lab 4. saturación de fluidos

7/30/2019 Lab 4. Saturacin de fluidos

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SATURACIN POR EL MTODO DE DESTILACIN EXTRACCIN

EMILIANO DE JESS GONZALEZ RODRIGUEZ CD. 2009283330

KARLA VANESSA PEDROZA PIMENTEL CD. 2009179212

HERNN DARO ALZATE VANEGAS CD. 2008276608

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA

ANALISIS DE NUCLEOS

CODIGO: BEINPE07-109756GRUPO 03 SUBGRUPO: 11PROFESOR: RICARDO PARRA PINZON

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA PETROLEOS

NEIVA, NOVIEMBRE

2011


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CONTENIDO

Pg.

1. OBJETIVOS 42. ELEMENTOS TEORICOS 53. PROCEDIMIENTO 94. TABLA DE DATOS 105. CUESTIONARIO 116. PREGUNTAS LABORATORIO 28

7. FUENTES DE ERROR 328. ANLISIS DE RESULTADOS 339. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 35

BIBLIOGRAFA

ANEXOS


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LISTA DE TABLAS

TABLA 1 Datos obtenidos en el laboratorio.

TABLA 2 Mtodos recomendados para determinar la saturacin de fluidos segn lalitologa de la roca.

TABLA 3 Densidades de las muestras.

TABLA 4 Tipos de rocas segn su densidad.

TABLA 5 Tipo de roca de cada muestra de laboratorio.


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1. OBJETIVOS

OBJETIVOS GENERALES

Determinar el contenido de agua y aceite de una muestra, empleando el mtodode destilacin extraccin con un solvente.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Calcular la fraccin de saturacin de agua, crudo y gas de una muestrarepresentativa del yacimiento.

Aplicar los conceptos bsicos de Balance de masa para la determinacin desaturaciones en una muestra de yacimiento para la muestra tomada.

Conocer las caractersticas de los solventes necesarios para llevar a cabo ladestilacin en una muestra saturada con fluidos.


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2. ELEMENTOS TERICOS

Saturacin se conoce como la relacin que expresa la cantidad de fluido que

satura el medio poroso. Conocida dicha cantidad y la extensin del volumenporoso se puede volumtricamente determinar cunto fluido existe en una roca.

*100Volumendefluido

Svolumentotal

La sumatoria de las saturaciones de todos los fluidos que se encuentran presentesen el espacio poroso de una roca, debe ser igual a 1. Si consideramos un medioporoso saturado por petrleo, agua y gas, tenemos:

Donde:

So = Saturacin de petrleo.Sw = Saturacin de agua.Sg = Saturacin de gas.

En Ingeniera de Yacimientos es indispensable conocer las propiedades delmedio poroso ya que de ellas dependen las cantidades de crudo que se puedanproducir hacia superficie. Entre dichas propiedades se cuentan: la porosidad,

permeabilidad y saturacin de fluido; para entender estas propiedades se debenconocer conceptos bsicos como:

Saturacin de agua connata:

La saturacin de agua connata (Swc) es la saturacin de agua existente en elyacimiento al momento del descubrimiento, la cual se considera como elremanente del agua que inicialmente fue depositada con la formacin y que

debido a la fuerza de la presin capilar existente, no pudo ser desplazada por loshidrocarburos cuando stos migraron al yacimiento.

Generalmente la saturacin de agua connata se considera inmvil; sin embargo, alinyectar agua en un yacimiento, la primera que se produce tiene composicindiferente a la inyectada, lo que indica que el agua connata es desplazada por lainyectada.


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La determinacin de la saturacin inicial de agua se puede efectuar por tresdiferentes mtodos:

- Ncleos tomados en pozos perforados.- Clculos a partir de la presin capilar.- Clculo a partir de registros elctricos

Saturacin residual de una fase

La saturacin residual de una fase, generalmente expresada como Sxr, donde xcorresponde a la fase (petrleo, agua o gas), corresponde a la saturacin de dicha

fase que queda en el yacimiento en la zona barrida, despus de un proceso dedesplazamiento.

Saturacin critica de una fase

La saturacin crtica de una fase, generalmente expresada como Sxc, donde xcorresponde a la fase (petrleo, agua o gas), corresponde a la mnima saturacinrequerida para que una fase pueda moverse en el yacimiento, es decir,corresponde a la mxima saturacin a la cual la permeabilidad relativa de dicha

fase es cero.

Saturacin residual de petrleo: Es el valor de la saturacin por debajo de lacual no puede reducirse la saturacin del petrleo.

Saturacin residual de gas: Es la saturacin de gas en el yacimiento al momentode abandonar el reservorio. Esta saturacin puede medirse mediante muestrasrepresentativas de la formacin. La saturacin residual de gas se puede obteneren parte de un yacimiento invadido por agua, siempre y cuando pueda estimarsecon precisin el volumen invadido.

Saturacin critica o en equilibrio de un gas: Es la saturacin mxima alcanzadaen el yacimiento, al disminuir la presin por debajo del punto de burbujeo antes deque la permeabilidad relativa al gas tenga un valor definido, o sea antes de que elgas libre del yacimiento comience a fluir a travs de los canales de la roca.


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Para determinar la saturacin existen mtodos directos o indirectos. En losmtodos directos se usan muestras de la formacin y se les determina lasaturacin en el laboratorio. Los mtodos indirectos son las mediciones de presincapilar, registros elctricos, etc.

Un procedimiento simple para determinar el petrleo en una roca se basa endeterminar la saturacin de agua en un ncleo por un mtodo apropiado, yposteriormente se mide la prdida total de peso en la muestra despus de sersometida al proceso de extraccin y secamiento. La cantidad de petrleo presentese calcula restando el peso del agua de la prdida total de peso.

Los mtodos para determinar las saturaciones de fluidos en los yacimientosconsisten en analizar los ncleos del yacimiento en su contenido de petrleo yagua. La saturacin de gas se obtiene restando de la unidad la suma de lassaturaciones de petrleo y agua. Un procedimiento simple consiste, primero, en

determinar la saturacin de agua en un ncleo por un mtodo apropiado y luegomedir la prdida total de peso de la muestra despus del proceso de extraccin ysecamiento. La cantidad de petrleo presente se calcula restando el peso del aguade la prdida total de peso.

Un mtodo muy prctico es el de destilacin en una trampa graduada del aguacontenida en la muestra. El aceite se remueve con solventes orgnicos y suvolumen se calcula por diferencia de peso entre la muestra saturada y la muestraseca.

Determinacin de la saturacin en formaciones limpias

La determinacin de la saturacin de agua a partir de registros elctricos enformaciones limpias con una porosidad intergranular homognea est basada enla ecuacin de saturacin de Archies.

Donde:Rw = Resistividad del agua de formacin.Rt = Resistividad verdadera de la formacin.F = Factor de resistividad de la formacin.


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F es obtenido usualmente a partir de mediciones de porosidad mediante lasiguiente ecuacin:

Donde:m = Factor de cementacina = Constante


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3. PROCEDIMIENTO

Pesar el dedal poroso

reviamente desecado

Colocar la muestra en dedal

esar el con unto

Introducir la muestra en el extractor

ASTM; conectar el refrigerante e

iniciar la destilacin

Cuando el volumen de agua sea constante

en un tiempo no inferior a 30 minutos, se

pasa la muestra a un extractor saxhlet

Terminar el proceso cuando la coloracin

del solvente en el Sifn muestre un color

limpio (despus de un tiempo no inferior a

Colocar el dedal con la muestra en un

horno pre-calentado a 105C sacarla

cuando no exista olor a solvente

Dejar la muestra en el horno hasta que

alcance la temperatura ambiente

Pesar el conjunto(dedal-muestra

FIN


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4. TABLA DE DATOS

TABLA 1 Datos obtenidos en el laboratorio.

MUESTRA

Peso saturado con crudo (g) 153.94

Peso Saturado con Tolueno (g) 158.59

Peso Seco (g) 149.49

Volumen de Agua en la Trampa (ml) 0.5

Temperatura de laboratorio (F) 95Longitud de la muestra (cm) 6.130

Dimetro de la muestra (cm) 4.741

Densidad del solvente ( Tolueno ) (g/cc ) 0.85281


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5. CUESTIONARIO

1) Tomar una muestra de corazn del intervalo productor de su prctica (2) y

numerado (101), colocado en su recipiente (tara) y pesar la muestrasaturada.

Wa: 153,94 gramos

2) Colocar la muestra en el Dean Stark instalado en la cabina extractora degases y de humos, en el laboratorio de crudos y derivados, y tomar lalectura del volumen de agua en la trampa cuando permanezca constantedurante un tiempo no inferior a 30 minutos.

Vw: 0,5 mililitros

3) Calcular la densidad del agua (Composicin practica 2) y del crudo (realizarel balance a condiciones de laboratorio), temperatura de laboratorio: 95F

Densidad del agua: 1.009 g/cm3 a condiciones estndar

Calculo Densidad del petrleo

Calculamos la gravedad especfica

Convertimos la gravedad especfica a 95F

Donde , se extrae de la siguiente tabla

0,63 97


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0,78 750,85 68>=0,95 66

Como el valor de la Gestes mayor a 0,95 utilizamos el valor de 66x10

-6

Ahora calculamos la densidad del petrleo

Densidad del petrleo a 95F

Balance de Masa

Calculamos la masa del agua:


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El peso del ncleo seco es: 149.49 g

Entonces en el balance despejamos el peso del petrleo:

El volumen del petrleo seria entonces,

4) Dejar la muestra en el extractor Soxhlet instalado en la cabina extractora degases y de humos, en el laboratorio de Crudos y Derivados, y cadasubgrupo debe estar pendiente de la limpieza.

5) Sacar la muestra del extractor Soxhlet saturado con solvente, colocarla ensu recipiente (Tara) y pesar la muestra, Ws: 158.59 gramos. Estimar ladensidad del solvente utilizado.


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Peso del ncleo saturado con solvente Ws: 158.59 gramos.

La densidad se calcula de la siguiente manera,

Tenemos que,

La densidad del solvente (tolueno), se obtuvo de la informacin de la NIST(NationalInstitute of Standards and Technology) delChemistryWebBook. Su valorpara una temperatura de 92 F y una presin de 1009.1 mb (presin atmosfricade Neiva) es de 0.85281 g/cm3.

6) Colocar la muestra en el horno precalentado a 105C; y apagar el hornocuando no existe olor a solvente y dejar la muestra hasta que alcance latemperatura ambiente.

Se desarrolla en el laboratorio

7) Colocar la muestra en el desecador y despus de dos horas colocarla en elrecipiente (Tara) y pesar la muestra seca, Wm: 149.49 gramos, dejar lamuestra en el desecador. Con la densidad del solvente determinar elvolumen poroso de la muestra y la porosidad de la muestra, La porosidadcalculada es total o efectiva, explique? Solo para comparar con la obtenidapor destilacin.

Peso de la muestra seca Wm: 149.49 g

Porosidad efectiva:
http://www.nist.gov/http://webbook.nist.gov/chemistry/http://webbook.nist.gov/chemistry/http://www.nist.gov/


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El volumen total del ncleo se calcula con las medidas respectivas tomadas aeste,

La porosidad obtenida por destilacin se calcula como sigue,

La porosidad de nuestra muestra


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Tomando de base la porosidad obtenida por destilacin como medida de mayorexactitud,

La porosidad calculada es efectiva, pues el solvente solo puede ingresar al

volumen poroso que se encuentre interconectado, y este el volumen queconocemos como efectivo.

8) Calcular la saturacin de fluidos

Se procede a calcular la saturacin de fluidos en el yacimiento, para esto, secalcula el volumen poroso, que para nuestro caso, es la suma del volumende crudo obtenido por gravimetra y el volumen de agua recogido en la

trampa,


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9) Explique los mtodos para determinar el volumen total de los ncleos.

Determinacin del volumen total

El volumen total puede ser calculado por medicin directa de las dimensiones dela muestra utilizando un vernier. Este procedimiento es til cuando las muestraspresentan formas regulares debido a su rapidez.

Para muestras de volmenes irregulares el procedimiento utilizado usualmente

consiste en la determinacin del volumen de fluido desplazado por la muestra.Algunos de los mtodos utilizados para determinar el volumen del fluidodesplazado se presentan a continuacin

Mtodos gravimtricos El volumen total se obtiene observando la prdida depeso de la muestra cuando es sumergida en un lquido, o por el cambio en pesode un picnmetro cuando se llena con mercurio y cuando se llena con mercurio yla muestra.

Los mtodos gravimtricos ms utilizados son:

- Recubrimiento de la muestra con parafina e inmersin en agua.- Saturacin de la muestra e inmersin en el lquido saturante.- Inmersin de la muestra seca en mercurio.

Mtodos volumtricos

Los mtodos utilizados son el del picnmetro de mercurio y la inmersin de unamuestra saturada.

El mtodo del picnmetro de mercurio consiste en determinar el volumen de unpicnmetro lleno con mercurio hasta una seal. Luego se coloca la muestra y se

inyecta mercurio hasta la seal. La diferencia entre los dos volmenes de mercuriorepresenta el volumen total de la muestra.

El mtodo de inmersin de una muestra saturada consiste en determinar eldesplazamiento volumtrico que ocurre al sumergir la muestra en un recipienteque contiene el mismo lquido empleado en la saturacin.


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El mtodo de desplazamiento con mercurio es prctico para determinar el volumentotal de muestras cuando se encuentran bien cementadas, de lo contrario debeemplearse el mtodo de inmersin de una muestra saturada.

10) Explicar los mtodos recomendados segn la litologa de la roca paradeterminar la saturacin de fluidos (Norma RP40)

TABLA 2 Mtodos recomendados para determinar la saturacin de fluidos segnla litologa de la roca.

Mtodo Ventajas Desventajas

Mtodo de la retorta a presinatmosfrica Los volmenes de los

fluidos de saturacin sonmedidos directamente

Es necesario un manejocuidadoso para evitar

prdidas

Los fluidos de saturacin se obtienensimulando procesos de retorta a

elevadas temperaturas de la muestratriturada. Los fluidos primero se

vaporizan, luego se condensan yfinalmente se recogen en recipientes

calibrados.

En el proceso dedestilacin se pueden

formar emulsionesEs un proceso rpido

Maneja un margen deerror aproximado de 0,5%

Se requieren curvas decorreccin para losvolumenes de crudo

obtenidosLa saturacin de crudo

obtenida puede ser muy

alta si las muestrascontienen hidrocarburosslidos

Mtodo de extraccin por destilacin La determinacin delvolumen de agua es ms

exacto

Limpieza insuficiente decrudo en la muestra

Procedimiento apropiado para muestrasde pared de pozo y ripios. Para

determinar la saturacin del fluido esnecesario conocer la fraccin de

destilacin de agua y crudo. Se pesa lamuestra, el agua es vaporizada

hirviendo (de la misma manera elsolvente). Una vez condensada el aguase recoge en un recipiente calibrado. El

solvente vaporizado tambin secondensa empapando la muestra

(extrayendo el aceite a su paso). Seseca la muestra y se pesa; el contenidodel aceite es determinado por diferencia

Las temperaturas deprueba usadas con bajas

Prdida de masa delncleo (prdida de

granos)

La muestra no se veafectada pudiendo ser

utilizada para otro tipo depruebas posteriores

La sal puede precipitarsen la muestra cambiand

su porosidad ypermeabilidad

El secado a una


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gravimtrica.

Es un proceso sencillo ysin riesgos

temperatura ms alta qula temperatura de

extraccin puede retirar agua de la hidratacinadicional y exagerar el

volumen del aceite.Mtodo Ventajas Desventajas

Anlisis de ncleos a presin mantenida

Los valores obtenidos sonaltamente confiables (ms

que los dems mtodos)

Costosa, de muchocuidado y de larga

duracin

El objetivo del anlisis es proporcionarlos datos de saturacin en los corazonespara los cuales la expulsin del fluido ha

sido reducida al mnimo durante la

recuperacin de un barril en fondoproviniendo del agotamiento de la

presin del yacimiento a condicionessuperficiales.

Los ncleos se mantienen congeladoscon hielo seco hasta que se inicie su

anlisis.

Necesita de un monitoreconstante y continuo, loque hace que los costos

del mtodo seanelevados en relacin co

los dems.

Lavado de disolvente (solventflushing)Karl Fisher

La roca no se vealtamente afectada

Los disolventes usadospueden no ser los ms

adecuados

El tapn obtenido del ncleo es limpiadocon una serie de solventes previamenteseleccionados y el agua producida se

analiza.

Es un mtodo preciso

Es una tcnica ms

compleja y de costosrelativamente altos

Es posible determinartodos los niveles de

saturacin

La tcnica no esapropiada para muestraque contienen haluros ominerales solubles en

metanol

Mtodo de Escaneo Las saturaciones puedencontrolarse con facilidad

Incapacidad para maneja

ncleos que contienenelementos

ferromagnticos, arcillao gases

Este mtodo usa los rayos X y tcnicasde rayos gamma para absorcin de la

radiacin electromagntica de fluidos dealta energa (peso atmico alto).La tcnica de absorcin de microondasse basa en la absorcin de energa demicroondas de las molculas de agua.

Se basa en la deteccin de los protones,el carbono (C13), sodio (Na23), fsforo

(P31), y el flor (F19), que contiene

Las tcnicas de imagen

TC y RMN proporcionandistribucin de la

saturacin de los fluidosen 3D

Proporcionan buenainformacin sobre la

distribucin espacial de la


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fluidos por los campos magnticos defrecuencias de radio alterna mientras

que la muestra se encuentra en un grancampo magntico.

saturacin de un lquido

Tanto las microondas

como las RMN norequieren ningn agente ocurva de calibracin

Anlisis del Carbn Es una tcnica simple Algunas especies decarbn tienen tendencia

la oxidacin; si seproduce oxidacin, losresultados de humedadsern demasiado bajos

(la oxidacin aade peso

Implica secado agua de una muestratriturada en un horno de conveccin, con

mediciones sucesivas de peso hastaalcanzar el equilibrio

No se requiere inversineconmica en equipos

especializadosEs necesario usar

nitrgeno y no aire para

reducir la oxidacin

Anlisis Alquitran (Petrleo) de arena El valor del contenidolquido es determinado

directamente

Si la muestra tiene unalto contenido de

alquitrn (de petrleo),puede ser necesario

detener el proceso de

destilacin a fin de que etolueno sucio en elmatraz de ebullicin

pueda ser reemplazadocon tolueno limpio

Puede utilizarse para determinar lassaturaciones liquidas del alquitrn no

consolidado

El ncleo puede ser congelado antes dela obtencin de una muestra. Debe serperforado utilizando nitrgeno lquido

como lubricante. Se utiliza PTFE, con elfin de mantener intacto el tapn cuando

el alquitrn sea eliminado.

La tcnica es rpida y nonecesita clculos

complejos

Esquisto bituminoso (oilshale) Puede ser usado paravolmenes grandes de

muestras

Existe la posibilidad deformar emulsiones, lo qudificultara la lectura en e

meniscoPara formaciones que contienendiferentes cantidades de material

orgnico slido (por ejemplo, kerogeno).

Los slidos orgnicos presentes enestas muestras suelen generar licuadode petrleo. El anlisis de este tipo deformaciones, con baja permeabilidad y

presencia de slidos orgnicos, requierede procedimientos especiales.

Las saturaciones de agua y aceite sonobtenidas a temperaturas altas en

Todas las medidas son

directas

Los rendimientos deaceite dependen

bsicamente de la tasade calentamiento

No se necesitan curvas decorreccin de volumen

Es un mtodo rpido y sincomplicaciones


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proceso de retorta. No se intenta medirel gas del volumen poroso.

11)Una muestra de corazn de un Yacimiento de petroleo saturado espreparado para las siguientes pruebas en el ICP, con los resultadossiguientes.

- 75 gramos son colocados en la bomba de Hg y en la prueba se obtiene0,71 cm3 de volumen de gas- 85 gramos son colocados en la retorta a presin atmosfrica y en laprueba se obtienen 4,5 cm3 de volumen de crudo. (APIT:35) y 2,8 cm

3 de

agua (1,001gr/cm

3

)

-108 gramos son colocados en el picnmetro y en la prueba se obtienen45,7 cm de volumen.

Calcule la saturacin de fluidos, la porosidad. (Tomar como base de clculo100 gramos de muestra para cada una de las pruebas)

Calculo del volumen de gas:

En 100 gramos de ncleo existen 1,01429 cm3 de gas


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Calculo del volumen de crudo y agua

En 100 gramos de ncleo existen 5,29412 cm3 de crudo.

En 100 gramos de ncleo existen 3,29412 cm3 de agua

Calculo del volumen del ncleo


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En 100 gramos de ncleo su volumen es de 42,31481 cm3

Tabla Resumen

Descripcin Volumen cm

Gas 1,01429

Petrleo 5,29412

Agua 3,29412

Ncleo 42,31481

Calculo de la saturacin de los Fluidos. Para ello hayamos la cantidad de fluidostotal y sacamos la fraccin de cada fluido, que corresponde a la saturacin.

El volumen de fluido total corresponde al volumen poroso efectivo =

Para calcular la saturacin de cada fluido utilizamos la siguiente ecuacin.

Para el gas


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Para el Petrleo

Para el agua

En la siguiente tabla se muestra cada Fluido y su saturacin

Fluido Volumen cm

Gas 0,105627372

Petrleo 0,551325536

Agua 0,343047092

Total 1

Calculo de la porosidad efectiva

La porosidad efectiva de la muestra es de 22,693%


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12)Determinar el volumen total de cuatro (4) muestras de rocas desconocidas(10 a 15 gramos), utilizando la bomba de mercurio y clasificarlas segn sudensidad.

TABLA 3 Densidades de las muestras.

Subgrupo Muestra Peso (gm) Volumen (cc) Vc=V*0,9948 Densidad(gm/cc)

11 1 4,95 2,21 2,1985 2,2512 2 10,74 5,09 5,0635 2,12113 3 11,37 4,28 4,26 2,67

14 4 8,34 4,03 4,004 2,1114 5 13,52 5,95 5,919 2,284

El peso de cada muestra se determin por medio de una balanza electrnica y elvolumen por medio de la bomba de mercurio, este volumen debe ser corregido alser multiplicado por una constante de la bomba correspondiente a 0,9948, luegose procede a determinar la densidad y compararla con tablas y determinar que tipode muestra es.

Calculo de la densidad


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Con los datos de las densidades pasamos a comparar con la siguiente tabla ydeterminar el tipo de roca.

TABLA 4 Tipos de rocas segn su densidad.

ROCAS SEDIMENTARIAS

Tipo de roca Densidad gr/cc

Arenisca Berea 2.39

Arenisca del cretcico (Wyoming) 2.32Dolomita Beekmantown (West Virginia) 2.80

Limolita del carbonfero

(UnitedKingdom)

2.58

Limolita del jursico (Switzerland) 2.66

Caliza del cretcico 2.23Shale (Oklahoma) 2.42

Shale del cretcico (Wyoming) 2.17

ROCAS IGNEAS

Granito 2.667

Granodiorita 2.716

Cuarzodiorita 2.806

Diorita 2.839ROCAS METAMRFICAS

Gneiss 2.69

Gneiss grantico 2.61

Esquisto cuarzoso 2.82

Anfibolita 2.99


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En el laboratorio identificamos el tipo de rocas y vamos a compararlas con losvalores presentes en la anterior tabla.

TABLA 5 Tipo de roca de cada muestra de laboratorio.

Muestra Densidad Tipo de RocaLaboratorio

Tipo de rocaTabla

DensidadTabla

1 2,25 Shale Caliza Cretacico 2,23

2 2,121 Grawaca ShaleCretacio 2,17

3 2,67 Arcosa Limolita Juracico 2,66

4 2,11 Arcillolita ShaleCretacio 2,17

5 2,284 Gneiss Gneissgranitico 2,61

Con lo que podemos apreciar existe una gran diferencia en el tipo de roca que setiene y en la identificacin por medio de comparacin de densidad, estasvariaciones pueden estar sujetas a diferentes factores en la medicin tanto delpeso y el volumen de cada roca, y tambin que esta es una tabla terica ydebemos comprender que no quiere decir que todas las arcillolitas deban poseeresta densidad, pues est sujeta a la composicin qumica de cada roca y estapuede variar considerablemente


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6. PREGUNTAS LABORATORIO

1) Enumerar los posibles errores que se pueden cometer en estadeterminacin.

1. A la hora del manejo de los aparatos, se pudo haber instalado mal elmontaje, producindose prdida de masa al ambiente.2. La extraccin del agua no pudo ser del 100% debido a la falta deprecisin del equipo.3. Prdida de control de los granos obteniendo una disminucin en el pesoreal4. Limpieza incompleta del aceite.

5. Alteracin de la humectabilidad de la roca.6. El solvente utilizado pudo contener contaminantes7. Las uniones del frasco de extraccin no son hermticas, por ello sepuede presentar una prdida de agua, igualmente sucede si la temperaturade extraccin son muy altas.

2) Por qu el punto de ebullicin del solvente debe ser mayor que el delagua?

El punto de ebullicin del solvente debe ser mayor que el del agua puesto queel agua al poseer un punto de ebullicin ms bajo que el solvente, sta seevaporar primero y el solvente podr arrastrar los vapores de agua hacia latrampa. De igual forma, en el momento que se tiene tolueno y agua mezcladoen la trampa se condensa el agua primero por tener el punto de ebullicin masbajo, y se precipita por diferencias de densidades, obteniendo as dos fasescompletamente separadas.

3) Qu otros solventes se pueden usar? Qu condiciones debencumplir?

Solventes Aromticos

Xileno grado industrial


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Mezcla de 20% en volumen de tolueno grado industrial y 80% envolumen de xileno grado industrial.

Naftas del petrleo o de alquitranes libres de agua libres de agua, conno ms del 5% de destilado a 275F (125C) y no menos del 20% a

320F (160C). Asfaltos Alquitrn Alquitrn de hulla Alquitranes libres de agua Productos bituminosos

Destilados del petrleo

Destilados del petrleo, con 5% de ebullicin entre 194 y 212F y 90%de destilado inferior a 410F

Aceites lubricantes Petrleo Combustibles del petrleo

Destilados voltiles del petrleo

Destilados voltiles del petrleo con un rango de ebullicin entre 212 y248F

Isooctano con pureza mnima de 95%. Grasas lubricantes.

Las condiciones que deben cumplir:

Presentar una temperatura de ebullicin ms alta que la del agua.Tener una temperatura de ebullicin menor que la del crudo.No debe reaccionar con ninguno de los componentes que forman la muestrao que se encuentran en el medio ambiente que rodea el sistema de destilaciny con los cuales este en contacto.Debe ser inmiscible con el agua.Presentar una densidad menor que la del agua para que despus de lacondensacin las dos sustancias no se mezclen.

4) Qu ventajas y desventajas presentan este mtodo?

Ventajas


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Las determinaciones del volumen de agua por lo general son bastanteexactas

Generalmente, la muestra no se daa y puede utilizarse para pruebas

adicionales. Sin embargo, su humectabilidad puede ser alterada yciertas arcillas (ejemplo, montmorillonita) o yeso tambin puede sersujetos a cambios.

Se utilizan temperaturas relativamente bajas (212F); por lo tanto, seremueve poco o nada de las aguas de hidroxilo en la arcilla.

El procedimiento es sencillo y requiere poca atencin durante ladestilacin.

Limitaciones

Pueden aparecer errores en la determinacin de agua debido a lossiguientes:

El agua atmosfrica se condensa en el condensador cuando lahumedad atmosfrica es alta. Se pueden utilizar tubos desecantes paraevitar este problema.

El agua se evapor de la muestra a temperatura ambiente cuando estano se instala inmediatamente en el extractor con la circulacin de aguade condensador.

Las perlas de agua se adhieren al vidrio sucio en el brazo lateral o elcondensador Se requiere una correccin por la mayor densidad del agua salada

cuando la concentracin total de slidos se pasa de 20.000 ppm (ver4.3.1.4, Ecuacin 5)

El secado incompleto de solventes La prdida de agua debido a que las uniones en el frasco de extraccin

no son hermticas, o que las temperaturas de extraccin seandemasiado altas, o de un flujo de agua insuficiente en el condensador

Se debe considerar la flotabilidad de la densidad del aire solo cuando la

muestra se pesa con una precisin de 0.1 mg El tiempo de extraccin puede ser insuficiente La saturacin de agua puede ser demasiado alta si las muestras

contienen grandes cantidades de yeso (ver 4.8) o arcillas demontmorillonita (agua de hidratacin). Los valores de permeabilidad yporosidad tambin pueden alterarse si las aguas de hidratacin


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presentes en el yacimiento son removidos durante los procedimientosde extraccin y secado (se prefiere el secado en un horno de humedad)

Si no se conoce la verdadera densidad del aceite, se introduce un erroren el clculo de saturacin de aceite porque se debe suponer un valor

para la densidad del aceite

Los volmenes de aceite no se encuentran directamente y pueden sererrneos debido a los siguientes:

Agua adicional recolectado o perdido de la muestra mencionada arriba

Prdida de slidosLimpieza incompleta del aceite

Secado a una temperatura ms alta que la temperatura de extraccinpuede remover agua de hidratacin adicional y dar un valor exageradopara el volumen de aceite

La humectabilidad de la roca puede alterarseEl material de la arcilla puede alterarse, y esto puede resultar en unasmediciones de permeabilidad errneas


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6. FUENTES DE ERROR

La muestra de roca sedimentaria puede se friable, y es posible perder masa del

tapn cuando se extraen los fluidos, alterando as las mediciones realizadas.No se limpi completamente la muestra y es posible que hubiese presencia deresiduos de pruebas anteriores en el montaje de destilacin, generando errores enlos resultados.

Se pueden haber presentado errores de apreciacin en la lectura del volumen deagua en la trampa.

No se alcanz a secar completamente el solvente.Errores en la lectura del peso de la muestra seca, saturada y saturada con

solvente debido a la calibracin de la balanza usada.

La humectabilidad de la roca se pudo ver afectada, debido al solvente usado.

Partiendo de que las uniones del extractor y condensador no son hermticaspueden existir prdidas por evaporacin de agua.

La densidad del tolueno es obtenida de informacin externa, por lo cual no es unamedida directa de esta propiedad, esto por lo tanto aumenta la incertidumbre delos resultados obtenidos.

Durante la ebullicin del solvente, se pudo haber presentado una ebullicinbrusca, lo que puede ocasionar contaminacin en la trampa.


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8. ANALISIS DE RESULTADOS

Como se puede apreciar en los resultados, el volumen poroso de la muestramedida por la saturacin del solvente (tolueno) es menor al obtenido por el mtodode destilacin, esto debido a que durante la saturacin con el solvente, el ncleono queda 100% saturado realmente, porque en la roca existen fuerzas capilaresque no permiten que todo el fluido en ella sea desplazado al 100% por otro.

Por otro lado, en el clculo del volumen poroso obtenido por el mtodo dedestilacin, se hacen ciertas suposiciones que pueden alterar los resultados, seconsidera que la temperatura del laboratorio es de 92 F y que en el momento dela lectura del agua recogida, esta era la temperatura a la cual se encontraba elagua. Tambien se puede observar que la sensibilidad (graduacin) de la trampa,es muy baja, ya que el instrumento solo tiene una sensibilidad de 0.1 ml, esto le dauna gran incertidumbre a los resultados calculados debido a que las cifrassignificativas usadas en los resultados mostrados son mayores a la que posee latrampa.

Sin embargo, como puede observarse el error relativo que se calcula es muy bajo(2.595%) lo que nos indica que se present una alta reproducibilidad ya que lasdos porosidades fueron medidas por sustancias diferentes, en diferentescondiciones ambientales.

La porosidad obtenida por los dos mtodos es clasificada como Buena, ya que seencuentra entre el 15 al 20%, de acuerdo a la clasificacin cualitativa de calidadde las porosidades presentadas en el libro de Ingeniera De Yacimientos deMagdalena Paris de Ferrer, por lo tanto, en lo que concierne a su porosidadnuestro yacimiento se considera comercial, debido a que posee una porosidadmayor al 5%.

Durante la determinacin de la saturacin, se utiliz una emulsin de agua encrudo para saturar el ncleo y simular el fluido de yacimiento, por ende, lasaturacin de gas ser cero, debido a que el ncleo se satur 100% con lquido

(sea crudo o agua).

Al calcular la saturacin de fluidos, se observa que la saturacin de agua connata,es muy baja en comparacin a la saturacin de petrleo, lo cual nos indica que elvolumen poroso del yacimiento est en su mayora, saturado con petrleo, es


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decir, que de acuerdo a su saturacin y porosidad el yacimiento es muy viableeconmicamente.

Los resultados de saturacin de fluidos obtenidos en superficie cambian mucho en

relacin a los que se encuentran en el yacimiento, por dos efectos, el primero esdebido al lodo que se filtra a travs de la formacin y desplaza algo de crudo ytambien de agua intersticial que hay en el yacimiento originalmente, el segundo esdebido a la disminucin de presin a medida que el nucle es sacado a superficie,lo cual causa que los fluidos contenidos (gas, petrleo y agua) se expandan.Debido a que el gas tiene el mayor coeficiente de expansin y la mayorcompresibilidad, esta expulsa al agua y al petrleo cambiando as los volmenesde estos contenidos en el yacimiento, por lo tanto se deben realizar correccionespara estimar la cantidad real de petrleo y agua que saturan el espacio poroso.Sin embargo, as estos resultados no muestren la fraccin volumtrica de manera

exacta de cada fluido en el yacimiento, con esta informacin tambien sedeterminan los contactos agua-aceite y gas-petrleo, debido a que secorrelacionan los datos de profundidad con las saturaciones respectivas a losfluidos presentes.


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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se determinaron las saturaciones de los diferentes fluidos contenidos en el ncleo,

obtenindose para el agua un valor de 4.57%, el cual es un valor relativamentebajo, lo que permite concluir que el yacimiento presenta una gran cantidad dehidrocarburos en su volumen poroso interconectado, por lo tanto, la muestra 101corresponde a una formacin productora de hidrocarburos.

Se calcul la porosidad con dos medidas diferentes de volumen poroso, por lotanto de porosidad y presentaron un error relativo de 2.595% tomando dereferencia al medido con datos de destilacin.

Se concluy que los resultados de las saturaciones obtenidas a condiciones desuperficie cambian mucho en relacin a los volmenes de cada fluido que seencuentran en el yacimiento, ya sea por el efecto de la invasin del filtrado dellodo, o la expansin del gas presente en el yacimiento, el cual desplazavolmenes de agua y crudo en la muestra.

Del tem anterior podemos concluir lo mismo acerca de la porosidad del ncleo,debido a que se sabe que por efectos de la presin de las capas confinantes ysuprayacentes, la porosidad medida a condiciones de superficie es mayor a lamedida a condiciones de yacimiento, debido a la compresin en el volumen totalde la formacin lo cual causa una disminucin en la porosidad del yacimiento.


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BIBLIOGRAFIA

ESCOBAR MACUALO, FREDY HUMBERTO. Fundamentos de Ingeniera deYacimientos, Editorial Universidad Surcolombiana, Neiva

PARS DE FERRER, MAGDALENA. Fundamentos de Ingeniera de Yacimientos,Ediciones Astro Data S.A, Maracaibo, 2009

PARRA PINZON, RICARDO. Propiedades Fsicas de los Fluidos de Yacimiento.Editorial Universidad Surcolombiana, Neiva, 2008

lab 4. saturación de fluidos

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