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Caracterización Física de los Yacimientos
CAPÍTULO 1
Caracterización
Termodinámica
de los Yacimientos
I-1
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Fáctores físicos que controlan el comportamiento
de fases
•
•
•
•
Presión
Temperatura
Atracción Molecular
Repulsión Molecular
• Presión
• Atracción Molecular
Confinan
las moléculas
• Temperatura
• Repulsión Molecular
Dispersan
las moléculas
I-2
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Diagrama de fases de una mezcla de
Gas natural-Gasolina natural2
2700
2600
c
2500
2400
2300
2200
2100
2000
1900
1800
1700
1600
1500
1400
1300
60
I-3
80
100
120
140
160
180
200
220
240
Copyright CIED - Código Curso 325006
260
Caracterización Física de los Yacimientos
PRESIÓN, Lpca
Diagrama de Fases de una mezcla de gas
natural - gasolina natural2
I-4
2700 LÍQUIDO
UIDO
Q
Í
L
2600
A%
2500
100%
90%
2400
80%
70%
2300
60%
2200
2100
50%
LÍQUIDO + VAPOR (GAS)
2000
1900
40%
1800
1700
1600
30%
1500
1400
20%
10%
1300
60
80
100 120 140 160 180 200
TEMPERATURA, °F
GAS
0%
220 240
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260
Caracterización Física de los Yacimientos
Diagrama de fases generalizado de un gas
condensado
A
PRESIÓ N Lpca
C
JEO
U
RB
U
E B DO
D
I
VA ÍQ U
R
CU 0 % L
O
D
I
0
U
1
O
ÍQ
L
ID O
%
U
80
LÍQ UID
Q
%
6 0 0 % LÍ
4
IDO R
U
LÍQ
IO
%
C
0
2
RO
E
D
VA
R
S
CU % G A
100
TEMPERATURA °F
I-5
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T
Caracterización Física de los Yacimientos
Pcdb
Pc C
Tcdt
Gas Seco
Tc
Diagrama de
fases para
diferentes tipos
de crudos y gases
Pc C
Pcdb
Tc
Tcdt
Gas Condensado
Pc (Pcdb)
C
Tc
Tcdt
PRESIÓN
Petróleo Volatil
Pcdb
Tc (Tcdt)
Pc
C
Petróleo Negro
TEMPERATURA
I-6
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Caracterización Física de los Yacimientos
Parámetros para Clasificar Yacimientos
en Base a la Mezcla de Hidrocarburos
A) Medidos en Campo:
•Presión
•Temperatura
•RGP
•Gravedad API
•Color del Líquido de tanque
B) Medidos en laboratorio:
•Se usan muestras represen•tativas
•Simulan comportamiento de
fluidos durante agotamiento
isotérmico de presión.
I-7
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Caracterización Física de los Yacimientos
Clasificación de los yacimientos en base
a los hidrocarburos que contienen
Yacimientos de Gas
1. Gas seco
2. Gas Húmedo
3. Gas Condensado
Yacimientos de
Petróleo
1. Petróleo de alta
volatilidad
(Cuasicrítico)
2. Petróleo de baja
volatilidad
(Petróleo negro)
I-8
a) Liviano
b) Mediano
c) Pesado
d) Extrapesado
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Caracterización Física de los Yacimientos
Composiciones típicas de mezclas provenientes
de yacimientos de hidrocarburos
Componente
Gas seco
Gas húmedo
C1
96.0
90.0
C2
2.0
C3
Gas condensado
Petróleo volátil
Petróleo negro
75.0
60.0
48.83
3.0
7.0
8.0
2.75
1.0
2.0
4.5
4.0
1.93
iC4-nC4
0.5
2.0
3.0
4.0
1.60
iC5-nC5
0.5
1.0
2.0
3.0
1.15
C6
-
0.5
2.5
4.0
1.59
C7+
-
1.5
6.0
17.0
42.15
MC7+
-
115
125
180
225
RGL, PCN/BN
-
26000
7000
2000
625
Líquido de
API
60°
55°
50°
34.3°
color
Incoloro
Amarillo Claro
Amarillo Claro
Amarillo
Amarillo
Oscuro
Negro
tanque
I-9
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Caracterización Física de los Yacimientos
Yacimientos de Gas Seco
•
Ty > Tcdt
•La mezcla de hidrocarburos se mantiene en fase gaseosa en el
yacimiento y en la superficie.
•El gas es mayoritariamente Metano (% C1 >90%)
•Sólo se pueden extraer líquidos por procesos criogénicos (Bajo 0°F)
I - 10
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Caracterización Física de los Yacimientos
Yacimientos de Gas Húmedo
• Ty > Tcdt
• La mezcla de hidrocarburos permanece en estado
gaseoso en el yacimiento. En la superficie cae en la
región bifásica.
• Líquido producido es incoloro y de API > 60°
• Tienen mayor porcentaje de componentes
intermedios que los gases secos.
I - 11
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Caracterización Física de los Yacimientos
Clasificación de los Yacimientos en base
al diagrama de fases6
C
PUNTO
CRÍTICO
DEO
O
E
NTBUJ
U
P UR
B
%
2500
50
2000
%
40 UIDO
Q
LI 20%
L
1500
EN
M
LU
VO
DE
D
PUNTO
DE ROCIO
B2
%
10
5%
1000
A2
B3
0%
CA
EL FMINO S
LUID EGU
O P IDO
ROD POR
UCI
DO
CAMINO SEGUIDO POR EL FLUIDO DEL YACIMIENTO
3000
B
PUNTO DE
COINCIDENCIA TERMICO = 250°F
PRESIÓN DEL YACIMIENTO Lpca
3500
Te= 127 °F
4000
A1
500
0
I - 12
50
100
150
200
250
300
TEMPERATURA DEL YACIMIENTO °F
Copyright CIED - Código Curso 325006
350
Caracterización Física de los Yacimientos
Yacimientos de Gas Condensado
• Tc < Ty < Tcdt
• La mezcla de hidrocarburos se encuentra en fase gaseosa o en
el punto de rocío a las condiciones iniciales del yacimiento.
• El gas presenta condensación retrógrada durante el
agotamiento isotérmico de la presión.
• Se puede definir como un gas con líquido disuelto.
• La reducción de p y T en el sistema de producción hace que se
penetre en la región bifásica y origina en la superficie:
* Condensado: Incoloro - Amarillo (se ha reportado negro)
* API 40° - 60°
* RGC: 5000 - 100.000 PCN/BN
I - 13
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Yacimientos de Petróleo de Alta
Volatilidad (Cuasi-crítico)
• Ty ligeramente inferior a Tc.
• La mezcla de hidrocarburos a condiciones iniciales, se
encuentra en estado líquido cerca del punto crítico.
• Equilibrio de fase en estos yacimientos es precario. Alto
encogimiento del crudo cuando la presión del yacimiento cae
por debajo de Pb.
• El líquido producido tiene las siguientes características:
* Color amarillo oscuro a negro.
* API > 40°
* RGP entre 2.000 - 5.000 PCN / BN
* Bo > 1,5 BY / BN.
I - 14
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Yacimientos de Petróleo Negro
(Baja volatilidad)
• Ty << Tc
•Tienen alto porcentaje de C7+ (> 40%).
• El líquido producido tiene las siguientes características:
* Color negro o verde oscuro
* API < 40
* RGP < 2.000 PCN / BN
* Bo < 1,5 BY/ BN
I - 15
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Yacimientos de Petróleo Negro (Baja
Volatilidad)
• Si hay capa de gas se podrían tener tres diagramas de fases
correspondientes a:
• Crudo de la zona de petróleo
• Gas de la capa de gas.
• Mezcla de ambos (como si todo el gas libre estuviera en
solución)
• Clasificación UNITAR:
* Livianos 30 <° API <40
* Medianos 20 <° API < 30
* Pesados 10 <° API < 20
* Extra pesados (Bitúmenes) ° API<10
• Ojo: MEM de Venezuela usa 21,9 en vez de 20 para delimitar
medianos y pesados.
I - 16
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Diagrama de fases de los fluidos de un yacimiento
de petróleo negro con capa de gas
TEMPERATURA
DEL YACIMIENTO
GAS
FLUIDO TOTAL
DEL YACIMIENTO
Cg
PRESIÓN
C
PRESION INICIAL
DEL YACIMIENTO
SEPARADOR
LIQUIDO
(PETRÓLEO)
TEMPERATURA
I - 17
Copyright CIED - Código Curso 325006
Caracterización Física de los Yacimientos
Rango de los parámetros de propiedades
para diferentes tipos de yacimientos
Gas seco
Relación Gas-líquido
(Pet. O Cond.) PCN/BN
Gas condensado
Petróleo volátil
> 100.000
5.000 a 10.000
Gravedad API del líquido
de tanque
--------
40 - 60°
> 40°
Color del líquido
del tanque
--------
Incoloro
Amarillo claro
Amarillo oscuro
Factor volumétrico del
petróleo (o cond.) BY/BN
Composición del
fluido original
Temperatura del Yacimiento
--------
--------
C1 > 90%
C5 +< 1%
C7 + < 12.5%
C1 > 60%
> Tcdt *
2.000 a 5.000
> 1.5
200 - 400 °F
TC < T < Tcdt
C7 + > 12.5%
C1 +  60%
T
TC**
Petróleo negro
< 2.000
 40°
Negro verde-oscuro
< 1.5
C7 + > 40%
C1 < 50%
T < TC
* Temperatura Cricondentérmica
** Temperatura Crítica
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I - 18
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