Caracterización Física de los Yacimientos
CAPÍTULO 4
Variación de la
composición de la
mezcla con profundidad
IV - 1
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Caracterización Física de los Yacimientos
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.
IV - 2
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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.
IV - 3
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Variación con profundidad del contenido de C1 y C7+
de los Yacimientos del East Painter7
80
Ryckman
Creek
Clear Creek
Condensate
(a)
Pine View
70
%C1
Painter Reservoir
East
Painter
Reservoir
East
Painter
Reservoir
60
Painter Reservoir
Glasscock
Hollow
50
Oil
Clear Creek
Ryckman
Creek
40
6000
7000
8000
9000
10000 11000
12000 13000
14000 15000
PROFUNDIDAD, pies
IV - 4
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Variación con profundidad del contenido de C1 y C7+
de los Yacimientos del East Painter7
(b)
200
Clear Creek
Painter
Reservoir
Oil
Ryckman
Creek
Gas
150
Glasscock
Hollow
East Painter
Reservoir
% C 7+
Pine View
Painter
Reservoir
Clear Creek
100
Ryckman
Creek
6000
7000
8000
9000
10000 11000 12000 13000
14000 15000
PROFUNDIDAD, pies
IV - 5
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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.
IV - 6
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Algoritmo Termodinámico de Predicción
(cont)
• Integrando entre límites:
h  o  fi  fi
o
h  h  fi  fi
h
h
fi  f
o
i
 M i gh
EXP 
 RT





• Sólo aparecen efectos gravitacionales .
• Las fugacidades a p y T se determinan por
ecuaciones de estado.
IV - 7
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Comparación
de las curvas
RGP vs PROF
Real y
calculada
IV - 8
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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.
IV - 9
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Variación del contenido de C1 y C7+ con profundidad
del campo Anschutz Ranch East
Pine View
67
14
66
13
65
12
% C7
% C1
64
% C1
11
63
10
62
9
61
8
60
7
59
6
% C7 +
5
4000
4400
4800
5200
5600
6000
6400
PROFUNDIDAD, pies
IV - 10
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Variación de la RGP con profundidad
del Campo Anschutz Ranch East
5600
5400
5200
5000
RGP, CN/BN
4800
4600
4400
4200
4000
3800
3600
3400
3200
4000
4400
4800
5200
5600
6000
6400
PROFUNDIDAD, pies
IV - 11
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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: h  p rocio 
por incremento del peso molecular del gas y T.
- En la zona de petróleo:
h 
Por disminución de la RGP de solución.
IV - 12
pb 
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PROFUNDIDAD, pies
Cambios de la presión de saturación en
Yacimientos con variación composicional
0
PRESIÓN DE
ROCÍO
PRESIÓN DEL
YACIMIENTO
CGP
+200
+400
PRESIÓN DE
BURBUJEO
5800
6000
6200
6400
PRESIÓN, Lpc
IV - 13
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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.
IV - 14
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Cambios de la presión de saturación en Yacimientos
con variación composicional
PROFUNDIDAD, pies
-400
PRESIÓN DE
SATURACIÓN
PRESIÓN DEL
YACIMIENTO
-200
ROCIO
0
DATUM
BURBUJEO
+200
6200
6400
6600
6800
7000
7200
PRESIÓN, Lpc
IV - 15
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Variación de la temperatura crítica con
profundidad en un Yacimiento del Mar
Norte3
W e ll 2
W e ll 1
3100
P o zo 1
3100 m
DST 1
P R O F U N D ID A D , m
3200 m
3300 m
3400 m
3500 m
UP
R
PE
MI
DD
B
N
RE
T
BR
LE
EN
T
Te m p e ra tu ra d e l
Ya cim ie n to
W .O .C . 3 2 2 4 m
P R O F U N D ID A D , m
DST 3
DST 2
DST 1
3150
DST 3
Te m p e ra tu ra
C rítica
D S T 2 P o zo 2
3200
DST 1
3250
-2 0 0 -1 0 0
0
100
200
300
T E M P E R AT U R A C R ÍT IC A , °C
IV - 16
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400
Caracterización Física de los Yacimientos
Sección esquemática del campo
“El Furrial”
IV - 17
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Caracterización Física de los Yacimientos
Variación de la presión de burbujeo, gravedad API
y % asfaltenos con profundidad. Campo El Furrial
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IV - 18
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caracfis cap4