Resumen Comportamiento de Fases (1)

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COMPORTAMIENTO DE FASES 1. Sustancia Pura Una sustancia pura es aquella que tiene una composición química fija. Una característica representativa de una sustancia pura es que es homogénea. La mezcla de diferentes elementos o compuestos químicos se pueden considerar una sustancia pura bajo la condición que la mezcla sea homogénea. Además la mezcla de dos o más fases de una sustancia pura sigue siendo una sustancia pura, siempre que la composición química de las fases sea la misma. 2. Fase El termino fase define a alguna parte homogénea y físicamente distinta de un sistema, la cual es separada de las otras partes del sistema por algún limite definido. Las fases que se encuentran en la naturaleza son sólido, liquido, gas y plasma. Para el estudio de comportamiento de fases las tres primeras son las que se consideran. 3. Diagrama de Fase El principal interés en el estudio del comportamiento de fases es determinar las condiciones de temperatura y presión para las cuales las diferentes fases pueden existir. Se relacionaran tres variables presión, temperatura y volumen. La presión y temperatura son impuestas sobre el sistema y determina la fase o fases, a la cuales existen. Un diagrama de fase es un gráfico de presión contra la temperatura que muestra las condiciones bajo las cuales las distintas fases de una sustancia pueden estar presentes. La línea Tc es llamada línea o curva de presión de vapor. Esta separa las condiciones para las cuales una sustancia es líquida, de las condiciones para las cuales es un gas. Los puntos de presión-temperatura que están sobre esta línea indican las condiciones para la cuales la sustancia es líquida. De forma similar, los puntos que están debajo de esta línea, representan las condiciones para las cuales la sustancia es un gas. Los puntos que caen exactamente sobre la línea indican las condiciones para las cuales coexisten tanto el líquido como el gas.

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Capitulo uno resumen Mccain

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  • COMPORTAMIENTO DE FASES

    1. Sustancia Pura

    Una sustancia pura es aquella que tiene una composicin qumica fija. Una

    caracterstica representativa de una sustancia pura es que es homognea. La

    mezcla de diferentes elementos o compuestos qumicos se pueden considerar una

    sustancia pura bajo la condicin que la mezcla sea homognea. Adems la mezcla

    de dos o ms fases de una sustancia pura sigue siendo una sustancia pura, siempre

    que la composicin qumica de las fases sea la misma.

    2. Fase

    El termino fase define a alguna parte homognea y fsicamente distinta de un

    sistema, la cual es separada de las otras partes del sistema por algn limite definido.

    Las fases que se encuentran en la naturaleza son slido, liquido, gas y plasma.

    Para el estudio de comportamiento de fases las tres primeras son las que se

    consideran.

    3. Diagrama de Fase

    El principal inters en el estudio del comportamiento de fases es determinar las

    condiciones de temperatura y presin para las cuales las diferentes fases pueden

    existir. Se relacionaran tres variables presin, temperatura y volumen. La presin

    y temperatura son impuestas sobre el sistema y determina la fase o fases, a la

    cuales existen.

    Un diagrama de fase es un grfico de presin contra la temperatura que muestra

    las condiciones bajo las cuales las distintas fases de una sustancia pueden estar

    presentes.

    La lnea Tc es llamada lnea o curva de presin de vapor. Esta separa las

    condiciones para las cuales una sustancia es lquida, de las condiciones para las

    cuales es un gas. Los puntos de presin-temperatura que estn sobre esta lnea

    indican las condiciones para la cuales la sustancia es lquida. De forma similar, los

    puntos que estn debajo de esta lnea, representan las condiciones para las cuales

    la sustancia es un gas. Los puntos que caen exactamente sobre la lnea indican las

    condiciones para las cuales coexisten tanto el lquido como el gas.

  • El lmite superior de la lnea o curva de presin de vapor es llamado el punto crtico.

    La temperatura y presin representadas en este punto son llamadas temperatura

    crtica To y presin critica Po. La temperatura crtica es aquella temperatura por

    encima de la cual el gas no puede ser licuado a pesar de la presin aplicada. La

    presin crtica es aquella presin por encima de la cual el lquido y el gas no pueden

    coexistir a pesar de la temperatura.

    (Figura 1)

    A temperaturas por debajo de la temperatura del punto triple, la lnea o curva de

    presin de vapor se conoce como lnea o curva de presin de sublimacin. Esta

    divide las condiciones para las cuales la sustancia es slida, de las condiciones para

    las cuales es gas y tericamente se extiende a la temperatura y a la presin del cero

    absoluto.

    La lnea o curva de fusin es la lnea casi vertical sobre el punto triple. Esta separa

    las condiciones solidas de las condiciones liquidas. Los puntos de presin y

    temperatura que caen exactamente en esta lnea indican un sistema de doble fase,

    en este caso coexisten el slido y el lquido.

  • 4. Vaporizacin de una sustancia pura a temperatura constante

    (Figura 2)

    Este proceso representado en el diagrama de fase sigue la trayectoria de la lnea

    123 de la siguiente imagen.

    (Figura 3)

  • 5. Diagrama Presin vs Volumen

    (Figuras 4 y 5)

  • El punto de roco es aquel punto en el cual solamente queda una pequea gota de

    lquido. Los puntos de presin y volumen a diferentes temperaturas que son puntos

    de roco conforman lo que se conoce como la curva de punto de roco.

    El punto de burbuja es aquel punto en el cual las primeras molculas dejan el lquido

    y forman una pequea burbuja de gas. Los puntos de presin y volumen a

    diferentes temperaturas que son puntos de burbuja conforman lo que se conoce

    como la curva de punto de burbuja.

    El punto de burbuja y el punto de roci estn indicados en los cambios agudos en

    las pendientes a lo largo de las isotermas. Para una sustancia pura, la presin en

    el punto de burbuja y en el punto de roco es igual a la presin de vapor de la

    sustancia a la temperatura de inters. Adems la lnea de punto de burbuja y la

    lnea de punto de roco coinciden en el punto crtico.

    6 Conceptos bsicos de una mezcla de dos componentes

    6.1 Punto de burbuja y punto de roco

    (Figura 6)

  • Considerando una expansin en las grficas mostradas, a una temperatura constante, a una

    presin 1 (Figura 6) se encuentra como lquido y a medida de que disminuye la presin, el

    lquido se expande hasta que la presin alcanza un punto en el cual un par de molculas son

    capaces de dejar el lquido y formar una pequea burbuja de gas, este es llamado el punto

    de burbuja. La presin a la cual aparece la primera burbuja de gas es la presin de punto de

    burbuja, Pb.

    A medida que la presin disminuye debajo de la presin de burbuja, aparece ms gas hasta

    que solo una pequea cantidad de lquido permanece. Este es el punto de roco. La presin

    en este punto es conocida como la presin de punto de roco, Pr. Una reduccin adicional de

    la presin al punto 2 (Figura 6) simplemente causa una expansin del gas.

    6.2 El punto crtico

    Para una mezcla la definicin de punto crtico es diferente a la de una sustancia pura, en una

    mezcla de la fase liquida y gaseosa pueden coexistir a temperaturas y presiones mayores a

    las Crticas. En las grficas (Figura 6) el punto crtico se ubica donde la lnea de punto de

    burbuja y el de punto de roco se unen, es decir el punto crtico es el punto donde las

    propiedades del lquido son idnticas a las del gas.

    6.3 Cricondentermico y Cricondembarica

    La temperatura ms alta que se puede observar en un domo de una mezcla de dos

    componentes se le llama temperatura cricondentermica. A la presin ms alta que observa

    en el diagrama se llama presin cricondenbarica.

    7. Diagrama Presin-Temperatura de fases de mezclas de dos componentes

    El comportamiento de una mezcla de dos componentes es ms complejo que el de una

    sustancia pura. En el diagrama de fase de una mezcla la parte donde dos fases coexisten,

    no es una lnea sino una regin. Est regin es llamada sobresaturacin, a continuacin se

    mostrara un tpico diagrama de fase de dos componentes. La regin de dos fases del

    diagrama de fases est unida por un lado por la lnea del punto de burbuja y por el otro lado

    por la lnea del punto de roco. Las dos lneas se unen en el punto crtico.

  • A la presin P1 la mezcla es lquida, el lquido se expande hasta que la presin alcanza un

    punto en el cual unas pocas molculas son capaces de dejar el lquido y formar una pequea

    burbuja de gas. Este punto es conocido como de burbuja, Pb. Figura (6)

    A la presin P2 la mezcla es gaseosa, el gas se contrae hasta que la presin alcanza un

    punto en el cual unas pocas molculas son capaces de dejar el estado gaseoso y formar una

    pequea gota. Este punto es conocido como de roco, Pr. Figura (1.1)

    Para el caso de mezclas el punto crtico es el punto en el cual todas las propiedades en el

    lquido y en el gas son idnticas. Figura (6)

    A continuacin se muestra la presin de vapor de una mezcla superpuesta sobre el diagrama

    de fase de la mezcla (Figura 7). La sobresaturacin para la mezcla yace entre las lneas de

    presin de vapor de los dos componentes. Sin embargo, la presin crtica de la mezcla est

    arriba de la presin crtica de los dos componentes. La presin crtica de la mezcla de dos

    componentes usualmente es ms alta que la presin critica de cualquiera de los

    componentes.

    (Figura 7)

    En una mezcla de dos componentes, el lquido y el gas pueden coexistir, a

    temperaturas y presiones por encima del punto crtico. Observe que el domo de

  • saturacin existe a temperaturas ms altas que la temperatura crtica y presiones

    ms altas que la presin crtica (cricondenbarica y cricondentermica) (Figura 8).

    (Figura 8)

    8. Condensacin retrograda

    En el caso de un sistema de dos componentes una disminucin de la presin causa un

    cambio de fases de lquido a gas a temperaturas debajo de la temperatura crtica,

    considerando la disminucin isotrmica de la presin ilustrada por la lnea 123 sobre la Figura

    a continuacin, Como la presin disminuyo del punto 1, la lnea de punto de roco es cruzada

    y el lquido se comienza a formar.

    En el punto 2, el sistema es 25% lquido por volumen y 75% gas. Una disminucin en la

    presin ha causado un cambio de gas a lquido. Esto es exactamente el inverso del

    comportamiento que uno esperara, debido al nombre de condensacin retrograda. A medida

    que la presin disminuye del punto 2 hacia el punto 3, la cantidad de lquido disminuye, la

  • lnea de punto de roco es cruzada de nuevo y el sistema se convierte en gas. Note que un

    punto de roco superior y un punto de roco ms bajo existen. El punto de roco ms alto a

    veces es llamado punto de roco retrgrado.

    La regin de condensacin retrograda ocurre a temperaturas entre la temperatura crtica y el

    cricondentermica. Una situacin similar de condensacin retrograda cuando la temperatura

    es cambiada a presin constante entre la presin crtica y la cricondembarica.

    (Figura 9)

    9. Diagrama Presin-Volumen

    A continuacin se mostrar una isoterma en un diagrama de presin volumen para una

    mezcla de dos componentes con una composicin constante en conjunto (Figura 10). Para

    un diagrama de P-V de una sustancia la presin disminuye cuando el proceso pasa del punto

    de burbuja al punto de roco.

  • La lnea del punto de burbuja al punto de roco no es horizontal y no es necesariamente recta.

    La disminucin en la presin es causada por cambios en las composiciones del lquido y el

    gas mientras el proceso pasa por la regin de dos fases.

    En el punto de burbuja la composicin del lquido es parcialmente igual a toda la composicin

    de la mezcla pero la cantidad infinitesimal del gas es ms rica en el componente ms voltil.

    En el punto de rocio la composicin del gas es parcialmente la composicin total de la mezcla

    y la parte infinitesimal de la mezcla es rica en el componente menos voltil.

    (Figura 10)

    La figura 11 muestra un diagrama presin-volumen para una mezcla de 47,6 % en peso de

    n-pentano y 52,3% de n-heptano. Se observa que a medida que se disminuye la temperatura

    de las isotermas la pendiente entre el punto de burbuja y el punto de roco es menor, as

    como tambin que el punto crtico no se encuentra en la cima del domo.

  • (Figura 11)

    10. Diagrama de composiciones

    A travs de experimentos de laboratorio con sistemas de dos componentes resultara en

    datos para variables adicionales a las de presin, temperatura y volumen. La composicin

    general de la mezcla, la composicin del equilibrio lquido y la composicin del gas en

    equilibrio son todas importantes. Por lo tanto, en adicin a graficar combinaciones de

    temperatura, presin y volumen; grficos adicionales con estas variables dibujadas contra

    composicin son posibles.

    10.1 Diagramas de presin composicin para mezclas de dos componentes

    La siguiente Figura 12 da un diagrama tpico presin composicin para una mezcla de dos

    componentes a una temperatura simple. Combinaciones de composicin y presin que

    dibujan sobre la envolvente indicando condiciones a las cuales la mezcla es completamente

  • lquida. Combinaciones de composicin y presin que son dibujadas bajo de la envolvente

    indican condiciones a las cuales la mezcla es gas.

    Cualquier combinacin de presin y composicin que se dibujan dentro de la envolvente

    indican que en la mezcla existe en dos fases, gas y lquido. El punto de burbuja y el punto de

    roco tienen las mismas definiciones que han sido previamente discutidas.

    (Figura 12)

    Por medio de la figura 12 podemos conocer los porcentajes de que hay de lquido y de gas

    en la mezcla. El punto 2 equivale a la composicin de la mezcla en estado lquido, y el punto

    3 la composicin en estado gaseoso.

    De igual forma se obtienen los siguientes valores:

    =

    12

    23

    =

    13

    23

    10.2 Diagramas de temperatura composicin para mezclas de dos componentes

  • La siguiente Figura 13 da un diagrama tpico temperatura composicin para una mezcla de

    dos componentes a una temperatura simple. La lnea superior se es la curva de roco

    mientras que la curva inferior es la lnea de burbuja.

    Combinaciones de composicin y presin que dibujan debajo de la envolvente indicando

    condiciones a las cuales la mezcla es completamente lquida. Combinaciones de

    composicin y presin que son dibujadas sobre la envolvente indican condiciones a las

    cuales la mezcla es gas.

    Cuando la presin es menor que presin critica de ambos componentes las lneas de punto

    de burbuja y punto de roco se juntan en las presiones de vapor de los componentes puros

    a cada lado del diagrama. Cuando la presin supera la presin crtica de uno de los

    componentes, las lneas se juntan en el punto crtico.

    (Figura 13)

  • 11. Mezcla de Tres Componentes

    El diagrama de fase composicional para mezclas de tres componentes debe ser

    dibujado de manera que la composicin de los tres componentes pueda ser

    expuesta. El diagrama es un tringulo equiltero consecuente con este propsito.

    11.1 Diagramas Ternarios

    Cada vrtice del tringulo corresponde al 100% de cada componente. La convencin

    usual es colocar el componente ms ligero en el vrtice superior y el ms pesado

    en el vrtice inferior izquierdo. Cada lado del tringulo representa dos mezclas de

    componentes. Por ejemplo el lado izquierdo representa todas las posibles mezclas

    del componente liviano y el pesado. Puntos dentro del tringulo representa mezclas

    de tres componentes. La composicin es representada usualmente en trminos de

    la fraccin molar o el porcentaje molar. Para un diagrama simple ambas presiones

    y temperaturas son constantes, solo la composicin cambia.

    11.2 Interpretacin de diagrama

    (Figura 14)

  • La figura 15 muestra un diagrama de fases tpico de tres componentes. El metano

    es el componente ms liviano y es graficado en el vrtice superior. As, la lnea de

    punto de roco est situada en la parte superior del sobre de saturacin y la lnea de

    punto de burbuja est situada en la parte inferior de la regin de saturacin. Este

    diagrama es para una temperatura y presin dadas. Las lneas enlazantes de

    equilibrio son rectas pero no horizontales, como en el caso de los diagramas

    composicionales de dos componentes. En el caso de mezcla de tres componentes,

    la lnea enlazante debe ser determinada experimentalmente y dada en el diagrama.

    El punto 1 representa una mezcla de metano, propano y n-pentano la cual muestra

    gas y liquido en equilibrio a la temperatura y presin indicadas por el diagrama. El

    punto 2 representa la composicin de gas en equilibrio. El punto 3 representa la

    composicin de lquido en equilibrio. La cantidad de gas, en trminos de fraccin

    total de moles, est determinada por la longitud de la lnea 13 dividida por la longitud

    de la lnea 23. La cantidad de lquido en trminos de fraccin total de moles, est

    determinada por la longitud de la lnea 12 dividida por la longitud de la lnea 23.

    (Figura 15)

  • 11.3 Anlisis de una Mezcla de tres Componentes con Cambio de Presin a

    Temperaturas Constantes

    La figura 16 muestra las diferentes saturaciones de la mezcla de metano, pentano,

    n-propano que puede tomar a 160 F y aumentando su presin hasta 2350 psia. Los

    puntos de la figura 1 estn a la presin atmosfrica donde toda la mezcla es gas,

    la temperatura est bien arriba de la temperatura crtica del metano, y la presin

    est bien debajo de la presin de vapor del propano y del n-pentano a 160F.

    Considere la presin arriba de la presin de vapor del n-pentano y debajo de la

    presin del propano, para 200 psia, vea el punto 2. Toda la mezcla de propano y

    metano es gas. Ambas de metan, n-pentano binario y el propano, n-pentano binario

    estn en las dos fases de esta regin. La composicin de sus puntos de burbuja y

    de roco aparece a lo largo de los lados del diagrama terciario al final de las lneas

    de burbuja y roco.

    A la presin de vapor del propano. 380 psia a esta temperatura, las lneas de

    burbuja y de roco convergen en el 100% de propano. Mirar los numerales 3. La

    nica mezcla que exhiben dos fases son las de metano y n-pentano.

    Las presiones arriba de la presin de vapor del propano y menos que la crtica del

    metano n-pentano para 500 psia, ver numerales 4, el metano propano y el metano

    n-pentano exhiben comportamiento de dos fases, n-pentano propano estn en fase

    liquida.

    El punto crtico de la mezcla metano propano ocurre a 1040 psia. Numerales 5. Las

    lneas de burbuja y roco se intersectan en el lado del metano propano en el

    diagrama de la composicin de los tres componentes.

    Arriba de esta presin, numerales 6, todas las mezclas de metano propano estn en

    una sola fase, solo metano n-propano estn comportndose en dos fases y solo el

    lado de metano n-propano presenta un punto de burbuja y de roco. Los puntos de

    roco y burbuja de saturacin no interceptan otro lado del diagrama ya que se unen

    en un punto crtico. La composicin de las mezclas tiene un punto crtico a 1500 psia

    y 160 F.

    A medida que la presin aumenta el lado de las dos fases disminuye, hasta que la

    presin critica de la mezcla metano n-pentano es alcanzada, 2350 psia, numerales

    8. A esta presin todos estn en una sola fase.

  • (Figura 16)

  • 11.4 Uso de los Diagramas Ternarios

    Un uso comn de un diagrama de tres fases es para saber el desplazamiento

    miscible. El desplazamiento miscible es los procesos de inyeccin que introducen

    gases miscibles en el yacimiento. Un proceso de desplazamiento miscible mantiene

    la presin del yacimiento y mejora el desplazamiento del petrleo debido a que se

    reduce la tensin interfacial entre el petrleo y el agua. El efecto de la inyeccin de

    gas es similar a la de un drenaje por gas disuelto.

    Muchos fluidos condensados exhiben condensacin retrograda, un fenmenos en

    el cual ocurre la condensacin durante la reduccin de presin en lugar de un

    incremento de presin como ocurre en la mayora de los gases. Este

    comportamiento retrogrado o anormal ocurre en una regin entre el punto crtico y

    el cricondertrmico, limitada en la parte superior por la curva de puntos de roci y

    en la parte inferior por la curva formada conectando la mxima temperatura de cada

    porcentaje de volumen lquido.

    La lnea de punto de burbuja es adems el foco de composiciones del lquido cuando

    dos fases estn presentes. La lnea de punto de roco es el foco de composiciones

    donde cuando el gas y el lquido estn en equilibrio. La lnea que une la composicin

    del lquido con la composicin del gas en equilibrio es conocida como una lnea de

    equilibrio atado. Lnea de atar son siempre horizontales para mezclas de dos

    componentes.

    12. Mezcla de Multicomponentes

    El comportamiento de los fluidos de los yacimientos durante su produccin es

    determinado por la forma de su diagrama de fase y la posicin de su punto crtico.

    El conocimiento del comportamiento de una mezcla de dos componentes servir

    como una gua para el comportamiento de las mezclas de multi-componentes.

    13. Los Cinco Fluidos del Yacimiento

    Existen 5 tipos de fluidos de yacimientos, ellos son usualmente llamados:

    Aceite Negro

    Aceite voltil

    Gas seco

    Gas hmedo

    Gas retrogrado

  • Los cinco tipos de yacimientos han sido definidos debido a que cada uno tiene

    diferentes enfoques por el ingeniero de yacimiento e ingeniero de produccin.

    El ingeniero de petrleo debe determinar el tipo de fluido al inicio de la produccin

    del yacimiento. El tipo de fluido es un factor decisivo en muchas de las decisiones

    que deben de ser tomadas en referencia al yacimiento. El mtodo de muestreo, el

    tipo y tamao del equipo de superficie, el procedimiento de clculo para determinar

    el petrleo en sitio, las tcnicas de prediccin, las reservas de petrleo y gas, el plan

    de produccin (deplecin) y la seleccin del mtodo de recuperacin mejorada,

    todos dependen del tipo de fluido del yacimiento.

    13.1 Identificacin del Tipo de Fluido

    El tipo de fluido de yacimiento solo puede ser confirmado por observacin en el

    laboratorio. No obstante, la informacin de produccin disponible usualmente

    indicar el tipo de fluido en el yacimiento. Tres propiedades estn disponibles desde

    el inicio de la produccin.

    La tasa inicial de produccin gas-aceite, la gravedad y el color del lquido en el

    tanque. La tasa de produccin inicial es en gran medida el indicador del tipo de

    fluido. El color del lquido en el tanque, por s solo, no es un buen indicador del tipo

    de fluido.

    Sin embargo, la gravedad y el color del lquido en el tanque son tiles en la

    confirmacin del tipo de fluido, indicado por la tasa de produccin gas-aceite. Si

    todos los tres indicadores no se acomodan dentro de los rangos dados en las reglas

    de la mano derecha; el fluido debe ser observado en el laboratorio para determinar

    su tipo.

    13.2 Tipos de Fluido

    13.2.1 Aceites Negros

    Los aceites negros consisten de una amplia variedad de especies qumicas

    incluyendo molculas, grandes, pesadas y no voltiles. El diagrama de fase cubre

    un amplio rango de temperaturas. El punto crtico est por encima de la pendiente

    del domo de fase.

  • 13.2.2 Diagrama de Fase de los Aceites Negros

    Un diagrama de fase tpico de un aceite negro se muestra en la figura 17. Las lneas

    dentro del domo representan volumen del lquido constante, medido como un

    porcentaje total, estas lneas son llamadas isocricas o lneas de calidad. Note que

    las lneas isocricas estn espaciadas uniformemente dentro del domo.

    La lnea vertical 123 indica una reduccin en la presin del yacimiento a una

    temperatura constante, lo cual ocurre en el yacimiento durante su produccin.

    Tambin la presin y temperatura del separador ubicado en superficie son

    indicadas. Cuando la presin del yacimiento cae en cualquier lugar a lo largo de la

    lnea 12, se dice que el aceite est bajo saturado. La palabra bajo-saturado, es

    usada en este sentido para indicar que el aceite podra disolver ms gas si este

    estuviese presente. Si la presin del yacimiento est en el punto 2, el aceite est en

    su punto de burbuja y se dice que est saturado. El aceite contiene tanto gas como

    este puede disolver. Una reduccin de la presin liberar gas para formas una fase

    de gas libre en el yacimiento. A medida que la presin del yacimiento declina a lo

    largo de la lnea 23, gas adicional es liberado en el yacimiento. El porcentaje de

    volumen de gas ser entonces 100% menos el porcentaje de lquido. El agua est

    siempre presente en un yacimiento de petrleo pero esto no ser incluido en esta

    discusin.

    Se puede decir que el aceite est saturado en cualquier punto de la lnea 23. El

    punto de burbuja (punto 2), es un caso especial de saturacin en el cual la primera

    burbuja de gas se forma. Desafortunadamente la palabra saturado es usada a

    menudo para significar punto de burbuja. El gas adicional se libera del aceite

    mientras este viaja del yacimiento a superficie. Esto causa una merma de aceite, sin

    embargo las condiciones de separador de domo llegan a hacer buenas, indicando

    que una cantidad relativamente grande de lquido llegue a la superficie.

  • (Figura 17)

    13.2.3 Aceites Voltiles

    Los aceites voltiles contienen relativamente pocas molculas pesadas y ms

    intermedias definidas entre el pentano y los hexanos que los aceites negros.

    13.2.4 Diagrama de Fase de Aceites Voltiles

    El diagrama de fase tpico para un aceite voltil presenta algunas diferencias

    comparado con el diagrama de fase de un aceite negro. El rango de temperatura

    cubierto por el domo de fase es un poco ms pequeo pero el parmetro de mayor

    inters es la posicin de su punto crtico. La temperatura crtica es ms baja que la

    de un aceite negro; en efecto es bastante cercana a la temperatura del yacimiento.

    Adems, las lneas isocricas no estn igualmente distribuidas, presentando la

    mayora de ellas cerca de la lnea del punto de burbuja.

    La lnea vertical muestra la trayectoria tomada, por la reduccin de la presin durante

    la produccin a temperatura constante. No te que una pequea reduccin en la

    presin por debajo del punto de burbuja, Punto 2, causa la liberacin de una gran

    cantidad de gas por el yacimiento.

    Un aceite voltil puede llegar a tener tanto como el 50% de gas en el yacimiento a

    solo unos pocos porcientos de PSIA por debajo del punto de burbuja. Adems, una

    lnea isocrica con un porcentaje de lquido ms bajo cruza las condiciones de

    separador, de aquel nombre de aceite voltil.

  • (Figura 18)

    13.2.5 Gases Retrgrados

    13.2.6 Diagrama de Fase de un Gas Retrogrado

    El diagrama de fase de un gas retrogrado es un poco ms pequeo que para los

    aceites y el punto crtico est ubicado un poco ms abajo al lado izquierdo del domo.

    Estos cambios son un resultado de gases retrgrados; los cuales contienen menos

    hidrocarburos pesados que los aceites; el diagrama de fase de un gas retrogrado

    tiene una temperatura critica menos que la temperatura del yacimiento y una

    cricondenterma mayor que la temperatura del yacimiento como se puedo observar

    en la figura 19 Inicialmente el gas retrogrado es totalmente gas en el yacimiento,

    punto 1.

    Como la presin del yacimiento decrece el gas retrogrado presenta un punto de

    roco, punto 2. A medida que la presin continua siendo reducida se condensa el

    lquido a partir del gas para formar un lquido libre en el yacimiento. Este lquido

    normalmente no fluir y no podr ser producido.

    La trayectoria de la presin de yacimiento en el diagrama de fase, -6 indica que a

    una presin baja el lquido comienza a evaporizarse. Esto ocurre en el laboratorio;

    sin embargo probablemente no ocurre en alto grado en el yacimiento, porque

    durante la produccin la composicin total del fluido del yacimiento cambia.

    (Figura 19)

  • 13.2.7 Gases Hmedos

    13.2.8 Diagrama de Fase de Gas Hmedo

    El diagrama de fase completo de una mezcla de hidrocarburos de molculas

    predominantemente ms pequeas est situado por debajo de la temperatura de

    yacimiento. Un ejemplo de un diagrama de fase est dado en la figura 20.

    Un gas hmedo existir siempre como gas en el yacimiento durante toda la historia

    de produccin y la correspondiente cada de presin del yacimiento. La trayectoria

    de la presin, lnea 12, no entra en el domo de fase, ocasionando que ningn lquido

    sea formado en el yacimiento. Sin embargo las condiciones de separador caen

    dentro del domo causando que algn lquido sea formado en superficie.

    (Figura 20)

    13.2.9 Gas Seco

    13.2.10 Diagrama de Fase de Gas Seco

    El gas seco es principalmente metano con algunos intermedios. La figura 21 muestra

    que la mezcla de hidrocarburos es solamente gas en el yacimiento y que a

  • condiciones normales de separador en superficie cae fuera del domo de fase. As,

    liquido no es formado en la superficie .

    (Figura 21)

    13.3 Composicin Tpica de los Fluidos del Yacimiento

  • (Figura 22)

    13.3 Clasificacin de Yacimientos y Criterios para diferenciar el Tipo de fluido en los

    Yacimientos

    (Figuras 23 y 24)