PRODUÇÃO DE ÓLEO E GÁS

AULA: 1

TIPOS DE RESERVATÓRIOS -

PVT

PROF: PAULO JORGE

PETROLEO• Mistura de Hidrocarbonetos

– Parafinas

– Naftenicos

– Aromáticos

• Estado Físico (ou fase): Depende da composição, da pressão e temperatura

• O comportamento das fases é um aspecto muito importante para entendimento do comportamento dos reservatórios de petróleo.

• No reservatório contém gás dissolvido

PETROLEO

Reservatório Extração Superfície

•ALTERAÇÕES DAS CONDIÇÕES DE PRESSÃO E TEMPERATURA

•MUDANÇAS CONTINUA S DE FASES

DIAGRAMA DE FASES

• SUBSTANCIA PURA

DIAGRAMA DE FASES

• Cada mistura possuí o seu próprio diagrama de fases

DIAGRAMA DE FASES

• BINÁRIO (DOIS COMPONENTES)

DIAGRAMA DE FASES

• DIAGRAMA TERNÁRIO (TRES COMPONENTES)

Componentes são divididos em:•Leves•Intermediários•Pesados

Utilizados avaliação de processos onde ocorre deslocamento bifásicomiscível, com transferência de massa entre fases.

Neste caso a pressão e temperatura são constantes e a composição tem variações ao longo do processo

DIAGRAMA TERNÁRIO

COMPORTAMENTO DE FASES

COMPORTAMENTO DE FASES

• TR1 < TC < TR2 , onde R1 = ÓLEO e R2 = GÁS

COMPORTAMENTO DE FASES

• SUBSTANCIA PURA

COMPORTAMENTO DE FASES• SISTEMA BINÁRIO

COMPORTAMENTO DE FASES

• DIAGRAMA DE FASES 10% ETANO – 90% N-HEPTANO

• DIAGRAMA DE VÁRIOS BINÁRIOS

COMPORTAMENTO DE FASES

COMPORTAMENTO DE FASES

TIPOS DE RESERVATÓRIOS

• QUANTO AO ESTADO FÍSICO

– Líquido

– Gasoso

– Mistura de duas fases

• QUANTO AO FLUÍDO

– Reservatório de óleo

– Reservatório de gás

• Observando a temperatura crítica da mistura

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO

• De acordo com a posição que ocupa no diagrama de fase pode ser:– Óleo saturado, quando encontra-se exatamente em

cima dos pontos de bolha.

– Óleo sub-saturado, quando a mistura está sujeita a uma pressão maior que a pressão de bolha

• Quando começa a produção, tanto o fluído extraído quanto o que permanece na formação sofrem alterações devido às mudanças das condições às quais estão submetidos.

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO

RESERVATÓRIOS DE ÓLEO

• CLASSIFICAÇÃO

�Baixa contração

�Alta contração

�Óleo normal

�Óleo quase crítico

Baixa e alta contração

• Em função da mudança na mistura das condições de reservatório para superfície, há uma liberação de gás (FRAÇÕES LEVES) que se encontrava dissolvido, ocorrendo a redução do volume do líquido.

• DIVISÃO– Liberação de grandes percentuais: ALTA

– Liberação de pequenos percentuais: BAIXA

• SÃO CHAMADOS DE ÓLEOS VOLATÉIS

DIAGRAMA BAIXA CONTRAÇÃO

RESERVATÓRIO BAIXA COTRAÇÃO

DIAGRAMA ALTA CONTRAÇÃO

RESERVATÓRIO ALTA COTRAÇÃO

RESERVATÓRIO ÓLEO VOLÁTIL

• Características: – Mais leves do que o óleo comum (36 a 50 °API)

– Alto grau de encolhimento

– Cor clara

– Reduzida viscosidade

• Os métodos convencionais de modelagem (simulação e balanço de materiais) não são adequados para representar esses óleos já que o gás produzido é bastante rico e libera grandes volumes de condensado no separador

• Necessita ser estudado através de simuladores composicionais

ÓLEO NORMAL OU QUASE CRÍTICO

• ÓLEO NORMAL– Não se classifica nem como alta contração nem como

baixa contração;

– Chamados de “BLACK-OIL”

• ÓLEO QUASE CRÍTICO– São submetidos a condições muito próximas do

ponto crítico, liberando grandes quantidades de gás para pequenas quedas de pressão, logo abaixo da pressão de bolha, resultando grandes encolhimentos.

– Comportamento similar ao de alta contração

RESERVATÓRIO DE ÓLEO TIPO BLACK-OIL

� Abrange a maior parte dos tipos de óleos (óleo comum)

� Pequeno grau de encolhimento (Boi inferior a 2.0 m3/m3)

� Densidade menor que 45 °API,

� Razão gás-óleo inicial (Rsi) inferior a 400 m3/m3

� Em simulação de reservatórios chama-se de modelagem black-oil aquela em que pode ser assumida uma composição constante para o óleo durante toda a sua vida produtiva.

� Assume-se para o óleo uma massa específica (ρ) constante. O fluido resultante vai se tornando mais pesado a medida em que o gás vai saindo de solução.

COMPORTAMENTO DE FASES –BLACK OIL

RESERVATÓRIOS DE GÁS

• Jazida de petróleo que contém uma mistura de hidrocarbonetos em estado gasoso nas condições de reservatório

• CLASSIFICAÇÃO– Gás seco

– Gás úmido

– Gás retrógrado

• Essa classificação depende do comportamento do fluído quando a variação de pressão durante a exploração (reservatório e superfície)

RESERVATÓRIO GÁS SECO

• Não há formação de líquido em condições de reservatório, nem em condições do separador;

• Todas as situações de P, T encontram-se fora do envelope de fases;

• Modelagem simplificada usando equação do gás real.

GÁS SECO

RESERVATÓRIO GÁS ÚMIDO

• Não há formação de líquido em condições de reservatórios, mas há formação de líquido em condições do separador;

• Nas condições iniciais de P, T do reservatório o gás encontra-se a direita do envelope de fases e mantém-se assim até o ponto de abandono;

• O ponto de P, T do separador, no entanto, encontra-se dentro do envelope;

• Também são chamados de gás condensado.

GÁS ÚMIDO

RESERVATÓRIO GÁS RETRÓGRADO

• Fenômeno que ocorre em reservatórios de gás cuja temperatura situa-se entre a temperatura crítica e a cricondenterma.

• A medida que o fluído vai sendo extraído a pressão é reduzida, a uma temperatura constante, ocorre a condensação, quando o esperado seria a vaporização.

RESERVATÓRIO GÁS RETROGRADO

• O diagrama de fases é menor do que o de um óleo e o ponto crítico é deslocado para a esquerda do envelope;

• Inicialmente o gás retrógrado apresenta-se como totalmente gás no reservatório. A medida que a pressão vai sendo reduzida, líquido vai se formando e sendo depositado no reservatório;

• Normalmente este líquido não irá escoar e, portanto, não será produzido;

• Sua deposição, no entanto, acarreta problemas para a produção já que o aparecimento de uma saturação de líquido em reservatório diminui o escoamento relativo do gás.

GÁS RETRÓGRADO

RESERVATÓRIOS ÓLEO E GÁS

• Parte da mistura de hidrocarbonetos se encontra na fase líquida e o restante em fase gasosa;

• As duas fases inicialmente encontram-se em equilíbrio entre si;

• Neste caso o reservatório pode ser classificado tanto como reservatório de óleo como reservatório de gás;

• Chamado de reservatório de óleo com capa de gás.

RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO• Classificados pela razão Gás / Líquido de

produção (RGL), que é o quociente da divisão da vazão instantânea de gás pela vazão instantânea de óleo, ambas em condições padrão:

• ÓLEO– RGL < 900 m3 std/m3 std:

• GÁS CONDENSADO– 900 m3 std/m3 std < RGL < 18 000 m3 std/m3 std

• GÁS SECO– RGL > 18 000 m3 std/m3 std

RESERVATÓRIO DE PETRÓLEO

Propriedades dos Fluídos

Propriedades dos Fluidos

Propriedades dos Fluidos