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PRODUÇÃO DE ÓLEO E GÁS
AULA: 1
TIPOS DE RESERVATÓRIOS -
PVT
PROF: PAULO JORGE
PETROLEO• Mistura de Hidrocarbonetos
– Parafinas
– Naftenicos
– Aromáticos
• Estado Físico (ou fase): Depende da composição, da pressão e temperatura
• O comportamento das fases é um aspecto muito importante para entendimento do comportamento dos reservatórios de petróleo.
• No reservatório contém gás dissolvido
PETROLEO
Reservatório Extração Superfície
•ALTERAÇÕES DAS CONDIÇÕES DE PRESSÃO E TEMPERATURA
•MUDANÇAS CONTINUA S DE FASES
DIAGRAMA DE FASES
• SUBSTANCIA PURA
DIAGRAMA DE FASES
• Cada mistura possuí o seu próprio diagrama de fases
DIAGRAMA DE FASES
• BINÁRIO (DOIS COMPONENTES)
DIAGRAMA DE FASES
• DIAGRAMA TERNÁRIO (TRES COMPONENTES)
Componentes são divididos em:•Leves•Intermediários•Pesados
Utilizados avaliação de processos onde ocorre deslocamento bifásicomiscível, com transferência de massa entre fases.
Neste caso a pressão e temperatura são constantes e a composição tem variações ao longo do processo
DIAGRAMA TERNÁRIO
COMPORTAMENTO DE FASES
COMPORTAMENTO DE FASES
• TR1 < TC < TR2 , onde R1 = ÓLEO e R2 = GÁS
COMPORTAMENTO DE FASES
• SUBSTANCIA PURA
COMPORTAMENTO DE FASES• SISTEMA BINÁRIO
COMPORTAMENTO DE FASES
• DIAGRAMA DE FASES 10% ETANO – 90% N-HEPTANO
• DIAGRAMA DE VÁRIOS BINÁRIOS
COMPORTAMENTO DE FASES
COMPORTAMENTO DE FASES
TIPOS DE RESERVATÓRIOS
• QUANTO AO ESTADO FÍSICO
– Líquido
– Gasoso
– Mistura de duas fases
• QUANTO AO FLUÍDO
– Reservatório de óleo
– Reservatório de gás
• Observando a temperatura crítica da mistura
RESERVATÓRIOS DE ÓLEO
• De acordo com a posição que ocupa no diagrama de fase pode ser:– Óleo saturado, quando encontra-se exatamente em
cima dos pontos de bolha.
– Óleo sub-saturado, quando a mistura está sujeita a uma pressão maior que a pressão de bolha
• Quando começa a produção, tanto o fluído extraído quanto o que permanece na formação sofrem alterações devido às mudanças das condições às quais estão submetidos.
RESERVATÓRIOS DE ÓLEO
RESERVATÓRIOS DE ÓLEO
• CLASSIFICAÇÃO
�Baixa contração
�Alta contração
�Óleo normal
�Óleo quase crítico
Baixa e alta contração
• Em função da mudança na mistura das condições de reservatório para superfície, há uma liberação de gás (FRAÇÕES LEVES) que se encontrava dissolvido, ocorrendo a redução do volume do líquido.
• DIVISÃO– Liberação de grandes percentuais: ALTA
– Liberação de pequenos percentuais: BAIXA
• SÃO CHAMADOS DE ÓLEOS VOLATÉIS
DIAGRAMA BAIXA CONTRAÇÃO
RESERVATÓRIO BAIXA COTRAÇÃO
DIAGRAMA ALTA CONTRAÇÃO
RESERVATÓRIO ALTA COTRAÇÃO
RESERVATÓRIO ÓLEO VOLÁTIL
• Características: – Mais leves do que o óleo comum (36 a 50 °API)
– Alto grau de encolhimento
– Cor clara
– Reduzida viscosidade
• Os métodos convencionais de modelagem (simulação e balanço de materiais) não são adequados para representar esses óleos já que o gás produzido é bastante rico e libera grandes volumes de condensado no separador
• Necessita ser estudado através de simuladores composicionais
ÓLEO NORMAL OU QUASE CRÍTICO
• ÓLEO NORMAL– Não se classifica nem como alta contração nem como
baixa contração;
– Chamados de “BLACK-OIL”
• ÓLEO QUASE CRÍTICO– São submetidos a condições muito próximas do
ponto crítico, liberando grandes quantidades de gás para pequenas quedas de pressão, logo abaixo da pressão de bolha, resultando grandes encolhimentos.
– Comportamento similar ao de alta contração
RESERVATÓRIO DE ÓLEO TIPO BLACK-OIL
� Abrange a maior parte dos tipos de óleos (óleo comum)
� Pequeno grau de encolhimento (Boi inferior a 2.0 m3/m3)
� Densidade menor que 45 °API,
� Razão gás-óleo inicial (Rsi) inferior a 400 m3/m3
� Em simulação de reservatórios chama-se de modelagem black-oil aquela em que pode ser assumida uma composição constante para o óleo durante toda a sua vida produtiva.
� Assume-se para o óleo uma massa específica (ρ) constante. O fluido resultante vai se tornando mais pesado a medida em que o gás vai saindo de solução.
COMPORTAMENTO DE FASES –BLACK OIL
RESERVATÓRIOS DE GÁS
• Jazida de petróleo que contém uma mistura de hidrocarbonetos em estado gasoso nas condições de reservatório
• CLASSIFICAÇÃO– Gás seco
– Gás úmido
– Gás retrógrado
• Essa classificação depende do comportamento do fluído quando a variação de pressão durante a exploração (reservatório e superfície)
RESERVATÓRIO GÁS SECO
• Não há formação de líquido em condições de reservatório, nem em condições do separador;
• Todas as situações de P, T encontram-se fora do envelope de fases;
• Modelagem simplificada usando equação do gás real.
GÁS SECO
RESERVATÓRIO GÁS ÚMIDO
• Não há formação de líquido em condições de reservatórios, mas há formação de líquido em condições do separador;
• Nas condições iniciais de P, T do reservatório o gás encontra-se a direita do envelope de fases e mantém-se assim até o ponto de abandono;
• O ponto de P, T do separador, no entanto, encontra-se dentro do envelope;
• Também são chamados de gás condensado.
GÁS ÚMIDO
RESERVATÓRIO GÁS RETRÓGRADO
• Fenômeno que ocorre em reservatórios de gás cuja temperatura situa-se entre a temperatura crítica e a cricondenterma.
• A medida que o fluído vai sendo extraído a pressão é reduzida, a uma temperatura constante, ocorre a condensação, quando o esperado seria a vaporização.
RESERVATÓRIO GÁS RETROGRADO
• O diagrama de fases é menor do que o de um óleo e o ponto crítico é deslocado para a esquerda do envelope;
• Inicialmente o gás retrógrado apresenta-se como totalmente gás no reservatório. A medida que a pressão vai sendo reduzida, líquido vai se formando e sendo depositado no reservatório;
• Normalmente este líquido não irá escoar e, portanto, não será produzido;
• Sua deposição, no entanto, acarreta problemas para a produção já que o aparecimento de uma saturação de líquido em reservatório diminui o escoamento relativo do gás.
GÁS RETRÓGRADO
RESERVATÓRIOS ÓLEO E GÁS
• Parte da mistura de hidrocarbonetos se encontra na fase líquida e o restante em fase gasosa;
• As duas fases inicialmente encontram-se em equilíbrio entre si;
• Neste caso o reservatório pode ser classificado tanto como reservatório de óleo como reservatório de gás;
• Chamado de reservatório de óleo com capa de gás.
RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO• Classificados pela razão Gás / Líquido de
produção (RGL), que é o quociente da divisão da vazão instantânea de gás pela vazão instantânea de óleo, ambas em condições padrão:
• ÓLEO– RGL < 900 m3 std/m3 std:
• GÁS CONDENSADO– 900 m3 std/m3 std < RGL < 18 000 m3 std/m3 std
• GÁS SECO– RGL > 18 000 m3 std/m3 std
RESERVATÓRIO DE PETRÓLEO
Propriedades dos Fluídos
Propriedades dos Fluidos
Propriedades dos Fluidos