h2_pvt recombinación
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Jorge Enrique Niño Santos
PVT- Recombinación de muestras de liquido y gas
Agenda
• OBJETIVOS • Introducción • Muestreo de hidrocarburos • Análisis PVT • Recombinación de muestras • Conclusiones • Bibliografía
OBJETIVOS
General • Describir los procedimientos de muestreo de fluidos y recombinación de
muestras de líquido y gas, así como cada uno de los equipos utilizados en los procedimientos.
Específicos • Establecer y describir el proceso de muestreo de fondo y superficie. • Obtener propiedades PVT confiables de los fluidos de yacimiento para
desarrollar un plan de trabajo eficiente.
Muestra Representativa
Introducción
T=cte Presión
Composición
Muestreo de Hidrocarburos
Calculo de reservas
Estimación del impacto ambiental
Planteamiento del desarrollo y explotación del campo
Valor económico del fluido
Propósito del muestreo
parámetros
Volumen de la muestra requerido
Grado de depleción
del yacimiento
Tipo de fluido a ser muestreado
Nivel de precisión de resultados
Condiciones mecánicas
de acceso al pozo
Tipo de equipo de separación
en superficie
Selección del tipo de muestreo
Muestreo de Hidrocarburos
¿ Cuales son los tipos de muestreos?
• De Fondo o Subsuelo: Consiste en recoger muestras de
fluido de yacimiento, dentro del pozo,
en un punto cercano a la cara de la
formación , mediante un equipo
especializado bajado al pozo por una
unidad Wireline
Fuente: lacomunidadpetrolera.com
Muestreo de Hidrocarburos
• De Fondo o Subsuelo:
La muestra es relativamente
pequeña Pwf > Pb
Utilizados para
Yacimientos de aceite
negro y volátil
¿Cuando es apropiada esta técnica?
Muestreo de Hidrocarburos • De superficie:
El método de muestreo de superficie consiste en tomar muestras del separador de aceite y gas . El fluido se reconstituye en el laboratorio mediante la recombinación del l aceite y gas para obtener una muestra representativa del fluido del yacimiento
Corriente de Pozo
Separador Primario
Separador Secundario
Stock Tank GAS
GAS GAS DE
TANQUE
ACEITE RESIDUAL
ACEITE
ACEITE
A
C
B
E
D
F
Fuente Fluid Sampling and Analysis-DBR
Muestreo de Hidrocarburos
• De superficie:
La muestra es relativamente
grande Pwf > Psat
Utilizados para yacimientos
de aceite volátil y gas condensado
¿Cuando es apropiada esta técnica?
Muestreo de Hidrocarburos HERRAMIENTAS PARA MUESTREO EN
SUPERFICIE DE GAS
Schlumberger
MÉT
OD
O D
EL C
ILIN
DR
O E
VA
CU
AD
O
Muestreo de Hidrocarburos HERRAMIENTAS PARA MUESTREO EN
SUPERFICIE DE CRUDO
Schlumberger
MÉT
OD
O D
E LI
QU
IDO
DES
PLA
ZAD
O
Muestreo de hidrocarburos
Ventajas Desventajas
Muestreo de fondo
• Puede mantener la presión total sobre la muestra.
• Elimina errores potenciales en recombinación, que es requerida en muestreo de superficie.
• Recolectar la muestra directamente
• Fugas en la cámara de muestreo, los
componentes livianos son propensos a liberarse y debido a esto hay cambio en la composición del fluido.
• Contaminación con aditivos del lodo. • El volumen de la muestra es pequeño • El muestreador corre el riesgo de quedarse
atascado en el pozo.
Muestreo de superficie
• Operación sencilla y rápida, menos riesgo de problemas mecánicos.
• Facilidad de obtener las muestras y de recolectar grandes volúmenes de muestra.
• El costo de recolección es menor. • No hay interrupción de la producción
durante el periodo de prueba.
• Los resultados PVT dependen totalmente del GOR medida en el separador.
• Existe alto riesgo de contaminación en el muestreo en los separadores, también hay riesgo de contaminación asociada a los químicos agregados para prevenir la formación de hidratos y de espumas.
• Algunas veces no se tiene o es muy difícil lograr la estabilidad de flujo.
Análisis PVT
Análisis PVT
Relación gas en
solución, Rs
PROPIEDADES OBTENIDAS
POR PVT
Factor volumétrico
de formación del aceite,
Bo
Coeficiente de compresibilidad isotérmica, Co
Densidad del gas y
del aceite, ρg y ρo
Factor volumétrico
de formación del gas, z
Coeficiente de
expansión térmica,
Composición del gas y
aceite
Viscosidad del gas y
del aceite,
Análisis PVT
Una vez el fluido se encuentre en condiciones iniciales, se reduce la presión en la celda registrando el volumen ocupado por el fluido en cada intervalo de presión
RESULTADO • Presión de Saturación • Densidad del fluido monofásico • Factores de compresibilidad • Compresibilidad de un fluido monofásico
Análisis PVT
Se busca es reproducir de la manera más fiel posible las caídas de presión dentro del yacimiento y cómo esto afecta a la composición del fluido sometido a tales presiones.
RESULTADO • Factores de compresibilidad Bifásicos • Factores de compresibilidad • Composición • Factor de Recobro
Análisis PVT
Con ésta prueba se pretende simular el agotamiento del yacimiento desde la presión de saturación hasta la presión atmosférica. Para esto, se disminuye la presión en la celda y todo el gas liberado es extraído
RESULTADO • Solubilidad del gas en el petróleo • Factores Volumétricos de formación del
aceite y del gas • Densidad del aceite • Composición en función de la presión • Factores de compresibilidad • Gravedad específica del gas
Recombinación de Muestras
Es un método de muestreo en superficie consiste
básicamente en tomar muestras de gas y aceite en el
separador con unas medidas lo más aproximadas
posibles de las tasas de flujo. El fluido del
yacimiento se reconstruye en el laboratorio por
recombinación del gas y el aceite a una relación
volumétrica, Presión y Temperatura en una celda
de recombinación
PROCEDIMIENTOS PREVIOS
Determinar el GOR de separador
Análisis composicional
Determinar la Gravedad API
Determinación del contenido de agua y sedimentos (BSW)
Hidrómetro
Recombinación de Muestras
Cantidades de crudo y gas de separador
Recombinación de Muestras
Parámetro Rango
Pb 130 a 7000 psi
T 100 a 258 ºF
GOR 20 a 1425 SCF/STB
API 16.5 a 63.8 ºAPI
𝛾𝑔 0.59 a 0.95
Parámetro
Rango
Pb API < 30 API > 30
T a 0.0362 0.178
GOR b 1.937 1.870
API c 25.240 23.310
𝛾𝑔 0.56 a 1.18
API < 30 API > 30
a 0.0362 0.178
b 1.937 1.870
c 25.240 23.310
La Presión de burbuja se puede determinar mediante correlaciones a temperatura de laboratorio
Gas de
separador
Cilindro auxiliar para gas
Bomba Booste
r
Celda visual de Recomb. 650 c.c
Liquido del
separador
Bomba Auxiliar
Bomba Principal
Bomba Auxiliar
Manómetros
Válvulas
Equipo utilizado en la recombinación
1 2
3
4
5 5
5 5
1
2
3
4
Gas
Gas
Hg
Bomba
auxiliar
Cilindro auxiliar
Cilindro muestreo
1. Llenar con mercurio
completamente el cilindro
auxiliar para gas.
2. Elevar su presión al valor
de presión del gas del
cilindro de muestreo.
3. Registrar la lectura de la
bomba.
4. Hacer vacío en la línea que
comunica el cilindro auxiliar
y el cilindro de muestreo de
gas.
5. Abrir las válvulas superiores
de los cilindros de muestreo
y auxiliar.
Bomba
Booster
Recombinación de Muestras PROCEDIMIENTO:
Gas
Gas
Bomba
auxiliar
Cilindro muestreo
Cilindro auxiliar
Hg
Hg
Bomba
Booster
6. Comprimir el gas dentro del
cilindro auxiliar a la presión
deseada por medio de la bomba
booster.
7.Cerrar las válvulas de los
cilindros.
8.Desconectar la bomba booster
y el cilindro de muestreo.
Recombinación de Muestras
PROCEDIMIENTO:
Cilindro Auxiliar para gas
Bomba Auxiliar
Líquido del separador
Gas
Hg
Bomba Principal
Celda Visual
Presión de recombinación
Presión de recombinación
9.Abrir la válvula inferior del cilindro
auxiliar para gas y verificar la
presión de recombinación.
10.Llenar completamente la celda
visual con mercurio y verificar que
no existan fugas.
11.Elevar la presión en la celda a la
presión de recombinación.
Recombinación de Muestras
PROCEDIMIENTO:
Cilindro Auxiliar para gas
Celda Visual
Bomba Principal
Bomba Auxiliar
Gas
Hg
V
Celda Visual
12.Conectar el cilindro auxiliar para gas por
la válvula superior con la válvula de tope de
la celda visual .
13.Realizar vacío en la línea
14.Abrir la válvula superior del cilindro
auxiliar para gas y llenar la línea de
manteniendo
Recombinación de Muestras
PROCEDIMIENTO:
Cilindro Auxiliar para gas
Celda Visual
Bomba Principal
Bomba Auxiliar
Gas
Hg
V
Celda Visual
GAS
Hg
Bomba Auxiliar
OIL
Hg
Presión de
recombinación
15.Abrir la válvula de tope de
la celda y transferir el
volumen de gas para la
recombinación principal y
auxiliar.
16.Cerrar las válvulas de
tope de la celda y también
la superior e inferior del
cilindro auxiliar para el
gas.
17.Abrir la válvula inferior
del cilindro de muestreo
para comunicar el crudo con
la bomba manual auxiliar.
Recombinación de Muestras
Celda Visual
Bomba Principal
Celda Visual
Bomba Auxiliar
OIL
Hg
OIL
Presión de
recombinación GAS
Hg
18.Conectar el cilindro de
muestreo por medio de una línea
de acero.
19.Transferir hacia la celda en un
volumen máximo de 70% el crudo de
separador calculado para la
recombinación, de la misma que se
transfirió el gas.
Recombinación de Muestras
PROCEDIMIENTO:
Celda Visual
Bomba Principal
Celda Visual
Bomba Auxiliar
OIL
Hg
OIL
Presión de
recombinación
GAS Inicia la inyección de
crudo de separador hacia
la celda en pequeños
intervalos (de 20 a 30 c.c.),
agitar de nuevo la muestra
y chequear hasta obtener
el GOR para asegurar que
la muestra es
representativa del flujo de
yacimiento.
20.Cerrar las válvulas
de tope de la celda y el
cilindro.
21.Realizar agitación a la
celda hasta tener equilibrio a
la presión de recombinación.
22.Determinar la relación gas-
petróleo de la muestra en la
celda.
SI
GOR MEDIDO > GOR CAMPO
Recombinación de Muestras
• Una vez se tiene recombinada la muestra, se toma un pequeño volumen y se le realiza una liberación instantánea con el objetivo de medir separadamente el GOR de laboratorio que de haber sido recombinada en las proporciones correctas, debe ser similar al GOR de campo.
• También se mide la composición del gas y del líquido que quedan de la liberación instantánea para determinar la composición del fluido del yacimiento
Finalmente…
YACIMIENTOS SUBSATURADOS El parámetro objetivo de la Recombinación es la Relación Gas/Aceite (GOR).
YACIMIENTOS SATURADOS El parámetro determinante es la Presión de
Saturación del fluido
CONCLUSIONES • La selección de una técnica apropiada de muestreo estará basada
generalmente en factores como el costo total del muestreo, las facilidades de superficie que están disponibles, los volúmenes de fluido requeridos y el tipo de yacimiento que va a ser muestreado.
• Un buen acondicionamiento del pozo se ve reflejado en gran parte en la
representatividad de la muestra • Los datos PVT se necesitan para ayudar a describir el yacimiento,
predecir el comportamiento de los fluidos, asistir en la planeación del desarrollo, cuantificar el impacto ambiental y evaluar el potencial económico.
• La información obtenida en estos estudios, es vital para la evaluación de
reservas, el desarrollo óptimo de un plan de recobro y para determinar la cantidad y calidad de los fluidos producidos.
Bibliografía
• Palacio Olivares, Carlos Andrés. ‘Informe PVT-Recombinación de muestras de líquido y gas’. Universidad Industrial de Santander, 2008.
• Norma API RP44. • Ing. Pérez, Julio Cesar. ‘Apuntes, Propiedades de los fluidos de
yacimiento’. Universidad Industrial de Santander, 2012 • Sampling Petroleum Reservoir Fluids; API Recommended
practice; Second Edition, april 2003. • http://www.slb.com/services/characterization/testing/reservoir
_sampling.aspx
