Compresibilidad De Los Gases

Efecto de la Compresibilidad de los Gases durante el Control de una Surgencia
Ing. Hugo Mocchiutti Ing. Tomás Catzman Pan American Energy

Efecto de la Compresibilidad de los Gases durante el Control de una Surgencia

Índice
 

Comportamiento de los Gases Método Volumétrico
 Control de Pozo
 Evolución del Gas Ideal vs Gas Real  Hipótesis de Resolución  Aplicación en un Pozo

Conclusiones

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Comportamiento de los Gases

Diagrama de Fases P-T (Sustancia Pura)

Diagrama de Fases P-T (Mezcla)

*Gráficas obtenidas de la base de datos de imágenes de “Google”

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Comportamiento de los Gases
Gases Ideales1° Boyle: El volumen de una cantidad determinada de gas es inversamente proporcional a su presión p x V = cte
2° Charles: El volumen y la temperatura de una cantidad determinada de gas son directamente proporcionales p / T = cte 3° Avogadro: El volumen de una gas ideal no sólo depende de la temperatura y la presión, sino que del número de moléculas o de moles de dicho gas, sin importar el tipode molécula o la composición del gas.

p.V=n.R.T

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Comportamiento de los Gases
Gases Reales

Tiempo después, en situaciones donde las magnitudes de la presión y la temperatura eran considerablemente mayores, se observó en el gas una diferencia entre el comportamiento teórico y el real. A la cuantificación dedicho desvío se la llamó “factor de desviación z”, comúnmente llamado “factor de compresibilidad z”

p.V=z.n.R.T

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Comportamiento de los Gases
Gases Reales

Factor de Compresibilidad “Standing & Katz”

Factor de Compresibilidad “Kvalnes & Gaddy”

*Gráficas obtenidas de la base de datos de imágenes de “Google”y del libro Advanced Well Control - SPE

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Comportamiento de los Gases
Gases Reales
“Se introduce un error bastante significativo al depender de un método de resolución gráfico. A esto se le suma la incomodidad que implica la utilización del mismo” Dranchuk & Abou Kassemm

z = 1 + c1(TPR).pr + c2(TPR).pr2 -c3(TPR).pr3 + c4(pr,TPR)
donde: pr = 0.27 . pPR/(z . TPR) c1(TPR) = A1 + A2/TPR + A3/TPR3 + A4/TPR4 + A5/TPR5 c2(TPR) = A6 + A7/TPR + A8/TPR2 c3(TPR) = A9 . (A7/TPR + A8/TPR2) c4(pr,TPR) = A10 . (1 + A11 . pr2).(pr2/TPR3) . exp (-A11 . pr2)

0.2 < pPR < 30 1.0 < TPR < 3.0

A1 = 0.3265 A2 = -1.0700 A3 = -0.5339 A4 = 0.01569 A5 = -0.05165 A6 = 0.5475 A7 = -0.7361 A8 = 0.1844 A9 = 0.1056 A10 = 0.6134A11 = 0.7210

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Comportamiento de los Gases
Simplificaciones Inexactas
“La industria de perforación ha simplificado la ley de gas de Boyle a lo siguiente : P1 * V1 = P2 * V2 donde P1 es la presión de una burbuja de gas a condiciones iniciales, V1 es el volumen de la burbuja de gas a condición inicial, P2 es lapresión a otra condición diferente a la inicial y V2 es el volumen a esa nueva presión …”

“… By neglecting changes in temperature, T, and compressibility factor, z, the equation can be simplified into… P1.V1 = P2.V2”
“… la Ley de los Gases Perfectos puede ser considerada suficientemente precisa como para tenerse en cuenta en el caso de la migración del gas en los pozos…”

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Método Volumétrico
Control de Pozo

Presión de Casing (Método Volumétrico)

Presión de Fondo (Método Volumétrico)

*Gráficas obtenidas del libro Advanced Well Control - SPE

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Método Volumétrico
Gases Ideales
* P . V = n . R . T = cte P 1 . V1 =...