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ABSTRACT Un diag diagra rama ma de fase fases s es algo algo muy muy impo import rtan ante te para para cono conoce cerr cómo cómo se comporta una fase o una mezcla de fases, ya sean líquidos o gaseosos. gaseosos. Este diagra diagrama ma,, que es un gráco gráco,, nos permite permite ubica ubicarr punto puntos s como como el punto punto crítico, o zonas como la zona gaseosa, sólida o líquida. Cuando tenemos una sola fase o un solo uido, el diagrama consiste en tres curas que separan las zonas de cada estado de la materia, pero pero si tenemos arias fases fases o una mezcla de uidos, el diagrama se conierte en una serie de curas que se enuelen una detrás de otras, conergiendo todas ellas en un punto !el punto crítico", es por eso que tambi#n se le suele llamar enolente. $odos los diagramas de fase para un solo uido suelen tener una forma muy simila similar, r, e%cep e%cepto to el del agua, agua, ya que su compo comporta rtamie miento nto al dismin disminuir uir la temperatura no es el esperado !su olumen aumenta en ez de disminuir". En una mezcla de &idrocarburos &idrocarburos,, el diagrama de fases nos proporciona proporciona los alores y puntos tan importantes como el punto de burbu'a, el punto de rocío, el punto crítico, los puntos cricondembárico y cricondent#rmico, así como las curas de burbu'eo y de rocío. (racias a estos diagramas, se puede identicar frente a qu# tipo de yacimientos estamos, y por ende cuales son las t#cnicas que tendremos que utilizar para e%plotarlos. Como alguno algunos s e'emp e'emplos los tenemo tenemos s el yacimi yacimient ento o de gas conde condensa nsado, do, el de gas seco, el de gás &)medo, el de petróleo olátil y el de petróleo negro. *or el diagrama, podremos saber si alguno de ellos podría emitir gases !en caso de ser ser petr petról óleo eo"" o líqu líquid idos os !en !en caso caso de ser ser gas" gas" a medi medida da que que los los e%traigamos y por ende aya disminuyendo su presión, y cuanta cantidad de ese uido amos a obtener en la supercie.
RECURSOS Cuando nosotros descubrimos un yacimiento debemos inestigar y determinar cuál será el estado de la mezcla de uidos que tenemos en el fondo, para clasicarlos seg)n sus fases, grados +*, relaciones entre gas y petróleo, etc. E%isten arios factores que controlan el comportamiento de fases de una mezcla de &idrocarburos, entre ellos la presión y la atracción molecular !para unir a las mol#culas" y la energía cin#tica y la repulsión molecular !para &acer que se mantengan separadas". Cuando &ablamos de una fase nos referimos a cualquier parte de la mezcla que se encuentre en un estado de materia distinto al del sistema en general. El diagrama de fases es un gráco en el que se representan las condiciones de temperatura en las que e%isten los sólidos, líquidos y gases. *ara cada punto de ese gráco la sustancia tendrá unas propiedades distintas a la de otro punto. *or e'emplo, el diagrama de fases del agua-
*ara un uido indiidual el gráco toma una forma similar a la de arriba, pero para una mezcla de fases !como es el caso del petróleo e%traído, líquido y gas" adoptará la forma de una serie de curas que están ubicadas una sobre la otra y que conergen en un punto, por eso se la llama enolente. os yacimientos suelen clasicarse por las condiciones de temperatura y presión iníciales respecto a la región gas/petróleo !zona bifásica", en estos diagramas se relacionan temperatura y presión. E'emplo de diagrama de fases para un &idrocarburo-
En este gráco e%isten arios puntos importantes, como son-
Punto de burbuja (Pb): es la presión mínima en la cual estando en fase liquida se forma la primera burbu'a de gas.
Punto de rocío (Pr): es la presión mínima en la cual estando en fase gaseosa se forma la primera gota de líquido.
Curva de Burbujeo - son los puntos de fase liquida en los cuales aparece la primera burbu'a de gas.
Curva de rocío: son los puntos en la fase gaseosa en los cuales aparece la primera gota de líquido.
Punto cricondembárico (Pcdb) - es la presión má%ima en la cual coe%iste gas y líquido
Punto cridondentérmico (Tcdet): es la má%ima temperatura en la cual coe%iste las fases líquida y gaseosa.
ona de conden!aci"n retro#rada - puede denirse como, la condensación de líquido durante la e%pansión de gas a temperatura constante o la condensación de líquido durante calentamiento de gas a presión constante.
Punto Crítico- es el punto en el cual conergen las curas de rocío y de burbu'eo.
RESO$UC%&' 0asándonos en el diagrama de fases, podemos diidir a los yacimientos de la siguiente forma-
acimiento! de #a!: a! !eco a! *+medo a! conden!ado acimiento! de ,etr"-eo Petr"-eo ne#ro Petr"-eo ,e!ado *ara el gas seco tenemos-
os yacimientos de gas seco tienden a tener una temperatura mayor a la temperatura del punto cridondent#rmico, siempre se mantiene en fase gaseosa en el yacimiento y en supercie independientemente de la reducción de la presión, estos gses se componen en su mayoría por gas metano, con peque1as trazas de etano, propano y otros. 2unca tenemos condensación retrógrada, pero a temperaturas criog#nicas menores a 34 56 se pueden obtener líqudos de estos gases. *ara el gas &)medo tenemos-
En yacimiento siempre tendremos una sola fase, pero a medida que disminuye la presión podremos atraesar la cura de rocío y tendremos un líquido muy denso, en supercie obtendremos una mezcla de &idrocarburos líquidos y gaseosos. *ara el gas condensado tendremos-
7u temperatura se encuentra entre la temperatura cricondent#rmica y la temperatura crítica, en condiciones iníciales del yacimiento podemos encontrar el &idrocarburo en fase gaseosa, al disminuir la presión y atraesar la cura de rocío por condensación del gas encontramos líquido en nuestra producción y tambi#n en el yacimiento. *ara el petróleo olátil tendremos-
Cuando son lleados a supercie emiten apores, lo que causa que su olumen se reduzca. 7e encuentran a una temperatura ligeramente menor a la temperatura del punto crítico, la mezcla de &idrocarburos en el estado inicial se encuentra cerca del punto crítico, con una peque1a disminución de presión podemos atraesar la cura de burbu'a y comenzar a liberar el gas que se encuentra disuelto en petróleo. *ara el petróleo negro tenemos-
Estos yacimientos presentan una temperatura muc&o menor a la temperatura crítica, tienen un mayor contenido de compuestos pesados !C89" mayor al :4;, generalmente se debe disminuir muc&o la presión para encontrar una producción de gas considerable en este tipo de yacimientos.
'O.E'C$ATURA Pb: punto de burbu'a Pr: punto de rocío
CO'C$US%O'ES Como podemos er, mediante la elaboración de un diagrama de fases podremos saber qu# tipo de petróleo tendremos en fondo, ya que si tenemos unas propiedades en uno y otras propiedades en otro distinto, no podremos utilizar los mismo m#todos para e%traerlo, además su comportamiento suele obedecer a las condiciones de temperatura y presión a las que está sometido, características que son indicadas precisamente por el diagrama de fases.
RECO.E'/AC%O'ES En general, tenemos que identicar bien el tipo de yacimiento, puesto que como imos, en uno de gas seco y en otro de gas &)medo las propiedades son las mismas seg)n el diagrama de fases, pero el comportamiento de ambos son muy diferentes. +demás, tenemos que calcular bien el punto crítico, puesto que a partir de a&í parten los estados de la materia que podremos tener con los &idrocarburos presentes, y tendremos confusión entre líquidos y gases.
