CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Dec 2005)
EXPERIMENTAL STUDY AND CALCULATIONS OF THE NEAR CRITICAL BEHAVIOR OF A SYNTHETIC FLUID IN NITROGEN INJECTION Estudio experimental y cálculos del comportamiento cercanamente crítico de un fluido sintético en inyección de nitrógeno para mantenimiento de presión
Abstract
In recent years, the use of nitrogen has increased as gas injection to recover oil fluids near the critical point. The behavior of hydrocarbon mixture phases in the critical region shows very interesting complex phenomena when facing a recovery project with nitrogen. Therefore, it is important to have experimental information of the PVTx thermodynamic variable, often scarce, for this type of critical phenomena. This paper reports the experimental measures of the volumetric behavior and phases of synthetic fluid in a nitrogen injection process. The experiment was performed at laboratory scale, and it obtained variations on the saturation pressure, gas oil ratio, density and composition of the hydrocarbon phase when nitrogen was injected at molars of 10, 20, 30 and 40% on different volumetric portions of the mother sample. In addition, the data obtained experimentally was used to demonstrate the capacity of tune to compositional models. The data provided represents a valuable contribution to the understanding of phenomena associated with retrograde and near critical regions, as well as their use in tuning and developing more elaborate models such as Cubic Equations of State (EOS). It is worth highlighting the importance of this data in the potential processes of nitrogen, CO2, and lean gas injection, which require knowledge of the gas-oil ratio, saturation pressures, density and composition of the fluid in current production. The identification of the phenomena shown, represent a potential application to the modeling of displacements and maintaining the pressure in the improved recovery when scaling up the laboratory data to the field / reservoir conditions.En años recientes se ha incrementado el uso de nitrógeno como gas de inyección para recuperar fluidos de petróleo cercanos al punto crítico. El comportamiento de fases de mezclas de hidrocarburos en la región crítica presenta fenómenos complejos de gran interés cuando se trata de encarar un proyecto de recuperación con nitrógeno. Es conveniente por tanto, tener información experimental de las variables termodinámicas PVTx, muchas veces escasas para este tipo de fenómenos críticos. El presente artículo reporta las medidas experimentales del comportamiento volumétrico y de fases realizadas sobre un fluido sintético en un proceso de inyección de nitrógeno. El experimento realizado a escala de laboratorio obtuvo las variaciones de la presión de saturación, relación gas aceite, densidad y composición de la fase de hidrocarburos al inyectar nitrógeno al 10, 20, 30 y 40% molar sobre diferentes porciones volumétricas de la muestra madre. Adicionalmente se utilizaron los datos obtenidos en forma experimental para demostrar la capacidad de ajuste a modelos composicionales. Los datos suministrados representan un aporte valioso en el entendimiento de los fenómenos asociados a las regiones retrogradas y cercanamente crítica, además de su uso en el ajuste y desarrollo de modelos más elaborados como las Ecuaciones Cúbicas de Estado (EOS). Es de resaltar la importancia que representan estos datos en los procesos potenciales de inyección de nitrógeno, CO2, y gas pobre, donde se requiere el conocimiento de las relación gas-aceite, presiones de saturación, densidades y composiciones del fluido en producción actual. La identificación de los fenómenos presentados representa una aplicación potencial al modelamiento de desplazamientos y mantenimiento de presión en el recobro mejorado al escalar los datos de laboratorio a condiciones de campo-yacimiento.
