REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD DEL ZULIA NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO PROGRAMA DE INGENIERÍA SUB-PROGRAMA DE PETRÓLEO CABIMAS – EDO. ZULIA
Transferencia de calor en los yacimientos petroleros y sus ecuaciones de estado INTEGRANTES: Geovanny Briceño C.I !".#$$.!#!
REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA UNIVERSIDAD DEL ZULIA NÚCLEO COSTA ORIENTAL DEL LAGO PROGRAMA DE INGENIERÍA SUB-PROGRAMA DE PETRÓLEO CABIMAS – EDO. ZULIA
Transferencia de calor en los yacimientos petroleros y sus ecuaciones de estado INTEGRANTES: Geovanny Briceño C.I !".#$$.!#!
%N&ICE Introducci'n !.( )A SI*+)ACI,N &E -ACI*IENTS /.( SI*+)A&RES T0R*ICS 1.( TRANS2ERENCIA &E CA)R 1.!.( *ET&S &E TRANS2ERENCIA &E CA)R 1.!.!.( CN&+CCI,N. 1.!./.( CN3ECCI,N. 1.!.1.( RA&IACI,N. $.( REC+4ERACI,N T0R*ICA. 5.( )S BENE2ICIS 6+E SE BTIENEN CN )S 4RCESS T0R*ICS.
#.( 4R4IE&A&ES TER*ICAS &E RCAS - 2)+I&S. #.!.( 3ISCSI&A& #./.( &ENSI&A& #.1.( CA)R ES4EC%2IC #.$.( CN&+CTI3I&A& T0R*ICA #.$.!.( CN&+CTI3I&A& T0R*ICA &E )%6+I&S - GASES #.$./.( CN&+CTI3I&A& T0R*ICA &E RCAS RC AS #.5.( CA4ACI&A& CA)R%2ICA &E RCAS SAT+RA&AS 7.( 4R4IE&A&ES TER*ICAS &E) AG+A - &E) 3A4R. 7.! CA)R ES4EC%2IC &E) AG+A - &E) 3A4R 7./ CA)R SENSIB)E &E) AG+A 7.1 CA)R )ATENTE 7.4 ENTA)4IA &E) 3A4R SEC - SAT+RA&
7.5 CA)I&A& &E) 3A4R - 3A4R 89*E& 7.6 3A4R SBRECA)ENTA&
(CN&+CTI3I&A& T0R*ICA &E )AS RCAS. ".( 4RCESS &E REC+4ERACI,N T0R*ICA. !;.( CNSI&ERACINES GENERA)ES 4ARA )A TRANS2ERENCIA &E CA)R *E&IANTE 4RCESS T0R*ICS. a)
4resi'n
b)
4orosidad
c)
Espesor de la Arena
d)
*ovilidad del 4etr'leo
. !!.( TRANS2ERENCIA &E CA)R *E&IANTE )A +TI)I
CA)ENTA&RES &E 2N&. !/.( IN-ECCI,N &E 2)+I&S CA)IENTES. 13.- CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS
DE
RECUPERACIÓN
TRMICA.!1.!.( IN-ECCI,N &E 3A4R. !1./.( IN-ECCI,N C%C)ICA &E 3A4R. !1.1.(IN-ECCI,N CNTIN9A &E 3A4R. !1.1.!.( 3ENTA=AS - &ES3ENTA=AS &E) 4RCES &E IN-ECCI,N
CNTIN+A &E 3A4R !1.$.( IN-ECCI,N &E AG+A CA)IENTE. !1.5.(C*B+STI,N IN SIT+. !1.5.!.( C*B+STI,N CN3ENCINA). !1.5./.( C*B+STI,N 89*E&A. !1.5.1.( C*B+STI,N EN RE3ERS. 13.6.- DRENAJE POR GRAVEDAD ASISTIDO CON VAPOR.
!1.#.!.( CA)ENTA*IENT &E )A 2R*ACI,N 4R IN-ECCI,N &E AG+A CA)IENTE. !1.#./.( CA)ENTA*IENT &E )A 2R*ACI,N 4R IN-ECCI,N &E 3A4R. !$.( *ECANIS*S &E TRANS2ERENCIA &E CA)R EN )A 2R*ACI,N. !5.( 40R&I&AS &E CA)R &+RANTE )A IN-ECCI,N &E +N 2)+%& *N2>SIC CA)IENTE. !#.( EC+ACI,N &E ESTA&.
!7.( CE2ICIENTE &E TRANS2ERENCIA &E CA)R 4R CN3ECCI,N. !.( )A EC+ACI,N CA)RI*0TRICA. !".( *&E) &E *AR? - )ANGEN8EI*. /;.( *&E) &E BBERG - )ANT<. /!.( *&E) &E S@AAN. //.( )E- &E 2+RIER.
CNC)+SIN BIB)IGRA2%A
INTR&+CCI,N L! I"#$"%$&'! T(&)%*! +&!+! ,$ / 0&*$// ,$ +&!"/$&$"*%! ,$ *!& 2 ! )$+,#'! 0!&! *!*!& ! $*%,!, *" 5$ (/+/ /$ 0&,*$" 2 !/' 0,$& ,%/$!& / *)0"$"+$/ 2 /%/+$)!/ $" / 5$ /" ,$ !0%*!*%". L! +&!"/$&$"*%! ,$ *!& !8!&*! "! !)0%! #!)! ,$ $")$"/ '/%*/ 5$ 9!2 5$ *)0&$",$&
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#.$.!.( CN&+CTI3I&A& T0R*ICA &E )%6+I&S - GASES: P!&! '5%,/ $ !& ,$ *",*+%%,!, +(&)%*! !&'! $"+&$ @. - .< BTU9&-0%$-F 2 "&)!)$"+$ / !& ,%/)%"2$ *" !)$"+ ,$ +$)0$&!+&!.
#.$./.( CN&+CTI3I&A& T0R*ICA &E RCAS: L! *",*+%%,!, +(&)%*! ,$ " )$,% 0&/ ,$0$",$ ,$ " #&!" ")$& ,$ !*+&$/< !#"/ ,$ / *!$/ /" ,$"/%,!,< +$)0$&!+&!< /!+&!*%" ,$ %,/< +%0/ ,$ %,/ 2 )%)%$"+ ,$ / %,/ $" ! &*!. E/ "! 0&0%$,!, ,%'*% ,$ )$,%& 2 /$ 9! 8/$&!, 5$ ,%/)%"2$ *" ! +$)0$&!+&!< )%$"+&!/ 5$ !)$"+! *" ! /!+&!*%" ,$ !#!< ,$"/%,!, ,$ ! &*!< 0&$/%" 2 *",*+%%,!, +(&)%*! ,$ %, /!+&!"+$.
#.5.( CA4ACI&A& CA)R%2ICA &E RCAS SAT+RA&AS: E/ "! 0&0%$,!, +(&)%*! ,$ #&!" %"+$&(/ $" $ ,%/$ ,$ 0&*$// +(&)%*/ *" 0&0/%+/ ,$ &$*0$&!*%" /$*",!&%!< $/ ! *!0!*%,!, +(&)%*! ,$ !/ &*!/ /!+&!,!/ *" " !&%/ %,/< 2! 5$ / !& ,$0$",$ *="+ *!& /$ ,$8$ /)%"%/+&!&< 0!&! $$!& ! +$)0$&!+&! ,$ ! &*! 2 / %,/ 5$ $! *"+%$"$.
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7.! CA)R ES4EC%2IC &E) AG+A - &E) 3A4R: S$ ,$%"$ 0& *!& $/0$*'%* ! ! *!0!*%,!, 5$ +%$"$ "! //+!"*%! 0!&! !8/&8$& *!& 2 /$ )%,$ *) $ ")$& ,$ BTU "$*$/!&%/ 0!&! !)$"+!& ! +$)0$&!+&!. E/ $%,$"+$ 5$ $"+&$ )!2& /$! $ *!& $/0$*'%* ,$ "! //+!"*%!< )!2& /$&= ! *!"+%,!, ,$ *!& 5$ ,$8$ !8/&8$& 0!&! 5$ /$ 0&,:*! " ,$+$&)%"!, !)$"+ ,$ +$)0$&!+&! 2 0& +!"+ )!2& /$&= ! *!"+%,!, ,$ *!& %8$&!, ! $"&%!&/$.
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4orosidad: A,$)=/ ,$ / %"$"*%! $" ! *!"+%,!, ,$ 0$+&$ $" /%+%< ! 0&/%,!, +%$"$ " 0!0$ %)0&+!"+$ $" &$*0$&!*%" +(&)%*!. A )$,%,! 5$ ! 0&/%,!, !)$"+!< )!2& $/ $ )$" ,$ 0$+&$ 5$ /$ *!%$"+! 2 )$"& $ )$" ,$ &*! 5$ /$ *!%$"+!< $/ ,$*%&< 5$ /$ #!/+! )$"/ $"$'! *!$"+!", &*!. c Espesor de la Arena: E/+$ $/ " 0!&=)$+& %)0&+!"+$ $" +,/ / 0&*$// +(&)%*/. P& $>$)0 *!", $/+!8$*$)/ " 0&*$/ ,$ %"2$**%" ,$ !0& $/ *"$"%$"+$ +$"$& $/0$/&$/ ),$&!,!)$"+$ !+/< 2! 5$ ,$ $/+! )!"$&! !/ 0(&,%,!/ ,$ *!& 9!*%! !/ &)!*%"$/ !,2!*$"+$/ /" 8!>!/. P!&! !&$"!/ ,$ 0* $/0$/&< !/ 0(&,%,!/ $&+%*!$/ ,$ *!& 0$,$" ,)%"!& / 0&*$// ,$ %"2$**%" ,$ !0&.
d *ovilidad del 4etr'leo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
!!.( TRANS2ERENCIA &E CA)R *E&IANTE )A +TI)I
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!1.( C)ASI2ICACI,N &E )S 4RCESS &E REC+4ERACI,N T0R*ICA. L/ 0&*$// +(&)%*/ ,$ $;+&!**%" +%%:!,/ 9!/+! $ 0&$/$"+$ /$ *!/%%*!" $" ,/ +%0/ !5$/ 5$ %)0%*!" ! %"2$**%" ,$ " %, *!%$"+$ $" $ 2!*%)%$"+ 2 / 5$ +%%:!" ! #$"$&!*%" ,$ *!& $" $ 0&0% 2!*%)%$"+. A $/+/ +%)/ /$ $/ *"*$ *) QP&*$// I" S%+< $"+&$ / *!$/< *!8$ )$"*%"!& $ 0&*$/ ,$ C)8/+%" I" S%+. T!)8%(" /$ 0$,$" *!/%%*!& *) D$/0!:!)%$"+/ T(&)%*/ T&!+!)%$"+/ ,$ E/+%)!*%" T(&)%*!.
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2iura. 5&iferentes onas formadas durante la Comusti'n Convencional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2iura. # &iferentes tipos de Comusti'n 8Dmeda
!1.5.1.( C*B+STI,N EN RE3ERS. E" $/+$ *!/< $ &$"+$ ,$ *)8/+%" /$ )$$ $" ,%&$**%" 0$/+! ! > ,$!%&$< %",*%(",/$ ! %#"%*%" ,$ *&, $" $ 0: 0&,*+&.
2iura. 7&iferentes onas formadas durante la Comusti'n en Reverso y perfil de temperaturas E )%)%$"+ ,$ &$"+$ ,$ *)8/+%" $/ 9!*%! !/ :"!/ ,$ )!2& *"*$"+&!*%" ,$ ;'#$" 2 / %,/ ,$/0!:!,/ !+&!%$/!" ,%*9 &$"+$ ,$ *)8/+%" *) 0!&+$ ,$ ! *&&%$"+$ ,$ #!/< /%$", +&!"/0&+!,/ ! +&!(/ ,$ !
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2iura. &renaFe por ravedad asistido con vapor.
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2iura." Comparaci'n cualitativa entre la distriuci'n de temperatura verdadera en el yacimiento y una aproimaci'n idealiada/ /;.( *&E) &E BBERG - )ANT<. E/$"*%!)$"+$ *"/%/+$ ,$ " 8!!"*$ ,$ *!&< $ *! /)%"%/+&! "! +$)0$&!+&! 0&)$,% @Tavg 0!&! $ =&$! *!$"+!,! $" "*%" ,$ +%$)0. E/+! +$)0$&!+&! 0&)$,% $/ +%%:!,! 0!&! *!*!& ! %/*/%,!, ,$ 0$+&$ *!%$"+$ @ μoh< ! *! /$ &$5%$&$ 0!&! *!*!& ! +!/! $/+%)!,! @ qoh $" "*%" ,$ +%$)0.
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C"*/%" A los fnes de resolver problemas de ingeniería que incluyan procesos de transerencia de calor, es recomendable un procedimiento sistemático que se caracteriza por un ormato establecido. Además de estar amiliarizado con las ecuaciones o modelo de transporte el analista de la transerencia de calor debe ser capaz de trabajar con los requerimientos de conservación de la energía de las ecuaciones . La aplicación de estos balances se simplifca si se siguen unas cuantas reglas básicas.