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Defnicin de Gases:Sustancias que en cndicines n!"a#es de $!esin% te"$e!atu!a se encuent!an tta#"ente en estad&ases' de(id a que #a )e#cidad de #as"#*cu#as % #as distancias ent!e e##as es tan &!andeque #a +ue!,a de at!accin de *stas n snsufcientes $a!a !etene!#as dent! de un )#u"endefnid.Ca!acte!-sticas DE LOS GASES
. Ls &ases n tienen )#u"en ni +!"a $!$ia t"an #a+!"a de# !eci$iente que #s cntiene/
. Sus "#*cu#as est0n "u% dis$e!sas unas de t!as/
. La )e#cidad de #as "#*cu#as de$ende de #ate"$e!atu!a/
. Ls &ases se c"$!i"en +0ci#"ente a# au"enta! #a$!esin/
. Tienen densidades "u% (a1as/Un &as $uede adqui!i! ene!&-a $tencia# % ene!&-acin*tica/
Ene!&-a $tencia#' es #a que tiene un cue!$ a causa desu sicin est!uctu!a "#ecu#a!/
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P!esin % )e#cidad/ Ds +!"as de ene!&-ade &as/
Cuand una cantidad de &as es c"$!i"ida dent!de un )#u"en "as $eque2 a $!esin de# &asau"enta/ E# gas com$rimi%o en su esta%o est&tico'e(erce su energ)a en #a *orma %e $resi+n en to%as#as %irecciones/
Cuand e# &as 3u%e una $a!te de su ene!&-a secn)ie!te en ene!&-a de ")i"ient en una s#adi!eccin/ ,n gas com$rimi%o tiene energ)a
$otencia# a causa %e a $resi+n -ue e(erce/,n gas -ue esta u/en%o tiene energ)a cintica acausa %e su moimiento en una %irecci+n/
Un &as en estad est0tic tiene tda su ene!&-a en #a +!"ade $!esin' s#a"ente )e#cidad es #a !a$ide, de ")i"ient'"ient!as "0s !0$id sea e# ")i"ient' "as a#ta es #a)e#cidad/
Si se de a 3ui! e# as' a!te de #a !esin se cn)ie!te en
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Le%es que a+ectan e# c"$!ta"ient de #sGases
De #s t!es estads de a&!e&acin' s# e# estad&ases $e!"ite una desc!i$cincuantitati)a"ente senci##a' (0sica"ente senecesitan s# 4 $!$iedades $a!a desc!i(i! e#estad de# siste"a/ Estas $!$iedades sn: "asa'
)#u"en' $!esin % te"$e!atu!a/
Presi+no#umen
Las (se!)acines de R(e!t 5%#e 67 898;' en suse
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La Le% de 5%#e $uede esc!i(i!se de esta "ane!a:
Esta se a$#ica s#a una "asa f1a de
&as a te"$e!atu!acnstante/
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Tem$eraturao#umen
A2s des$u*s de esta(#ecida #a !e#acin
P@cnstante 6a te"$e!atu!a cnstante;'#in)esti&ad!es /A/C/ Ca!#es 67 8; % Ga%= Lussac68HH=8J; inde$endiente"ente ##e&a!n a #acnc#usin: >E# )#u"en de una "asa de &as dadaa $!esin cnstante' )a!-a di!ecta"ente en !e#acin
a su te"$e!atu!a a(s#uta?/En e# siste"a "*t!ic deci"a#' #a te"$e!atu!a a(s#uta 6KBe#)in; se(tiene su"and H'89 6HK; a #a te"$e!atu!a KC/ En e# siste"aana"e!ican se #e su"a 4'9 649JK; a #a te"$e!atu!a KF $a!a(tene! #a a(s#uta 6KRanine).
Ls e
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De #a !e#acin T=@ se des$!ende que au"enta! dis"inui! #a te"$e!atu!a a una "asa de &as' a$!esin cnstante' au"enta dis"inu%e su)#u"en/ De a##-:
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E1e"$#:Cu0# se!0 e# )#u"en' @' de una "asa de &as @8 " que a $!esin cnstante esta(a ate"$e!atu!a T8 J KC % se a ca#entad ate"$e!atu!a T J KC
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CONDICIONES COM5INADAS/
Las !e#acines P=@ % T=@ $ueden usa!se c"(inadas$a!a #&!a! #a #e% de &ases $e!+ects de 5%#e
6Ma!itte; % Ca!#es 6Ga%= Lussac; % !es#)e!si"u#t0nea"ente c"(inacines dadas/ De a##-:
E1e"$#:
E# "an"et! de un tanque de &as de J " deca$acidad !e&ist! una$!esin de J' at"s+e!as a 8 KC/ Cu0nt &as deJ'8 at"s+e!as de $!esin $d!0 cnsu"i!se $! #a
ta!de si #a te"$e!atu!a es de 9 KC % #a $!esin
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A $a!ti! de# t!a(a1 de 5%#e % de Ca!#es #scient-fcs desa!!##a!n #a !e#acin que a!a secnce c" #a Le% de# Gas Idea#/
En esta e
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La presin de un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, el volumen que ocupa, la temperatura a la quese encuentra y la cantidad de sustancias que lo contienen (numero de moles) estn relacionadas. A partir de las leyesde Boyle, Charles y Avogadro se puede determinar la ecuacin de estado de los gases deales.
P) nRT
!l "actor de compresibilidad #, es un "actor de correccin, que se introduce en la ecuacin de estado de gas ideal paramodelar el comportamiento de los gases reales, los cuales se pueden comportar como gases ideales para condiciones
de ba$a presin y alta temperatura, tomando como re"erencia los valores del punto cr%tico, es decir, si la temperaturaes mucho ms alta que la del punto cr%tico, el gas puede tomarse como ideal, y si la presin es mucho ms ba$a que ladel punto cr%tico el gas tambi&n se puede tomar como ideal.
La des)iacin de un &as !es$ect de su c"$!ta"ient idea# se ace "a%! ce!ca de# $unt c!-tic/
Pue%e ser oteni%o e3$erimenta#mente %ii%ien%o e# o#umen rea# %e n mo#es %e un gas a P / T $or e#o#umen i%ea# ocu$a%o $or #a misma masa %e gas a igua#es con%iciones %e P / T.
ntroduciendo el "actor de correccin #'
P) nRT
eterminacin del actor de Comprensibilidad (#) para un componente
#*" (+r,r)
+sc*-i+ci
sc*-ici
onde'
i' raccin molar del componente i.
Cuand un &as tiene "0s de un c"$nente se ca#cu#a $! #as $!$iedades Pseud!educidas.
+sr*+/+sc
sr*/sc
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E# (utan cu% $es "#ecu#a! es '8 % se da una"asa de '8 &!a"s' de '8 #i(!as de '8i#s se tiene 8 &!a"= "#e' 8 #i(!a="#e' 8 i#="#e/ Si #a "asa +ue!a 8H4'9 &!a"s' #i(!as i#s
entnces n se!0 &!a"s="#e' #i(!as="#e i#s "#e.Para e# sistema mtrico %ecima# se %etermin+e3$erimenta#mente -ue 1 gramomo#e %e cua#-uiergas $er*ecto ocu$a un o#umen %e 22'4 #itros a 0 5/ a $resi+n %e 1 atm+s*era 678 cent)metros %emercurio9.e igua# manera' en e# sistema ang#oamericano 1#iramo#e %e cua#-uier gas $er*ecto ocu$a uno#umen %e ;icos a ;2 F 60 59 / a$resi+n %e 1 atm+s*era 678 cm %e mercurio o 14'7
#iras $or $u#ga%a cua%ra%a9. Pero a 80 F 61
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E# trmino R' se re?ere a #a constante genera# %e#os gases' int!ducida $! e# +-sic A"adeA)&ad! 68HH9=89;' cu%a i$tesis s(!e #as"#*cu#as asent que )#"enes i&ua#es de tds
#s &ases' (a1 #as "is"as cndicines dete"$e!atu!a % de $!esin' % sie"$!e que secnside!e 8 "#*cu#a=&!a"' cntienen i&ua#n"e! de "#*cu#as/ De a##-' e# n"e! de
A)&ad!: 9'J < 8JE "#*cu#as cntenidas enuna "#*cu#a=&!a" de cua#quie! &as $e!+ect/ As-que:
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Pa!a c"$a!a! di+e!entes cantidades de &ases #as con%iciones
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Pa!a c"$a!a! di+e!entes cantidades de &ases' #as con%icionesest&n%ar %e tem$eratura / $resi+n 6a(!e)iadas TPE CE; se defnena!(it!a!ia"ente c" 8J8/ Pa 68/J at"; a(s % H/8 B 6J K C;/En estas cndicines' #s )#"enes sn:
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LEQ DE AMAGAT
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LEQ DE AMAGAT
Esta(#ece que e# )#u"en tta# de una"e,c#a &asesa es #a su"a de #s)#u"enes que cada c"$nente cu$a!iaa una $!esin % te"$e!atu!a dete!"inada/Ls )#u"enes cu$ads $! #s
c"$nentes indi)idua#es sn cncidsc" )#u"enes $a!cia#es/
Esta #e% es c!!ecta si #a "e,c#a % cada un
de #s c"$nentes (edece #a #e% de #s&ases idea#es/
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CONDICIONES COM5INADAS
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CONDICIONES COM5INADAS/
Ta"(i*n $de"s esta(#ece! en (ase a #a ecuacin &ene!a#de #s &ases idea#es' #as si&uientes Re#acines:
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R # i #
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. Re#acines $a!a &ases !ea#es
asta e# ""ent e"s a(#ad de#
c"$!ta"ient de &ases se&n e# "de# idea#' %est se cu"$#e cuand se "ane1an &ases a (a1a$!esin' n (stante' cuan%o se tienen gases a a#ta$resi+n se (tienen des)iacines que $ueden!i&ina! e!!!es tan a#ts c" un en )e, de#
a $!esin at"s+*!ica/Se an $!$uest "ucas ecuacines $a!a!e$!esenta! !e#acines de $!esin' )#u"en %te"$e!atu!a de &ases !ea#es' e# $!(#e"a es que
sn c"$#icadas % $c cn)enientes $a!a su us$!0ctic/Pa!a c!!e&i! #a ecuacin de &ases idea#es seinc#u% un +act! de cn)e!sin 6@9 %enomina%o*actor %e com$resii#i%a% "ediante e# cua# e#)#u"en c"$utad $! #a ecuacin de &as idea# es
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E# +act! dec"$!esi(i#idad esadi"ensina# 6sinunidades; inde$endientede# $es % cantidad de
&as % es dete!"inad$! #as ca!acte!-sticasde# &as' te"$e!atu!a %$!esin/E
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Re)isa! e# Li(! >SISTEMAS DE PRODUCCION EN CAMPOSPETROLEROS? @inici Me#/Cnsu#ta! : PDF E de# Manua# de Gases de #a GPSA $a&ina 8
Gas P!cess!s Assciatin 6GPA; and te Gas P!cess!s Su$$#ie!sAssciatin 6GPSA;/
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0er literatura y e$emplo
@ es a%imensiona# % de$ende de #as
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@ es a%imensiona# % de$ende de #as$!esines % te"$e!atu!as a #as que seas"etid e# &as/ P! tant' )a#!es de
$ueden dete!"ina!se $! e
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5on%iciones 5r)ticas Para #os !asesa. Tem$eratura 5r)tica a 6T59 es #a m&3imatem$eratura a #a cua# $ue%e #icua!se un &as/ Lque indica que es #a te"$e!atu!a $! enci"a de #a
cua# n $uede e
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Cnsu#ta! : PDF E >PROPIEDADES FISICAS' FACTOR ? de# Manua#de Gases de #a GPSA $a&ina Gas P!cess!s Assciatin 6GPA;and te Gas P!cess!s Su$$#ie!s Assciatin 6GPSA;/
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En )ista de #a difcu#tad $a!a #a dete!"inacin de
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En )ista de #a difcu#tad $a!a #a dete!"inacin de#s )a#!es seudc!-tics se an su&e!id una se!iede !eas de c"(inacin $a!a dete!"ina!#as' cnun cie!t &!ad de $!ecisin % e
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La te"$e!atu!a "0
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Sea e# cas que se desee cnce! e# )a#! de ate"$e!atu!a de 44 KC % a $!esin de J at"/ a(s/Ls c0#cu#s $a!a e# e1e"$# dad "uest!an que #aseud te"$e!atu!a c!-tica di 8 KB 6c#u"na E; %
#a seud $!esin c!-tica !esu#t se! 4'H at"/ a(s/6c#u"na F; 6)e! Ta(#a =4;/
Cn ests ds )a#!es se !ecu!!e a un &!0fc deseud te"$e!atu!a !educida % seud $!esin!educida $a!a dete!"ina! e# )a#! de J'J6Fi&u!a =8;/ Q en e# "anua# de #a GPSA $0&// =4
se tiene cn "as e
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De# #i(!' >Int!duccin a #a Indust!ia de #s
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De# #i(!' Int!duccin a #a Indust!ia de #sid!ca!(u!s? de# aut! Ma!c Antni Ca##eMa!tVne,' se t"a # si&uiente:
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+ara un campo de gas, los "actores volum&tricos del gas a
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una presin de 1234 pca y temperatura de 251 6 paraun "actor de desviacin del gas (#) de 4,754 son'
!stos "actores signi8can que un pie c9bico de gas acondiciones standar (5:,; pca y n pie c9bico de espacioporoso del yacimiento de gas contiene 5?? +C@. !lpetrleo generalmente se epresa en barriles, mientrasque el gas se epresa en pies c9bicos= por consiguiente,
en c0#cu#s de %aci"ients c"(inads, es decir,
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Los "actores volum&tricos del gas mencionados antes
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epresados en barriles son J'JJJ4 (#PCS % 8J4PCS(#, respectivamente.
+or consiguiente, 5444 p1 de volumen poroso en elyacimiento de gas a 1234 pca contienen
La !c. @iguiente tambi&n puede emplearse para calcularla densidad delgas de un yacimiento. Los moles de gas en un pie c9bicode espacioporoso en el yacimiento son $,RT'
Ree"$#a,and'
tene"s
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+ara el gas que estamos revisando, a una presin ded " d
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1234 pca y temperatura de 251 6 para un "actor dedesviacin del gas (#) de 4,754 y una *4,
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variacin de la presin en "uncin de la pro"undidad delpoDo. +ara el volumen del yacimiento se puededeterminar como una relacin del rea que ocupa el
yacimiento en pies cuadrados (+2) y la pro"undidad delyacimiento en pie (+).
se de(e de tene! $!esente que 6P; es e# )a#!
dete!"inad a #a te"$e!atu!a % $!esin $!"edi/En nin&n cas se t"a en cuenta e# )a#! de 6; encndicines est0nda!es/5A5,O E A PRESIOB E FOBO E ,B PO@OE !AS.
La presin de "ondo de un poDo de gas cerrado sermayor que la presin en la super8cie (en la cabeDa delpoDo), debido al peso de la columna de gas en el poDo. !lcomportamiento y mane$o de un yacimiento y poDos de
gas inFuyen en la e8ciencia de la produccin y el
!l gas se encuentra en el yacimiento a cierta presin yt t L it d d l i i t t
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temperatura. La magnitud de la presin es importanteporque es el agente propulsor del Fu$o de gas delyacimiento al poDo y del "ondo de este hasta la super8cie
y las instalaciones coneas de tratamiento y mane$o.
La declinacin de la presin con relacin al volumenacumulado de gas producido servir para determinar la
presin que no se puede auspiciar cierto volumen de Fu$odurante la vida productiva del yacimiento. !lcomportamiento de la presin sirve para determinar sudeclinacin y acercamiento a la presin de roc%o, o sea lapresin a la cual se empieDa a mani"estar la condensacin
de los l%quidos en el yacimiento.
La $!esin Est0tica de Fnd 6PEF;: !s la presin deun yacimiento a condiciones estticas. !sto signi8ca que,
no eiste movimiento de Fuidos dentro del mismo y todas
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!H!I+LJ' eterminar la presin esttica de "ondo de und " did d d 3?44 ( i ) i l
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poDo de gas a una pro"undidad de 3?44 (pies), si lapresin y temperatura del cabeDal son 2134 lpca y ;4 ,respectivamente. La temperatura a la pro"undidad
indicada es 533 , mientras que la gravedad espec%8cadel gas es 4,;4.T promedio= + 460 = 575 Rankine
Las condiciones +seudo criticas del gas se pueden
calcular con las siguientes ecuaciones'
# 4 ;:
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# * 4,;:
Gesultado * 541: lpca
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Rea#iCar e#e(ercicio %e #a
$ag. 2;18 %e#Manua# %e #a!PSA
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GRA@EDAD ESPECIFICA DE UN GASC d (# d # d id d 6 # i
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Cuand se a(#a de #a densidad 6!e#acin"asa)#u"en; de #s #-quids de #s s#ids' e#$unt de !e+e!encia es e# a&ua' % se dice que #a
densidad de# a&ua es 8' sea que un &!a" dea&ua cu$a un cent-"et! c(ic' 8/JJJ &!a"sde a&ua cu$an un #it!' 8/JJJ i#s de a&uacu$an un "et! c(ic/ As- que cua#quie! s#id
#-quid en su !e#acin "asaa&ua' cn !e+e!encia a#a&ua' $ueden se! i&ua# "0s dens "ens densque e# a&ua si su )a#! de !e#acin esi&ua#' "a%! "en! que un/Pa!a #s &ases' de(id a que sn a+ectads $! #ate"$e!atu!a % $! #a $!esin' se usa c"
!e+e!encia #a !e#acin de i&ua#' "a%! "en! $esque un &as $ueda tene! cn !es$ect a# $es"#ecu#a! de# ai!e' cu% )a#! se a dete!"inaden '9/La !e#acin "#ecu#a! tiene #a )enta1a de
que e# $es "#ecu#a! de #s e#e"ents n es
P! e1e"$#' si se desea cnce! #a &!a)edades$ec-fca de un &as se di)ide su $es "#ecu#a!
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es$ec-fca de un &as se di)ide su $es "#ecu#a!ent!e e# $es "#ecu#a! de# ai!e/ En e# cas de# &as(utan C48J' su $es "#ecu#a! 6C8'J8W
8'JJ; se (tiene as-:
Pa!a dete!"ina! di!ecta"ente #a &!a)edad es$ec-fca en e##a(!at!i en $e!acines de ca"$' se !ecu!!e a# "*td!0$id uti#i,and un de #s )a!is a$a!ats (a#an,as' c"#a (te##a de Sci##in&' #a (a#an,a de EdXa!d #a de AC=ME' si"i#a!es/ Sin e"(a!&' uti#i,and e# $!centa1e "#ecu#a! de#a c"$sicin &ene!a# de un &as 6Ta(#a =;' (tenida $!an0#isis' se $uede ca#cu#a! #a &!a)edad
es$ec-fca/ E1e"$#:@e! #ite!atu!a % e1e"$#s $a&ina de# cu!s de GASOTECNIAunidad Uni)e!sidad de O!iente = @ene,ue#a
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uente' BanDer C. 577?.Correlaciones
numricas PVT.
+g.' 5
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E# $es de# ai!e se a esti"ad en 8'J &!a"s$! #it!' a $!esin de una at"s+e!a' sea 8/J&!a"s 68'J i#s; $! "et! c(ic/ Su
equi)a#ente en e# siste"a ana"e!ican es de8' n,as J'J8 #i(!as $! $ie c(ic/ As- que e#&as de# e1e"$# ante!i!' cu%a &!a)edad es$ec-fcaes de J'48 $esa J'48 < 8'J 8' i#&!a"s
$! "et! c(ic/
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KradosGanine
5a#cu#ar e# o#umen ocu$a%o $or una #iramo# %e# gas %e5om$osici+n %a%o en #a siguiente
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5om$osici+n %a%o en #a siguienteTa#a / -ue esta a con%iciones : 120 DF / 1
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CORRELACI[NES PARASISTEMAS DE GAS
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SISTEMAS DE GAS
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RE@ISAR EL LI5RO: >FUNDAMENTOS DE INGENIERIA DEQACIMIENTOS? ' $a&/ 899 en ade#ante' AUTOR: F!edd% u"(e!tEsc(a! Macua# P/D
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@ISCOSIDAD DEL GASi i% % % # t #
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iscosi%a% %e# gas natura# :
As- c" #a )iscsidad es una ca!acte!-stica +-sicai"$!tante de #s #-quids' ta"(i*n # es $a!a #s&ases/ La unidad de "edida en a"(s cass es e#$ise'La unidad +-sica de )iscsidaddin0"ica en e#
Siste"a Inte!nacina# de Unidadeses e# $asca#=se&und6Pa\s;' que c!!es$nde e
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cent-"et! cuad!ad $a!a ")e! a )e#cidad de uncent-"et! $! se&und un $#an ")i# % $a!a#e# a
t! $#an f1 distantes un cent-"et! ent!e s- %cu% es$aci est0 ##en de# #-quid 3uid (1et de #a "edicin de )iscsidad.
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La )iscsidad de# &as natu!a# es e
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@e! #a $a&ina 9H de# Cu!s de GASOTECNIA de #a Uni)e!sidad
de O!iente @ene,ue#a' Unidad ta"(i*n #a $a&ina
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Rea#i,a! e#e1e!cici de #a $a&/= de# Manua#de #a GPSA'>ca#cu# de)iscsidad de
"e,c#a de &ases?.
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Fi&/ =8
G!a)/ Es$ecifca
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Rea#iCar e#e(ercicio %e #a
$ag. 2;18 %e#Manua# %e #a!PSA
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Para %eterminar #a %ensi%a% %e i%rocaruros #)-ui%os / a$ores' er#a ?g. 2;= %e# Manua# %e #a !PSA er #a $ag. 48 %e# curso %e!ASOTE5BIA %e #a ,niersi%a% %e Oriente G eneCue#a' ,BIA 2.
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ACER LOS EERCICIOS =88 Q =8 DEL Manua# de #a GPSA
Po%er ca#or)?co %e# gas natura#
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Po%er ca#or)?co %e# gas natura#
Una de #as ca!acte!-sticas de# &as natu!a# es su$de! ca#!-fc' e# cua# se dete!"ina $! an0#isisde #a(!at!i' uti#i,and un de #s )a!is ti$s deca#!-"et!s dis$ni(#es/
Ade"0s' e# $de! ca#!-fc de# &as se cnside!a$a!a dete!"ina! su ca#idad c" c"(usti(#e %'$! ende' su $!eci/
@e! #a $!esentacin en $Xe! $int ace!ca de $de! ca#!ic'c0#cu#s % dete!"inacin en ca#!-"et!s
G!ss eatin& @a#ue _ isdefned as te tta# ene!&%
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trans"erred as heat in an idealcombustion reaction at a
standardtemperature and pressure inMhich all Mater "ormedappears as liquid. he grossheating value can becalculated per unit volume o"
an ideal gas, or per unitvolume o" a real gas as"olloMs'
E# $de! ca#!ic de# &as natu!a# es )a!ia(#e deacue!d a su c"$sicin' estand c"$!endid&ene!a#"ente ent!e /JJJ % /JJ ca#!-as"' a
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&ene!a#"ente ent!e /JJJ % /JJ ca#!-as"' a"ens que se t!ate de un &as cn i"$!tante
cntenid de ine!tes $! e# cnt!a!i deid!ca!(u!s $esads' siend as- de "en! "a%! $de! ca#!ic !es$ecti)a"ente.E# $de! Ca#!-fc 6PC; se defne c" #a cantidadde ca#! $!ducida $! #a c"(ustin de #a unidadde )#u"en de $es de un c"(usti(#e (a1
dete!"inadas cndicines/ E# )a#! ca#!-fc de#&as natu!a# se cnside!a una de #as ca!acte!-sticasde i"$!tancia $a!a dete!"ina! su ca#idad c"c"(usti(#e % $! ende su $!eci/ Ta#' c"
"ucas ne&ciacines de )enta de &as natu!a# se+unda"entan en su )a#! ca#!-fc/ E# $!eci de#&as de$ende!0 de #a ca$acidad de# &as $a!a&ene!a! ene!&-a E# $de! ca#!-fc se cuantifca en#s #a(!at!i $! un de #s )a!is ti$s de
E# $de! ca#!-fc Se "ide en 6ca#!-as ";' en e#Siste"a 5!it0nic de Unidades se e
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65TUPCN;/ E# $de! ca#!-fc es ca#cu#ad a unate"$e!atu!a de C % 8 at" de $!esin/ Pa!a
c0#cu#s a J' 8 J KC' en +uncin de# $es de#&as' #as di+e!encias cn #s )a#!es indicads a KC' n s(!e$asan e# "a!&en de $!ecisin de #asdete!"inacines de# $de! ca#!-fc/Pde! Ca#!-fc Tta# 6PCT; Este c"$uta e
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Re$!esenta #a cantidad de ca#! !eque!ida' a una
at"s+e!a de $!esin' $a!a au"enta! #ate"$e!atu!a de un &!a" de a&ua un&!ad cent-&!ad' es$ec-fca"ente de 8 KC a 89KC/ Esta unidad de "edida se ##a"a ta"(i*n #aca#!-a $eque2a' cuand se t!ata de 8/JJJ
&!a"s un i# de a&ua se #e ##a"a i#ca#!-a ca#!-a &!ande/En e# siste"a ana"e!ican se #e ##a"a UnidadT*!"ica 5!it0nica 65TU; % se defne c" #acantidad de ca#! !eque!ida $a!a au"enta! #ate"$e!atu!a de 8 #i(!a 64' &!a"s; de a&ua a
un &!ad Fa!eneit asta #a te"$e!atu!a de su"0
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8/J 5TU$ie c(ic' !es$ecti)a"ente/ De acue!dcn #as defnicines dadas ante!i!"ente' est
si&nifca que un &as que ten&a 8/JJJi#ca#!-as" de $de! ca#!-fc au"enta!0 #ate"$e!atu!a de un "et! c(ic 8/JJJ i#s dea&ua 8 KC' a$!
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#e asi&na a dete!"inad &as se (asa en una unidadde )#u"en: "et! c(ic $ie c(ic/ Sin
e"(a!&' c" #s )#"enes de ent!e&a $! #&ene!a# sn "u% &!andes se $ta $! e# "i##a! de"et!s $ies c(ics/ Ta"(i*n se e"$#ea e# $de!ca#!-fc' e
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#-quid (asta cn "u#ti$#ica! e# &!adiente de$!esin de# a&ua $! #a &!a)edad es$ec-fca
densidad de# #-quid/ E# &!adiente de $!esin de#a&ua es' en e# siste"a "*t!ic deci"a#' J'8i#&!a"c""et! de $!+undidad' % en e#siste"a ana"e!ican es J'4 #i(!as$u#&adacuad!ada $! $ie de $!+undidad/
Pe! a# t!ata!se de# c0#cu# de# &!adiente de$!esin de #a c#u"na de &as en e# $,' #as"is"as ca!acte!-sticas % $!$iedades +-sicas de#
&as % sus c"$nentes int!ducen una cantidad de+act!es que de(en se! t"ads en cuenta/
Ests +act!es sn: c"$sicin de# &as' su $es"#ecu#a!' &!a)edad es$ec-fca' +act! de
Una "ane!a di!ecta de (tene! $!esines a # #a!&de #a $!+undidad de# $, es $! "edi de#"edid! de $!esin de +nd/ Este !e&ist! $e!"ite
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"edid! de $!esin de +nd/ Este !e&ist! $e!"ite&!afca! #a !e#acin $!esin= $!+undidad' #a cua#
da!0 una idea "0s $!ecisa de# &!adiente % de$!esin (a1 cndicines est0ticas % ta"(i*n de3u1' si se desea/ De i&ua# "ane!a' uti#i,and un"edid! de te"$e!atu!a de +nd se $uede(tene! un !e&ist! de te"$e!atu!a=$!+undidad/
Cn dats es$ec-fcs de $!esin % de te"$e!atu!ase ace "0s e
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Presi+n %e uru(eo / $resi+n %e roc)o
# d # d #- id 6 # ;
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En e# cas de un &!an )#u"en de #-quid 6$et!#e;que cntiene un cie!t )#u"en de &as disue#t %
que se encuent!an en equi#i(!i en e# %aci"ient'se (se!)a!0 que a "edida que se !educe #a$!esin se !e&ist!a!0 una $!esin que $e!"iti!0 e#inici de# des$!endi"ient de una (u!(u1a de &as/
A esta $!esin se #e den"ina!0 $!esin de(u!(u1e/ A "edida que cntine dis"inu%end #a$!esin' "0s &as se&ui!0 des$!endi*ndse de #a+ase #-quida/
Un e1e"$# c"n % c!!iente de este "ecanis"se (se!)a cuand "u% cuidadsa % "u%#enta"ente se desta$a una (te##a de &asesa/
Es "u% i"$!tante cnce! #a $!esin de (u!(u1een e# cas de %aci"ients $et!#-+e!s $a!a (tene!e# "a%! $!)ec de# &as en s#ucin c""ecanis" de $!duccin de# $et!#e/
La $!esin de !c- % su "ecanis" se (se!)acuand un )#u"en de &as que cntiene$eque2-si"as cantidades de #-quids en equi#i(!i
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$ q q qse s"ete a c"$!esin/ La $!esin a #a cua#
a$a!ece #a $!i"e!a &ta de #-quid es #a $!esin de!c-/
C" en e# c"$!ta"ient de ests ds"ecanis"s es indis$ensa(#e t"a! en
cnside!acin t!s +act!es 6te"$e!atu!a'ca!acte!-sticas de# &as % de# $et!#e' !e#acines&as=$et!#e % #-quids=&as' etc/; se de$ende"uc de an0#isis de #a(!at!i % de c!!e#acines
esta(#ecidas que $!$!cinan #s dats necesa!is$a!a #&!a! #as s#ucines deseadas.
Cntenid L-quid de un Gas Rique,a deun Gas` 6&$";Ga#nes de #-quids C $! "i# $ies
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Ga#nes de #-quids C $! "i# $iesc(ics de &as "edids en cndicines
n!"a#es
E# )a#! de# &$" de# &as es "u% i"$!tante $a!a!ea#i,a! esti"acines de #a +acti(i#idad de #s
$!cess de e
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$ ' $c"$nentes se e
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cada "i# $ies c(ics de &as natu!a#/As-' cuand se a(#a de un &$" 'J
esta"s e
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7/21/2019 Ing. Del Gas natural
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TAREA: !ea#i,a! e# ca#cu# de# &$" $a!a LOS RESULTADOS de#
an0#isis de# &as de AGIP OIL
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Condiciones en el yacimiento
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En un yacimiento de petrleo se encuentra as, crudo y
aua! "e#ido a $ue el yacimiento se encuentra a miles de
pies de pro%undidad del suelo, la cantidad de tierra y rocas$ue &ay encima de 'ste e(erce randes presiones )miles
de li#ras por pulada cuadrada o psi* so#re el as y crudo
contenidos en el!
El olumen del crudo y el as varan con la presin.
os tipos de crudo se di%erencian principalmente por lassiuientes propiedades $ue se e-plicar.n a continuacin
BoGORiGravedad APIColor resin
1ntes de er las propiedades, eremos los diagramas de ase de los&idrocar#uros!
#iagramas de $aseos diaramas de %ase determinan el comportamiento del %luido respecto a la
i t t l i i t 3 d ti d d ti i
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El "iarama de %ase tiene dos
onas, una donde el
&idrocar#uro es l!"idoy otra
donde es gas!
presin y temperatura en el yacimiento! 3ada tipo de crudo tiene su propio
diarama de %ase!
0
70
0
50
40
20
0resin
Temperatura
de l$uido
8ona de l$uido 8ona de 9as"ependiendo de la presin y la
temperatura, un &idrocar#uro
puede estar como gas y/o
como l!"ido en el
yacimiento!
3uando es e-trado delyacimiento y est. siendo
lleado a la super%icie del
poo, la presin comien%a a
&a'ar y la temperatura se
mantiene casi constante!
1 medida $ue el %luido seacerca a la super%icie, ms
gas se va separandoy cada
e es menos el crudo $ue a
$uedando!
1&ora supona $ue lo $ue &ay
en el yacimiento es slo as!
3uando llea a este punto, elas disuelto dentro del crudo
comien%a a separarse! Esta
presin se conoce como
presin de &"r&"'a!
0resinde:ur#u(a
resin de Roco
3uando la presin desciende alser e-trado el as del
yacimiento, llea a este punto
llamado presin de roco
donde el as comiena a
condensarse )%ormar l$uido*!
;ueamente el porcenta(e o
%raccin de l$uido $ue $ueda
al separarse del as, depende
de la presin!
-
7/21/2019 Ing. Del Gas natural
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Presin de B"r&"'a
Es la presin donde aparece la primera
&"r&"'a de gasen el petrleo $ue esta l$uidoen el yacimiento! 1 esta presin se dice $ue el
l$uido est. saturado!
Presin de Roco
1 di%erencia de la presin de #ur#u(a, la presin
de roco es la presin donde aparece la primera
gota de l!"ido a una temperatura dada! El
petrleo est. como as en el yacimiento y en
este punto comiena a condensarse!
0resin
Temperatura
resin de:ru#u(a
resinde roco
resin crtica
Presin crtica
Es el punto donde coneren la %ase l$uida y la %ase aseosa! En este punto no se
puede di%erenciar el l$uido del as!
GORi
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7/21/2019 Ing. Del Gas natural
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a relacin 9as 1ceite inicial )9as >il Ratio* indica !"e tanto gas *ay por
cada &arril de cr"do, todo en condiciones est.ndar )60?@, 4,7psi*!
El olumen del as se mide en pies cA#icos est.ndar )+C$*!
El crudo se mide en #arriles en tan$ue de almacenamiento )+,B*!
Esta relacin es clave para determinarel tipo de crudo en un yacimiento!
@,B
@C)
estndarscondicioneapetrleo.0ol
estndarscondicioneagas.0olKJGi ==
RsEs la cantidad de as en sol"cin$ue tiene el crudo )disuelto dentro de 'l*!
-
7/21/2019 Ing. Del Gas natural
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Petrleo +o&resat"radoor encima de la presin de #ur#u(a! ;o puede disoler m.s petrleo!
Petrleo +at"rado1 la presin de #ur#u(a! En e$uili#rio!Petrleo +"&sat"radoor de#a(o de la presin de #ur#u(a!
9r.%ica de Gas en sol"cin vs presin! 3uando la presin es inerior a la
presin de &"r&"'a (P&), el crudo comiena a li#erar as y el Rs dismin"ye!
Rs
resin#
;oli#eracin
de as
i#eracin deas
etrleo
-
7/21/2019 Ing. Del Gas natural
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crudo y as disuelto en el yacimiento contra el olumen de ese crudo en
super%icie )a condiciones est.ndar*!
res Bl
Es el vol"men del cr"do y del gas dis"elto dentro del cr"do, en el
yacimiento! "e#ido a las altas presiones, el olumen del as es reducido
dram.ticamente en comparacin a su olumen arri#a en la super%icie!
+,B
-
7/21/2019 Ing. Del Gas natural
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El :o )%actor olum'trico del aceite* tam#i'n es a%ectado por la li&eracin de
gas, cuando la presin del crudo cae por de#a(o de la presin de #ur#u(a!
:o
resin#
E-pansin del
l$uido
i#eracin delas en
solucin
a e-pansin del crudo por disminucin en la presin es compensada por la
temperatura, si esta llease tam#i'n a reducirse!
,ipos de cr"do
E-isten cinco di%erentes tipos de crudo $ue se di%erencian por propiedades
-
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E-isten cinco di%erentes tipos de crudo, $ue se di%erencian por propiedades
como 9>Ri, :o y raedad 1B!
Black Oil)1ceite ;ero*
Volatil Oil)1ceite Col.til*
Retrograde Gas)9as Retrrado*
Wet Gas)9as DAmedo*
Dry Gas)9as
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as di%erencias en las propiedades, se listan a continuacin!
P!$iedadAceite Ne&!
65#acL Oi#;Aceite @#0ti#
Gas
Ret!&!adGas "ed Gas Sec
GOR Ienor 2444 2444 N 1444 1344 N 34444 34444 OO..
KAPI Ienor :4 :4 N 33 Iayor 33 Iayor 33 OO
Pegro Iarrn 0erde
0erde Paran$a Blanco
Iarrn 0erde Iarrn
5i Ienor 2.4 Iayor 2.4 OO O. O..
CH Iayor 24Q 24 N 52.3Q 52.3 N :Q : N 4.;Q Ienor 4.;Q
Ca"$ CaEo limn Cusiana )loreEa Cupiagua Kua$ira
C#! Blanco OO.
-
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#iagrama de $ase del Black Oil
Trayectoriade resin
2000
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E(emplo de un diarama de
%ase de un Black Oil! >#sere$ue el &idrocar#uro se
consera l$uido durante todo
el proceso, a pesar $ue li#era
as!
unto3rtico
0resin
HpsiI
G
2
2 F,G46
D2< 0,006
etano 7,46Etano 0,56
ropano 7,G06
:utano )l,n* G,076
entano )l,n* ,06
De-ano ,46
Deptano lus 0,F6
Analisis del Gas1 Po%o R#/23
Procesamiento del Black Oil
3uando el petrleo li$uido llea a super%icie re$uiere de un tratamiento para
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3uando el petrleo li$uido llea a super%icie re$uiere de un tratamiento para
retirarle las impureas tales como
Ag"a
#i4ido de car&ono (CO5)
6itrgeno
+"l"ro de 7idrgeno
or este motio se de#en instalar las %acilidades de super%icie, $ue se componen
de tan$ues, #om#as, celdas de %lotacin, en%riadores, etc!
Black Oil8anlisis promedio
ropiedades1n.lisis umico
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"atos o#tenidos en el la#oratorio!
Ciscosidad )04 ?@* G,F c+t
Ciscosidad )22 ?@* G,5 c+t
oder 3alor%ico :ruto F!25 B,9/l&oder 3a lor%ico ;eto !2F B,9/l&
unto de E#ullicin 05,:$
?1B 2F,4
9raedad Espec%ica 0,7F
resin de Capor )60 ?@* 0, psi
unto de %luide G5 :$
unto de in%lamacin 45:$9raedad Espec! 3ondensado 0,725
?1B "iesel en 3aJo imn )60 ?@* G,
9ra! Espec! 1ua de roduccin 0,FF
p
3ar#n 5,70 masa
3enia 0,0 masa
;itreno 0,24 masa
1u%re 0,52 m/k
3alcio G,00 m/k
3o#re 0,20 m/k
Dierro 6,00 m/k
Eanesio 0,0 m/k
;i$uel G7,20 m/k
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3elda de @lotacin, donde el crudorestante es retirado del aua!
:om#as
;olatil Oil
El crudo ol.til es un tipo de *idrocar&"ro l!"ido con m.s componentes
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El crudo ol.til es un tipo de *idrocar&"ro l!"ido con m.s componentes
intermedios y liianos $ue un Black Oil!
El as $ue sale del petrleo o aceite Col.til se llama Gas Retrgrado!
El M1B en el Ri 2!000 = G!200
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1l iual $ue el Black Oil, el
petrleo ol.til se encuentra
tam#i'n como l$uido dentro del
yacimiento, a di%erencia $ue el
ol.til est. mas cerca de la
ona de as en el diarama!
P"nto
Crtico
0resin
Temperatura
G
2
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Tan$ue de almacenamiento!Tec&o %lotante interno
Retrograde Gas
Es un 7idrocar&"ro gaseosopor encima de la presin critica, y a medida $ue
l i di i d l id l i i t di & l id
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la presin disminuye condensa l$uido en el yacimiento, pero dic&o l$uido se
eapora nueamente! En espaJol se conoce como gas retrgrado o gas
condensado!
El as en super%icie es muy rico en *idrocar&"ros intermedios! Ri .s de G!200
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El as retrrado, al estar m.s
all. de la presin crtica seencuentra como as en el
yacimiento! 1 medida $ue la
presin comiena a descender y
alcana la presin de roco,
aparece crudo condensado!
ara o#tener la mayor cantidad de l$uido, el as retrrado es contenido en
unos recipientes cerrados )separadores* $ue tra#a(an a una presin y
temperatura ptima!
0resin
Temperatura
P"ntoCrtico
del$uido
5
40 20
0
0
G
2
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#iagrama de $ase del Wet Gas
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a Anica %orma de o#tener
condensado de un as &Amedo
es mediante el uso de
separadores a una presin y
temperatura determinadas!
El tratamiento del as DAmedo es muy similar al as retrrado pues elo#(etio principal es el o&tener la mayor cantidad del li!"ido!
El as se almacena en tan$ues cilndricos o es%'ricos!
del$uido
50 5
0
0resin
HpsiI
Temperatura
P"ntoCrtico 2
2500
0
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Dry Gas
El gas secoo dry gascontiene principalmente etano y alunos &idrocar#uros
intermedios
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intermedios! etano!
1 este tipo de as tam#i'n se le conoce como as po#re o gas nat"ral!
9>Ri ===
? 1B ===
:oi ===
D3 esados enos de 0,76
3olor ===
#R? GA+
#iagrama de $ase del Dry Gas
4500
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Comparacin
a %orma de los diaramas de %ase para los cinco di%erentes tipos de crudo se
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p p
muestra en la r.%ica! Dacia la derec&a a"menta la cantidad de
*idrocar&"ros pesados, mientras $ue &acia la i$uierda lo &acen los*idrocar&"ros livianos!
Temperatura
0resin
:lack >il
1ceite Col.til
9as Retrrado9asDAmedo
9as
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C" e# )#u"en a "e!"ad desde e# %aci"ienta# tanque de a#"acena"ient, a #a !ec-$!ca de#)#u"en de +!"acin se #e n"(!a +act! de"e!"a/ E1e"$#: Si un (a!!i# de $et!#e en e#
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"e!"a/ E1e"$#: Si un (a!!i# de $et!#e en e#%aci"ient cuand ##e&a a# tanque de a#"acena1eacusa s#a"ente J'HJ (a!!i# de #-quid' est quie!edeci! que a "e!"ad JHJ 4 / Q su +act!)#u"*t!ic de +!"acin es 8'JJJ'HJ 8'4
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Qaci"ients de Gas= Pet!#e: Ests %aci"ientsc!!es$nden a acu"u#acines de $et!#e quetienen una ca$a de &as en #a $a!te "0s a#ta de #at!a"$a/ La $!esin e1e!cida $! #a ca$a de &as
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$ $ 1 $ $ &s(!e #a de# $et!#e' !e$!esenta e# Mecanis"que cnt!i(u%e a# 3u1 natu!a# de# $et!#e acia #asu$e!fcie a t!a)*s de #s $,s/ Cuand (a1a #a$!esin % e# $et!#e %a n $ueden su(i!es$nt0nea"ente' se $uede in%ecta! &as desde #a
su$e!fcie a #a ca$a de &as' au"entad cn e## #a$!esin % !ecu$e!and )#"enes adicina#es de$et!#e' sie"$!e % cuand td e# $!ces se!ea#ice dent! de # esta(#ecid/
Qaci"ients de Cndensad/ Aqu- #s id!ca!(u!sest0n en estad &ases' $! ca!acte!-sticases$ec-fcas de $!esin' te"$e!atu!a % c"$sicin/E# &as esta "e,c#ad cn t!s id!ca!(u!s
#-quids/ Du!ante #a $!duccin de# %aci"ient' #a$!esin dis"inu%e % $e!"ite que e# &as secndense en $et!#e #-quid' e# cua# a# uni!se en+!"a de $e#-cu#a a #as $a!edes de #s $!s queda
t d d t -d E t d
Qaci"ients de Gas Sec/ En ests %aci"ients e#&as es e# $!duct $!inci$a#/ Sn %aci"ients quecntienen id!ca!(u!s en +ase &asesa' % a# se!$!ducids si&uen siend &ases' a $esa! de #s
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$ & & ' $ca"(is de $!esin % te"$e!atu!a/ E# &as se&ene!a $! #a accin de un $!ces de e
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5as-uete o em$u(e %e g&s
En este ti$ de %aci"ient' (a1 #as cndicines!i&ina#es de $!esin % te"$e!atu!a' e
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A# $ne! e# $, a $!duci! cnt!#ada"ente' #a
di+e!encia ent!e #a $!esin de# %aci"ient % #a$!esin en e# ca(e,a# de# $, 6$!esin de 3u1;ace que e# $et!#e % e# &as disue#t en *ste##e&uen a #a su$e!fcie/ Gene!a#"ente' e# cnt!# de#
)#u"en de 3u1 en #a su$e!fcie se ace "ediante#a insta#acin de un est!an&u#ad! !educt! dedi0"et! de #a tu(e!-a de $!duccin en e# ca(e,a#de# $,/Este dis$siti) $uede se! de# ti$ &!adua(#e de#ti$ f1 E# !ifci $uede tene! un di0"et! de J 4