TALLER DE SEMANA SANTA Leer el tema de “The oilfied water properties”, desarrollar cada punto, demostrar la metodología de cálculo, con gráficas si es necesario, y analizar la respuesta. Si el ejercicio queda bien y el análisis es satisfactorio esto representará una unidad de su parcial. Sn embargo, si tiene algunos aciertos se hará el respectivo computo y se adicionará a su nota de parcial. Éxitos

El yacimiento está produciendo agua con el crudo durante su extracción. El yacimiento está a 8500 ft bajo el mar. Las condiciones iniciales son 200 ℉ y 4516 psig. El crudo tiene una presión del punto de burbuja de 3985 psig a 200 ℉. La composición del agua producida es:Constituyente Análisis, ppmNa+ 14400Ca++ 1900Mg++ 190Fe++ 110SO4= 850Cl- 24500CO3= 0HCO3- 2000

1. Determine los TDS y convierta el análisis a mg/l2. Determine la densidad del agua3. Convierte mg/l a meq/l y realice el Diagrama de Stiff4. Estimar la presión del punto de burbuja de la salmuera a la temperatura del yacimiento5. Estime el factor de volumen de formación de la salmuera a 3985 psig y 200℉6. Estime la densidad de la salmuera a 3985 psig y 200 ℉7. Calcule la gravedad específica de la salmuera8. Estime la razón de la solución gas agua de la salmuera a 3985psig y 200 ℉9. Calcule el coeficiente de compresibilidad isotérmico de la salmuera a 5000 psia y 200 ℉10. Calcule el coeficiente de compresibilidad isotérmica de la salmuera a 2985psig y 200 ℉11. Estime la viscosidad de la salmuera a 3985 psig y 200 ℉12. Estime la resistividad de la salmuera a 3985 psig y 200 ℉13. Calcule los ° API a condiciones normalesEspero tengan una excelente semana de reflexión.

Determine los TDS y convierta el análisis a mg/l

Con los ppm del calcio y magnesio podemos darnos cuenta de la dureza del agua que estamos manejando. Durezatotal=DurezaCa+DurezaMg

Según esto tenemos que el agua de formación utilizada se puede clasificar muy dura su dureza. Se conoce que la concentración de cloruros es la medida de la salinidad del agua. Y en este caso a alta presencia de cloruros tiende a sufrir mayor corrosión porque su pH+ tiende a ser más bajo. Con estos datos tenemos que hay que hacer un gran tratamiento de aguas debido a la alta concentración de solidos disueltos, de cloruros, la conductividad en el agua de formación.

Total de solidos disueltos 43,950 1000000 ppm43,950 ppm

→100%

x

x=4,39%

Cationes ppm Aniones PpmNa+ 14,400 SO4= 850Ca++ 1,900 Cl- 24,500Mg++ 190 CO3= 0Fe++ 110 HCO3- 2,000Total de solidos disueltos PPM + 43,950

Según la gráfica anterior obtenemos que La densidad de la salmuera es ρ=64.1lb /cu ft Convierte mg/l a meq/l y realice el Diagrama de Stiff

Multiplicar ppm por la densidad de la salmuera para obtener mg/l

El peso molecular del sodio es 23g/mol, y su valencia es 1eqwt/g mol23 g/mol1eqwt / gmol

=23 g/eqwt=23mg /meq

14,774mgliter23mgmeq

=642.3meq / l

El peso molecular del calcio es 40g/mol, y su valencia es 2eqwt/g mol

¿1.026 g/cma4,39% solidos .

Cationes 5. Na+ = 14,400×1.026¿14,774mg/l6. Ca++ = 1,900×1.026 =1,949mg/l7. Mg++ = 190×1.026¿194.9mg/l8. Fe++ = 110×1.026¿112.8mg/l

Cationes Mg/l Aniones Mg/lNa+ 14,544 SO4= 858,5Ca++ 1,919 Cl- 24,745Mg++ 191.9 CO3= 0Fe++ 111.1 HCO3- 2,020

Cationes Meq/l Aniones Meq/lNa+ 642.3 SO4= 18.1Ca++ 97.45 Cl- 710.08Mg++ 16.04 CO3= 0Fe++ 4.02 HCO3- 33.63

El peso molecular del sodio es 23g/mol, y su valencia es 1eqwt/g mol23 g/mol1eqwt / gmol

=23 g/eqwt=23mg /meq

14,774mgliter23mgmeq

=642.3meq / l

El peso molecular del calcio es 40g/mol, y su valencia es 2eqwt/g mol

El peso molecular del hierro es 56g/mol, y su valencia es 2eqwt/g mol56 g/mol2eqwt / gmol

=28 g/eqwt=28mg /meq

112.8mgliter28mgmeq

=4.02meq /l

El peso molecular del sulfato es 96g/mol, y su valencia es 2eqwt/g mol96 g/mol2eqwt / gmol

=48g /eqwt=48mg /meq

872mgliter48mgmeq

=18.1meq /l

El peso molecular del cloro es 35.4g/mol, y su valencia es 1eqwt/g mol35.4 g/mol1eqwt / gmol

=35.4 g /eqwt=35.4mg /meq

25,137mgliter35.4mgmeq

=710.08meq / l

El peso molecular del carbonato es 60g/mol, y su valencia es 2eqwt/g mol60 g/mol2eqwt / gmol

=30 g/eqwt=30mg /meq

0mgliter30mgmeq

=0

El peso molecular del bicarbonato es 61g/mol, y su valencia es 1eqwt/g mol61 g/mol1eqwt / gmol

=61g /eqwt=61mg /meq

Diagrama de Stiff

Estimamos la presión en el punto de burbuja de la salmuera con la temperatura del yacimiento.

Estime el factor de volumen de formación de la salmuera a 3985 psig y 200℉

Pbof brine=3985 psig a200 ° F

Grafica de Temperatura vs el cambio de volumen a cambio de la reduccion de temperatura

Según la información obtenida en las dos graficas anteriores obtenemos ∆Vwt=0.039a200 ° F

∆Vwt=−0.0066a3985 psia y 200 ° F

Reemplazamos la información obtenida en la ecuaciónBw=(1+∆Vwp)(1+∆Vwt)

Bw=(1+0,039 ) (1−0,0066 )

Estime la densidad de la salmuera a 3985 psig y 200 ℉ρw=64.1lb /cu ft a14.7 psia y 60° F , 4.3%solidos .

Bw=1.032 resbbl /STBa3985 psia y 200 ° F

ρw= 64.1lb / ST cu ft1.032ℜs cu ft /ST cu ft

Calcule la gravedad específica de la salmueraTenemos la densidad de la salmuera sobre la densidad del agua pura que es 62.368lb/cuft para obtener la G.E de la salmuera.

¿62.11 lb /cu ft a3986 psia y200 ° F

Bw=1.032 resbbl /STBa3985 psia y 200 ° F

Gráfica de la temperatura vs cambio en volumen durante la reducción de presión

Yw= 64.1 lb /cuft62.368 lb /cuft

=1.026

Estime la razón de la solución gas agua de la salmuera a 3985psig y 200 ℉

Total de solidos disueltos, %

Solubilidad del gas natural gas en salmuera

(4,3%, 0.9)

Con las graficas anteriores obtenemos información para obtener la razón de la solución gas-agua en la salmueraRsw=16 scf /STBde agua pura a3985 psia y200 ° F

Ajustament=0.9 para4.3% de salmuera

Coeficiente de compresibilidad isotérmico de la salmuera a 5000 psia y 200 ℉Cw=2.98 x 10−6 psi g−1 paraagua puraa5000 psia y 200° F

Adjustament=0.94 a4.3wt% solidos y5000 psia

Cw=(2.98 x10−6)(0,94)

Coeficiente de compresibilidad isotérmica de la salmuera a 2985psig y 200 ℉

Cw=2.8 x 10−6 ps i−1a5000 psia y 200 ° F

Rsw=(16 ) (0.9 )=14.4 scf /STBa3985 psig y 200 ° F

Cw=3.19 x 10−6 psi g−1 paraagua pura a2985 psia y 200° F

Adjustament=0.92a 4.3wt% solidos y 2985 psia

Cw=(3.19 x10−6)(0,92) Cw=2.93 x 10−6 ps i−1a2985 psia y200 ° F

Bw=1.033 resbbl / STBa2985 psia y200 ° F

Bg=0.00096 resbbl / scf

( ∂ Rsw∂ p )T=0.003 scf /STB psi para agua puraa2985 psia

Adjustment=0.89 para4.3wt%salmuera

( ∂ Rsw∂ p )T=(0.003 ) (0.89 )=0.00267 scf /STB psi

Cw=2.93 x 10−6+( 0.000961.033 ) (0.00267 )

Estime la viscosidad de la salmuera a 3985 psig y 200 ℉La viscosidad de agua a presión atmosférica.

Cw=5.41 x10−6 psi

μw '=0,39cpa200 ° F y 4,3%wt%solidos

μw '=0,39cpa200 ° F y 4,3%wt%solidos

μw

μ w'=1.195a3985 psig

Estime la resistividad de la salmuera a 3985 psig y 200 ℉1000000 ppm

x→100%4,39%

x=43,950 pmm

A mayor total de solidos disueltos, mayor será su conductividad y se reducirá su resistividad.Calcule los ° API a condiciones normales

μw=(0.39 ) (1.195 )=0.466 cp

(200°F, 0.064 Ω.m)

(200, 0.39)

Rw=0.064Ω .m para43,950 ppm y 200 ° F

° API=( 141.5G .E )−131.5

° API=( 141.51.026 )−131.5

Al obtener los °API podemos conocer el tipo de crudo que estamos manejando en este caso.

según la anterior información nos damos cuenta que manejamos un crudo extrapesado además la temperatura del yacimiento es dada para dicho crudo( 200°F)

° API=6.41