Ecuacion de estado aplicaciones

Resumen de “Una nueva perspectiva en el modelado de la precipitación de asfáltenos en aceites crudos usando la ecuación de estado PC-SAFT”

En este documento se presenta una revisión de las técnicas de modelado utilizadas para predecir la precipitación de asfáltenos. También se destaca el progreso logrado con las herramientas de modelado para mejorar sus capacidades para predecir la aparición y la magnitud del problema de deposición de asfáltenos. La inclusión de la polidispersidad de asfáltenos en la ecuación de estado PC-SAFT (Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory), predice una mayor presión de inicio y menos precipitación de asfáltenos en comparación con el caso monodispersado.

Los asfáltenos son una mezcla polidispersa de la fracción más pesada de petróleo crudo y se definen como una clase de solubilidad. Son solubles en solventes aromáticos e insolubles en solventes parafínicos. En este trabajo, se destaca la importancia de definir la precipitación de asfáltenos por la curva AOP (asphaltene onset pressure) y la cantidad de asfáltenos precipitado. Esto se debe a que los experimentos realizados en muestras de cabezales de pozo probablemente pierden las fracciones de asfáltenos más pesadas que ya se han depositado en el pozo. Proporcionar una predicción más precisa proporciona una mejor comprensión del sistema. Esto permite el uso de estrategias generales, como el simple control de la presión y la temperatura para evitar el problema de la deposición de asfáltenos. La precipitación de asfáltenos ocurre cuando la presión de un sistema de petróleo crudo cae por debajo de la presión de inicio de asfáltenos (AOP), lo que puede llevar a una deposición y un taponamiento subsiguientes de los tubos de producción. La curva AOP generalmente se obtiene experimentalmente y sirve como entrada para los modelos de ecuación de estado (EoS). La precipitación de asfáltenos es una condición necesaria para la deposición, el problema es la acumulación de depósitos de asfáltenos en el tubo de producción y cerca de la región del pozo. La deposición de asfáltenos puede resultar en una disminución en la productividad del pozo o en el taponamiento completo del pozo.

Por lo tanto, el primer paso para una medida proactiva es predecir con precisión el comportamiento de la fase de asfáltenos y la cantidad de asfáltenos precipitado. Durante el último medio siglo, la estabilidad del asfáltenos en el petróleo crudo se evaluó utilizando ecuaciones de estado (EoS) junto con técnicas de caracterización del petróleo crudo debido a su asequibilidad en comparación con los procedimientos experimentales. En particular, las ecuaciones cúbicas de estado han ganado popularidad debido a su simplicidad. Sin embargo, han mostrado un rendimiento deficiente cuando se utilizan fuera del rango de datos de ajuste, y por lo tanto se requiere un ajuste adicional de los parámetros de simulación. Esto aumenta la necesidad de datos experimentales, lo que aumenta el costo de usar ecuaciones cúbicas de estado.

Una EoS confiable debería poder dar predicciones precisas del comportamiento del petróleo crudo sin la necesidad de volver a sintonizar los parámetros del modelo con cambios en las condiciones. Esto se cumplió mediante una EoS no cúbica de base molecular conocida como la Teoría de Fluidos de Asociación Estadística (SAFT). Varios investigadores han demostrado que el modelo PC-SAFT puede predecir con precisión la precipitación de asfáltenos en el petróleo crudo. El problema de la deposición de asfáltenos se puede predecir si la polidispersidad del asfalteno no se considera en el modelo. Proporcionar una predicción más precisa y una mejor comprensión del problema puede evitar acciones proactivas innecesarias que pueden ser costosas y, en algunos casos, empeorar el problema de deposición.

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