domingo, 31 de enero de 2010

CLASE 06. BALANCE DE MATERIALES PARA YACIMIENTOS DE GAS

CLASE 06

BALANCE DE MATERIALES PARA YACIMIENTOS DE GAS

Como ya fue tratado en la Clase 01, los yacimientos de gas pueden ser de tres tipos: de gas seco, gas húmedo o condensado.
Para el estudio de su comportamiento también es posible aplicar el principio de balance de materiales, donde el vaciamiento del reservorio es igual a la suma del aporte de todos los mecanismos de producción presentes en el subsuelo. Existen dos maneras de analizar y determinar las propiedades de los gases, estudiándolas como reales o como ideales, método que simplifica el trabajo y permite acercarse al comportamiento real del gas.
Si se quiere considerar un gas como ideal es necesario lo siguiente: que sus moléculas no presenten colisiones internas; que las fuerzas de atracción y repulsión entre ellas sean despreciables y que un mol del gas contenga siempre el mismo número de moléculas, las cuales ocupen el mismo volumen, en condiciones específicas de presión y temperatura. A partir de esto se han establecido principios y leyes válidas para esta idealización si se estudia una cantidad fija de gas.
Ley de Boyle: A una temperatura específica ocurre que
P*V = constante.
Ley de Avogadro: A una presión y temperatura específica
Ley de Charles: A una presión específica
Considerando los enunciados anteriores es posible observar la relación existente entre las variables P, V y T. De esta manera se consigue la ecuación de estado de gases ideales
Como es de suponer, ya que los gases ideales modelan muy bien el comportamiento de los gases reales bajo ciertas condiciones, entonces el tratamiento en la realidad no debe ser muy distinto. Para los gases reales se sabe que sus partículas se encuentran en constante movimiento y por lo tanto pueden colapsar entre ellas y las fuerzas de atracción y repulsión tienen un valor apreciable.
Debido a esto es necesario considerar un parametro que englobe estas caracteristicas y nos ayude a modelar este tipo de gases. Para eso se trabaja con el factor de compresibilidad del gas (Z). La ecuación quedará de esta forma:
Según el principio de los estados correspodientes, todos los gases poseen, a la misma presión y temperatura, el valor de Z en común. Este valor puede ser encontrado experimentalmente diviendo el volumen del gas real entre el volumen que ocuparía idealmente, a la misma presión y temperatura.Teóricamente hay dos métodos para obtener Z:
De acuerdo a Van Der Waals, 1856, Z es una función de la presión y temperatura reducida de una gas puro.

Regla de Kay, 1936, para mezclas.

Una vez obtenidos estos valores, haciéndo uso de las gráficas de factor de compresibilidad de Standing y Katz y la carta de compresibilidad generalizada, se puede obtener el valor de Z.Se entra en el eje x con el valor de Psr o Pr y se corta a la asintota correspondiente a Tsr o Tr, leyendo en el eje y el valor de Z.
Retomando el tema de Balance de Materiales para un Yacimiento de Gas.
Mi - Mp + Me = Mf
donde
Mi = masa inicial.
Mp = masa producidad.
Me = masa entrada.
Mf = masa final.
El GOES puede ser hallado por métodos analíticos o volumétricos.Con el método volumétrico se tiene que:
Para deducir la EBM para este tipo de yacimientos se necesita balancear respecto al volumen original, al volumen de poros disponibles y al número de moles.En este punto sería recomendable considerar las condiciones del yacimiento. Si el yacimiento es volumétrico, entonces
Si se continua desarrolando la ecuación y se sabe quese puede obtener de manera general
Cuando el yacimiento no es volumétrico entonces una de las maneras de conocer el GOES es aplicar el método de la línea recta.Si se presenta el caso de un yacimiento de gas húmedo, donde ocurre una condensación de líquido durante la circulación en tubería debido al cambio de la condiciones de temperatura y presión, se producirá en superficie cierta cantidad de ese líquido, pero que debe ser contabilizado como parte del Gp, ya que a condiciones de yacimiento este se encontraba también en fase gaseosa. Para esto
y ese volumen se le suma al gas producido para poder aplicar la EBM y encontrr el GOES.