Validación de datos experimentales PVT con fluidos de yacimientos con estudios de asfaltenos del oriente (norte de Monagas) y occidente de Venezuela utilizando el simulador composicional PVTSIM

Abstract

En la actualidad PDVSA Intevep posee la licencia del simulador PVTsim. Uno de los objetivos de este trabajo es evaluar su aplicabilidad en crudos que posean estudios de asfaltenos del Oriente (Norte de Monagas) y Occidente de Venezuela. Este utiliza ecuaciones de estado tales como: Soave-Redlich-Krowng (SRK), SRK-Peneloux, Peng Robinson, PR-Peneloux y unas combinaciones de estas, para predecir las propiedades termodinámicas de los fluidos y ensayos experimentales tales como: liberación diferencial, expansión a composición constante (PV), liberación instantánea (flash), prueba de hinchamiento (swelling test), etc. Se recopilaron 40 informes de estudios PVT de fluidos de yacimiento, de los cuales 26 son de Oriente (Norte de Monagas) y 14 del Occidente de Venezuela. De estos informes se extrajo la información de los cuatros parámetros que fueron cotejados con las nueve ecuaciones de estado que contiene el simulador PVTsim, estos parámetros son: Presión de saturación (Psat), Relación gas-petróleo (RGP), gravedad API y factor volumétrico de formación de petróleo (Bo) a la presión de burbuja. También, se realizaron los ensayos experimantales PVT; liberación instantánea (flash) y expansión a composición constante (PV) a cuatro muestras de fondo del Oriente de Venezuela (Norte de Monagas) pertenecientes al campo Chaguaramal (CHL-6X Naricual Superior I, CHL-6X Caratas, CHL-6X Naricual Superior II) y al campo el Furrial (FN-19). La liberación instantánea se realizó con la finalidad de obtener los parámetros PVT tales como: Relación gas-petróleo (RGP), gravedad API y factor volumétrico de formación de petróleo (Bo), además se obtuvo la composición total hasta C20+ de cada uno de los fluidos de yacimiento a través del análisis cromatográfico al líquido y el gas asociado a éste, los cuales se recolectaron en la liberación instantánea. Se utilizó un programa de cálculo (Sistema PVT) donde se introducen los datos experimentales del flash y los análisis realizados a los fluidos para obtener la composición. La expansión a composición constante se realizó con la finalidad de obtener el punto de burbuja el cual fue optimizado por medio del uso de la función “Y”. Los informes recopilados y las muestras analizadas hacen un total de 44 muestras de las cuales 30 son de Oriente y 14 de Occidente. Al realizar la simulación de los parámetros PVT (Psat, RGP, °API, Bo) y calcular el error entre los datos obtenidos por las ecuaciones de estado del simulador (teóricos) y los obtenidos experimentalmente se determinó que para las muestras de Oriente la ecuación de estado que mejor cotejó los parámetros estudiados fue la ecuación de PR78-Peneloux, estando bajo el nivel de error de aceptación (menor al 25 %). De las muestras de Occidente se determinó que la cantidad seleccionada por el nivel de error de aceptación es muy pequeña (3 muestras) para realizar un análisis que represente a las muestras de Occidente. A los datos experimentales y teóricos (PVTsim) se le realizó un estudio estadístico donde se observó que el simulador coteja mejor los datos experimentales cuando los valores de °API varían de 20 a 30, esto fue en el caso de las muestras de Oriente. Para las muestras de Occidente se observó que muy pocas muestras cotejaron bajo el nivel de error de aceptación, por lo tanto el estudio no se considera representativo de todas las muestras evaluadas. Se determinó que el simulador no es recomendable utilizarlo si no se dispone de las propiedades del pseudo componente (peso molecular y gravedad específica) ya que se obtienen errores muy grandes mayores al 100 % para ambas zonas del país (Oriente y Occidente), estos errores tan elevados se deben a que las ecuaciones de estado que contiene el programa no toman en cuenta la fracción pesada del crudo conformada por los asfaltenos; estas ecuaciones solo toman en cuenta la fase líquida y vapor además del equilibrio entre ambas fases y no la de una tercera fase que se considera sólido(asfaltenos). De las 44 muestras estudiadas ocho tienen pruebas de hinchamiento, los cuales se modelaron con el programa PVTsim y se compararon las presiones de saturación experimentales (correspondientes a cada porcentaje molar de gas inyectado) y las arrojadas por las ecuaciones de estado del mismo (teóricas). También se compararon los factores de hinchamiento teórico (PVT) y experimental, determinándose que la ecuación de estado que mejor cotejó estos parámetros fue la de SRK-Peneloux (T), además se observó que el simulador es recomendable utilizarse cuando el porcentaje molar de gas inyectado varíe de 0 a 20 % ya que en este intervalo se presentan los menores errores promedios entre los datos experimentales y los obtenidos por el simulador en los parámetros comparados (presión de saturación y factor de hinchamiento), este resultado es similar en todas las muestras.