Cálculo de la presión de burbuja a partir de una descripción composicional con fracciones SARA y el modelo PC-SAFT - Becerra Reyes, David (My University, 2026)
En general, el petróleo es una mezcla de decenas de compuestos hidrocarburos con un comportamiento de fases que puede ser bastante complejo. Así, dependiendo de su composición, la presión y la temperatura, no sólo puede presentarse como un sistema multifásico de líquido y vapor en equilibrio, sino también puede formar una fase sólida, como es el caso con los hidratos, las ceras y los asfaltenos. La presencia de una fase sólida en yacimientos, pozos o instalaciones superficiales resulta indeseable ya que puede derivar en la formación de depósitos que obstruyen parcial o totalmente el paso de fluidos. Por lo tanto, es importante caracterizar y predecir el comportamiento de fases de los fluidos de yacimiento para establecer medidas oportunas de prevención y/o remediación para esta problemática.En este contexto, el análisis SARA es una prueba experimental en que se separan y cuantifican las fracciones disueltas en el petróleo crudo que resultan relevantes para evaluar el riesgo de precipitación de sólidos. Estas fracciones SARA corresponden a: Saturados, Aromáticos, Resinas y Asfaltenos. Cabe destacar que diversos autores han señalado la conveniencia de considerarlas en la descripción composicional del aceite. Por otra parte, existen diversos modelos teóricos para determinar el comportamiento termodinámico del petróleo y su gas asociado. Al respecto, se ha reportado en años recientes que el modelo PC-SAFT ha permitido reproducir con buena aproximación el comportamiento de fases de los aceites con presencia de asfaltenos. De esta manera, el objetivo de esta tesis es “desarrollar un flujo de trabajo para calcular la presión de burbuja en aceites que presentan asfaltenos, a partir de una descripción composicional con fracciones SARA y el modelo PC-SAFT”.
En el documento, se aborda el comportamiento de fases de los fluidos petroleros, y se discute la problemática que representa la formación de una fase sólida. Se desarrolla el tema de los asfaltenos y se describe en qué consiste un análisis SARA. Por otra parte, se presenta una metodología para describir la composición del aceite considerando las fracciones SARA. Posteriormente, se desarrolla el modelo PC-SAFT, y se presenta el flujo de trabajo objeto de esta investigación, incluyendo ejemplos de cálculo en todos los pasos que lo conforman. Finalmente, se realiza un estudio paramétrico con variables selectas del modelo.
Keywords: Análisis SARA; PC-SAFT; Cálculos de equilibrio; Presión de burbuja; Asfaltenos