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FACTOR DE COMPRESIBILIDAD Z EN UN RESERVORIO




Traducción del Capítulo 25 del Libro de Charles E. Webber – Manual de Exploración de Petróleo.

La ley para gases ideales es una combinación de las leyes de Charles y Boyle y se expresa como:

PV = ZNRT

Donde:

P = presión, psi
V = volumen, pies cúbicos
Z = desviación del factor de compresibilidad del gas ideal
N = libras de gas dividido por su peso molecular, se cumple para cualquier gas dado

R = 10,73 para todos los gases (R usada aquí no debe ser confundida con el factor de recubrimiento R usado en la formulas de estimación de reservas)

T = temperatura del gas, ºR (460 + ºF)

N y R son constantes que provienen de la ecuación donde se juega con el mismo gas. Lo que hace mas simple la ley de gas ideal, en primera instancia hacemos que PV=ZT. Usando los subíndices r y b que significan presión de reservorio y presión base respectivamente, la ecuación PrVr = ZrTr define al gas en las condiciones de reservorio y PbVb = ZbTb define al mismo gas a condiciones de presión base. Y como se trata del mismo gas:

Reordenando para el volumen en la superficie, pero la corrección del factor de compresibilidad dela ley de gas ideal Zb en y cerca de la presión atmosférica base es la unidad. La ecuación esta escrita como:
Esta es la forma en que la temperatura, presión y el factor de compresibilidad aparecen en las formulas volumétricas (25-5), (25-6) y (25-7) para convertirse en el volumen de gas bajo las condiciones de reservorio a un volumen con presión base de la superficie. Es sabido que los factores de compresibilidad para gases naturales de hidrocarburo livianos pueden ser correlacionados con dos propiedades hipotéticas de los gases, presión pseudoreducida y temperatura pseudoreducida.

En la figura 25-2 se muestra el valor de Z en función de las presiones y temperatura pseudoreducidas (Standing y Katz, 1942). El uso de esta correlación requiere de un método que determine la presión y temperatura pseudocrítica del gas en cuestión. Se ha encontrado que el gas natural que contiene menos de 2 o 3 % de no-hidrocarburos de los campos de todo el país se aproximan a una sola curva cuando la gravedad especifica del gas esta en función de la presión y temperatura pseudocrítica. Los condensados de gas tienen componentes mas pesados dando lugar a una curva diferente (Brown, 1948). La Asociación de Gasolina Natural de California también adapto una correlación similar (CNGA, 1948). Todas estas curvas se muestran en la figura 25-3 y permite una selección apropiada de la temperatura y presión pseudocrítica partiendo de la gravedad especifica del gas.

Figura 25-2. Factores de compresibilidad para gases naturales (M.B. Standing y D.L. Kats, Trans. AIME, 1942).


Fig. 25-3



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