Caracterización PVT para Aceites Pesados y Extra-pesados en México

Abstract

Los Aceites Pesados y Extra-pesados son aceites muy viscosos, de baja densidad en °API, bajas presiones de saturación, además de difíciles y caros de producir. Por ello presentan grandes desafíos en sus Análisis PVT y de caracterización para su composición, así como retos para su producción, transporte y refinación. En la actualidad encontramos que los desafíos que presentan los Aceites Pesados y Extrapesados para su análisis, están siendo superados con mejoras en los equipos técnicos PVT y modificaciones a los métodos para la caracterización PVT que hasta hace poco se empleaban para los Aceites Convencionales. En este trabajo se presenta la definición y clasificación para los Aceites Pesados y Extra-pesados, además de un panorama general sobre la composición para los Aceites Pesados y Extra-pesados que se observa de la distribución de sus fracciones (en porciento mol) ligeras y pesadas, generado de una base de datos obtenida de reportes PVT para aceites nacionales, además del conocimiento sobre el porcentaje que se presenta de los componentes metálicos y la distribución en porciento peso de resinas y asfáltenos reportados para aceites de naturaleza semejante, resultado de la literaria técnica. La lenta evolución del gas durante los procesos de agotamiento de presión, debido a la naturaleza de los Aceites Pesados y Extra-pesados, hace necesario el requerimiento de tecnologías para caracterizar y modelar el comportamiento de equilibrio de las fases para tales hidrocarburos, que reporta el análisis PVT. Para ello presentamos tres propuestas de los equipos para determinar sus propiedades PVT. Debido al mínimo requerimiento de volumen de muestra de aceite y debido a la bondad en la adquisición de datos proponemos, la Celda DB-Robinson para caracterizar el comportamiento de equilibrio de las fases, el Viscosímetro Electromagnético para modelar el comportamiento de la curva de viscosidad del aceite a altas presiones, temperaturas y el Densímetro de Tubo Vibrante para modelar el comportamiento de la curva de densidad del aceite a altas presiones y temperaturas. Como parte del trabajo proponemos una metodología para discretizar y caracterizar la fracción pesada C7+, reportada en el Análisis PVT, mediante un programa de Ecuación de Estado (ajuste la Ecuación de Estado de Peng-Robinson de 3 parámetros), utilizado en un simulador de flujo, pues obtener buenos o malos resultados en modelos numéricos sobre la caracterización termodinámica de los Aceites Pesados y Extra-pesados depende en gran parte de la fracción pesada, ya que en ella se encuentran grupos de componentes con propiedades muy distintas, y es por ello de su importancia en caracterizarla. Para nuestro caso el estudio de caracterización se hará a nivel de yacimiento con un Aceite de 11 °API y se basó en la reducción de los pseudo-componentes obtenidos de la extensión de la composición original.