Parametros PVT

Para visualizar con una mayor aproximación cómo se comporta el petróleo en el yacimiento es muy común compararlo con una botella de refresco (hasta tiene el color negro con el que comúnmente se representan en petróleo) en fin lo importante es que su comportamiento con respecto a los parámetros de Presión, Temperatura y volumen son similares. Al igual que la botella en petróleo en el yacimiento se encuentra a altas presiones. Cuando abrimos una botella de refrescos esta comienza a liberar el gas que mantenía disuelto debido al cambio en la presión, por consiguiente el volumen también se ve afectado. Así ocurre en el yacimiento, al perforar creamos una diferencia de presiones que alteran el volumen de hidrocarburo. La temperatura todavía no es un parámetro por el cual nos vamos a preocupar ya que lo tomaremos constante para todo el yacimiento debido a que solo en ocasiones muy particulares es un parámetro realmente influyente en la variación del Volumen.

Del ejemplo anterior observamos que la solubilidad del gas de pende de tres factores: Presión, temperatura y la composición del gas y el petróleo. Y de acuerdo a la cantidad de gas disuelto en el petróleo un yacimiento puede ser:

• Saturado: Cuando cualquier alteración mínima de la presión genera la liberación de una pequeña cantidad de gas.




• Subsaturado: cuando al variar la presión en muy poco no se libera gas.
  

Debido a estas variaciones se definen los siguientes factores

Relación Gas Petróleo en solución (Rs)

Se define como el volumen de gas en PCN presentes en un BN de petróleo.

Factor volumétrico de formación (Bo )

Se define como el volumen que ocupa un en el yacimiento un barril normal de petróleo mas su gas en solución.

Factor Volumétrico de formación del gas (Bg )

Se define como la relación entre volumen que ocupa una masa de gas a condiciones de yacimiento y el volumen que ocupa dicha masa a condiciones de superficie. [PCY/PCN]

Factor volumétrico de formación total (Bt )
Es el volumen en barriles que ocupa un barril normal de petróleo junto a su gas disuelto.

Relación gas petróleo de producción (Rp)
Corresponde a los PCN de gas que se producen por cada BN de petróleo.

Liberación instantánea o flash:

A medida que se reduce la presión en el sistema el gas que se va liberando permanece en contacto con liquido, es decir, la composición total del sistema permanece constante.

Liberación Diferencial:

La composición total del sistema cambia con el tiempo. el gas que se libera es removido parcial o totalmente.

En el caso de la liberación instantánea se procede colocando una muestra en un sistema cilindro pistón a una presión mayor que la de burbuja y se reduce la presión hasta formarse la primera burbuja diferencial de gas, se continúa expandiendo y se registran los volúmenes a diferentes presiones.

En el caso de la liberación diferencial, como ya se conoce el punto de burbuja se comienza a esa presión, se reduce y el gas liberado es extraído, se registra el volumen y se repite el procedimiento hasta obtener una tendencia.

Con cada una de las pruebas antes mencionadas se obtienen gráficos de los que se obtienen los parámetros antes mencionados.

Liberación de gas en el yacimiento:

En el yacimiento el gas es liberado cuando la presión esta por debajo de la presión de burbuja, sin embargo este no se comienza a producir hasta que la saturación de gas alcanza la saturación critica, hasta este punto la liberación es instantánea. Una vez es alcanzada esta saturación el gas se comienza a mover hasta la tubería de producción y se produce, en ese punto la liberación es diferencial.

Liberación en la superficie:

En la tubería de producción, lineas de flujo y separadores de fases ambos fluidos permanecen en contacto, de manera que la liberación es instantánea.

Diagrama de fases para fluidos en yacimientos:

Los diagramas de feses de hidrocarburos aportan una imagen visual del comportamiento de los mismos en el yacimiento con respecto a la variación de los parametros de presión y temperatura. De acuerdo a la composición de los hidrocarburos la llamada envolvente (el domo termodinámico característico) adquiere una forma particular, en el caso de hidrocarburos mas pesados la tendencia es inclinarse a la derecha, si por el contrario son mas livianos tienden a ser mas alargados y son mas verticales.

En estos diagramas se observan dos curvas principales que son las que se unen en el punto critico. del lado izquierdo la curva de burbuja(linea en la que aparece la primera burbuja diferencial de gas) y del derecho la curva de rocío (linea en la que se forma la primera gota infinitesimal de liquido), juntas forman el domo dentro de ellas se encuentran las lineas de isocalidad. Los puntos principales el el diagrama son:

• Punto Critico: en este punto las propiedades intensivas del gas y el liquido son idénticas.

• Punto de Burbuja: a temperatura constante y presión mayor que P de burbuja al disminuir la presión, el punto en el cual aparece la primera burbuja diferencial de gas se denomina punto de burbuja.

• Punto de Rocío: es el punto en el que a temperatura constante y presión mayor a P de rocío al disminuir la Presión se forma la primera gota infinitesimal de liquido.

• Presión Cricondembárica: es la máxima presión en la que coexisten en equilibrio ambas fases.

• Temperatura Cricondentermica: es la máxima temperatura en la que coexisten en equilibrio ambas fases.

De acuerdo a las condiciones iniciales del Hidrocarburo en el yacimiento un yacimiento se puede clasificar de la siguiente manera:

• Yacimiento de gas

Gas Seco: si al disminuir la presión nunca se forman gotas, ni siquiera al disminuir considerablemente la temperatura, es decir siempre permanece en estado gaseoso.

Gas Húmedo:se forman gotas solo si unido a la disminución de Presión se disminuye la temperatura.

Gas Condensado: ocurre un proceso llamado condensación retrograda, el gas presente en el yacimiento se condensa por la disminución de la presión a T constante.

• Yacimientos de Petróleo:

De alto encogimiento (Volátil): debido a su composición si se ubica sobre la presión de burbuja, al disminuir la presión por debajo de la curva de burbuja se liberan grandes cantidades de gas con poca variación de presión.

De bajo encojimiento (negro): con las condiciones anteriores se necesita una variación de presión mucho mas alta para lograr la liberación de la misma cantidad de gas.

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Las imágenes mostradas fueron tomadas de varios blogs publicados en la página de La Comunidad Petrolera solo con fines ilustrativos.