Presentación Estudio PVT de Crudo

1. Mirla J. Fonseca R., PhD.
Universidad Venezolana de los Hidrocarburos (UVH)
Mayo, 2021
Unidad Curricular
Propiedades de los Fluidos de
Yacimiento
Programa Maestría en Caracterización y
Explotación de Yacimientos

2. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Presentación
Estudio PVT de Crudos
Módulo III:
Estudio PVT de los fluidos de
yacimiento

3. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Análisis o Estudio PVT

4. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Se llama análisis o estudio PVT, (Presión,
Volumen y Temperatura) al conjunto de pruebas
que se hacen el laboratorio para determinar las
propiedades y su variación con presión de los
fluidos de un yacimiento petrolífero. Para que un
análisis PVT simule correctamente el
comportamiento de un yacimiento es necesario
que la muestra sea representativa del fluido
(mezcla de hidrocarburos) original en el
yacimiento.
ANÁLISIS o ESTUDIO PVT

5. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Estudio PVT de crudos:
VOLATILES
LIVIANOS
MEDIANOS
PESADOS

6. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Separaci
Separació
ón Flash (composici
n Flash (composició
ón de fluidos del yacimiento)
n de fluidos del yacimiento)
Expansi
Expansió
ón a composici
n a composició
ón constante (Relaci
n constante (Relació
ón PV, o CCE)
n PV, o CCE)
Liberaci
Liberació
ón diferencial isot
n diferencial isoté
érmica
rmica
Separaci
Separació
ón Instant
n Instantá
ánea (Prueba de separadores)
nea (Prueba de separadores)
Variaci
Variació
ón de viscosidad de los fluidos con presi
n de viscosidad de los fluidos con presió
ón
n

7. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
GASÓMETRO
CONEXIÓN A LA
CELDA PVT
Equipo PVT,
mercurio
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

8. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Equipo PVT,
mercurio
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

9. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Equipo PVT, libre de mercurio
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

10. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Equipo PVT, libre de mercurio
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

11. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Monitor de
Video
Bomba Dual de
desplazamiento
Positivo
Gasómetro
Separador
Flash
Vial
Vial
Cilindro
Conservador
de muestra
Adquisición
de Datos
Sistema
PVT
Equipo PVT, libre de mercurio
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

12. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
P1>Pb
V1
Gasómetro
Gas
Ts,
Ps
Gas
To,
Po
Líquido
Líquido
Residual
Alimentación
Primera Etapa a
Condiciones
del Separador
Segunda Etapa a
Condiciones Ambientales
Composición de la muestra del yacimiento
Separación Flash
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

13. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Separaci
Separació
ón Flash o instant
n Flash o instantá
ánea
nea
-
- Gas: cromatograf
Gas: cromatografí
ía de gases
a de gases
-
- L
Lí
íquido: Peso molecular, densidad,
quido: Peso molecular, densidad, °
°API, PNA y
API, PNA y
destilaci
destilació
ón simulada
n simulada
Composici
Composició
ón del Crudo:
n del Crudo: calculada a través de constantes
de equilibrio, utilizando la composición del gas, el peso
molecular y la densidad del petróleo, la presión y la
temperatura
Composici
Composició
ón del Fluido Total:
n del Fluido Total: calculada a través de un
balance de masa utilizando la composición del gas y del
crudo y la RGP Inicial
Composición de la muestra del yacimiento
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

14. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
T A B L A 1 . C o m p o sició n d e lo s flu id o s d e l ya cim ie n to a 1 4 9 °F .
C o m p o n e n te G a s
% M o la r
L íq u id o
% M o la r
F lu jo . T o ta l
% M o la r
N itró g e n o 0 ,2 6 0 0 ,0 1 0 0 .1 5 0
D ió xid o d e ca rb o n o 2 1 .5 8 0 0 ,0 9 0 1 1 .8 8 0
M e ta n o 6 4 .7 9 5 0 ,6 7 0 3 5 .8 4 0
E ta n o 9 .5 9 0 0 ,2 8 0 5 .3 9 0
P ro p a n o 1 .1 4 0 0 .1 4 0 0 .6 9 0
I-B u ta n o 0 .2 8 0 0 .0 9 0 0 .2 0 0
N -B u ta n o 0 .5 6 0 0 .2 4 0 0 .4 2 0
I-P e n ta n o 0 .4 6 0 0 .4 5 0 0 .4 6 0
N -P e n ta n o 0 .2 5 0 0 .3 2 0 0 .2 9 0
H e xa n o s 0 .5 1 5 1 .8 4 0 1 .1 2 0
H e p ta n o s 0 .3 3 7 3 .1 4 0 1 .6 1 0
O cta n o s 0 .1 7 4 1 .7 1 0 0 .8 7 0
N o n a n o s 0 .0 4 7 1 .0 8 0 0 .5 2 0
D e ca n o s 0 .0 1 0 0 .5 3 0 0 .2 5 0
U n d e ca n o s+ 0 .0 0 2 8 9 .4 1 0 4 0 .3 1 0
T o ta l 1 0 0 ,0 0 0 1 0 0 ,0 0 0 1 0 0 ,0 0 0
% M o la r 5 4 .8 4 4 5 .1 6 1 0 0 ,0 0 0
P e so m o le cu la r 2 5 .4 1 5 7 0 2 7 1 .3 3
P R O P IE D A D E S D E U N D E C A N O S +
G ra ve d a d e sp e cífica a 6 0 °F 0 ,7 4 8 1 ,0 1 7 1 ,0 1 7
P e so M o le cu la r 1 7 0 ,3 4 6 2 6 6 2 6
P R O P IE D A D E S D E L F L U ID O T O T A L
P e so m o le cu la r 2 7 1 .3 3
R e la ció n ga s-p e tró le o (P C N /B N ) 2 7 9 ,8
G ra ve d a d e sp e cífica d e l g a s a 6 0 °F (a ire = 1 ) 0 ,8 7 7 3
G ra ve d a d A P I d e l p e tró le o d e ta n q u e a 6 0 °F 9 ,0
Composición de la muestra del yacimiento
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

15. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Presi
Presió
ón de burbujeo (Pb)
n de burbujeo (Pb)
Volumen relativo como una funci
Volumen relativo como una funció
ón de presi
n de presió
ón
n
Relaci
Relació
ón gas
n gas-
-petr
petró
óleo inicial (RGP)
leo inicial (RGP)
Compresibilidad como una funci
Compresibilidad como una funció
ón de presi
n de presió
ón
n
Densidad del petr
Densidad del petró
óleo por encima de Pb como una funci
leo por encima de Pb como una funció
ón
n
de presi
de presió
ón
n
Expansión a composición constante (CCE)
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

16. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Expansión a composición constante (CCE)
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

17. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
TABLA 2. Relación presión-volumen a 149 °F (PVT Convencional).
Presión
(lpca)
Vol. relativo
(1)
Función ‘‘Y’’
(2)
Densidad
(g/cc)
3500 0,9960 ---- 0,9738
3300 0,9968 ---- 0,9730
3100 0,9976 ---- 0,9722
2900 0,9985 ---- 0,9714
2700 0,9993 ---- 0,9705
PB 2570 1,0000 ---- 0,9699
2500 1,0035 7,9939
2300 1,0158 7,4247
2100 1,0314 7,1282
1900 1,0522 6,7518
1700 1,0816 6,2689
1500 1,1211 5,8885
1300 1,1767 5,5294
1100 1,2594 5,1525
900 1,3875 4,7886
700 1,5966 4,4779
500 2,0044 4,1217
Expansión a composición constante (CCE)
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

18. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Presión (lpca)
Volumen
Relativo
(V/Vsat)
Presión de Burbuja:
2570 lpca
Expansión a composición constante (CCE)
Volumen Relativo
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

19. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
3,0000
4,0000
5,0000
6,0000
7,0000
8,0000
9,0000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Presión (lpca)
Función
"Y"
Presión de Burbuja:
2570 lpca
FY = __(Pb-P)
P(V/Vb - 1)
Expansión a composición constante (CCE)
Función Y
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados

20. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Intervalo de presión
(lpca)
Compresibilidad 10-6
(vol/vol/lpca)
3500 - 3300 4,00
3300 - 3100 4,13
3100 - 2900 4,29
2900 - 2700 4,45
2700 - 2570 5,00
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Expansión a composición constante (CCE)
Compresibilidad

21. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
ü
üRelaci
Relació
ón Gas
n Gas-
-Petr
Petró
óleo en Soluci
leo en Solució
ón (Rsd) como una funci
n (Rsd) como una funció
ón de
n de
presi
presió
ón
n
ü
üFactor volum
Factor volumé
étrico de formaci
trico de formació
ón del Petr
n del Petró
óleo (Bod) como una
leo (Bod) como una
funci
funció
ón de presi
n de presió
ón
n
ü
üDensidad del Petr
Densidad del Petró
óleo (
leo (ρ
ρod
od)
) por debajo de Pb como una
por debajo de Pb como una
funci
funció
ón de presi
n de presió
ón
n
ü
üCompresibilidad del gas (z)
Compresibilidad del gas (z)
ü
üFactor volum
Factor volumé
étrico del gas (B
trico del gas (Bg
g)
)
ü
üGravedad espec
Gravedad especí
ífica del gas (
fica del gas (γ
γg
g)
)
ü
üGravedad API del crudo residual (
Gravedad API del crudo residual (º
ºAPI)
API)
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Liberación Diferencial

22. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Liberación Diferencial

23. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
TABLA 4. Liberación diferencial del gas a 149 °F: fase gaseosa .
Presión
(lpca)
Gravedad específica del gas (Aire=1)
(1) (2)
Factor de
desviación Z
Factor Bg
(BL./MPCN)
2570 Punto de burbujeo -- --
2200 0,7440 0,7440 0,9504 1,3243
1800 0,7470 0,7456 0,9560 1,6281
1400 0,7580 0,7501 0,9636 2,1100
1000 0,7830 0,7601 0,9744 2,9870
600 0,8250 0,7761 0,9854 5,0346
200 0,9490 0,8133 0,9941 15,2361
13 1,2610 0,8609 1,0000 208,5825
(1) Gravedad específica del gas liberado en cada etapa
(2) Gravedad específica acumulada
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Liberación Diferencial

24. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
TABLA 5. Liberación diferencial del gas a 149 °F: fase líquida .
Presión
(Lpca)
BO
(1)
RS
(2)
RL
(3)
BT
(4)
3500 1,1117 288 -- 1,1117
3300 1,1126 288 -- 1,1126
3100 1,1135 288 -- 1,1135
2900 1,1145 288 -- 1,1145
2700 1,1154 288 -- 1,1154
PB 2570 1,1161 288 0 1,1161
2200 1,1085 256 32 1,1507
1800 1,0968 221 67 1,2058
1400 1,0848 182 106 1,3085
1000 1,0716 136 152 1,5259
600 1,0562 86 202 2,0720
200 1,0370 31 257 4,9532
13 1,0312 0 288 --
15 (60°F) 1,0000 Gravedad crudo residual 8.5 API
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Liberación Diferencial

25. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
700
4.2 800
3.8 700
3.4 600
3.0 500
2.6 400
2.2 300
1.8 200
1.4 100
1.0 0
0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800
Factores
volumétricos,
BY/BN
(Volúmenes
Relativos)
Presión, Lpcm
Relación
Gas-Petróleo
en
solución,
PCN/BN
T=220°F
°API=35.1
Btd
Rsd
Bod
Bod, Btd y Rsd
Bod, Btd y Rsd
de una Prueba
de una Prueba
de Liberaci
de Liberació
ón
n
Diferencial
Diferencial
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Liberación Diferencial

26. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
ü
üFactor volum
Factor volumé
étrico del petr
trico del petró
óleo para cada etapa
leo para cada etapa
ü
üRelaci
Relació
ón gas
n gas-
-petr
petró
óleo en soluci
leo en solució
ón para cada etapa
n para cada etapa
ü
üGravedad API del petr
Gravedad API del petró
óleo en el tanque
leo en el tanque
ü
üComposici
Composició
ón del gas separado
n del gas separado
PRESIÓN ÓPTIMA DE SEPARACIÓN
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Prueba de Separadores

27. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Condiciones
Ambientales
Alimentación
Etapa 1
Gas
Líquido
Gas
Líquido
Gas
Líquido
Etapa 2
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Prueba de Separadores

28. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
A la presi
A la presió
ón
n ó
óptima se debe tener:
ptima se debe tener:
M
Má
áxima producci
xima producció
ón de petr
n de petró
óleo
leo
M
Má
áxima gravedad API
xima gravedad API
M
Mí
ínima relaci
nima relació
ón gas
n gas-
-petr
petró
óleo
leo
M
Mí
ínimo Factor volum
nimo Factor volumé
étrico del petr
trico del petró
óleo
leo
PRESIÓN ÓPTIMA DE SEPARACIÓN
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Prueba de Separadores

29. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
40.0
39.0
Gravedad
API
del
petróleo
1.54
1.52
1.50
1.48
1.46
Factor
valumétric
o
del
petróleo,
BY/BN
800
700
600
Relación
Gas-Petróleo
en
solución,
PCN/BN
°API
Presión del Separador, Lpcm
Efectos de la presi
Efectos de la presió
ón
n
de separador sobre
de separador sobre
Botb, Rsfb y
Botb, Rsfb y °
°API
API
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Prueba de Separadores

30. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
ü
üMedici
Medició
ón de viscosidad del petr
n de viscosidad del petró
óleo (
leo (µ
µo
o) en funci
) en funció
ón
n
de P y T de yacimiento utilizando crudo vivo
de P y T de yacimiento utilizando crudo vivo
Viscos
Viscosí
ímetro de bola rodante
metro de bola rodante
Viscos
Viscosí
ímetro rotacional
metro rotacional
Viscos
Viscosí
ímetro capilar
metro capilar
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Estudio de Viscosidad

31. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
VISCOSÍMETRO CAPILAR DE
ALTA PRESIÓN
Controlador de Flujo
Controlador de
Temperatura
Controlador de
Presión
Registrador
rectangular
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Estudio de Viscosidad

32. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Estudio de Viscosidad

33. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Presión (lpca)
Viscosidad
Capilar
(cp)
PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN ESTUDIO PVT
Crudos Volátiles -Livianos – Medianos - Pesados
Estudio de Viscosidad

34. Elaborado por: Mirla J. Fonseca R.
Presentación
Estudio PVT de Crudos
Módulo III:
Estudio PVT de los fluidos de
yacimiento