• Author / Uploaded
• JoSueeChuyyLuGo

Citation preview

1.2 GRAVEDAD ESPECÍFICA DE GAS La gravedad específica de un gas natural por lo general está referida a la densidad del aire,medidos ambos a las mismas condiciones de presión y temperatura. Tomando en cuenta la afirmación anterior, definimos a la gravedad específica como: γg = ρg/ρaire

Ec.1.14’

donde: : gravedad específica del gas [1] : densidad del gas[lb/ft3] : densidad del aire seco [lb/ft3]

Si realizamos el cálculo de la gravedad específica del gas a condiciones estándar, podemos modelar el comportamiento del gas natural y del aire con la ecuación de los gases ideales. Utilizando la ecuación de los gases ideales, podemos recurrir a las definiciones del número de moles n=m/M y de densidad ρ=m/V y expresar Ec.1.14 como:

Ec.1.15’ donde: : gravedad específica del gas (aire=1) : peso molecular aparente del gas [lbm/lbm-mol] : peso molecular del aire = 28.9625 [lbm/lbm-mol] A pesar de que Ec.1.15 es definida considerando gases ideales, es común su aplicación en la industria del gas natural para gases reales y mezclas de los mismos.

Ec.1.15 se puede expresar más detalladamente en función de las fracciones molares que componen a la mezcla de gases, y adopta la forma:

Ec.1.16 Con la ecuación anterior podemos calcular la gravedad específica del gas natural en función de la fracción y peso molar de cada uno de los elementos que lo componen. En la tabla 1.2 se muestra un ejemplo de cálculo de gravedad específica para un gas natural.

1.3 GRAVEDAD ESPECIFICA DEL PETROLEO [Petróleo pesado] Escala de gravedad específica desarrollada por el Instituto Estadounidense del Petróleo (American Petroleum Institute, API) para medir la densidad relativa de diversos líquidos de petróleo, expresada en grados. La gravedad API está graduada en grados en un instrumento de hidrómetro y fue diseñada de manera tal que la mayoría de los valores quedaran entre 10° y 70° de gravedad API. La fórmula arbitraria utilizada para obtener este efecto es: Gravedad API = (141,5/GE a 60 °F) - 131,5; donde GE es la gravedad específica del fluido

1.4 DENSIDAD DE GAS La densidad del gas natural es necesaria para realizar diversos cálculos de ingeniería en la producción y tratamiento de petróleo. El cálculo de reservas de gas, cambios en la presión del yacimiento, gradientes en pozos de gas, flujo en tuberías y compresión de gas son problemas típicos que requieren del valor de la densidad del gas. El método aceptado para calcular la densidad del gas, es el que parte de la ecuación de los gases reales, Ec.1.3 Si hacemos uso de la definición del número de moles en función del peso y el peso molecular, Ec.1.11; Ec. 1.3 es definida como Ec.1.13:

1.5 FACTOR DE COMPRESIBILIDAD El factor de compresibilidad (Z), conocido también como el factor de compresión, es la razón del volumen molar de un gas con relación al volumen molar de un gas ideal a la misma temperatura y presión. Es una propiedad termodinámica útil para modificar la ley de los gases ideales para ajustarse al comportamiento de un gas real.1 En general, la desviación del comportamiento ideal se vuelve más significativa entre más cercano esté un gas a un cambio de fase, sea menor la temperatura o más grande la presión. Los valores de factor de compresibilidad son obtenidos usualmente mediante cálculos de las ecuaciones de estado, tales como la ecuación del virial la cual toma constantes empíricas de compuestos específicos como datos de entrada. Para un gas que sea una mezcla de dos o más gases puros (aire o gas natural, ejemplo), es requerida una composición del gas para que la compresibilidad sea calculada. De manera alternativa, el factor de compresibilidad para gases específicos puede ser leída a partir de gráficos de compresibilidad generalizados que grafiquen Z como una función de la presión a temperatura constante. La desviación de un gas respecto de su comportamiento ideal se hace mayor cerca del punto crítico. Remitiéndonos a la sección de Gases Ideales tenemos:

Introduciendo el factor de corrección Z:

Por lo tanto: El factor Z también se puede entender como:

Donde vactual: volumen específico que se tiene videal: volumen específico del gas tomado de la ec. de gas ideal.

del

gas.

Significado del valor de Z Si el valor de Z es igual a 1 esto indica que el gas se comporta como ideal. Si el valor de Z es mayor o menor que 1 el gas se comporta como un gas real. Mientras mas grande sea la desviación del valor de Z con respecto a 1, mayor es la desviación del comportamiento respecto al comportamiento ideal del gas. Normalización de la temperatura y la presión Los gases se comportan de forma similar a temperaturas y presiones normalizadas respecto a sus temperaturas y presiones críticas. Es decir, Z es aproximadamente igual a la misma presión y temperatura reducidas para todos los gases.

Presión Reducida

Temperatura Reducida

Volumen específico Pseudorreducido Donde R=Rp: es decir, la constante particular del gas. La carta o gráfica de compresibilidad generalizada de Nelson-Obert Esta grafica es sumamente útil para determinar las propiedades de los gases bajo condiciones no ideales. Relaciona los valores de Z, Pr (presión reducida), Tr (temperatura reducida) y vr (volumen específico pseudorreducido).

1.6 FACTOR VOLUMÉTRICO DE FORMACIÓN DEL GAS (ΒG). Se define como la relación del volumen de una masa de gas a las condiciones del yacimiento entre el volumen de esa misma masa de gas a condiciones normales. Para que pueda existir un βg se tiene que estar en presencia de un yacimiento de gas (existe únicamente gas) o en un yacimiento de petróleo cuya presión es inferior a la presión de burbuja.

http://unefa-termodinamica.blogspot.mx/2009/06/factor-de-compresibilidadz.html http://robertyaci.blogspot.mx/2009/10/parametros-pvt.html http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/a/api_gravity.aspx http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2009/01/determinacin-dela-gravedad-api-y.html http://industria-petrolera.lacomunidadpetrolera.com/2008/09/anlisis-pvt.html www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/.../Tesis.pdf?...