Propiedades del Black Oil

El petróleo, es una mezcla compleja que consiste predominantemente en hidrocarburos livianos y pesados, y además contiene compuestos no hidrocarburos tales como: azufre, nitrógeno, oxígeno, y helio como componentes menores. Las propiedades físicas y químicas de petróleos crudos varían considerablemente y son dependientes de la concentración de varios tipos de hidrocarburos y de los componentes no hidrocarburos presentes en la mezcla.

Una descripción exacta de las propiedades físicas de petróleos crudos es de considerable importancia en la solución de problemas de la ingeniería de yacimientos.

Las propiedades físicas de interés primario en el estudio de la ingeniería de petróleo incluyen:
- Gravedad específica del fluido.
- Presión de punto de burbuja.
- Relación gas-petróleo.
- Factor volumétrico de formación del petróleo.
- Factor volumétrico de formación total.
- Compresibilidad del petróleo.
- Viscosidad del petróleo.

Los datos sobre la mayor parte de estas propiedades por lo general son determinados por experimentos de laboratorio realizados sobre las muestras de fluidos de yacimientos reales.

El conocimiento de las propiedades de una respectiva muestra de petróleo, es de gran importancia para la caracterización de un yacimiento y para dar indicios del comportamiento del mismo, es por ello que para la ingeniería de yacimientos, es la herramienta fundamental para el buen funcionamiento de un yacimiento de crudo.

1.- Gravedad específica del petróleo:
La gravedad específica del petróleo crudo, es la relación entre la densidad del crudo en estudio y la densidad del agua dulce, ambas densidades tomadas a la misma presión y temperatura. Éste parámetro nos permite además conocer la densidad API del crudo a través de la siguiente relación:

2.- Presión de punto de burbuja:
La presión de punto de burbuja Pb, de un sistema de petróleo, es definida como la presión más alta, a la cual la primera burbuja de gas es liberada del petróleo, puede definirse como una presión de saturación, donde si bajamos la presión de ese valor el gas disuelto en el petróleo empezará a salir de la solución gas-petróleo.
Esta propiedad es muy importante y puede ser medida experimentalmente a través de distintas pruebas o por medio de correlaciones matemáticas.

3.- Relación gas-petróleo:
La solubilidad de gas Rs, es definida como el número de pies cúbicos estándar de gas, que se disolverá en un barril normal de petróleo cuando ambos son llevados a las condiciones de presión y temperatura prevalecientes en el yacimiento.
En la presión de saturación (la presión de punto de burbuja), todos el gas disponible es disuelto en el petróleo y la solubilidad de gas alcanza su valor máximo.
Como la presión es reducida de la presión inicial del yacimiento, por encima del punto de burbuja Pb, ningún gas se desprende del petróleo y por consiguiente la solubilidad de gas permanece constante en su valor máximo de Rsb. Debajo de la presión de punto de burbuja, el gas de solución es liberado y el valor de Rs disminuye con la presión.

4.- Factor volumétrico de formación del petróleo:
El factor volumétrico de formación del petróleo, Bo, es definido como la proporción del volumen de petróleo (más el gas en la solución) a la temperatura y presión de yacimiento y el volumen de petróleo a condiciones estándar. Bo es siempre mayor que o igual a la unidad.
El Bo, alcanza su valor máximo en el punto de burbuja, ya que alcanza la máxima cantidad de gas que puede disolverse en el petróleo. A condiciones normales el Bo, se aproxima a la unidad.

5.- Factor volumétrico de formación total:
Es el volumen que ocupa un barril fiscal o normal de petróleo junto con su volumen de gas disuelto a cualquier presión y temperatura de yacimiento. También es llamado factor volumétrico de formación de dos fases.

6.- Compresibilidad del petróleo:
La compresibilidad isotérmica del petróleo, son los cambio fraccionales en el volumen de crudo cuando se aplica un diferencial de presión a temperatura constante.

Para presiones sobre la presión de burbuja:

Para presiones bajo la presión de burbuja:

7.- Viscosidad del petróleo:
Es una medida de la resistencia de un fluido a fluir. Es afectada por la presión y la temperatura.
A medida que se aumenta la temperatura la viscosidad del crudo disminuye, al igual una caída de presión causa un decrecimiento en la viscosidad.

Bibliografía:

- Laminas de estudio de yacimientos I del profesor Gustavo Prato.

- Laminas de estudio de yacimientos II del profesor Ángel Da Silva.