Yacimientos de Gas:Parametros a seguir para el calcuo de los volumenes en los yacimientos de gas. Parte II

Titulo:Yacimientos de gas

Tema:Parámetros a seguir para el cálculo de volúmenes en los yacimientos de gas Parte II

Gases no ideales o reales (factor de Compresibilidad z)

PV=ZnRT

Lo que se ha visto en la sección anterior aplica solo a gases perfectos. En realidad no existen gases perfectos, sinembargo muchos gases cerca de la temperatura y presión atmosféricas se aproximan al comportamiento ideal.

Por tanto, al valor numérico, que representa una medida de la desviación del comportamiento ideal del gas, se denomina factor de supercompresibilidad o más frecuentemente factor de compresibilidad. También se le llama factor de desviación del gas y su símbolo es z.

Este factor adimensional varía por lo general entre 0,70 y 1,20; 1,00 representa el comportamiento ideal.

El factor de desviación del gas se define como la razón del volumen realmente ocupado por un gas a determinadas presión y temperatura al volumen que ocuparía si fuese perfecto, es decir:

Z=Volumen real de n moles de gas a T y P/Volumen ideal de n moles a la misma T y P

El factor de de desviación del gas debe determinarse para cada gas y para cada combinación de gases a las condiciones de presión y temperatura dadas ya que varía:

a) Para cada gas o mezcla de gases
b) Para cada temperatura y presión del gas o mezcla de gases.

Nota: Si se omite el factor de deviación del gas en cálculos de yacimientos, pueden introducirse errores hasta del 30%.

Por otra parte, tenemos que el comportamiento general del factor de desviación z deducido a partir de estudios experimentales son los siguientes:ç

a) Temperatura: para el caso de tener la mima temperatura en dos o mas gases, el factor de desviación z viene a ser menor para el gas mas pesado es decir el que posea mayor peso molecular, y para un mismo gas, son menores a bajas temperaturas.

b) Presión: para cualquier tipo de gas tenemos que para altas presiones (generalmente 5000lpca) el factor z es generalmente mayor que la unidad, por otra parte para intervalos de presión comprendidos entre 0-5000 lpca el factor de deviación del gas tiende a ser menor que la unidad, por ultimo para la presión atmosférica (1atm=14,7lpc) el factor de deviación z se considera como la unidad, es decir z=1.

(Nota: lpca=presión absoluta en lpc).

El factor de desviación del gas natural se mide generalmente en el laboratorio en muestras de gas obtenidas en la superficie. Si existe líquido condensado en el lugar donde se obtiene la muestra, debe tenerse cuidado para que represente el estado gaseoso a las condiciones de yacimiento.

Si no es posible medir directamente el factor de desviación, lo podemos estimar a partir de su gravedad o peso específico a través de gráficos de correlación, como por ejemplo a partir del análisis Orsat (este método da buenos resultados si el gas contiene menos de 5% de impurezas y por lo menos 50% de metano por volumen de gas natural).

Gradientes, densidades y factores volumétricos del gas en el yacimiento.

El factor volumétrico del gas, Bg, relaciona el volumen de gas en el yacimiento al volumen del mismo en la superficie, es decir, a condiciones normales, (Psc,Tsc). Generalmente, se expresa en pies cúbicos o barriles de volumen en el yacimiento por pie cubico de gas a condiciones normales, o bien como su recíprocos, en pies cúbicos a condiciones normales por pie cubico o barril de volumen en el yacimiento.

Suponiendo un factor de desviación del gas unitario a condiciones normales, el volumen a presión P y temperatura T en el yacimiento de un pie cubico normal Vsc=1,000, el factor volumétrico de formación del gas vendría siendo:

Bg=PscZT/TscP

Cuando Psc=14,7 lpca y Tsc=60 , tenemos que la expresión anterior se puede escribir de las siguientes formas:

Bg=0,02829ZT/P (pie cubico/PCS)

Bg=0,00504ZT/P (bl/PCS)

Donde los recíprocos de estas dos ecuaciones son:

Bg=35,35 P/ZT (PCS/pie cubico)

Bg=198,4 P/ZT (PCS/bl)

Nota: el petróleo generalmente se expresa en barriles, mientras que el gas se expresa en pies cúbicos; por consiguiente, en cálculos de yacimientos combinados, es decir, que contenga gas y petróleo, debe expresarse el volumen de petróleo en pies cúbicos o el volumen de gas en barriles.

Referencia bibliografica: Imgeniería Aplicada de Yacimientos Petroliferos, Autor: Craft