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1 Propriedade Dos Fluidos

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Propriedades dos Fluidos e [email protected]

Prof. Mauricio Lima - Gelogo

Maio 2010

Bibliografia :

Rosa, Adalberto Jos, Engenharia de Reservatrios de petrleo; Intercincias: Petrobras, 2006, Rio de Janeiro. (Captulo 1). Thomas, Jos Eduardo, Fundamentos de Engenharia de Petrleo, Editora Intercincias, 2001, Rio de Janeiro. Mc Cain, W, The Properties of Petroleum Fluids, Pennwell Publ, 1991, New York

JPT Journal of Petroleum Technology, publicao mensal da Society of Petroleum Engineers SPE.

SPE Reservoir Evaluation & Engineering, publicao bimestral da SPE.

Objetivos:

A importncia de conhecer estas propriedades est na sua utilizao nos estudos de reservatrios que servem de base para as previses futuras de produo e, conseqentemente, dos clculos de reservas dos campos produtores.

Engenharia de Reservatrios

Objetivo: controlar as operaes para obter a mxima recuperao econmica possvel de um reservatrio baseado em fatos, informaes e conhecimento.

Componentes do PetrleoPetrleo (do latim petrus/pedra e oleum/leo):

Nmero extremamente grande de componentes. As molculas destes componentes so Hidrognio e Carbono. Hidrocarbonetos: propores diferentes.

Componentes do Petrleo

No hidrocarbonetos: causam danos a produo e refino. So compostos orgnicos, alm de H e C, possuem Enxofre, Oxignio e Nitrognio. Gases: N2, H2S, CO2 Resinas e Asfaltenos.

Estrutura de HCs:

Estrutura de HCs:

Saturados : chamados de parafnicos ou alcanos.

Srie homloga de n-alcanos.

Nome Metano Etano n-propano n-butano n-pentano n-hexano CH4 C2H6 C3H8

Frmula

Ponto de Fuso (C)-183 -172

Ponto de Ebulio (C)-162 -89 -42

Estado a 1 atm e 25C

-187-135 -130 -

G S L Q U I D O

C4H10 C5H12 C6H14

- 0,5 36 69

94

n-heptanon-octano n-nonano N-decano

C7H16C8H18 C9H20 C10H22

-

9157 54 30

98126 151 174

Estrutura de HCs:

Insaturados: chamados olefinas, pelo menos uma dupla ou tripla ligao de C.

Estrutura de HCs:

Aromticos: composto que apresentam pelo menos um anel de benzeno.

Tipos de cadeias carbnicas:

Hidrocarbonetos tomos de carbono (C) e de hidrognio (H). diferentes caractersticas fsicas em decorrncia de diferentes composies moleculares e tem uma propriedade comum: oxidam-se facilmente libertando calor. cadeias carbnicas, os hidrocarbonetos podem ser divididos, em: - hidrocarbonetos alifticos, de cadeia aberta (acclica): os alcanos (CnH2n+2), os alcenos (CnH2n), os alcinos (CnH2n2) e os alcadienos;

Tipos de cadeias carbnicas:

hidrocarbonetos cclicos, com pelo menos uma cadeia carbnica fechada: os cicloalcanos ou ciclanos (CnH2n), os cicloalcenos ou ciclenos (CnH2n-2) e os aromticos, que possuem pelo menos um anel aromtico (anel benznico) alm de suas outras ligaes.

HCs Cclicos:

Classificao do Petrleo:

Classificao: leos com base parafnica e leos com base asfaltnica. Parafnica: composto por parafinas, temperatura abaixada, aparecimento de graxa clara, no so atacados por cidos

Asfaltnica: resduos slidos de cor escura e bem lustrosos, podem ser dissolvidos por cidos. leos mistos: apresentam as duas caractersticas

Composio do Petrleo:

Srie parafnica normal corresponde a 60% do total.

Composio parafnica:

So os que possuem maior nmero e os compostos de hidrocarbonetos mais comuns. Metano, etano, propano, butano e outros.

Fases do Petrleo

Trs estados diferentes: Slido______Lquido_____Gasoso

Fases da matria: P e T Resultado: mudana de estado. Os HCs: individualmente ou misturas. Mudana: comportamento de fase.

Comportamento Molecular

Presso Atrao Molecular Energia Cintica Repulso molecular

Presso e Atrao Molecular

Tendncia de confinamento das molculas ou junt-las.(ex: gases tornam-se lquidos) Atrao molecular: presso interna, dentro do sistema. Fora cresce_____distncia entre as molculas diminui. Fora aumenta_____massa aumenta

Energia Cintica

Movimento molecular aumenta com o aumento da temperatura. Decresce o peso especfico (ex: mudana de lquido para gs).

Repulso Molecular

Tendncia de aumentar a resistncia a uma compresso adicional. Molculas muito prximas uma das outras. HCs em equilbrio: as foras de confinamento se balanceiam // foras de repulso.

Mudana/Comportamento de Fases.

HCs puros (um s componente):

Mudana/Comportamento de Fases.

HCs puros

Mudana/Comportamento de Fases.

Mudana/Comportamento de Fases.

Misturas( Misturas de HCs)

Mudana/Comportamento de Fases.

Mudana/Comportamento de Fases.

Tipos de Reservatrios: (fluido presente)

Caminho do petrleo Produzido:

Variao do Volume

Variao do Volume

Reservatrios com leo

Medidas de laboratrio so necessrias no comportamento de fases de amostras dos fluidos do reservatrio para condies de mudanas, onde lquido e gs so separados de modo diferencial ou sob condies de equilbrio e o comportamento da amostra analisado.

Anlise PVTPresso, Volume e Temperatura. Principais parmetros: Presso de bolha(Pb e Psat); Fator Volume de Formao(Bo e do Bg); Razo de Solubilidade do leo(Rs); Viscosidade do leo e do gs, densidade do leo e dogs; Presso tima de separao

Diagrama da Fase de Mistura:

Parmetros:

Parmetros:

Anlise do comportamento do Fluido com a Produo:

Liberao Flash:

Liberao Diferencial:

Parmetros medidos:

Parmetros medidos:

Correes:

Exerccios:

Reservatrios de Gs: Principais

parmetros: fator Volume de Formao(Bg); densidade em relao ao ar(dg) e Viscosidade(g).

Fator de Compressibilidade:

Z = nada mais que uma correo da equao dos gases perfeitos. Pode ser medido experimentalmente. Atravs da Correlao de Standing-Katz; calcular a presso e temperaturas reduzidas.(Pr e Tr ).

Propriedades da gua de Formao:

Principais caractersticas (anlises de laboratrio): composio; densidade; fator volume de formao;compressibilidade; viscosidade; solubilidade da gua nos hcs; solubilidade dos hcs na gua; formao de hidratos.

Composio:

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