Gas natural

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____INGENIERIA DE PRODUCCIÓN

CAPITULO III

CONCEPTOS FUNDAMENTALES
El aceite y el gas se encuentran naturalmente como una mezcla de hidrocarburos bastante compleja en composición química y a una elevada temperatura y presión congénita en el yacimiento, conjuntamente con cierta cantidad de agua. Al producir y obtener los hidrocarburos en la superficie, la temperatura y la presiónde la mezcla se reducen. El estado de mezcla de hidrocarburos a las condiciones superficiales depende de la composición de los hidrocarburos producidos, así como de la presión y la temperatura a la que son manejados. Además, el fluido remanente en el yacimiento sufre cambios físicos a medida que la presión disminuye por las cantidades producidas de aceite o gas del yacimiento. El gas natural estácompuesto en gran parte de hidrocarburos de la serie parafínica. El metano y el etano frecuentemente constituyen el 80% al 90% de 1 volumen de un gas natural. El porcentaje restante lo forman otros hidrocarburos, cuya masa molecular varía desde 44.097 lb/lb-mol (propano) hasta una superior a 142.286 lb/lb-mol(decano), junto con impurezas como el dióxido de carbono, nitrógeno y sulfuro de hidrógeno,que son los más comunes. El helio y otros gases raros inertes ocasionalmente se encuentran en pequeñas concentraciones. La composición química de un aceite crudo, es más difícil de evaluar, debido a que una gran parte del aceite está compuesto de hidrocarburos más pesados que el heptano. Las propiedades físicas de interés ordinariamente se definen en términos de la presión y de la temperatura alas que se encuentra un hidrocarburo. En general, los fluidos son clasificados como gases, vapores o líquidos. En relación con los hidrocarburos es conveniente pensar que gas y vapor son sinónimos. Como en otros sistemas de fluidos, un sistema de hidrocarburos puede ser homogéneo o heterogéneo. En un sistema homogéneo, todos los componentes del sistema tienen las mismas propiedades físicas yquímicas, al contrario del sistema heterogéneo en el cual son distintas. En un gas, sus moléculas se encuentran muy separadas entre sí, por tanto, es un fluido muy compresible y además, cuando la presión externa desaparece tiende a expandirse indefinidamente. Así pues, un gas está en equilibrio sólo cuando se encuentra confinado. Un líquido es relativamente incompresible y si la presión externadesaparece excepto su presión de vapor, la cohesión existente entre sus moléculas lo mantiene unido, de tal forma que el líquido no se expanda indefinidamente; por esta razón los líquidos pueden presentar una superficie libre, sin necesidad de que esté actuando una presión sobre ella, excepto su presión de vapor. Un vapor es un gas cuyas condiciones de presión y temperatura son tales que se encuentracercano a la fase líquida.

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Gradiente de presión. La Fig. 3.1 representa dos tuberías concéntricas, ambas de 10pies de altura y completamente llenas con agua salada de 72 lb/pie3. La base de la de la tubería de menor diámetro de 1 pg2. Las tuberías están divididas verticalmente en 10 secciones, cada una de 1 pie de altura. Debido a que la tubería de mayordiámetro está constituida por 10 secciones de 1 pie3 cada una, la columna de líquido pesa 10 x 72 = 720 lb, el cual representa la fuerza ejercida sobre un área de 1 pie2. De la misma manera, la tubería menor de diámetro esta constituida por 10 secciones de 1 pie de altura por un área de 1/144 pie2, y tiene un volumen de 10x1/144 =0.069 pie3 siendo el peso de la columna de líquido de 0.069 x72 =5lb:el cual representa la fuerza ejercida sobre un área de 1pg2 La presión se expresa comúnmente en lb/pg2, definiéndose como: Presión = fuerza actuando perpendicularmente en una área área sobre la cual dicha fuerza está distribuida.

Fig. 3.1 GRADIENTE DE PRESIÓN De este modo, la presión ejercida sobre la base de la tubería de menor diámetro es de

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