¡Descarga Propiedades de los fluidos petroleros y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Mecánica de Fluidos solo en Docsity!
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
UNIVERSIDAD VASCONCELOS DE TABASCO
INGENIERIA PETROLERA
MODULO:
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS PETROLERAS
PROYECTO:
“UNIDAD V: CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO
DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL
UNIDAD VI: OTROS TIPOS DE FLUIDOS EN LA INDUSTRIA”
ALUMNO:
LUIS ENRIQUE BORREGO FIGUEROA
COMALCALCO, TABASCO 29 OCTUBRE DE 2020
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
UNIDAD 5
CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS
Y COMPOSICIÓN MINERAL.
DEFINISIONES
Los yacimientos minerales son entidades que presentan grandes variaciones en su forma, tamaño, contenido mineral, valor económico y origen. En consecuencia, es difícil que encajen todos estos factores en casilleros propios y, según sea el factor predominante, será el tipo de clasificación empleada. En la sistematización de los yacimientos, han predominado las clasificaciones por forma y sustancia , las genéticas y últimamente las de tipos de yacimientos. Las clasificaciones por forma y sustancia son las más sencillas, presentan interés para el minero y para el geólogo que calcula las reservas minerales de los yacimientos. Son bastante simples y no abarcan todos los conocimientos sobre los yacimientos. Una clasificación basándose en este concepto sería:
- Yacimientos regulares : capas (carbón) y filones (fisuras, estratos, contacto, lenticulares).
- Yacimientos irregulares : stocks (masas irregulares con limites definidos) e impregnaciones (masas irregulares con limites indefinidos). Otra clasificación utilitaria sería:
- Minerales de construcción : caliza, arcilla, arena, asfalto y yeso.
- Combustibles : carbón, petróleo, gas natural.
- Abrasivos : corindón, granate.
- Fertilizantes : sales de potasio, fosfatos.
- Piedras preciosas : diamante, zircón, ópalo, berilo.
- Menas metálicas ferrosas : magnetita, hematita.
- Menas metálicas no ferrosas : oro, plata, cobre, plomo, zinc.
- Materiales industriales : grafito, barita, borax, asbesto, azufre, fluorita.
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL” Hidrotermales (barita, fluor- ita, pirita, calcopirita, blenda, galena, cobres grises, argen- tita, platas rojas , cinabrio plata, oro, etc.) Plutonogénicos Vulcanogénicos Amagmatogénicos (teletermales o estratiformes) Sulfuros Masivos Vulcanogénicos marinos (Pb-Zn-Cu) Metasomáticos Vulcano-sedimentarios Combinados EXÓGENA Intemperismo In situ Infiltrados Placer (oro, plata, platino, diamante, rubí, zafiro, casite- rita, ilmenita, rutilo, mona- cita, granate entre otros) Eluviales Deluviales Proluviales Aluviales Laterales Glaciares Sedimentarios Mecánicos Químicos (sales, yeso) Bioquímicos (carbón, fosforitas) Vulcanogénicos METAMORFOGÉNICA Metamorfizados (grafito, asbesto) Metamorfizados regionales Metamorfizados de contacto
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS
Podemos clasificar los diferentes tipos de yacimientos de petróleo del siguiente modo: Yacimientos de petróleo (gas disuelto): La temperatura del yacimiento es inferior a la temperatura critica. Si la presión del yacimiento es superior a la de saturación, inicialmente el yacimiento es monofásico. Si el yacimiento es saturado puede existir un gas-cap. Yacimientos de gas sin condensación retrógrada: La temperatura del yacimiento es superior a la temperatura critica de condensación. La mayor parte de estos gases dan condensados en las condiciones de superficie: se les denomina gases húmedos Yacimientos de gas con condensación retrógrada: La temperatura del yacimiento está comprendida entre la crítica y la crítica de condensación. Normalmente la presión inicial es muy próxima a la presión de rocío lo que provoca muy rápidamente una condensación de hidrocarburos en el yacimiento.
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL” aumenta con la profundidad de sepultamiento de la roca y el gradiente térmico de la cuenca, el calor convierte la materia orgánica en kerógeno. Éste se convierte a su vez en bitumen que, a cierta temperatura, libera los compuestos del petróleo.
YACIMIENTOS DE SAL, ANHIDRITA Y YESO
La anhidrita aparece de la misma forma que el yeso y está con frecuencia asociada a este mineral, aunque no sea tan corriente como él. Se haya en capas, asociada a depósitos de sal en la cúspide rocosa de los domos salinos y en calizas. También aparece en algunas cavidades amigdaloideas del basalto. Entre las localidades importantes se encuentran: Wieliczka. Polonia: Aussee. Estiria y Hall, cerca de Innsbruck. Tirol. Austria: y Bex. Suiza. En los Estados Unidos se encuentran en Lockport, Nueva York; West Paterson, Nueva Jersey; Nuevo México y Texas. Se da en grandes capas en Nueva Escocia. En España, la encontramos en Cabezón de la Sal y Cardona. La anhidrita es un mineral común, y los yacimientos de anhidrita están repartidos por todo el mundo, aunque los ejemplares bien cristalizados son raros. Son mundialmente conocidos los procedentes de la mina de Naica, en Saucillo, Chihuahua (México), que se encontraron principalmente en las décadas de 1979 y 1980 y fueron considerados entre los mejores del mundo.
YACIMIENTOS DE ROCAS ÍGNEAS Y METAMÓRFICAS
Yacimientos`-Las rocas ígneas poseen otra característica en común con las rocas yacimiento sedimentarias, pueden tener porosidad primaria y a veces desarrollar porosidad secundaria. Pero, a diferencia de las rocas sedimentarias, las rocas ígneas pierden su porosidad muy lentamente con la compactación. La porosidad primaria puede ser intergranular o vesicular, un tipo de porosidad que resulta de la presencia de vesículas, o burbujas de gas en la s rocas ígneas. Las porosidades en los basaltos y las andesitas vesiculares pueden alcanzar el 50%. La porosidad secundaria es importante para muchos yacimientos volc)nicos y a veces constituye el único tipo de porosidad presente. Puede resultar de los procesos de alteración hidrotermica, fracturamiento y metamorfismo de et apa tardía/ el metamorfismo que tiene lugar en las etapas tardías de la actividad ígnea que altera los minerales formados previamente. Los filones y los lacolitos pueden convertirse en yacimientos, especialmente cuando penetran rocas generadoras. M pueden fracturarse cuando se enfrían, generando porosidad, permeabilidad y trayectos para la migración Los yacimientos metamórficos se forman cuando los depósitos minerales, sometidos a presiones y temperaturas elevadas, experimentan una serie de transformaciones.
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL” Los yacimientos mas importantes se producen cuando un magma asciende hacia zonas superficiales y origina un fuerte aumento de la temperatura. TIPOS DE METAMORFISMO: Dinamometamorfismo, metamorfismo térmico o de contacto, metamorfismo regional o dinamotérmico (metamorfismo general). METAMORFISMO DE CONTACTO: también conocido como metamorfismo térmico, ocurre cuando la transformación de las rocas se debe principalmente a las altas temperaturas a las que se ven sometidas.
YACIMIENTOS DE GAS
Si ubicamos en un diagrama de fases Presión vs. Temperatura, y ubicamos la temperatura del yacimiento y se encuentra por encima de la temperatura crítica del sistema de hidrocarburos, el yacimiento se clasifica como un yacimiento de gas natural. De acuerdo del diagrama de fases y las condiciones predominantes del yacimiento, el gas natural se clasifica en tres categorías, según Tarek Ahmed: YACIMIENTO DE GAS SECO En este tipo de yacimientos la mezcla de hidrocarburos existe en fase gaseosa tanto en el yacimiento como en las instalaciones superficiales. El único líquido que podría existir en el yacimientos sería el agua. En la figura 3 se muestra el diagrama de fases de un yacimiento de gas seco, y se puede observar que en el punto A a condiciones de presión y temperatura en el yacimiento, se encuentra en la fase gaseosa. Conforme la presión y temperatura hacen su trayectoria (línea vertical punteada) a la superficie (punto B) sigue manteniéndose en fase gaseosa, pasando por el separador en esta misma fase.
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
YACIMIENTO DE ACUERDO AL DIAGRAMA DE FASES
Tendremos dos tipos de yacimientos de acuerdo al diagrama de fases, yacimiento de gas y yacimiento de petroleo. Yacimiento de gas: Ø Gas seco Ø Gas humedo Ø Gas condensado Yacimiento de petroleo: Ø Petroleo de alta volatilidad Ø Petroleo de baja volatilidad o petroleo negro
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
GAS SECO
Tendremos un yacimiento de gas seco si: Ø Tyac>Tcdt Ø La mezcla se mantiene en la fase gaseosa en el yacimiento y en superficie Ø El gas es mayoritariamente metano (CH4) Ø Solo se puede obtener liquido por proceso criogenico (T<0ºF)
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
GAS CONDENSADO
Tendremos un yacimiento de gas condensado si: Ø Tc <> Ø La mezcla se mantiene en la fase gaseosa o en el punto de rocio a las condiciones iniciales de yacimiento Ø El gas presenta condensacion retrograda durante el agotamiento isotermicode la presion Ø El liquido producido es incoloro-amarillo y de ºAPI 60- 40 Ø La relacion gas petroleo se encuentra entre 5000-100000PCN/BN
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
PETROLEO DE ALTA VOLATILIDAD
Tendremos un yacimiento de petroleo de alta volatilidad si: Ø Tyac es ligeramente mayor a Tc Ø La mezcla a condiciones iniciales se encuentra en estado liquido cerca del punto critico Ø El equilibrio en fase de estos yacimientos es precario, sufren de un gran encogimiento del crudo cuando la presion del yacimiento cae por debajo de la presion de burbujeo Ø El liquido producido tiene las siguientes caracteristicas:
- Color amrillo oscuro a negro
- ºAPI>
- Relacion gas-petroleo 2000-5000 PCN/BN
- La relacion gas petroleo se encuentra entre 5000-100000 PCN/BN
- Bo>1.5 BY/BN
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
UNIDAD 6
OTROS TIPOS DE FLUIDOS EN LA INDUSTRIA.
FLUIDOS DE PERFORACION
El fluido de perforación o lodo como comúnmente se le llama, puede ser cualquier sustancia o mezcla de sustancias con características físicas y químicas apropiadas, como por ejemplo: aire o gas, agua, petróleo o combinaciones de agua y aceite con determinado porcentaje de sólidos. El fluido no debe ser tóxico, corrosivo, ni inflamable, pero sí inerte a las contaminaciones de sales solubles o minerales y estable a las altas temperaturas. Además, debe mantener sus propiedades según las exigencias de las operaciones, debe ser inmune al desarrollo de bacterias.
DISTINTOS TIPOS DE FLUIDOS
Existen tres tipos principales de Fluido de Perforación (Drilling Fluid / Mud), según la formulación del fluido base. Líquidos (A base de Agua o de Aceite) Lodos Base Agua Los tipos principales sistemas de lodos base agua, son:
- No-Dispersos
- Dispersos
- Calados ó Cálcicos
- Polímeros
- Bajos en Sólidos
- Salinos (Saturados en Sal) Lodos Base Aceite Los tipos principales de lodos base aceite, son:
- Base Diesel
- Emulsión Inversa
- Base Aceite (100% Aceite)
- Sintéticos
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL” Aireados (Mezcla Gas-Líquido) Utilizado para perforar formaciones susceptibles a pérdidas de circulación, en donde se emplea la técnica de Bajo Balance (UnderBalance Technique). Aire / Gas Utilizado para perforar formaciones duras y secas o para combatir pérdidas de circulación. Rara vez se utiliza costa afuera, con la excepción de pozos de bajo balance o en perforación con tubería flexible o de producción.
FLUÍDO DE PERFORACIÓN A BASE DE AGUA:
El agua es uno de los mejores líquidos básicos para perforar, por su abundancia y bajo costo. Sin embargo, el agua debe ser de buena calidad ya que las sales disueltas que pueda tener, como calcio, magnesio, cloruros, tienden a disminuir las buenas propiedades requeridas. Por esto es aconsejable disponer de análisis químicos de las aguas que se escojan para preparar el fluido de perforación. El fluido de perforación más común está compuesto de agua y sustancia coloidal. Durante la perforación puede darse la oportunidad de que el contenido coloidal de ciertos estratos sirva para hacer el fluido pero hay estratos tan carentes de material coloidal que su contribución es nula. Por tanto es preferible utilizar bentonita preparada con fines comerciales como la mejor fuente del componente coloidal del fluido. La bentonita es un material de origen volcánico, compuesto de sílice y alúmina pulverizada y debidamente acondicionada, se hincha al mojarse y su volumen se multiplica. El fluido bentonítico resultante es muy favorable para la formación del revoque sobre la pared del hoyo. Sin embargo, a este tipo de fluido hay que agregarle un material pesado, como la baritina (preparada del sulfato de bario), para que la presión que ejerza contra los estratos domine las presiones subterráneas que se estiman encontrar durante la perforación. Para mantener las características deseadas de este tipo de fluido como son: viscosidad, gelatinización inicial y final, pérdida por filtración, pH y contenido de sólidos, se recurre a la utilización de sustancias químicas como quebracho, soda cáustica, silicatos y arseniatos.
Fluído de perforación a base de petróleo:
Para ciertos casos de perforación, terminación o reacondicionamiento de pozos se emplean fluidos a base de petróleo o de derivados del petróleo. En ocasiones se ha usado crudo liviano, pero la gran mayoría de las veces se emplea diesel u otro tipo de destilado pesado al cual hay que agregarle negrohumo o asfalto para impartirle consistencia y poder mantener en suspensión el material pesante y controlar otras características. Generalmente, este tipo de fluido contiene un pequeño porcentaje de agua que forma parte de la emulsión, que se mantiene con la adición de soda cáustica, cal cáustica u otro ácido orgánico. La composición del fluido puede controlarse para mantener sus características, así sea básicamente petróleo o emulsión, petróleo/ agua o
UNIDAD V “CLASIFICACIÓN DE YACIMIENTOS PETROLEROS DE ACUERDO AL TIPO DE FLUIDOS Y COMPOSICIÓN MINERAL”
FILTRADO.
También conocido como pérdida de agua, es la cantidad de agua proveniente del lodo que se filtra hacia la formación en las formaciones permeables, y que debe mantenerse lo más bajo posible para tener una buena estabilidad del agujero y evitar daños a la formación.
ENJARRE.
Es una capa o película delgada de lodo que se forma en las paredes del agujero. Se presenta principalmente en aquellas formaciones permeables; el espesor de la capa puede variar de 1 a 4 mm.
POTENCIAL DE HIDRÓGENO (PH).
Es el grado de acidez o de alcalinidad en el lodo. Se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones o cationes de hidrógeno [H+ ], y es una medida que se usa para describir el carácter ácido o básico relativo a una solución (lodo)
CLORUROS.
Los cloruros son compuestos que llevan un átomo de cloro en estado de oxidación formal - 1, y se pueden obtener por la reacción de una base (óxido. hidróxido, carbonato, etc.), y del ácido clorhídrico. La concentración de cloruros es de suma importancia en los lodos de perforación, ya que al incrementarse su salinidad, la solubilidad de las sales y aditivos generalmente aumenta provocando reacciones químicas tales como la precipitación.
