DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS PARA DISTINTAS MUESTRAS DE ACEITE

UNIVERSIDAD DE ORIENTE[pic 1][pic 2]

NÚCLEO ANZOÁTEGUI

ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS

DEPARTAMENTO DE PETRÓLEO

LABORATORIO DE YACIMIENTOS

Barcelona, enero 2017

DIRIGIDO A: Lorenzo Arditi1, Trías Laureanis2

REALIZADO POR: Enrique López3, Alexis Pérez4, Isamar Rodriguez5Yorgelys Velásquez

DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS FLUIDOS PARA DISTINTAS MUESTRAS DE ACEITE

RESUMEN

La densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. Cuando se refiere a la densidad de este en relación a un fluido patrón, se le llama gravedad especifica. En el laboratorio se utilizó el método del picnómetro que es un instrumento de medición cuyo volumen es conocido y permite conocer la densidad de cualquier fluido, el otro instrumento que se utilizó en el laboratorio fue el hidrómetro el cual es un instrumento desarrollado para el uso de medición de la densidad relativa y gravedad API. La determinación de estas propiedades es de interés para el ingeniero petrolero ya que la densidad va estrechamente relacionada con la viscosidad del fluido, mientras más viscoso y denso sea el fluido más difícil será de extraer del yacimiento.

1. OBJETIVO GENERAL

Determinar la densidad y gravedad API, del crudo y aceites de transmisión en el laboratorio.

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Adquirir conocimientos que permitan el uso correcto del picnómetro, balanza de lodos e hidrómetro.

2. Verificar el estado de calibración óptimo de los instrumentos a utilizar en el laboratorio.

3.Determinar la densidad de los fluidos mediante el uso del picnómetro y de la balanza de lodos.

4.Clasificar los diferentes fluidos estudiados por medio de sus grados API.

5. Demostrar la relación entre la densidad de un fluido y sus grados API.

3. INTRODUCCIÓN

El estudio y análisis correcto de las propiedades de los fluidos permite desarrollar una caracterización adecuada de las fuerzas que actúan dentrode un yacimiento, entre los fluidos y la roca contenedora; de sus cambios con la presión y la temperatura para determinar cómo afecta a la producción. Conocer en mayor grado estas propiedades permiten evaluar técnicas y crear modelos rentables, que permitan aprovechar en mayor grado la energía del yacimiento, y obtener los mejores valores de recuperación.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja, la Relación entre la densidad de una sustancia y la de otra, tomada como patrón, generalmente para sólidos y líquidos se emplea el agua destilada y para gases, el aire o el hidrógeno. También llamado gravedad específica. El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.

La gravedad específica es la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad de alguna sustancia de referencia, ambas son tomadas a la misma condición de presión y temperatura. En la gravedad específica del gas, la sustancia de referencia es el aire y en la gravedad específica del petróleo es el agua.

Todo yacimiento capaz de almacenar los hidrocarburos consta de diversas propiedades que determinan la vida productiva del mismo; una de las características fundamentales que el Ingeniero de Yacimientos se encarga de estudiar son todas están propiedades fundamentales para una excelente producción.

1. MARCO TEÓRICO

la caracterización petrofísica corresponde al estudio de las propiedades de la roca y los fluidos y como están interactúan entre sí; es por ello que calcular su valor permite predecir el comportamiento del yacimiento cuando se esté produciendo, saber si es rentable producirlo, determinar las reservas de manera más exacta. Calcular el valor de estas propiedades es indispensable en todo estudio de yacimiento.

Para ello, es necesario conocer porque actúa así el yacimiento. Es en el reservorio donde congenian un conjunto de fuerzas, que interactúan entre sí, hasta alcanzar el equilibrio, dichas fuerzas actúan continuamente y crea un desbalance de fuerza, generando tensiones en todas las direcciones. Dichas tensiones pueden actuar tanto entre los líquidos, como éstos y la roca.  La Tensión superficial Es la fuerza ejercida por las moléculas del líquido, por unidad de longitud de la superficie. Dicha fuerza es producto de la atracción molecular, lo que hace que las moléculas de la superficie se contraigan. Esta tensión, es la que tomamos en consideración cuando están en contacto un líquido y un gas.

Tensión interfacialEs la tensión que se genera en la superficie de contacto entre dos líquidos inmiscibles, como agua y aceite.

     La diferencia de presión en la interface entre dos fluidos inmiscibles en un tubo capilar, provocada por la fuerza que ejercen las moléculas de cada fluido en la superficie del otro, es lo que se conoce como presión capilar.

La Densidad, por su parte, es otra propiedad muy importante que todo ingeniero de petróleo debe de conocer.  Es una propiedad intensiva de los fluidos que relaciona la masa, o cantidad de materia que contiene un cuerpo, con el volumen que éste ocupa. Esta relación es la que permite que los fluidos más pesados se vayan al fondo en una mezcla. Generalmente, se define como la masa que ocupa un cuerpo por unidad de volumen. Se expresa en (Kg/m3) o Lb/gal.

Densidad relativa o gravedad específicaSe puede definir como la relación, mediante un cociente, de la densidad del hidrocarburo con la densidad de una sustancia estándar o patrón, ambas a las mismas condiciones de presión y temperatura. El valor de la densidad de la sustancia patrón se conoce y normalmente se usa agua a 60 F para el petróleo y aire.

La Densidad y la Gravedad Especifica son propias de cada sustancia,están relacionadas directamente con el volumen y este es afectado por la presión y la temperatura, estas también lo estarán, es decir, el volumen es directamente proporcional a la temperatura, e inversamente proporcional a la presión, por tanto, la densidad varía según el caso. De acuerdo a esto es necesario decir la temperatura la cual se trabaja.

Un hidrómetro es un instrumento de medición. El prefijo hidro quiere decir agua, por lo que ya sabemos que este artilugio mide algo relacionado con el agua o con algún otro líquido. Exactamente, el hidrómetro sirve para conocer el nivel de densidad de un líquido en relación con el nivel de densidad del agua.

Como regla general, la densidad de un líquido varía en función de la presión, la temperatura y la concentración de dicho componente líquido. Hay que tener en cuenta que la densidad de los elementos depende de su masa y de su volumen. Como instrumento que mide la densidad, el hidrómetro es un tipo de densímetro

Obtener el valor de la densidad en el laboratorio es una de las propiedades más sencillas y con resultados exactos.

Métodos de laboratorio Para la densidad y la gravedad especifica:

Por el método geométrico: Este método consiste en pasar el sólido (ws) y medir sus dimensiones. Si se trata de un paralelepípedo, el volumen corresponde al producto: V=a x b x c, b y c corresponden a las dimensiones. Si el objeto es esferico V=πr2h, siendo r el radio y h la altura. Luego se utiliza la definición de densidad para obtener su valor

Determinación de la densidad por el método de la probeta: Consiste en sumergir con cuidado y completamente un sólido en una probeta que contiene un volumen exacto de agua, luego se lee el volumen final y el volumen del solido corresponde a la diferencia V= vf-vo. Con los datos obtenidos se puede determinar la densidad, igual dividiendo entre la masa del sólido. Este método es usado como complemento del anterior pues permite conocer la densidad de objetos de volúmenes irregulares.

Determinación de la. densidad por el principio de Arquímedes: Consiste en pesar un vaso de precipitado parcialmente lleno de agua, luego se ata un sólido con un hilo delgado y se suspende en el beaker con agua. La cuerda sostiene el peso del sólido, pero no anula el empuje, de tal manera que el peso es igual al peso del recipiente con agua más el empuje.

Picnómetro o botella de gravedad específica: Es un frasco con un cierre sellado, de vidrio con un tapón con un finísimo capilar, de tal manera que un volumen puede obtenerse con gran precisión. Eso permite determinar la densidad de un fluido, en referencia a un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio, usando el principio de Arquímedes.

          Al conocer el valor de la densidad de una sustancia se puede determinar de manera directa la densidad relativa, al dividirlo entre la densidad de la sustancia patrón cuya densidad se maneja en el laboratorio

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