JULIO CÉSAR PÉREZ ANGULO

Presentación del tema: "JULIO CÉSAR PÉREZ ANGULO"— Transcripción de la presentación:

1 JULIO CÉSAR PÉREZ ANGULO
CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA JULIO CÉSAR PÉREZ ANGULO PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO

2 CONTENIDO FRACCIÓN PESADA 𝐶 7+ DISTRIBUCIÓN MOLAR GAMMA
CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA CORRELACIONES GENERALIZADAS CORRELACIÓN DE RIAZI-DAUBERT CORRELACIÓN DE CAVETT CORRELACIÓN DE KESLER-LEE CORRELACIÓN DE WINN Y SIM-DAUBERT CORRELACIÓN DE WATANSIRI-OWENS-STARLING PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO PRIMERA UNIDAD/TERMINOLOGÍA BÁSICA

3 CONTENIDO CORRELACIÓN DE EDMISTER
CORRELACIONES PARA HALLAR EL FACTOR DE COMPRESIBILIDAD CORRELACIÓN DE MAGOULAS-TASSIOS CORRELACIÓN DE STANDING PNA MÉTODOS PARA CARACTERIZAR EL 𝐶 7+ PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO PRIMERA UNIDAD/TERMINOLOGÍA BÁSICA

4 FRACCIÓN PESADA C7+ La fracción remanente del fluido que contiene heptano (C7) y el resto de los hidrocarburos mas pesados se reporta comúnmente con su peso molecular y gravedad especifica medidos en el laboratorio. Fuente: Esta fracción remanente es conocida como fracción pesada o fracción 𝐶 7+ . PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

5 FRACCIÓN PESADA C7+ Moléculas que tienen puntos de ebullición mas altos que el n-Hexano Influye en la manera como los fluidos se mueven a través del yacimiento C7+ De ella es altamente dependiente el comportamiento de fases Es especialmente importante para los cálculos de flujo de condensados La inyección de CO2 para el desplazamiento miscible es altamente dependiente de ella. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

6 FRACCIÓN PESADA C7+ Se emplean análisis por destilación y cromatografía para la caracterización de la fracción pesada. Con ellos se estiman propiedades PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

7 FRACCIÓN PESADA C7+ Para los componentes puros las propiedades comúnmente requeridas por las ecuaciones de estado son: Presión crítica (Pc) Temperatura crítica (Tc) Volumen crítico (vc) Factor de compresibilidad (Zc) Factor acéntrico (ω) Estas propiedades son conocidas y están disponibles excepto para el C7+. Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

8 ɣГ DISTRIBUCIÓN MOLAR GAMMA
La distribución molar Gamma es usada para describir la fracción molar Vs peso molecular para fracciones de C7+ Se presenta así: 𝑃(𝑀)= (𝑀−𝑛) ∝−1 𝑒𝑥𝑝 − 𝑀−𝑛 𝛽 𝛽 𝛼 Г(𝛼) PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

9 DISTRIBUCIÓN MOLAR GAMMA
DONDE El peso molecular promedio de C7+ está dado por: 𝛽= (𝑀𝑜−𝑛) 𝛼 La fracción molar de cada corte está dada por: 𝑍=𝑃 𝑀 𝑏𝑖 ,𝛼 −𝑃( 𝑀 𝑏𝑖−1 ,𝛼+1) El promedio del peso molecular en este mismo intervalo está dado por: 𝑀 𝑖 =𝑛+𝛼𝛽 1 𝑍 𝑖 𝑃 𝑀 𝑏𝑖 ,𝛼 −𝑃 𝑀 𝑏𝑖−1 ,𝛼+1 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

10 CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA
Katz y Firoozabadi, en 1978, presentaron un arreglo generalizado de las propiedades físicas para las fracciones del petróleo desde C6 hasta C45, que son expresadas como un Número de Carbono Único (SCN, por sus siglas en ingles, Single Carbon Number), tal como el grupo C6, el grupo C7 y el grupo C8. Ѳ= a1 + a2n + a3n2 +a4n3 +a5/n PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

11 CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA
Ѳ= a1 + a2n + a3n2 +a4n3 +a5/n DONDE: Ѳ es cualquier propiedad como 𝑇 𝑐 , 𝑃 𝑐 o 𝑉 𝑐 n es el numero de átomos de carbono desde el C6 hasta el C45 ɑ 𝟏 a ɑ 𝟓 = coeficientes tabulados PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

12 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis”. 2007.
CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA Ɵ ɑ 𝟏 ɑ 𝟐 ɑ 𝟑 ɑ 𝟒 ɑ 𝟓 M -131, 24, -0, 2, x 10 −3 468, 𝑇 𝑐 ,°𝑅 915, 41, 0, 5, x 10 −3 -1, x 10 3 𝑃 𝑐 ,𝑝𝑠𝑖𝑎 275, -12, 0, -2, x 10 −3 1, x 10 3 𝑇 𝑏 ,°𝑅 434, 50, -0, 7, 𝑥 10 −3 -601,856510 ω -0, 8, x 10 −2 -1, x 10 −3 1, x 10 −5 1, ɣ 0, 3, x 10 −3 -2, x 10 −5 2, x 10 −8 -1, 𝑉 𝑐 , 𝑓𝑡 3 /𝑙𝑏 5,223458x 10 −2 7, x 10 −4 -1, x 10 −5 1, x 10 −7 4, x 10 −2 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis” PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

13 CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA
PROPIEDADES FÍSICAS PARA LAS FRACCIONES DEL PETRÓLEO DESDE C6 HASTA C45 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis” PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

14 CORRELACIONES GENERALIZADAS
Watson, Nelson, y Murphy (1.935) introdujeron un factor de caracterización conocido como el factor de caracterización, basado en el punto de ebullición normal y la gravedad específica. M, γ, Tb, se consideran las propiedades clave de la composición química de fracciones de petróleo. Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

15 CORRELACIONES GENERALIZADAS
Este parámetro de caracterización está dado por la siguiente expresión: 𝐾 𝑤 : Factor de caracterización de Watson 𝑇 𝑏 : Temperatura de burbuja ( T: °R) ϒ: Gravedad especifica 𝐾 𝑤 = 𝑇 𝑏 1/3 𝛾 • Para componentes parafinicos , P, 𝐾 𝑤 [12,5 a 13,5]. • Para componentes nafténicos N, 𝐾 𝑤 [11,0 a12,5]. • Para componentes aromáticos A, 𝐾 𝑤 [8,5 a 11,0]. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

16 CORRELACIONES GENERALIZADAS
El factor de caracterización de Watson se utiliza ampliamente como un parámetro para la correlación de propiedades de petróleo-fracción, tales como peso molecular, viscosidad, presión de vapor, y propiedades críticas. Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

17 CORRELACIONES GENERALIZADAS
Whitson (1980) sugiere que el factor de Watson puede ser correlacionada con M y γ por la siguiente expresión: 𝛾 𝑖 =6, 𝑀 𝑖 0, 𝐾 𝜔 1,18241 𝐾 𝜔 ≈4, 𝑀 0, 𝛾 0,84573 𝑀 𝑖 = 0,16637 𝛾 𝑖 𝐾 𝜔 1, ,5720 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

18 CORRELACIÓN DE SOREIDE
CORRELACIONES GENERALIZADAS CORRELACIÓN DE SOREIDE Es usada para definir la relación entre la gravedad específica y el peso molecular de la fracción individual CORRELACIÓN TWU Es usada para hallar la presión crítica, la temperatura crítica y el volumen crítico. Se basa en la expansión de perturbación que tienen las parafinas normales como el compuesto de referencia 𝑦 𝑖 =0,2855+ 𝐶 𝑓 𝑀 𝑖 −66 𝑛 Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

19 CORRELACIÓN DE RIAZI-DAUBERT
Estima el peso molecular de crudos y fracciones petrolíferas a partir de la temperatura de ebullición y la densidad relativa. Se aplica a crudos cuya densidad relativa estándar es inferior a 0,97 y el punto de ebullición está por debajo de 840°K. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

20 CORRELACIÓN DE RIAZI-DAUBERT
𝜃=𝑎 𝑇 𝑏 𝑏 𝛾 𝑐 Donde: ϴ= alguna propiedad física. ɑ-f=coeficiente para cada propiedad física. Tabla de coeficientes Desviación % Ɵ ɑ b c Promedio Máximo M -4,56730x 10 −5 2,19620 -1,0164 2,6 11,8 𝐓 𝐜 ,°𝐑 24,27870 0,58848 0,3596 1,3 10,6 𝐏 𝐜 ,𝐩𝐬𝐢𝐚 -3,12281x 10 9 -2,31250 2,3201 3,1 -9,3 𝐕 𝐜 , 𝐟𝐭 𝟑 /𝐥𝐛 -7,52140x 10 −3 0,28960 -0,7666 2,3 -9,1 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis” PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

21 CORRELACIÓN DE RIAZI-DAUBERT
𝜃=𝑎 𝑇 𝑏 𝑏 𝛾 𝑐 𝑒𝑥𝑝 𝑑 𝑇 𝑏 +𝑒𝛾+𝑓 𝑇 𝑏 𝛾 Ɵ ɑ b c d e f M 581,96000 -0,97476 6,51274 5,43076x 10 −4 9,53384 1,11056x 10 −3 𝐓 𝐜 ,°𝐑 10,6443 0,81067 0,53691 -5,17470x 10 −4 -0,54444 3,59950x 10 −4 𝐏 𝐜 ,𝐩𝐬𝐢𝐚 6,16200x 10 6 -0,48440 4,08460 -4,72500x 10 −3 -4,80140 3,19390x 10 −3 𝐕 𝐜 , 𝐟𝐭 𝟑 /𝐥𝐛 6,23300x 10 −4 0,75060 -1,20280 -1,46790x 10 −3 -0,2604 1,09500x 10 −3 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis” PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

22 CORRELACIÓN DE RIAZI-DAUBERT
𝜃=𝑎 (𝑀) 𝑏 𝛾 𝑐 𝑒𝑥𝑝 𝑑(𝑀)+𝑒𝛾+𝑓(𝑀)𝛾 Ɵ ɑ b c d e f 𝐓 𝐜 ,°𝐑 544,40000 0,299800 1,05550 -1,34780 𝑥10 −4 -0,616410 0,00000 𝐏 𝐜 ,𝐩𝐬𝐢𝐚 4,52030x 10 4 -0,806300 1,60150 -1,80780x 10 −3 -0,308400 𝐕 𝐜 , 𝐟𝐭 𝟑 /𝐥𝐛 1,20600x 10 −2 0,203780 -1,30360 -2,65700x 10 −3 0,528700 2,60120x 10 −3 𝑻 𝒃 ,°𝐑 6,77857 0,401673 -1,58262 3,77409x 10 −3 2,984036 -4,25288x 10 −3 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis” PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

23 EJEMPLO Estimar las propiedades criticas del heptano plus, C7+ , con un preso especifico de 150 y una gravedad especifica de 0,78 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

24 SOLUCIÓN 𝑇 𝑐 =544,2 (150) 0, ,78 1,0555 𝑒𝑥𝑝 −1,3478𝑥 10 − −0, , −1,3478𝑥 10 − −0, ,78 +0 𝑇 𝑐 =1.139,4°𝑅 𝑃 𝑐 =4,5203𝑥 (150) −0, ,78 1,6015 𝑒𝑥𝑝 −1,8078𝑥 10 − −0, ,78 +0 𝑃 𝑐 =320,3 𝑝𝑠𝑖𝑎 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

25 SOLUCIÓN 𝑉 𝑐 =1,206𝑥 10 −2 (150) 0, ,78 −1,3036 𝑒𝑥𝑝 −2,657𝑥 10 − ,5287 0,78 −2,6012𝑥 10 − ,78 −2,657𝑥 10 − ,5287 0,78 −2,6012𝑥 10 − ,78 𝑉 𝑐 =0, 𝑓𝑡 3 /𝑙𝑏 𝑇 𝑏 =6,77857 (150) 0, ,78 −1,58262 𝑒𝑥𝑝 3,77409𝑥 10 − , ,78 −4,25288𝑥 10 − ,78 3,77409𝑥 10 − , ,78 −4,25288𝑥 10 − ,78 𝑇 𝑏 =825,26 °𝑅 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

26 CORRELACIÓN DE CAVETT TEMPERATURA CRÍTICA
𝑇 𝑐 = 𝑎 0 + 𝑎 1 𝑇 𝑏 + 𝑎 2 𝑇 𝑏 𝑎 3 𝐴𝑃𝐼 𝑇 𝑏 + 𝑎 4 𝑇 𝑏 𝑎 5 𝐴𝑃𝐼 𝑇 𝑏 𝑎 6 𝐴𝑃𝐼 𝑇 𝑏 2 PRESIÓN CRÍTICA log 𝑃 𝑐 = 𝑏 0 + 𝑏 1 𝑇 𝑏 + 𝑏 2 𝑇 𝑏 𝑏 3 𝐴𝑃𝐼 𝑇 𝑏 + 𝑏 4 𝑇 𝑏 𝑏 5 𝐴𝑃𝐼 𝑇 𝑏 𝑏 6 𝐴𝑃𝐼 2 𝑇 𝑏 + 𝑏 7 𝐴𝑃𝐼 𝑇 𝑏 2 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

27 CORRELACIÓN DE CAVETT i ɑ 𝒊 𝒃 𝐢 768,0712100000 2,82904060 1
768, 2, 1 1, 0, x 10 −3 2 -0, -0, x 10 −5 3 -0, -0, x 10 −4 4 0, x 10 −6 0, x 10 −8 5 0, x 10 −5 0, x 10 −7 6 0, x 10 −7 -0, x 10 −7 7 0, x 10 −9 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis” PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

28 CORRELACIÓN DE KESLER-LEE
Se usa para estimar la temperatura crítica, presión crítica y el factor acéntrico de los componentes de la fracción pesada PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

29 CORRELACIÓN DE KESLER-LEE
TEMPERATURA CRÍTICA 𝑙𝑛 𝑃 𝑐 =8,3634− 0,0566 𝛾 − 0, ,2898 𝛾 + 0, 𝛾 −3 𝑇 𝑏 + 1, ,648 𝛾 + 0,47227 𝛾 10 −7 𝑇 𝑏 2 − 0, ,6977 𝛾 −10 𝑇 𝑏 3 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

30 CORRELACIÓN DE KESLER-LEE
PRESIÓN CRÍTICA 𝑇 𝑐 =341,7+811,1𝛾+ 0,4244+0,1174𝛾 𝑇 𝑏 + 0,4669−3,26238𝛾 𝑇 𝑏 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

31 CORRELACIÓN DE KESLER-LEE
PESO MOLECULAR 𝑀=−12.272, ,4𝛾+ 4,6523−3,3287𝛾 𝑇 𝑏 + 1−0,77084𝛾−0,02058 𝛾 2 1,3437− 720,79 𝑇 𝑏 𝑇 𝑏 + 1−0,80882𝛾−0,02226 𝛾 2 1,8828− 181,98 𝑇 𝑏 𝑇 𝑏 3 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

32 CORRELACIÓN DE KESLER-LEE
El factor acéntrico se encuentra al definir el factor de caracterización de Watson, K, y el punto de ebullición reducido, θ, por las siguientes relaciones: 𝐾= 𝑇 𝑏 1/3 𝛾 𝜃= 𝑇 𝑏 𝑇 𝑐 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

33 CORRELACIÓN DE KESLER-LEE
FACTOR ACÉNTRICO Ө > 0,8 𝜔=−7,904+0,1352𝐾−0, 𝐾 2 +8,359𝜃+ 1,408−0,01063𝐾 /𝜃 Ө < 0,8 𝜔= −𝑙𝑛 𝑃 𝑐 14,7 −5, ,09648 𝜃 +1,28862𝑙𝑛 𝜃 −0, 𝜃 6 15,2518− 15,6875 𝜃 −13,4721𝑙𝑛 𝜃 +0,43577 𝜃 6 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

34 CORRELACIÓN DE WINN Y SIM-DAUBERT
Sim y Daubert (1980) llegaron a la conclusión que la ecuación planteada por Winn (1957) es el método más preciso para la caracterización de las fracciones de petróleo. Sim y Daubert representaron la presión crítica, la temperatura crítica, y el peso molecular de Winn analíticamente mediante las siguientes ecuaciones: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

35 CORRELACIÓN DE WINN Y SIM-DAUBERT
PRESIÓN CRÍTICA 𝑃 𝑐 =3,48242𝑥 𝑇 𝑏 −2,3177 𝛾 2,4853 TEMPERATURA CRÍTICA 𝑇 𝑐 =𝑒𝑥𝑝 3, 𝑇 𝑏 0, 𝛾 0,04614 PESO MOLECULAR 𝑀= 1, 𝑥10 −5 𝑇 𝑏 2,3776 𝛾 −0,9371 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

36 CORRELACIÓN DE WATANSIRI – OWENS - STARLING
TEMPERATURA CRÍTICA 𝑙𝑛 𝑇 𝑐 =−0, −0, 𝑇 𝑏 +0,03095𝑙𝑛 𝑀 +1,11067𝑙𝑛 𝑇 𝑏 +𝑀 0, 𝛾 1/2 −0, 𝛾 −0,016943𝛾 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

37 CORRELACIÓN DE WATANSIRI – OWENS - STARLING
VOLUMEN CRÍTICO 𝑙𝑛 𝑉 𝑐 =76,313887−129,8038𝛾+63,1750 𝛾 2 −13,175 𝛾 3 +1,10108𝑙𝑛 𝑀 +42,1958𝑙𝑛 𝛾 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

38 CORRELACIÓN DE WATANSIRI – OWENS - STARLING
FACTOR ACÉNTRICO 𝜔= 5, 𝑥 10 −4 𝑇 𝑏 +0, 𝑇 𝑏 /𝑀 + 382,904 𝑀 +0,074691𝑥 10 −5 𝑇 𝑏 /𝛾 2 −0, 𝑥 10 −4 𝑇 𝑏 𝑀 +0, 𝛾 𝑀 +0,1265𝑥 10 −4 𝛾 𝑀 2 −66, 𝑇 𝑏 𝛾 2 −0, 𝑇 𝑏 2/3 𝛾 ,074691𝑥 10 −5 𝑇 𝑏 /𝛾 2 −0, 𝑥 10 −4 𝑇 𝑏 𝑀 +0, 𝛾 𝑀 +0,1265𝑥 10 −4 𝛾 𝑀 2 −66, 𝑇 𝑏 𝛾 2 5, 𝑥 10 −4 𝑇 𝑏 +0, 𝑇 𝑏 /𝑀 + 382,904 𝑀 +0,074691𝑥 10 −5 𝑇 𝑏 /𝛾 2 −0, 𝑥 10 −4 𝑇 𝑏 𝑀 +0, 𝛾 𝑀 +0,1265𝑥 10 −4 𝛾 𝑀 2 −66, 𝑇 𝑏 𝛾 2 −0, 𝑇 𝑏 2/3 𝛾 𝑇 𝑏 9𝑀 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

39 CORRELACIÓN DE WATANSIRI – OWENS - STARLING
PRESIÓN CRÍTICA 𝑙𝑛 𝑃 𝑐 =6, , 𝑇 𝑐 𝑉 0,8 −8,712 𝑀 𝑇 −0, 𝑇 𝑏 𝑀 Las correlaciones propuestas tienen un promedio de desviación de1,2% for 𝑇 𝑐 , 3,8% para 𝑉 𝑐 , 5,2% para 𝑃 𝑐 , y 11,8% para ω. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

40 CORRELACIÓN DE EDMISTER
FACTOR ACÉNTRICO 𝜔= 3 𝑙𝑜𝑔 𝑃 𝑐 /14, 𝑇 𝑐 𝑇 𝑐 −1 −1 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

41 EJEMPLO Hallar el factor acéntrico del heptano plus, C7+ , con un preso especifico de 150 y una gravedad especifica de 0,78 SOLUCIÓN 𝜔= 3 𝑙𝑜𝑔 320,3/14, ,4 825,26−1 −1=0,5067 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

42 CORRELACIONES PARA HALLAR EL FACTOR DE COMPRESIBILIDAD
Haugen (1959) 𝑍 𝑐 =1/ 1,28𝜔+3,41 Reid, Prausnitz, and Sherwood (1977) 𝑍 𝑐 =0,291− 0,080𝜔 Salerno et al (1985) 𝑍 𝑐 =0,291− 0,080𝜔 −0,016 𝜔 2 Nath (1985) 𝑍 𝑐 =0,2918− 0,0928𝜔 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

43 CORRELACIÓN DE MAGOULAS - TASSIOS
𝑇 𝑐 =−1.247,4+0,972𝑀+1.971𝛾− 𝑀 + 707,4 𝛾 𝑙𝑛 𝑃 𝑐 =0,01901−0, 𝑀+0,13239𝛾+ 227 𝑀 − 1,1663 𝛾 +1,2702𝑙𝑛 𝑀 𝜔=−0, , 𝑀+0,021876𝛾− 4,559 𝑀 +0,21699𝑙𝑛 𝑀 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

44 CORRELACIÓN DE STANDING
TEMPERATURA CRÍTICA 𝑇 𝑐 𝐶 7+ = 𝑙𝑜𝑔 𝑀 𝐶 7+ −71, 𝑙𝑜𝑔 𝑀 𝐶 7+ − 𝑙𝑜𝑔 𝛾 𝐶 7+ PRESIÓN CRÍTICA 𝑃 𝑐 𝐶 7+ = 𝑙𝑜𝑔 𝑀 𝐶 7+ −61, −852𝑙𝑜𝑔 𝑀 𝐶 7+ −53,7 𝛾 𝐶 7+ −0,8 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

45 PNA Las fracciones de hidrocarburo pesada (indefinidas) están compuestas de tres grupos de hidrocarburos P N a Parafinas Nafténicos Aromáticos PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

46 PNA El contenido PNA puede ser estimado experimentalmente de la destilación o un análisis cromatográfico. Ampos tipos de análisis proveen información válida para el uso en la caracterización de la fracción plus. Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

47 ESQUEMAS DE EXPANSIÓN Los esquemas de expansión refieren a los procedimientos de dividir las fracciones de heptanos plus en grupos de hidrocarburos con un número de átomos de carbón único (C7, C8, C9, etc.), descritos por las mismas propiedades físicas utilizadas para componentes puros. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

48 MÉTODOS PARA CARACTERIZAR EL C7+
MÉTODO DE KATZ. MÉTODO DE LOHRENZ. Los métodos mas comunes MÉTODO DE PEDERSEN. MÉTODO DE AHMED. MÉTODO DE WHITSON. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

49 La relación resultante expresada matemáticamente
MÉTODO DE KATZ En una escala semi-log el porcentaje molar de cada constituyente de la fracción C7+ versus el numero de carbono en la fracción, fue trazado La relación resultante expresada matemáticamente El método fue originado por estudio en el comportamiento composicional de seis condensados. 𝑍 𝑛 =1,38205 𝑧 7 + 𝑒𝑥𝑝 −0,25903𝑛 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

50 MÉTODO DE KATZ DONDE 𝒛 𝟕 = fracción molar de C7+ en el sistema de condensados 𝒏 = número de átomos de carbono del pseudo-componente 𝒁 𝒏 = fracción molar del pseudo-componente con numero de átomos de carbono igual a 𝑛 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

51 MÉTODO DE LOHRENZ Lohrenz, Bra y Clark, en 1964, propusieron que la fracción de heptanos plus debe ser divida en los pseudo-componentes con números de carbono que van desde 7 hasta 40. 𝑍 𝑛 = 𝑍 6 𝑒 𝐴 𝑛−6 2 +𝐵 𝑛−6 Ellos matemáticamente declararon que la fracción molar 𝑍 𝑛 está relacionada con su número de átomo de carbono y la fracción molar de la fracción de hexano 𝑍 6 . PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

52 MÉTODO DE PEDERSEN Pedersen, Thomassen y Fredenslund, en 1.982, propusieron que, para mezclas de hidrocarburos de origen natural, existe una relación exponencial entre la fracción molar de un componente y el número de carbón correspondiente. Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

53 MÉTODO DE PEDERSEN 𝑍 𝑛 = 𝑒 𝑛−𝐴 /𝐵 A y B son constantes
𝑍 𝑛 = 𝑒 𝑛−𝐴 /𝐵 A y B son constantes El peso molecular para un corte con determinado número de carbonos puede ser calculado mediante 𝑀 𝑖 =14 𝑁 𝑖 −4 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

54 MÉTODO DE AHMED El método se originó en el estudio del comportamiento molar de 34 sistemas de condensado y petróleo crudo a través de análisis detallado en laboratorio de la composición de las fracciones pesadas. Ahmed, Cady, y Story (1.985) idearon un método simplificado para la división de la fracción C7 + en pseudo-componentes. Sólo se requieren los datos del peso molecular y la fracción total de moles del heptanos-plus PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

55 MÉTODO DE AHMED 𝑍 𝑛 = 𝑍 𝑛 + 𝑀 𝑛+1 + − 𝑀 𝑛+ 𝑀 𝑛+1 + − 𝑀 𝑛 DONDE
𝑍 𝑛 = 𝑍 𝑛 + 𝑀 𝑛+1 + − 𝑀 𝑛+ 𝑀 𝑛+1 + − 𝑀 𝑛 DONDE 𝒁 𝒏 =fracción molar del pseudo-componente con un número de átomos de carbono de 𝑛 𝑍 7 , 𝑍 8 , 𝑍 9 ,etc. 𝑴 𝒏 = peso molecular del grupo de hidrocarburo con átomos 𝑛 de carbono dada en la siguiente tabla 𝑴 𝒏+ = peso molecular de la fracción 𝑛 + calculado por la siguiente expresión PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

56 MÉTODO DE AHMED 𝑀 𝑛+1 + = 𝑀 7+ +𝑆 𝑛−1 DONDE
𝑀 𝑛+1 + = 𝑀 7+ +𝑆 𝑛−1 DONDE 𝒏 es el número de átomos de carbono y 𝑺 es el coeficiente de la ecuación anterior cuyos valores están dados en la siguiente tabla Valores de 𝑺 No. De átomos de Carbono Sistema de Condensados Sistema de aceite Crudo n ≤ 8 15,5 16,5 n > 8 17,0 20,1 Fuente: AHMED, Tarek. “Equations of State and PVT Analysis”. 2007 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

57 MÉTODO DE WHITSON Función probabilística, llamada función de los tres parámetros Gamma que modela la distribución molar. Este modelo se fundamenta en el uso de la función molar gamma para representar la relación entre la fracción molar y el peso molecular. Fuente: PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

58 MÉTODO DE WHITSON 𝑝 𝑀 = 𝑀−𝑛 𝛼−1 𝑒𝑥𝑝 − 𝑀−𝑛 /𝛽 𝛽 𝛼 Г 𝛼 Siendo
𝑝 𝑀 = 𝑀−𝑛 𝛼−1 𝑒𝑥𝑝 − 𝑀−𝑛 /𝛽 𝛽 𝛼 Г 𝛼 Siendo 𝛽= 𝑀 𝐶 7+ −ɳ 𝛼 Con este modelo, la distribución acumulada viene dada por una integral con límites 𝑃 𝑀 𝑊 𝑏𝑖 = ɳ 𝑀 𝑊 𝑏𝑖 𝑃 𝑀𝑊 𝑑𝑀𝑊= 𝑒 −𝑦 𝑗−𝑜 ∞ 𝑦 𝛼+1 Г 𝛼+𝑗+1 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

59 MÉTODO DE WHITSON La fracción molar del corte limitado viene dada por:
𝑦= 𝑀 𝑊 𝑏𝑖 −ɳ /𝛽 Y el peso molecular se expresa como 𝑀 𝑊 𝑖 =ɳ+ 𝛼𝛽 𝑍𝑖 𝑃∗ 𝑀 𝑊 𝑏𝑖 −𝑃∗ 𝑀 𝑊 𝑏𝑖−1 PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

60 ESQUEMAS DE AGRUPAMIENTO
A menudo, el problema es agrupar las fracciones determinadas experimentalmente cuando solamente la información disponible para la fracción C7+ es el peso molecular y la gravedad especifica. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

61 ESQUEMAS DE AGRUPAMIENTO
Los términos agrupamiento o pseudotización denotan la reducción en el número de componentes utilizados en los cálculos de la ecuación de estado para los fluidos del yacimiento. Esta reducción es llevada a cabo por el empleo del concepto del pseudo-componente. El pseudo-componente denota un grupo de componentes puros agrupados juntos y representado por un componente único con un único numero de carbono (SCN, por sus siglas en inglés, single carbon number) PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

62 BIBLIOGRAFÍA AHMED, Tarek. Equations of State and PVT Analysis. Houston, Texas: Gulf Publishing Company, 2007. AHMED, Tarek. Hydrocarbon Phase Behavior. Houston, Texas: Gulf Publishing Company, 1989. MCCAIN, William D, jr. The Properties of Petroleum Fluids. 2da Edicion. Tulsa, Oklahoma: Pennwell Publishing Company, 1990. WHITSON, Curtis H, y BRULE, Michael R, “Phase Behavior”, SPE Monografia, Vol, 20, 2000. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO SEGUNDA UNIDAD/CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA

63 PREGUNTAS PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS DEL YACIMIENTO
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64 FIN DE CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN PESADA
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