Variación de la composición de la mezcla con profundidad

Caracterización Física de los Yacimientos

Copyright CIED - Código Curso 325006IV - 1

Variación de la composición de la

mezcla con profundidad

CAPÍTULO 4



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.



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.



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

6000 7000

40

50

60

70

% C 1

80 RyckmanCreek

RyckmanCreek

Clear Creek

Clear Creek

Pine View

Oil

GlasscockHollow

Condensate

EastPainterReservoir

EastPainterReservoir

Painter Reservoir

Painter Reservoir

8000 9000

PROFUNDIDAD, pies

10000 11000 12000 13000 14000 15000

(a)



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

6000 7000

200

150

100

% C 7+

RyckmanCreek

RyckmanCreek

Clear Creek

Clear Creek

Pine View

Oil

Gas

GlasscockHollow

East PainterReservoir

PainterReservoir

PainterReservoir

8000 9000

PROFUNDIDAD, pies

10000 11000 12000 13000 14000 15000

(b)



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.



Algoritmo Termodinámico de Predicción (cont)

• Integrando entre límites:

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

ecuaciones de estado.

RT

ghMEXPff

ffhh

ffoh

iioh

i

hii

oii



Comparación de las curvas

RGP vs PROFReal y

calculada



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.



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

4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400

% C1 % C7+

% C1

% C7

59 6

5

60 7

61 8

62 9

63 10

64 11

65 12

66 13

67 14

Pine View

PROFUNDIDAD, pies



Variación de la RGP con profundidad del Campo Anschutz Ranch East

4000 4400 4800 5200 5600 6000 6400

3200

3400

3600

3800

4000

4200

4400

4600

4800

5000

5200

5400

5600

PROFUNDIDAD, pies

RG

P, C

N/B

N



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:

por incremento del peso molecular del gas y T.

- En la zona de petróleo:

Por disminución de la RGP de solución.

rocioph

bph



Cambios de la presión de saturación en Yacimientos con variación composicional

5800 6000

PRESIÓN DELYACIMIENTO

PRESIÓN DEROCÍO

PRESIÓN DEBURBUJEO

CGP

6200 6400

+400

+200

0

PRESIÓN, Lpc

PR

OF

UN

DID

AD

, pie

s



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.



Cambios de la presión de saturación en Yacimientos con variación composicional

6200 6400 6600 6800 7000 7200

PRESIÓN DELYACIMIENTO

PRESIÓN DESATURACIÓN

ROCIO

DATUM

BURBUJEO

-400

+200

-200

0

PRESIÓN, Lpc

PR

OF

UN

DID

AD

, pie

s



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

Norte3

UPPER BRENT

M IDDLE BRENT

W.O .C . 3224 m

W ell 2 W ell 1

D ST 13100 m

3200 m

3300 m

3400 m

3500 m

PR

OF

UN

DID

AD

, m

D ST 3D ST 2D ST 1

3250

-200 -100 0 100 200 400300

3200

TEM PER ATU R A C R ÍTIC A, °C

PR

OF

UN

DID

AD

, m

3150

3100

D ST 3

Tem peratura delYacim iento

Tem peraturaC rítica

D ST 2

D ST 1

Pozo 2

Pozo 1



Sección esquemática del campo “El Furrial”



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

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