Experimental study and calculations of the near critical behavior of a synthetic fluid in nitrogen injection

Resumen

En años recientes se ha incrementado el uso de nitrógeno como gas de inyección para recuperar fluidos de petróleo cercanos al punto crítico. El comportamiento de fases de mezclas de hidrocarburos en la región crítica presenta fenómenos complejos de gran interés cuando se trata de encarar un proyecto de recuperación con nitrógeno. Es conveniente por tanto, tener información experimental de las variables termodinámicas PVTx, muchas veces escasas para este tipo de fenómenos críticos. El presente artículo reporta las medidas experimentales del comportamiento volumétrico y de fases realizadas sobre un fluido sintético en un proceso de inyección de nitrógeno. El experimento realizado a escala de laboratorio obtuvo las variaciones de la presión de saturación, relación gas aceite, densidad y composición de la fase de hidrocarburos al inyectar nitrógeno al 10, 20, 30 y 40% molar sobre diferentes porciones volumétricas de la muestra madre. Adicionalmente se utilizaron los datos obtenidos en forma experimental para demostrar la capacidad de ajuste a modelos composicionales. Los datos suministrados representan un aporte valioso en el entendimiento de los fenómenos asociados a las regiones retrogradas y cercanamente crítica, además de su uso en el ajuste y desarrollo de modelos más elaborados como las Ecuaciones Cúbicas de Estado (EOS). Es de resaltar la importancia que representan estos datos en los procesos potenciales de inyección de nitrógeno, CO₂, y gas pobre, donde se requiere el conocimiento de las relación gas-aceite, presiones de saturación, densidades y composiciones del fluido en producción actual. La identificación de los fenómenos presentados representa una aplicación potencial al modelamiento de desplazamientos y mantenimiento de presión en el recobro mejorado al escalar los datos de laboratorio a condiciones de campo-yacimiento.