Propiedades De Fluidos
Páginas: 22 (5403 palabras)
Publicado: 2 de octubre de 2012
1. INTRODUCCIÓN
Un fluido de un yacimiento petrolífero puede presentarse como gas o líquido, lo cual dependerá de la presión, temperatura y composición.
El petróleo, gas y agua constituyen los fluidos de interés para el ingeniero de petróleos. El petróleo y el gas son el resultado de mezclas complejas, que en su mayoría corresponden a hidrocarburos parafínicos o alcanos con la fórmulageneral CnH2n+2. Los gases contienen principalmente metano y progresivamente pequeñas cantidades de etano, propano y otros más pesados, mientras que el petróleo crudo contiene hidrocarburos más pesados y moléculas con otros elementos además del hidrógeno y carbono. La composición de los hidrocarburos ayuda a determinar si son gaseosos o líquidos en el yacimiento y en la superficie, y cuán fácilmentepueden ser recuperados.
El agua, prácticamente siempre está presente en el petróleo y el gas, y su composición y propiedades afectan también la producción de hidrocarburos, aún cuando su comportamiento es menos complejo.
Se debe determinar las propiedades físicas del petróleo crudo, gas natural y agua en condiciones estáticas y dinámicas tanto en el yacimiento como en la superficie, paraasí poder evaluar un yacimiento en términos del rendimiento de hidrocarburos esperados. Esta información generalmente es obtenida por pruebas experimentales tomadas a muestras del yacimiento, pero si no se puede se hace una correlación derivada empíricamente de datos de campo de yacimientos con fluidos similares.
1. PROPIEDADES DEL GAS NATURAL
Un gas natural es una mezclahomogénea, de baja viscosidad y densidad compuesta, de hidrocarburos gaseosos y no gaseosos y formado por los compuestos más volátiles de la serie parafínica de hidrocarburos, desde metano (C1 ó CH4) hasta el heptano y componentes más pesados (C7+ ó C7H16+), además hay gases no hidrocarburos (impurezas) que forman parte del gas natural estos incluyen dióxido de carbono (CO2), sulfuro de hidrógeno(H2S), nitrógeno (N2), helio (He), el vapor de agua y otros.
En yacimientos petrolíferos el gas se encuentra asociado con el petróleo y la cantidad del mismo va a depender de la composición del crudo: se encontrara en mayor cantidad mientras más liviano sea el crudo y menor cuando sea más pesado.
El comportamiento de un gas ideal se describe de acuerdo con los postulados de la energía cinéticaque se señalan a continuación:
• Los gases están compuestos por moléculas en movimiento aleatorio, las cuales sufren colisiones aleatorias entre ellas y las paredes del recipiente que contiene el gas.
• El volumen de las moléculas es despreciable comparado con el volumen total de un gas.
• Las colisiones entre las moléculas del gas y las paredes del recipiente son elásticas.
•Adicionalmente si las moléculas están dentro de un recipiente, se supone que las colisiones con sus paredes son instantáneas y perfectamente elásticas, y no existen fuerzas de repulsión ni de atracción entre ellas.
La ley de los gases ideales presenta una expresión matemática llamada ecuación de estado que expresa la relación existente entre presión p, temperatura t y volumen v para unacantidad n de moles de gas.
[pic] (1.1)
Donde
p= Presión absoluta (Lpca)
V= Volumen (pie3)
T= Temperatura absoluta (°R)
n= Número de moles de gas (Lb-mol)
R= Constante universal de gases (10,73 Lpca- pie3 / Lb-mol-°R)
El número de moles del gas (n) se define como el peso del gas (m) dividido por el pesomolecular (M):
(1.2)
Combinando la ecuación 1.1 y 1.2 resulta:
(1.3)
Donde:
m= Peso del gas (Lb)
M= Peso molecular del gas ( [pic])
La ecuación (1.3) puede re-arreglarse para estimar la densidad del gas a...
Un fluido de un yacimiento petrolífero puede presentarse como gas o líquido, lo cual dependerá de la presión, temperatura y composición.
El petróleo, gas y agua constituyen los fluidos de interés para el ingeniero de petróleos. El petróleo y el gas son el resultado de mezclas complejas, que en su mayoría corresponden a hidrocarburos parafínicos o alcanos con la fórmulageneral CnH2n+2. Los gases contienen principalmente metano y progresivamente pequeñas cantidades de etano, propano y otros más pesados, mientras que el petróleo crudo contiene hidrocarburos más pesados y moléculas con otros elementos además del hidrógeno y carbono. La composición de los hidrocarburos ayuda a determinar si son gaseosos o líquidos en el yacimiento y en la superficie, y cuán fácilmentepueden ser recuperados.
El agua, prácticamente siempre está presente en el petróleo y el gas, y su composición y propiedades afectan también la producción de hidrocarburos, aún cuando su comportamiento es menos complejo.
Se debe determinar las propiedades físicas del petróleo crudo, gas natural y agua en condiciones estáticas y dinámicas tanto en el yacimiento como en la superficie, paraasí poder evaluar un yacimiento en términos del rendimiento de hidrocarburos esperados. Esta información generalmente es obtenida por pruebas experimentales tomadas a muestras del yacimiento, pero si no se puede se hace una correlación derivada empíricamente de datos de campo de yacimientos con fluidos similares.
1. PROPIEDADES DEL GAS NATURAL
Un gas natural es una mezclahomogénea, de baja viscosidad y densidad compuesta, de hidrocarburos gaseosos y no gaseosos y formado por los compuestos más volátiles de la serie parafínica de hidrocarburos, desde metano (C1 ó CH4) hasta el heptano y componentes más pesados (C7+ ó C7H16+), además hay gases no hidrocarburos (impurezas) que forman parte del gas natural estos incluyen dióxido de carbono (CO2), sulfuro de hidrógeno(H2S), nitrógeno (N2), helio (He), el vapor de agua y otros.
En yacimientos petrolíferos el gas se encuentra asociado con el petróleo y la cantidad del mismo va a depender de la composición del crudo: se encontrara en mayor cantidad mientras más liviano sea el crudo y menor cuando sea más pesado.
El comportamiento de un gas ideal se describe de acuerdo con los postulados de la energía cinéticaque se señalan a continuación:
• Los gases están compuestos por moléculas en movimiento aleatorio, las cuales sufren colisiones aleatorias entre ellas y las paredes del recipiente que contiene el gas.
• El volumen de las moléculas es despreciable comparado con el volumen total de un gas.
• Las colisiones entre las moléculas del gas y las paredes del recipiente son elásticas.
•Adicionalmente si las moléculas están dentro de un recipiente, se supone que las colisiones con sus paredes son instantáneas y perfectamente elásticas, y no existen fuerzas de repulsión ni de atracción entre ellas.
La ley de los gases ideales presenta una expresión matemática llamada ecuación de estado que expresa la relación existente entre presión p, temperatura t y volumen v para unacantidad n de moles de gas.
[pic] (1.1)
Donde
p= Presión absoluta (Lpca)
V= Volumen (pie3)
T= Temperatura absoluta (°R)
n= Número de moles de gas (Lb-mol)
R= Constante universal de gases (10,73 Lpca- pie3 / Lb-mol-°R)
El número de moles del gas (n) se define como el peso del gas (m) dividido por el pesomolecular (M):
(1.2)
Combinando la ecuación 1.1 y 1.2 resulta:
(1.3)
Donde:
m= Peso del gas (Lb)
M= Peso molecular del gas ( [pic])
La ecuación (1.3) puede re-arreglarse para estimar la densidad del gas a...
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