AlfredoLeón_ BalanceMolar

CONGRESO MEXICANO DEL PETROLEO
ASOCIACION DE INGENIEROS PETROLEROS DE MEXICO
PUEBLA PUE.
“Modificación de las Técnicas de Balance Molar para su Aplicación
a los Experimentos de Separación Diferencial”
Autores: M. en I. Alfredo León García: 881-21883 [[email protected]]
Dr. Francisco García Hernández: 881-21764 [[email protected]]
Ing. Rafael Pérez Herrera: 881-56020 [[email protected]]
Dr. Fernando Samaniego Verduzco 881-35416 [[email protected]]
Ing. Guillermo Sanchez Orozco: 881- 56055 [[email protected]]
Ing. Miguel Angel Gonzalez Laguna: 881-21882 [[email protected]]
Gerencia de Proyectos de Explotación Sur/Subdirección Técnica de
Explotación
Grupo Delta del Grijalva
Coordinación de Diseño Samaria Luna
Activo Integral Samaria Luna/Subdirección Región Sur
D.E.P.F.I./U.N.A.M
Febrero de 2011.
1
Descripción del trabajo
La técnica de balance molar de Bashbush utiliza el experimento de Agotamiento a
Volumen Constante para validar los análisis PVT, por lo cual se modifico el método
de Bashbush (MBM) para poder validar el análisis PVT del pozo Tizón 201 ya que
este cuenta con el experimento de separación diferencial a pesar de que es un
aceite volátil. Se determinó la consistencia del análisis PVT mediante el método de
Bashbush modificado (MBM), lo cual permitió corregir la composición original del
fluido, obteniendo un excelente ajuste con la ecuación de estado. El análisis de las
características del fluido determinó que estos son de tipo crítico.
Aplicación
Los fluidos del pozo Tizón 201, tabla 1, son de un aceite de alto encogimiento
pertenecientes al yacimiento Tizón JSK.
Tabla 1
Propiedades PVT de los Fluidos del Pozo Tizón 201, Composiciones
Modificadas CM1 y CM2
Pozo
Muestra
Comp.
H2S
CO2
N2
C1
C2
C3
iC4
nC4
iC5
nC5
C6
C7+
Total
Pb (kg/cm2)
Pi (kg/cm2)
Temperatura (oC)
Bob (m3/m3)
Rsb /m3/m3)
RGA (m3/m3)
o @ cs (oAPI)
Tizon 201
Recombinado
Composición original
(% Mol)
0
3.22
0.01
63.28
8.07
2.01
3.61
0.91
1.74
1.27
4.15
11.73
100.00
360.6
873.1
183
3.2693
676
552.5
44.3
Tizon 201
Recombinado
Composición CM1
(% Mol)
0.30
3.22
0.20
62.79
8.07
2.01
3.61
0.91
1.74
1.27
4.15
11.73
100.00
Tizon 201
Recombinado
Composición CM2
(% Mol)
0.28
3.22
0.20
63.28
8.07
2.21
3.61
0.91
1.74
1.27
2.01
13.2
100.00
Se modificó el método de Bashbush para aplicarlo con el experimento de separación
diferencial (ESD), denominándolo de Bashbush modificado (MBM). Se corrigió
inicialmente la composición original del fluido del pozo Tizón 201 en las fracciones
con mayor desviación detectadas por observación que eran en el H2S, N2 y los
balances molares afectaron al C1, a esta composición modificada se le denominó
2
(CM1), tabla 1, se aplicó el MBM, observando inconsistencias en las K calculadas y
una alta desviación del ajuste con la ecuación de estado (EDE).
Se aplicó el MBM integralmente al PVT original, detectando errores y corrigiendo
adecuadamente la composición original en el H2S, N2, C3, C6 y C7+ como se observa
en la tabla 1, a esta composición se le denominó CM2, los valores de las K
calculadas, figura 1, muestran un excelente comportamiento.
1
H2S (Bash)
CO2(Bash)
Cosntantes de equilibrio (Ki)
0.1
N2(Bash)
C1(Basn)
C2(Bash)
0.01
C3(Bash)
iC4(Bash)
nC4(Bash)
iC5(Bash)
0.001
nC5(Bash)
C6(Bash)
C7+(Bash)
0.0001
0
100
200
300
400
Presión (kg/cm2 )
Figura 1.-Constantes de equilibrio (Ki) contra la presión, composición CM2,
Pozo Tizón 201.
Resultados
Se realizó el ajuste del análisis PVT con la ecuación de estado (EDE) con la
composición CM1. Se analizaron dos casos denominados A y B, el primero con la
fracción C7+ original y el segundo con la fracción C7+ extendida en dos pseudocomponentes. Los resultados mostraron una gran desviación entre los valores
experimentales los casos A y B obtenidos con la ecuación de estado, figura 2, en
esta se muestra el comportamiento de la Rs con la presión.
1200.0
observado
Relación Gas Disuelto -Aceite [m3/m3]
1000.0
Ajuste B
Ajuste A
800.0
600.0
400.0
200.0
0.0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Presión [kg /cm2]
Figura 2.-Comportamiento de la relación gas disuelto experimental, ajustado A y
ajustado B con la presión para la composición CM1, Pozo Tizón 201.
Se realizó el ajuste del experimento PVT con la EDE utilizando la composición CM2,
al que se le denominó ajuste C, los resultados obtenidos con la EDE y los datos
3
medidos, figura 3, muestran el ajuste de la Rs con la presión, el ajuste fue muy
bueno en todos los parámetros analizados.
900
800
Observado
Ajuste C
Relación gas diseulto aceite (m3/m3)
700
600
500
400
300
200
100
0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Presión (kg /cm2)
Figura 3-Comportamiento de la relación gas – aceite observada y ajustada C con la
presión, Pozo Tizón 201.
En base a unas gráficas especializadas aplicadas en los análisis PVT de los fluidos
de la Región Sur, del peso molecular promedio de los fluidos contra la presión de
saturación, se definió que los fluidos del pozo Tizón 201 se encuentran muy
cercanos al punto crítico.
Conclusiones y Recomendaciones
1.-Se modificó la técnica propuesta por Bashbush (MBM) para poder extender su
aplicación a estudios de fluidos de bajo encogimiento que tengan únicamente el
experimento de separación diferencial y no cuenten con el de agotamiento a
volumen constante.
2.-La aplicación del MBM al análisis PVT del pozo Tizón 201, permitió modificar la
composición original, en los componentes de H2S, N2, C3, C6, C7+, en proporciones
variables y fuera de la exactitud experimental.
3.-La composición modificada CM2 del pozo Tizón 201, Ajuste C, proporcionó un
excelente ajuste del análisis PVT con la EDE, por lo cual se recomienda usar este
ajuste para estudios de simulación de yacimientos.
4.-Los fluidos del pozo Tizón 201 corresponden a fluidos cercanos al punto crítico
por lo cual se recomienda realizar un análisis exhaustivo de la variación de las
propiedades PVT areal y verticalmente, y tomar análisis PVT adicionales en pozos
estratégicos para tener un modelo de la variación de las propiedades PVT.
5.-La aplicación del MBM se puede aplicar a aceites negros y de tipo ligero que
cuenten con el experimento de separación diferencial.
4