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EJERCICIOS DE POROSIDAD
volumen del poro 1.-Determinar el volumen total de la muestra de núcleo y el volumen inefectivo. La porosidad de la muestra de núcleo se ha calculado en 28 por ciento (porosidad total). De la porosidad total un 30 por ciento es porosidad inefectiva y un 70 por ciento es porosidad efectiva. La muestra tiene forma cilíndrica y tiene un largo de 5 cm. De la prueba de Boyle se tiene los siguientes datos P1 V1=P2 V2 Volúmenes y presiones V1
Mediciones
unidades
82
cm3
V2
192
cm3
P1
55
psi
P2
23,5
psi
Solución:
∅ = VVT V = V V V = 192 82 = 110cm 28 ∗ 70 = 19,6% ∅eev = 28 100 28 ∗ 30 = 8,4% ∅neev = 28 100 = , = ∅, = , V = V,eevo + V,neevo ∅neev = V,neevo VT , = ∗ ∅ = ,∗, = ,
1 AUXILIAR: Olivera Olivera Arancibia Gonzalo
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2.-Determinar la porosidad total y efectiva de una muestra de núcleo cilíndrico con un diámetro de 5cm y una altura de 14cm. La muestra es pesada y se registra un peso de 5,6N. Luego, la muestra es desagregada y vuelve a ser pesada y se registra un peso de 5,1N. La muestra antes de ser limpiada y secada contenía petróleo crudo con un grado API igual a 45º. La muestra de núcleo es arenisca con una densidad de 2,66gr/cm3 Solución:
π ∗ D π ∗ 5 V = 4 ∗ h = 4 ∗ 14 = 274,889cm kgm 1000g ∗ 100 cm 5,1 ∗ s cm 1 kg g 1 m = 195,443cm V = gW∗ = ρo 981 s ∗2.66 cm 195,443 = 0,289 ∅ = V VV = 274,889 274,889 ∅ol = 28,9% Wludo = Woo nee. = 5,6N5,1N = 0.5N ºAPI=45
(ρg)o = 141,5 → (ρg)o = 141,5 ∗ 0,433 = 0,347 psi (ρg)w 131,5+API 131,5+45 ft
1ft = 7849,346 N ∗ 1 m = 0,007849 N (ρg)o = 0,347 psift ∗ 6894,757Pa ∗ 1 psi 0,3048m m 10E6cm cm ludo = 0,5 = 63,702cm Voo nee. = W(ρg) o 0,007849 ∅neev = VooVnee = 63,702 274,889 = 0,232 ∅neev = 23,2% ∅eev = ∅ol ∅neev = 28,923,2 = 5,7%
2 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
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3.-Una muestra limpia y seca pesaba 20 gms. Esta muestra estaba saturada en agua de densidad 1.0gm / cc y luego volvieron a pesar en el aire, lo que resulta en un aumento de peso de 22.5 gms. La muestra saturada se sumergió en agua de la misma densidad y posteriormente se pesó 12,6gms. ¿Cuál es el volumen total de la muestra? Solución
Peso de la muestra limpia y seca: Wseco = 20 gms. Peso de la muestra saturada en el aire: Wsat = 22.5 gms Peso de la muestra saturada, inmerso en agua: Wsume = 12.6 gms. Peso del agua desplazada: Wdesp = 22.5 - 12.6 = 9.9 gms. Calcule el volumen total: ol = de / de = 9.9 / 1.0 = 9.9 cc.
V
W
ρ
4.-Calcular la porosidad y la densidad de una muestra de núcleo cuando se dispone de la siguiente información.
Peso seco de la muestra=427.3gr =Wseco Peso de la muestra cuando se satura con agua =448.6gr=Wsat Densidad del agua=1gr/cm3 Peso de la muestra saturada con agua sumergida en agua=269,6gr=Wsum Solución:
V = mρ umeo V = 448.6 1 427.3 = 21.3cm V = mρ umu V = 448.6 1 269.6 = 179cm ∅ = VV = 21.3 179 = 0.119∗100 = 11.9% Otra forma de solución:
448.6 427.3 = 0.119∗100 = 11.9% ∅ = mm mmeo = u 448.6269.6 Calculo de la densidad de la matriz
ρ = mV 3 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
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Vmatriz = Vol Voo = 179 21.3 = 157.7cm = 427.3 = 2.71 gr ρ = mV 157.7 cm 5.-Un yacimiento volumétrico de gas natural con un OGIP=348,85MMSCF, el volumen de la parte solida del yacimiento es de 243.345E4m 3. La presión del yacimiento es de 4500 Psia y temperatura de 540ºR, la composición del gas natural se muestra en la siguiente tabla y la saturación de agua es de 23%. Determinar la viscosidad del gas natural y la porosidad del yacimiento. Componente Porcentaje molar % (n) C1 86,9 C2 4,5 C3 3,1 i-C4 2 n-C4 1,1 n-C5 0,5 CO2 1,3 N2 0,6 Solución: Componente C1
fracción molar 0.869
C2 C3
M
Tc (ºR)
Pc (Psia)
16.04
343.08
667.196
0.045
30.07
549.72
708.345
0.031
44.1
665.64
615.760
0.02
58.12
734.58
529.054
n-C4
0.011
58.12
765.36
551.098
n-C5
0.005
72.15
845.28
489.375
CO2
0.013
44.01
547.56
1069.865
N2
0.006
28.01
227.16
492.314
i-C4
M*n 13.939 1.353 1.367 1.162 0.639 0.361 0.572 0.168
Tc*n 298.137 24.737 20.635 14.692 8.419 4.226 7.118 1.363
Pc*n 579.793 31.876 19.089 10.581 6.062 2.447 13.908 2.954
4 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
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= ∑( ∗) = 19.562 = ( ∗ ) = 379.327º = 6.750 = = .
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= ∑( ∗ ) = 666.710 = 1.424 = = .
Calculo del factor de compresibilidad Z Método de Hall y Yarborough
= 0.946
Calculo de la densidad del gas natural
∗ = ∗. = 22.860 = ∗∗ .∗.∗. Calculo de la viscosidad del gas natural Método de Lee Gonzales
X=5.522 Y=1.296 K=75.350
) = 10− (62.4 . (9.4+0.02∗ ) ∗ = 209+19∗ + = 3.5 + 986 +0.01∗ = 2.4 0.2 ∗
= .
Calculo de la porosidad del reservorio Calculo del factor volumétrico.
] = 0.005035 ∗ = 0.005035 0.946∗540 = 0.00572[ 4500 OGIP=348.85E6 SCF*0.00572
=1995.422E3bbl= Vgas
Vmatriz=243.345E4m3= 15305940.0193bbl Sw=23% Vt=Vmatriz + Vfluido Ecuación (1) Vfluido=Vgas +Vagua Ecuación (2) Sw=Vagua/Vfluido Ecuación (3)
− ∅ = =
Ecuación (4)
Solucionando las ecuaciones. Vt=17897397.1622bbl 0.1448*100=14.48%
∅=
5 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
Ing. PETROLEO Y GAS 6.-Determinar
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la porosidad de un cubo que está compuesto por esferas de radio R de mismo
tamaño como se muestra en la figura
Solución:
∗ ∗ Volumen de la matriz=8 ∗ ∗ ∗ = 33.51 Volumen de la esfera=
Volumen total= (4*R)3
33.51 ∗ 64∗ ∅ = = = 0.4764 64∗ ∅ = 0.4764∗100 = 47.64% 7.- Un núcleo de carbonato (3 pulgadas por 6 pulgadas, 695 cm 3) es colocado en la celda dos. Cada uno de las celdas tiene un volumen de 1000 cm 3. La celda uno tiene una presión de 50.0 psig. Las celdas están conectadas como se muestra en las figuras, la válvula es abierta y se registra una presión resultante es 28.1 psig. Calcule la porosidad del núcleo que sometida a una expansión de gas (ley de Bolyle).
Solución P1V1= P2V2 V1= 1000cm
3
P1= 50 psig + 14.7 psia = 64.7 psia P2= 28.1 psig + 14.7 = 42.8 psia
cm3 V2 = 64.7 psia∗1000 42.8 psia V2= 1511,682cm 3 Vceldas =Vcelda 1+Vcelda2=2000cm3 6 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
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Vm = Vceldas - V2 Vm= 2000cm 3 – 1511,682cm 3 = 488,318cm 3
, ∅ = = = , = ,% 8.- En la figura se muestra un esquema de cómo están acumulados los fluidos en el reservorio. Usted tiene como tarea determinar la saturación de agua y petróleo crudo. Las dimensiones de la muestra son: 150 mm, 274 mm y 300 mm. La porosidad de la muestra es de 25 por ciento. En la muestra se realizó un experimento inyectando mercurio para desplazar el petróleo crudo acumulado en los poros. Durante la prueba se removió un trece por ciento de petróleo crudo de la muestra mediante la inyección de 240,435 cm 3 de mercurio.
(Asuma que solo se remueve el petróleo crudo de la muestra y el agua en su totalidad permanece en la muestra.)
SOLUCIÓN
∅ = 25% Sw =?
So =? VT = 150 ∗ 274 ∗ 300 = 12.33MMmm = 12330cm V = 12330∗0.25 = 3082.5cm 240.435 = Vo 2 40.435∗ 100 → V = o 13% 100% 13 = 1849.5cm OOIP = VT ∗ ∅ ∗ So . = . = = ∗ ∅ ∗. OOIP = VT ∗ ∅ ∗ (1 Sw) = ∗ ∅ = . = .
7 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
Ing. PETROLEO Y GAS
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Un procedimiento de calibración resultó en V1 = 11 4 cc y V2 = 89 cc, respectivamente. Una muestra de núcleo se colocó e n la primera cámara a 0 kPa de presión. El gas fue admitido en la segunda cámara a una presión de 425,7 kPa. La válvula estaba abierta y la presión ecualizada final fue registrada como 201.783 kPa. ¿Cuál es e l volumen de grano?
8 AUXILIAR: Olivera Arancibia Gonzalo
