Caracterización Física de los Yacimientos

CAPÍTULO 4

Variación de la composición de la mezcla con profundidad

IV - 1

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Caracterización Física de los Yacimientos

Variación de la Composición de la Mezcla de H - C con Profundidad • Observada experimentalmente => fuerzas gravitacionales (Sage y Lacey). • Observada recientemente en yacimientos profundos y gran espesor. • Gas condensado a crudo liviano o volátil. • Crudo mediano a pesado. • Deben ser tomados en cuenta en simulación (20% de deferencia en POES y predicción del petróleo acumulado). • En yacimientos se debe a: - Fuerzas de gravedad: BARODIFUSIÓN por si sola puede explicar el fenómeno. - Cambios de temperatura por profundidad: TERMODIFUSIÓN.

IV - 2

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Yacimientos con Mayor Tendencia a Mostrar Variaciones Composicionales • De gran espesor y/o cambios importantes de profundidad. • Cuasi críticos, de gas condensado y petróleo volátil (también crudo negro mediano). • Con pequeñas cantidades de crudos muy pesados y componentes aromáticos en el gas o en el petróleo. • Con gran cantidad de fracciones intermedias (C2 - C4). Mezcla cerca de su composición crítica. • La composición cambia más rápidamente si py y Ty están cerca de pc y Tc o cuando uno o más componentes tienen densidad superior al promedio.

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Variación con profundidad del contenido de C1 y C7+ de los Yacimientos del East Painter7 80

Ryckman Creek

Clear Creek

Condensate Pine View

70

%C1

Painter Reservoir

(a)

East Painter Reservoir East Painter Reservoir

60

Painter Reservoir 50

Glasscock Hollow Oil

Clear Creek Ryckman Creek

40

6000

7000

8000

9000

10000 11000 12000 13000

14000 15000

PROFUNDIDAD, pies IV - 4

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Variación con profundidad del contenido de C1 y C7+ de los Yacimientos del East Painter7

(b)

200 Clear Creek

Painter Reservoir

Oil

Ryckman Creek

Gas

150

Glasscock Hollow

East Painter Reservoir

% C 7+

Pine View

Painter Reservoir Clear Creek

100 Ryckman Creek 6000

7000

8000

9000

10000 11000 12000 13000

14000 15000

PROFUNDIDAD, pies

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Algoritmo Termodinámico de Predicción • El cambio de energía libre de GIBBS de un componente se puede relacionar con la fugacidad: dGi = RT lnfi (i = 1,2,....N) y también con los pesos moleculares. dGi = Mi gdh (i = 1,2,....N) • Entonces RTlnfi = Mi gdh Ecuación de equilibrio termodinámico de una columna multicomponente sometida a un campo gravitacional a temperatura constante.

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Algoritmo Termodinámico de Predicción (cont) • Integrando entre límites: h = o ⇒ fi = fi

o

h = h ⇒ fi = fi

h

h

fi = f

o

i

 M i gh   EXP    RT 

• Sólo aparecen efectos gravitacionales . • Las fugacidades a p y T se determinan por ecuaciones de estado.

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Comparación de las curvas RGP vs PROF Real y calculada

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Variación de las propiedades de las Mezclas de Hidrocarburos con Profundidad • Composición: Puede haber disminución de CH4 y aumento de C7+ Relación gas - petróleo: por disminución de livianos y aumento de pesados con profundidad, RGP disminuye con la profundidad.

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Variación del contenido de C1 y C7+ con profundidad del campo Anschutz Ranch East Pine View

67

14

66

13

65 % C1

64

% C1

12

% C7

11

63

10

62

9

61

8

60

7

59

6

% C7 +

5 4000

4400

4800

5200

5600

6000

6400

PROFUNDIDAD, pies IV - 10

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Variación de la RGP con profundidad del Campo Anschutz Ranch East 5600 5400 5200 5000

RGP, CN/BN

4800 4600 4400 4200 4000 3800 3600 3400 3200 4000

4400

4800

5200

5600

6000

6400

PROFUNDIDAD, pies IV - 11

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Variación de las propiedades de las Mezclas de Hidrocarburos con Profundidad (cont) • Presión de saturación: a) Presencia de CGP: en el CGP la presión del yacimiento es igual a la de saturación. - En la zona de gas condensado: h ↑⇒ p rocio ↑ por incremento del peso molecular del gas y T. - En la zona de petróleo: h ↑⇒ pb ↓ Por disminución de la RGP de solución. IV - 12

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PROFUNDIDAD, pies

Cambios de la presión de saturación en Yacimientos con variación composicional 0

PRESIÓN DE ROCÍO

PRESIÓN DEL YACIMIENTO

CGP

+200

+400

PRESIÓN DE BURBUJEO

5800

6000

6200

6400

PRESIÓN, Lpc IV - 13

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Variación de las propiedades de las Mezclas de Hidrocarburos con Profundidad (cont) b) Ausencia de CGP definido ( py muy alta): py > proc => condensado subsaturado. Py > pb comportamiento similar al caso a.

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Cambios de la presión de saturación en Yacimientos con variación composicional

PROFUNDIDAD, pies

-400

PRESIÓN DE SATURACIÓN PRESIÓN DEL YACIMIENTO

-200

ROCIO

0

DATUM

BURBUJEO

+200

6200

6400

6600

6800

7000

7200

PRESIÓN, Lpc IV - 15

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Variación de la temperatura crítica con profundidad en un Yacimiento del Mar Norte3 3100

Well 2 Well 1

Pozo 1 DST 3 DST 2 DST 1

PROFUNDIDAD, m

3200 m 3300 m

RB PE P U

3400 m

MID

3500 m

DL

NT RE

NT RE B E

DST 1 W.O.C. 3224 m

PROFUNDIDAD, m

3100 m

3150

Temperatura del Yacimiento DST 3

Temperatura Crítica

DST 2 Pozo 2 3200 DST 1

3250 -200 -100

0

100

200

300 400

TEMPERATURA CRÍTICA, °C IV - 16

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Sección esquemática del campo “El Furrial”

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Caracterización Física de los Yacimientos

Variación de la presión de burbujeo, gravedad API y % asfaltenos con profundidad. Campo El Furrial

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