Comportamiento De Fase

En general, el petróleo y el gas son mezclas de hidrocarburos de una composición química compleja, que se encuentran en un yacimiento a determinadas condiciones de presión y temperatura. Estas condiciones son variables. Puede hablarse de presiones entre 100-200 lpca hasta 8.000,O - 10.000,O lpca y más aún, y de temperaturas entre 80 - 100°F a 400 - 500°F.
El estado de una mezcla de hidrocarburosa condiciones de superficie depende de la composición de la misma en el depósito del subsuelo. A su vez, la composición del fluido que permanece en el yacimiento, sufre cambios debido a los hidrocarburos producidos; además, la reducción de presión en el yacimiento, trae como consecuencia la variación en las proporciones de gas y líquido existentes en el mismo. El conocimiento de las propiedadesfísicas de tales mezclas de hidrocarburos, es indispensable para evaluar, en términos de volúmenes de líquido y gas, en condiciones normales, lo que produce una unidad de fluido del yacimiento.
El objetivo del estudio de fases, es llegar a predecir, cuando se conoce la composición y las cantidades de las fases en equilibrio del sistema, a cualquier presión y temperatura.
El estudio delcomportamiento de fases se divide en dos partes generales: cualitativo y cuantitativo.
En el primer caso, se analizan los diferentes diagramas de presión-temperatura, P-T, presión-volumen, P-V, composición, etc. En el segundo caso, se desarrollan fórmulas y métodos para calcular la composición y cantidades de las fases de un sistema, a una presión y temperaturas dadas.
En el estudio de fases, es necesarioy conveniente tener presente una serie de definiciones de términos y conceptos. Las siguientes son las principales:
Sistema: cuerpo de materia con límites finitos (definidos) que puede considerarse, si se desea, aislado del medio que lo rodea. Representa el material bajo consideración para un proceso dado. Ejemplo: hidrocarburos en un yacimiento.
Propiedades: características de un sistema quepueden evaluarse cuantitativamente como resultado de un experimento. Describe la condición a un tiempo particular. Se miden en función de: fuerza (F), longitud (L), tiempo (t) y temperatura (T). Tipos de propiedades:
a) Propiedades extensivas: dependen de la cantidad de materia, es decir, extensión del sistema. Ejemplos: volumen, masa.
b) 'propiedades intensivas: son independientes de la extensióno cantidad de materia del sistema. Ejemplos: temperatura, presión, densidad.
Sistema homogéneo: es aquel cuyas propiedades intensivas varían continua y uniformemente de punto a punto en el sistema entre planos perpendiculares a la fuerza de gravedad. Ejemplos: un balón que contiene helio; un yacimiento por encima de su punto de saturación (burbujeo).
Sistema heterogéneo: está compuesto por doso más sistemas homogéneos y cuyas propiedades intensivas cambian bruscamente en las superficies de contacto.
Ejemplo: un yacimiento por debajo de la presión de saturación; petróleo más agua.
F'ase: cuerpo de material homogéneo diferente en sus propiedades a los demás que le rodean. Las zonas homogéneas, discutidas en sistemas heterogéneos, se refieren a fases. Existe sólo una fase gaseosa, peroen líquidos y sólidos se suelen llamar fases a los estratos diferenciados. Por ejemplo, en separadores se habla de tres fases para referirse al gas, petróleo y agua.
Interfase: se refiere a la superficie de contacto entre dos fases.
Fluido: se refiere a gas, líquido o mezcla de éstos.
Componente: ya que aquí no se considera reacciones químicas, bajo estas circunstancias un componente se definecomo una sustancia que comprende un solo tipo de moléculas. Ejemplos: dióxido de carbono, a y a destilada, propano. Petróleo crudo es una mezcla de componentes.
En análisis de mezclas de hidrocarburos, gases y líquidos, debido a la dificultad de analizar todos los componentes, se agrupa bajo el nombre de un solo componente del sistema, cierta parte del mismo, tal por ejemplo: C 7 heptanos y...