VALIDACIÓN DE LAS PRUEBAS PVT PARA SISTEMAS DE GAS CONDENSADOS

La validación de las pruebas PVT realizadas a muestras de sistemas de gas condensados se hace para verificar que la muestra sea representativa de lo que se tiene en el yacimiento así como la comprobación de que no se tienen errores de consistencia con los resultados de laboratorio.

Un análisis PVT debe ser representativo y consistente para que puedan ser utilizados en estudios integrados del yacimiento.

Para que una muestra tomada del fluido original en el yacimiento sea representativa al momento de realizar una prueba PVT se debe cumplir las siguientes condiciones:

a) Tyac = Tlab. La temperatura a la cual se realiza la prueba PVT en el laboratorio debe ser igual a la temperatura a la cual se encontraba la muestra del fluido original en el yacimiento.

b) RGCinc = RGClab. La relación gas condensado de la muestra recombinada (PCN/BN) debe ser similar a la relación gas condensado inicial de las primeras pruebas de producción del yacimiento o de la zona de donde se tomo la muestra.

c) La prueba de separación instantánea debe mostrar punto de roció, si muestra punto de burbujeo el yacimiento es de petróleo volátil o la muestra estaba contaminada con liquido y no es representativa.

d) El pozo tiene que estar produciendo estabilizadamente antes de tomar la muestra

e) La presión y temperatura de los separadores debe permanecer constante durante las tomas de muestras de gas y liquido

f) La presión del yacimiento debe ser mayor que la presión de roció

Consistencia de los Resultados

Para verificar que los resultados obtenidos durante la realización de una prueba PVT sea representativa de los fluidos originales que se encuentran en el yacimiento se deben realizar diversas pruebas como lo son la Recombinación matemática, Balance Molar, el criterio de Hoffman-Crump- y Hoccott.

a) Recombinación Matemática

Esta prueba lo que hace es combinar matemáticamente por medio de un balance molar las muestras de gas y liquido que se tomaron a una Presión y Temperatura en el separador.

                                        

                                      

De la fig 1, se tiene que por balance molar por fase:

Ngc = Ng + Nl; Ng = RGCsep/379.4; Nl = ρlsep/Ml, 

RGCsep = (RGC /Bl ) RGC en PCN/BN y Bl en Blsep/BN

Donde:

Ngc = moles de gas condensado lbmol/Blsep, Nl = moles de liquido lbmol/Blsep

Ng = moles de gas lbmol/Blsep, RGCsep = relación gas-condensado PCN/Blsep

ρlsep = densidad del liquido de separador a Psep y Tsep lbm/Blsep

Ml = peso molecular del liquido del separador lbm/lbmol

Haciendo un balance molar por componente:

Zi*Ngc =Yi*Ng + Xi*Nl ⇒ Zi = (Yi*Ng + Xi*Nl)/Ngc

Donde:

Zi = composición del gas condensado, frac molar.

Xi = composición del liquido del separador, frac molar.

Yi = composición del gas del separador, frac molar.

Para chequear que los resultados experimentales de las pruebas no tienen errores de medición se debe cumplir que:

Metano:    

C7+:           

b) Balance Molar

Consiste en determinar las fracciones molares del condensado retrogrado (Xi) haciendo un balance molar de fluidos en las diferentes etapas de agotamiento de la prueba CVD (Constant Volume Depletion). El balance se puede hacer de dos formas:

b.1 Forma Directa: Se parte desde un Volumen base (Vs) a la presión de rocio y se llega hasta la presión de abandono de la prueba, en la prueba CVD se expande a una presión P que es menor a la presión de rocio y luego se retira un volumen de gas (ΔV1) hasta alcanzar nuevamente el volumen inicial, al disminuir la presión por debajo del punto de roció se genera un volumen de liquido retrogrado (Vl1).

                                            

Donde:

Vgck, Ngck = volumen y masa de gas condensado en la celda a Pk, pie3 y lbmol.

Vlk, Nlk = volumen y masa de liquido condensado en la celda a Pk, pie3 y lbmol

Pk = presión de agotamiento

Las fracciones molares del condensado retrogrado se calculan de la siguiente manera:

                                     

b.2 Forma Reserva: Consiste en calcular la composición de la mezcla recombinada (@Proc) partiendo de las composiciones de gas y liquido en equilibrio a la ultima de presión de la prueba CVD. Los Porcentajes de diferencia entre las composiciones calculada y experimental para cada uno de los componentes debe ser menor de ±5%.

En ambos casos ya sea que se halla determinado las fracciones molares del condensado (Xi) retrogrado por la forma directa o de reserva la prueba debe dar como resultado que Xi>0 para chequear que los resultados experimentales de las pruebas no tienen errores de medición.

c) Criterio de Hoffman, Crump y Hoccott

Hoffman y Cols propusieron un método para correlacionar valores de Ki de mezclas de hidrocarburos que ha tenido gran uso en la validación de pruebas PVT. El criterio consiste en graficar log(Ki P) vs Fi.

Donde:

Ki = Yi/Xi = constante de equilibrio del componente i

Yi = fracción molar del componente i en la fase gaseosa

Xi = fracción molar del componente i en la fase liquida

Fi = factor de caracterización del componente i

                                        

A una presión dada los puntos (log(Ki*P), Fi) correspondientes a varios componentes deben alinearse a través de una recta. Así, al aplicar este criterio a la prueba CVD se debe obtener un numero de rectas igual al numero de presiones de los agotamientos y al aplicarlo al separador se obtiene una sola. 

Por lo tanto la dispersión de los puntos muestra malas mediciones y/o deficiencias en el equilibrio termodinámico entre las fases y alta dispersión de los puntos muestra inconsistencia de los resultados.