18: Propiedades del Gas Natural y Condensados I
- Page ID
- 81661
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
Objetivos de aprendizaje
- Objetivo del módulo: Destacar las importantes propiedades utilizadas para caracterizar los sistemas de gas natural y condensado.
- Objetivo del módulo: Presentar los modelos más populares para estimar las propiedades de los sistemas de gas natural y condensado.
Las propiedades de los fluidos se utilizan para caracterizar la condición de un fluido en un estado dado. Una estimación confiable y descripción de las propiedades de las mezclas de hidrocarburos es fundamental en el análisis y diseño de petróleo e ingeniería natural. Las propiedades de los fluidos no son independientes, así como la presión, la temperatura y el volumen no son independientes entre sí. Las ecuaciones de Estado proporcionan los medios para la estimación de la relación P-V-T, y de ellas se pueden derivar muchas otras propiedades termodinámicas. Por lo general, se requieren composiciones para el cálculo de las propiedades de cada fase. Para un sistema VLE, utilizando las herramientas que hemos comentado en las conferencias anteriores, estamos listos para predecir algunas propiedades importantes tanto de las fases líquida (condensado) como de vapor (gas natural), por medio de los valores conocidos de composición de ambas fases. A continuación se discuten algunas de las más relevantes.
- 18.1: Peso molecular
- El peso molecular (MW) de cada una de las fases en un sistema VLE se calcula en función del peso molecular de los componentes individuales (MWi), siempre que se conozca tanto la composición del gas (yi) como del líquido (xi).
- 18.2: Densidad
- La densidad se define habitualmente como la cantidad de masa contenida en una unidad de volumen de fluido. La densidad es la propiedad más importante de un fluido, una vez que nos damos cuenta de que la mayoría de las otras propiedades se pueden obtener o relacionar con la densidad. Tanto el volumen específico como la densidad —que están inversamente proporcionalmente relacionados entre sí— nos cuentan la historia de lo lejos que están las moléculas en un fluido entre sí.
- 18.3: Gravedad específica
- La gravedad específica se define como la relación entre la densidad del fluido y la densidad de una sustancia de referencia, ambas definidas a la misma presión y temperatura. Estas densidades generalmente se definen en condiciones estándar (14.7 psia y 60°F). Para un condensado, petróleo o líquido, la sustancia de referencia es agua y para un gas natural, o cualquier otro gas para esta materia, la sustancia de referencia es el aire.
- 18.4: Gravedad API
- Los ingenieros de petróleo y gas natural también usan otro término de gravedad que se llama gravedad API.
- 18.5: Factores Volumétricos (Bo y Bg)
- Debido a las condiciones dramáticamente diferentes que prevalecen en el yacimiento en comparación con las condiciones en la superficie, no esperamos que 1 barril de fluido en condiciones de yacimiento pueda contener la misma cantidad de materia que 1 barril de fluido en condiciones superficiales. Se introdujeron factores volumétricos en los cálculos de petróleo y gas natural para relacionar fácilmente el volumen de fluidos que se obtienen en la superficie (tanque de almacenamiento) con el volumen que el fluido realmente ocupó en el yacimiento.
- 18.6: Compresibilidades isotérmicas
- Para los líquidos, el valor de compresibilidad isotérmica es muy pequeño porque un cambio unitario en la presión provoca un cambio muy pequeño en el volumen de un líquido. Para los gases naturales, la compresibilidad isotérmica varía significativamente con la presión.
- 18.7: Tensión superficial
- La tensión superficial es una medida de la energía libre de la superficie de los líquidos, es decir, la extensión de la energía almacenada en la superficie de los líquidos. Aunque también se le conoce como fuerza interfacial o tensión interfacial, el nombre tensión superficial se suele utilizar en sistemas donde el líquido está en contacto con el gas. Cualitativamente, se describe como la fuerza que actúa sobre la superficie de un líquido que tiende a minimizar el área de su superficie, dando como resultado líquidos que forman gotitas con forma esférica, por ejemplo.