Analisis y resultado de pruebas PVT en yacimientos de gas condensado Parte I

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Análisis PVT yacimiento de gas condensado

El análisis PVT consiste en simular en laboratorio el agotamiento de presión a lo que llamamos depletacion de un yacimiento, describirá y simulara correctamente el comportamiento del fluido del yacimiento cuando la muestra sea representativa del fluido original. El análisis PVT toma un papel fundamental en la determinación del comportamiento de flujo de los pozos y en la simulación composicional de los yacimientos.

En las pruebas PVT intervienen diversos factores que se deben tomar en cuenta y que serán descritos a continuación.

Tipos de separación gas-liquido

En las pruebas PVT de laboratorio se debe simular los tipos de separación gas-liquido que ocurren durante la producción de gas condensado desde el yacimiento hasta los separadores. Esta separación gas líquido puede ser diferencial o instantánea.

La separación diferencial: es aquella donde la composición total del sistema varia durante el proceso. El gas que se produce en cada paso de presión es retirado parcial o totalmente del contacto con el condensado retrogrado. El proceso de separación diferencial consiste en adicionar a una celda de laboratorio una cierta cantidad de gas condensado a una presión mayor o igual a la presión de roció (Pi) y una temperatura t determinada. Se disminuye la presión por debajo de la presión inicial (p2) y luego se retira a dicha presión el gas liberado hasta lograr el volumen inicial. Si p2 cae por debajo de la presión de rocío ocurre lo que llamamos condensación retrograda (zona de transición característica de este tipo de yacimientos donde al entrar a la zona se produce un condensado y al salir de dicha zona vuelve a su estado original en este casi gas), este liquido formado se acumula en la parte inferior. La presión se disminuye a volumen constante (gas-liquido) hasta alcanzar el punto de presión de abandono.


La separación instantánea:
consiste colocar en una celda de laboratorio disminuir gradualmente la presión donde el gas liberado no es removido de la celda permanecerá en contacto con el liquido, por lo que la composición del sistema permanece constante durante el agotamiento de presión.

En la separación gas-liquido de forma instantánea se condensa más líquido que en la separación diferencial debido a que en la separación instantánea mayor cantidad de gas permanece en el sistema del cual sus componentes más pesados se pueden condensar.

En un yacimiento el proceso de separación gas-liquido depende de la saturación de condensado retrogrado. Al disminuir la presión del yacimiento por debajo de la presión de rocío el líquido condensado permanece inmóvil en contacto con el gas hasta alcanzar una saturación mayor que la critica. El gas remanente se moverá hacia los pozos de producción y la composición del sistema gas-liquido estará cambiando continuamente. Bajo estas condiciones el proceso de separación será diferencial.

En el proceso de separación instantáneo las condiciones determinantes en el yacimiento son: el contacto continúo entre las fases gas y liquido en las tuberías de producción, líneas de flujo y separadores sin cambiar la composición del sistema, y la agitación permanente en dicho proceso lo que permite alcanzar el equilibrio.
Muestras de Laboratorio
Para el análisis PVT en yacimiento de gas condensado se deben seleccionar las muestras que serán objeto de estudio y que se van a regir por los siguientes criterios:

A medida que el yacimiento produce existe una taza de declinación de presión por lo que es muy importante seleccionar la muestra los primeros días de producción ya que una vez halla declinado la presión por debajo de la presión de rocío no es posible conseguir muestras que representen el fluido original en sitio.

Si esto llegase a ocurrir el condensado retrogrado es inmóvil en dicha condición y la muestra presenta una composición menos rica en sus componentes mas pesados. que la original en yacimiento, en caso de que el condensado en estas condiciones halla alcanzado movilidad, la muestra resultante daría una presión de rocío mayor que la presión actual del yacimiento o hasta mayor que la presión original del yacimiento lo cual no estaría correcto.

Se recomienda al momento de tomar las muestras que la producción del pozo sea estable ante el muestreo, que el índice de productividad sea alto, debe ser un pozo nuevo y presentar poca formación de liquido en el fondo, la RGC y la gravedad API del condensado deben ser representativa de varios pozos, no debe producir agua libre; si lo hace debe tomarse la muestra en un separador trifásico.

Cuando el yacimiento es pequeño, una muestra es representativa del fluido almacenado en la formación. Si el yacimiento es grande, de gran espesor o heterogéneo, se requieren de varias muestras de diferentes pozos para caracterizar correctamente los fluidos en el yacimiento, dependiendo del lugar donde se tomen pueden ser clasificadas como: muestra de cabezal, muestra de fondo y muestras de superficie (recombinadas de separador).

Muestras de superficie

En las muestras de superficie las muestras de gas-liquido son tomadas del separador de alta, después de largos periodos de flujo estabilizado. Durante la prueba de flujo se debe medir las tasas de gas y condensado en forma precisa. Estas muestras se deben recombinar en la misma proporción de las tazas de flujo o de la relación gas-condensado (liquido) medida en el separador. Para obtener valores mas precisos en los análisis se recomienda que las muestras de gas y condensado sean tomadas al mismo tiempo, la condiciones de operación (flujo, presión, temperatura) del separador donde se tomara la muestra deben estar estabilizadas, las muestras se deben tomar en el separador de mayor presión no en el tanque, entre otras consideraciones.

Muestras de cabezal

En muestras de cabezal el fluido producido tendrá que ser monofásico y deberá estar a condiciones de cabezal, de esta manera se puede tomar directamente del cabezal del pozo la muestra. Para ello la muestra se hace fluir a un cilindro o pequeño separador.

Muestras de fondo

Para tomar muestras de fondo se introduce al pozo una herramienta (muestreador) de 6 pies de longitud aproximadamente y 1 pulgada y media de diámetro que posee una cámara capas de almacenar un volumen de 600 cc aproximadamente, donde se acumula la mezcla de hidrocarburos a la presión y temperatura del punto donde se toma la muestra. Generalmente se recomienda tomar la muestra cuando el pozo fluye a una baja taza de flujo estabilizada, el mejor lugar para tomar la muestra es el mas profundo en el pozo por donde pase el fluido proveniente de la formación y donde la presión no sea menor que la presión de saturación de la muestra.

Fuente: Libro yacimientos de gas condensado, autor: Gonzalo Rojas
Realizado por: Manuel Garcia.