado del líquido correspondiente al punto de burbujeo. Vapor saturado: Vapor en equilibrio con un líquido, a una presión y temperatura dadas. En el caso de sustancias puras, es el estado de vapor correspondientes al punto de rocío. Mezcla saturada líquido- vapor: Es aquella en la cual las fases líquida y vapor coexisten en equilibrio en estos estados. Vapor sobrecalentado: Es aquel que no está a punto de condensarse. Líquido comprimido o líquido subenfriado: Líquido que está alejado del punto de saturación, es decir no está a punto de evaporarse (subsaturado). Docente: María Carolina Ruiz Cañas

TABLA DE PROPIEDADES FÍSICAS Por debajo de la T Saturación será solo líquido Por encima de la T de Saturación será vapor

Por debajo de la P de vapor será Gas Por encima de la P de Vapor será Liquido Docente: María Carolina Ruiz Cañas

TEMPERATURA VS VOLUMEN T °C Punto Crítico 374.14

Vapor saturado

Liquido saturado 0.003155


v, m3/kg

DEFINICIONES • Presión de vapor: Es la presión que ejerce la fase de vapor en el recipiente que lo contiene, cuando el líquido y el vapor de un componente puro se encuentran en equilibrio a determinadas condiciones de presión y temperatura. • Curva de punto de rocío: Lugar geométrico de los puntos de presión y temperatura al cual se forma la primera gota de líquido, al pasar un sistema del estado de vapor al estado de dos fases. Comúnmente se denomina Curva de Rocío. • Curva del punto de Burbujeo: Lugar geométrico de los puntos de presión y temperatura al cual se forma la primera burbuja, al pasar un sistema del estado líquido, al estado de dos fases. Comúnmente se denomina Curva de Burbujeo.


DOMO DE SATURACION • Aparecen las líneas burbuja y de rocío.

de

• Punto crítico: donde el líquido y el gas tienen las mismas propiedades. • El área dentro del domo indica las condiciones en las cuales las dos fases coexisten


CALIDAD x es la fracción molar de la fase gas (conocida como calidad)

x=

ng n g + nL

Para un punto de saturación dado por las coordenadas (Psat , Tsat) se cumple:

v = xvg + (1 − x )vL Docente: María Carolina Ruiz Cañas

DOMO DE SATURACIÓN T

P

Punto Crítico

Punto Crítico Región de vapor sobrecalentado

Región de líquido comprimido

Región de vapor sobrecalentado Región saturada de líquido – vapor

Región saturada de líquido – vapor

v


Región de líquido comprimido

v

EFECTOS DE CALOR QUE ACOMPAÑAN LOS CAMBIOS DE FASES DE SUSTANCIAS PURAS


DIAGRAMA DENSIDAD - TEMPERATURA

A una T de saturación dada un líquido saturado presentará una mayor densidad que un vapor saturado por lo tanto un volumen específico menor.


DIAGRAMA DENSIDAD - TEMPERATURA


ECUACIÓN DE CLAUSIUS-CLAPEYRON dPv Lv = dT T (VMg − VML )

dPv Lv = dT T (VMg )

1-Ecuación Clapeyron

2-Suponiendo

PVVM g = RT 3-Ley Gas Ideal

1000

dPv Pv Lv = dT RT 2

Presión de Vapor, psia

500

200

100

4- Combinando 3 y 1 50

dPv Lv dT ∫ dT = R ∫ T 2

20

10 0.0010

0.0012

0.0014  1   T   

Temperatura-

6-Solucion

0.0016

0.0018

,°R-1

Lv  1  ln Pv = −   + C1 R T 


5-Integrando

GRÁFICOS DE COX


DIAGRAMA P-V-T


TABLAS TERMODINÁMICAS






EJEMPLO • Un recipiente que tiene un volumen de 5 ft³ contiene 30 lbm de una mezcla de agua líquida y vapor en equilibrio a una presión de 1600 psi. Calcule: - El volumen y la masa del liquido - El volumen y la masa del vapor Docente: María Carolina Ruiz Cañas


BIBLIOGRAFÍA • Thermodinamics of Hydrocarbon Reservoir. Abbad Firrozabadi. 1990 • Fundamentos de Termodinámica. Van Wylen • Introducción a la termodinámica en ingeniería Química. Smith, Van ness, Abbot. • Introducción a la termodinámica con algunas aplicaciones en ingeniera. Jorge A Rodríguez • McCain. Properties of Petroleum Fluids • GPSA


TERMODINÁMICA DE HIDROCARBUROS MODULO I:COMPORTAMIENTO DE FASES (MEZCLAS DE DOS COMPONENTES) Docente: Ing. María Carolina Ruiz Cañas


MEZCLA DE DOS COMPONENTES DIAGRAMAS DE FASE

Clasificar los yacimientos. Describir el comportamiento de fases de los fluidos


DIAGRAMA P-T Envolvente de fases (BCA): Región en la que coexisten las dos fases.

Pcb

Línea de puntos de burbuja (AC): Separa la región líquida de la región de dos fases. Línea de puntos de rocío (BC): Separa la región gaseosa de la región de dos fases. Líneas de calidad: Representan porcentajes iguales de volumen de líquido.


Tct

Diagrama Metano - Etano DIAGRAMA DE FASES DE MEZCLAS DE METANO Y ETANO 1000

900

800

Presión, psia

700

600

500

400

300

200

100 0 -260

-220

-180

-140

-100

-60

Temperatura, °F


-20

20

60

100

EJEMPLO Determine la temperatura crítica y la presión crítica de una mezcla de 50.02% de metano y 49.98% de etano (porcentajes molares). También determine la presión de burbuja y la presión de rocío de esta mezcla a -20°F


SOLUCIÓN DIAGRAMA DE FASES DE MEZCLAS DE METANO Y ETANO 1000

900

800

Presión, psia

700

600

500

400

300

200

Condiciones Críticas: Tc = 15 °F Pc = 957psia

100 0 -260

-220

-180

-140

-100

-60

Temperatura, °F


-20

20

60

100


900

800

Presión, psia

700

600

500

400

300

200

Presiones @ -20°F: Pb = 842 psia Pr = 339 psia

100 0 -260

-220

-180

-140

-100

-60

Temperatura, °F


-20

20

60

100

MEZCLAS BINARIAS


Condensación Retrograda • Una reducción de presión isotérmica para T Tc, zona de condensación retrograda, esta reducción de presión isotérmica provocará el paso de gas a líquido. • Esta región se da entre la Tc y la cricondentérmica. Docente: María Carolina Ruiz Cañas

Condensación Retrograda 1

P1 Pd Líquido

Presión

La región de condensación retrógrada ocurre a temperaturas entre la crítica y la cricondentérmica. Una situación retrógrada similar ocurre cuando la temperatura es cambiada a presión constante entre la presión crítica y la presión cricondenbárica.

P2

C

% Vol. liquido

2

100

75

Pd 50

P3

Gas

25

3

0


DETERMINACIÓN DEL RANGO DE CONDENSACIÓN RETROGRADA

• Determine el rango de temperatura en el cual la condensación retrograda puede ocurrir para una mezcla de 50.02% de metano y 49.98% de etano (porcentajes molares).



900

800

Presión, psia

700

600

500

400

300

200

100 0 -260

-220

-180

-140

-100

-60

Temperatura, °F


-20

20

60

100

La condensación retrograda ocurrirá entre la temperatura crítica, 15°F y la cricondentérmica, 24 °F.

Diagrama P-V

• Isotermas no son horizontales • Descenso de presión causado por variación en la composición del liquido y el gas


Presión

• Presión desciende a medida que el proceso va desde el punto de burbuja al punto de rocío. Líquido y gas

Gas

Pto. burbuja Pto. rocío

Volumen específico

DIAGRAMA P-V

Punto de Burbuja

Presión, psi

Punto crítico

Volumen, pie3/lbm Docente: María Carolina Ruiz Cañas

Mezcla 47.6 % peso de n-C5 y 52.4 % peso de n-C7.

ESTIMACIÓN DE VOLÚMENES ESPECÍFICOS

Considere una mezcla de 47,6 porcentaje en peso de n-pentano y 52,4 porcentaje en peso de n-heptano y calcule: • Volumen específico del líquido en el punto de burbuja a 400°F. • Volumen específico del gas en su punto de rocío a 400°F. Docente: María Carolina Ruiz Cañas

Solución Punto critico

De la figura se lee el volumen del líquido en el punto de burbuja a 400°F y 332 psia.

300

200

Punto de burbuja

332

Presión, psi

V. Líquido = 0.036 pc/Lb

400

0,1

0,2

0,3

Volumen, pc/lb


0,4

Punto critico

300 275

200

Punto de burbuja

V. Gas = 0.249 pc/Lb

400

Presión, psi

De la figura se lee el volumen del gas en el punto de rocío a 400°F y 275 psia.

0,1

0,2

0,3

Volumen, pc/lb


0,4

Diagrama Presión Composición

• Por encima se ubica la fase líquida

PRESIÓN

• Por debajo del domo se encuentra en fase gaseosa.

• Zona de mezclas, condiciones de P y composición para las que coexisten las fases gas y líquido COMPOSICIÓN


DIAGRAMA PRESIÓN - COMPOSICIÓN CP1

T = Ta

Líquido

P1 V Presión

P1 V

2 – Fases

CP2 P2 V

P2 V

Vapor Ta

Temperatura


X1 , Y1

COMPOSICIÓN DE HIDROCARBUROS La composición puede ser expresada en base en peso o en base molar. Para el modelamiento composicional se usa la base molar.

Masadel componentei Molesde componentei = Pesomoleculardel componentei

mi ni = Mwi Los pesos moleculares de componentes puros se encuentran en tablas, y para productos químicos no definidos el peso molecular se determina a partir de correlaciones. Docente: María Carolina Ruiz Cañas


Diagrama P - T Pa T2s

Pressure

CP1

2-phases CP2

T1s

Pa

T1s Temperature

T2s


0

x1, y1

1

BIBLIOGRAFÍA • The Properties of Petroleum Fluids. William D. MacCain • Thermodinamics of Hydrocarbon Reservoir. Abbad Firrozabadi. 1990 • Principios de termodinámica para ingenieros John R. Howell & Richard 0. Buckius. McGraw Hill • Fundamentos de Termodinámica. Van Wylen • Introducción a la termodinámica en ingeniería Química. Smith, Van ness, Abbot. • Introducción a la termodinámica con algunas aplicaciones en ingeniera. Jorge A Rodríguez Docente: María Carolina Ruiz Cañas

TERMODINÁMICA DE HIDROCARBUROS MODULO I:COMPORTAMIENTO DE FASES (DIAGRAMAS TERNARIOS) Docente: Ing. María Carolina Ruiz Cañas


DIAGRAMAS TERNARIOS Livianos

Pesados

•

Cada vértice representa 100% de cada componente.

•

Componente más liviano va al vértice superior, el más pesado va al inferior izquierdo.

•

Graficar en términos porcentaje molar.

•

El lado opuesto al vértice de cada componente, representa el 0%.

Intermedios


el

de

DIAGRAMAS TERNARIOS Ubicar en el diagrama ternario, el punto para el que una mezcla tiene la siguiente composición molar: • A : 30 % • B : 20 % • C : 50 %


DIAGRAMAS TERNARIOS A

A: 30 % B: 20 % C: 50 %

C


B

Diagrama Ternario Mezcla

Línea Punto Burbuja


Diagramas Ternarios Representación cuantitativa del equilibrio de fases

nv Número de moles de vapor fv = = nt Número total de moles

nv1 + nv 2 + nv 3 fv = nt1 + nt 2 + nt 3

nti = nli + nvi zi = xi f l + yi f v zi = xi (1 − f v ) + yi f v zi − xi 13 fv = = yi − xi 23


Diagrama Ternario Mezcla

Línea Punto Burbuja


Diagramas Ternarios Evolución de una mezcla de metano (C1), propano (C3) y n-pentano (C5) a 160 °F para diferentes presiones C1

C1

2-Fases

2-Fases

C1

Gas

P= 14.7 psia C3

nC5

C1

2-Fases Líquido

Líquido

Líquido nC5

C1

P= 200 psia C3

nC5

P= 380 psia C3

C1

nC5

C1

P= 500 psia C3

C1

2-Fases 2-Fases

2-Fases

Líquido nC5

P= 1040 psia

Líquido Líquido

Líquido C3

nC5

P= 1500 psia


C3

nC5

P= 2000 psia

C3

nC5

P= 2350 psia

C3

Ejercicio • Determine la composición y la cantidad de gas/liquido formado cuando 6 lb mol de una mezcla de metano, propano y n-pentano se llevan al equilibrio a 160°F y 500 psi. La mezcla contiene 50% de metano, 15% de propano y 35 % de n-pentano.


Solución Metano P = 500 psi

1.Grafique la composición en

Gas

un diagrama ternario para la temperatura y presión dadas (punto 1).

0,8

0,2

2

0,6

2. Lea la composición del gas

en equilibrio en el punto de burbuja (punto 2): 74 moles de metano 14 moles de propano 12 moles de n-pentano

T = 160 °F

0,4

1

0,4

0,6

0,2

0,8

Liquido

n-Pentano


0,8

0,6

0,4

0,2

Propano

Solución 3. Lea

la composición del equilibrio liquido en el punto de burbuja (punto 3):

Metano P = 500 psi

T = 160 °F Gas

0,8

0,2

2 0,6

13 moles de metano 17 moles de propano 70 moles de n-pentano

0,4

1

0,4

0,6

0,2

0,8

3 n-Pentano Docente: María Carolina Ruiz Cañas

0,8

Liquido 0,6

0,4

0,2

Propano

Solución 4.Calcule la fracción de mezcla que es gas: Fraccion de gas =

Metano P = 500 psi

0,65 pulg 1,07 pulg

T = 160 °F Gas

0,8

0,2

2

lbmolde gas Fraccionde gas = 0,607 lbmol totales

0,6

Cantidad de gas = (0,607)(6 lbmol)

0,4

1

0,4

0,6

0,2

Cantidad de gas = 3,6 lbmol

3 n-Pentano


0,8

0,8

Liquido 0,6

0,4

0,2

Propano

Solución 5. Calcule la fracción de mezcla que es liquido.

Metano P = 500 psi

T = 160 °F Gas 0,8

0,42 plg Fraccion de líquido = 1,07 plg 0,6

Fraccion de líquido = 0,393

lbmol de líquido lbmol totales

Cantidadde líquido = (0,393)(6 lbmol)

0,4

1

0,4

0,6

0,2

0,8

3

Cantidadde líquido = 2,4 lbmol n-Pentano


0,2

2

0,8

Liquido 0,6

0,4

0,2

Propano

Composición de los fluidos de yacimiento E

90%

12,5%

A: GASCONDENSADO B: ACEITE VOLÁTIL C: ACEITE NEGRO

40%

D: ACEITE DE BAJA MERMA

A

E: GAS SECO

B

70%

C D C7

70%

Docente: María Carolina Ruiz Cañas +

40%

12,5%

C2 – C6

Estructura Química de los Hidrocarburos


Bibliografía • • • • •

Cambell Propiedades de los fluidos. McCain Ingeniera de Yacimientos. Craft GPSA Tarek Amhed.


TERMODINÁMICA DE HIDROCARBUROS MODULO I:COMPORTAMIENTO DE FASES (DIAGRAMAS TERNARIOS) Profesora: Ing. María Carolina Ruiz Cañas


CONTENIDO Efecto de la composición; Efecto de la fracción pesada C7+; efecto de las impurezas. Aplicación de los envolventes de fase: Comportamiento del yacimiento,


MEZCLAS MULTICOMPONENTES Punto Cricondenbárico Curva de puntos de burbuja

Presión

Punto crítico

Líneas de Calidad

Curva de puntos de rocio

Punto Cricondentérmico


CONDENSACIÓN RETROGRADA


PUNTO CRITICO • El punto critico también puede estar a la derecha del cricondenbarico, • La mayoría de mezclas gaseosas presentan el punto critico a la izquierda del punto CB. Docente: María Carolina Ruiz Cañas

PUNTO CRITICO Puntos críticos

Presión (psia)

Volátil I

Condensado

Volátil II

Gas húmedo Aceite negro

Gas seco


APLICACIONES COMPORTAMIENTO DE YACIMIENTO

BOMBEO DE LIQUIDOS

TUBERIA A ALTAS PRESIONES

REFRIGERACION


Comentarios COMPONENTES TÌPICOS DE FLUIDOS DE YACIMIENTO GAS NATURAL HIDROCARBURO Metano Etano Propano Butanos Pentanos Hexanos Heptanos+ NO HIDROCARBUROS Nitrógeno Dióxido de Carbono Sulfuro de Hidrógeno Helio

70-98 % 1-10% Trazas-5 % Trazas - 2% Trazas -1 % Trazas -½ % Trazas -½ % Trazas -15 % Trazas -5 % Trazas -3 % más de 5 %, usualmente Trazas o nada

GAS DE UN POZO QUE PRODUCE TAMBIEN PETROLEO LIQUIDO HIDROCARBURO Metano Etano Propano Butanos Pentanos Hexanos Heptanos+ NO HIDROCARBUROS Nitrógeno Dióxido de Carbono Docente: María Carolina Ruiz Cañas Sulfuro de Hidrógeno Helio

45-92 % 4-21 % 1-15 % ½-7 % Trazas -3 % Trazas -2 % 0-1½ % Trazas -más de 10 % Trazas -4 % 0- Trazas-6 % Nada

COMENTARIOS


COMENTARIOS IDENTIFICACIÒN DE LOS FLUIDOS DE YACIMIENTO EN EL CAMPO ACEITE NEGRO

ACEITE VOLÀTIL

GAS RETROGRADO

GAS RICO

Producción inicial relación gas-líquido

< 1.750

1.750- 3.200

> 3.200

> 15.000

Gravedad °API de líquido inicial en el tanque

< 45

> 40

> 40

Por encima de 70

No hay líquidos

Oscuro

Colores claros

Colores más claros

Transparente

No hay líquidos

Color de líquido en el tanque

GAS SECO

ANÀLISIS DE LABORATORIO

ACEITE NEGRO

ACEITE VOLÀTIL

GAS RETROGRAD O

GAS RICO

GAS SECO

Cambio de fase en el yacimiento

Punto de burbuja

Punto de burbuja

Punto de Rocío

No hay cambio de fase

No hay cambio de fase

% molar del heptano plus

> 20 %

20-12,5

< 12,5

<4

< 0,7

> 20

--

--

--

Factor volumétrico < 20 % de formación Docente: Maríadel Carolina Ruiz Cañas aceite en el punto de burbuja

COMENTARIOS COMPONENTE

ACEITE NEGRO

ACEITE VOLÀTIL

GAS CONDENSADO

GAS RICO

GAS SECO

C1

48,83

64,36

87,07

95,85

86,67

C2

2,75

7,52

4,39

2,67

7,77

C3

1,93

4,74

2,29

0,34

2,95

C4

1,60

4,12

1,74

0,52

1,73

C5

1,15

3,97

0,83

0,08

0,88

C6

1,59

3,38

0,60

0,12

C7+

42,15

11,91

3,80

0,42

MWC7+

225

181

112

157

2000

18200

105000

-

GOR

625

ºAPI DE TANQUE

34.3

50,1

60,8

54,7

-

LÌQUIDO COLOR

Pesado Negro

Medio Naranja

Liviano

Agua Blanco

-


Bibliografía • • • • •

Cambell Propiedades de los fluidos. McCain Ingeniera de Yacimientos. Craft GPSA Tarek Amhed.


Introducción a La Termodinámica de Hidrocarburos.

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