Introdução à Engenharia de ReservatórioMCA 8689 EXERCÍCIOS AULAS 01-06 2015/02 Marcelo Aiolfi Barone 1 862 está sujeita a uma temperatura de 200 ºF e a uma pressão de 2000 psia. O volume molar a 60ªF e 14.10 Etano 0.20 Propano 0. A pressão parcial do propano a uma pressão total de 500 psia. A pressão pseudocrítica.7 psia. • Exercício 02 (Exemplo 1. e. A massa molecular. c. Componente Fração Molar Metano 0.00 .2 – 45): Considere 1 lb-mol de uma mistura gasosa.7 psia. A temperatura pseudocrítica.2 Exercício – Propriedades dos Fluidos • Exercício 01: Uma mistura gasosa de densidade 0. j. d. A massa específica a 60ªF e 14. g. h. O fator de compressibilidade a 222.5ºF e 500 psia. O volume parcial do etano (ft³/lb-mol) nas condições 60ºF e 14. cuja composição está indicada na tabela.30 N-Butano 0. i. Calcular o fator de compressibilidade do gás nessas condições. admitindo a mistura como ideal f.40 Total 1. A densidade.7 psia. a. As frações em massa de cada componente na mistura. b. • Exercício 06 (Exercício 1.2 – 86): Estimar o fator de compressibilidade do metano utilizando o gráfico desse composto. Calcular a massa específica desse gás a uma pressão de 1560 psia e a uma temperatura de 80ºF.1 – 86): Uma mistura gasosa tem a seguinte composição (porcentagem em mol): • Metano = 68%. Propano = 10%.Exercício – Propriedades dos Fluidos • Exercício 03 (Exercício 1.11 – 87): Calcular a massa específica nas condições-standard da mistura líquida cuja composição está na tabela.5 – 86): Cum gás natural tem massa molecular aparente igual a 21.20 N-hexano 0. • Exercício 04 (Exercício 1. nas condições de 1200 psia e 32ºF.30 N-heptano 0.3 – 86): Calcular o volume específico do metano a 1000 psia e 68ºF. Componente Fração Molar N-butano 0. Etano = 22%.15 N-pentano 0. 3 . • Calcular a porcentagem em massa de cada componente.5. • Exercício 05 (Exercício 1.35 • Exercício 07 (Exemplo 1. 000 • Exercício 08 (Exemplo 1.30 n-C5 0.7 – 34): Considere uma mistura de gases.00 Componente (Ci) Fração Molar (yi) Metano 0.9 – 39): Calcular o fator volume-formação de um gás natural de densidade 0.50 Mistura 1.6 – 33): Determinar o fator de compressibilidade Z da mistura de hidrocarbonetos cuja composição encontra-se na tabela. submetida a uma pressão de 30 atm e uma temperatura de 400 K. cuja composição é dada na tabela.081 Mistura 1.Exercício – Propriedades dos Fluidos Componente (Ci) Fração Molar (yi) C3 0. para um pressão de 20 atm e uma temperatura de 524 K. • Exercício 10 (Exemplo 1.412 Propano 0. Calcule o fator de compressibilidade dessa mistura.20 n-C4 0. • Exercício 09 (Exemplo 1.332 Etano 0. 4 .175 Nitrogênio 0. 1000 e 500 psia.0) a uma temperatura de 532 R para os seguintes valores de pressão: 2000. 1500.68 (ar=1. d. c. está sujeita à pressão de 1338 psia e à temperatura de 180 ºF.04 • Exercício 12 (Exercício 1. V. e.06 N-butano 0.15 – 88): Uma amostra de fluido em uma célula PVT passou pelos seguintes estágio: a. e. d. Componente Fração Molar Metano 0. Volume ocupado por 103. Temperatura pseudocrítica. Bg1 e Bg2. Calcular para a mistura: a.8 lb do gás. Pressão pseudocrítica. b.10 Propano 0. Bt1 e Bt2.5 Exercício – Propriedades dos Fluidos • Exercício 11 (Exercício 1. Bo1 e Bo2.6 – 86): A mistura gasosa de hidrocarbonetos. de gás livre (Vg1 e Vg2). . Rsb. cuja composição está indicada na tabela. b. Densidade.80 Etano 0. Massa molecular aparente. c. ...............0 𝑚 15% 200 md 30% 140 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚² 120 𝑘𝑔𝑓 𝑐𝑚² 1.... 109 𝑚3 15% 30% 1..... ..... medida em m³ std.................. Permeabilidade média:................................................................................................................ medido em condiçõespadrão...................................................... Fator Volume-Formação do Óleo (Bo): .................. Pressão original: ...... Saturação de óleo média atual: .................................................................................................3 • Exercício 02 (Exercício 2........................................................ Porosidade da formação: .....................................................................3 1.....................6 Exercício – Propriedades das Rochas • Exercício 01 (Exercício 2......... Saturação de água conata média: ........................................................................ Fator volume formação do óleo (Bo) à pressão original: ......................................... Pressão de bolha: .......................................................................................................................................................... Saturação de Água Conata: .2 50% ........ Porosidade média: ......................... Espessura média: ........................ 3........... Fator volume formação do óleo à pressão atual: ......5 – 165): Calcular a produção acumulada......... de um reservatório com as seguintes características: • • • • • • • • • • Área: .................................................. originalmente existente em um reservatório com as seguintes características: • • • • Volume total do reservatório: ..................................4 – 165): Calcular o volume de óleo............................................2 × 106 𝑚2 10.................................................. .....5 atm abs Pressão a jusante ............. 1...............4 – 108): Uma amostra de testemunho com 2 cm de comprimento e 1 cm de diâmetro apresentou uma vazão de água (𝜇=1 𝑐𝑝) de 60 cm³/min com pressão a montante de 2..............0 atm....6 – 111): Um sistema radial tem um raio externo de 300m e um raio de poço igual a 30cm...025 cp Temperatura do fluxo ............ 1................................... Admitindo que o fluido seja incompressível........5 – 109): Calcular a vazão de gás... para que valor deve o raio do poço ser aumentado para se dobrar a vazão? ..............................................0 atm abs Viscosidade do gás ............. Calcular a permeabilidade da amostr • Exercício 04 (Exemplo 2. 150 md Área da base da amostra (cilíndrica) ........................................................................................................ 0........................ 60ºF • Exercício 05 (Exemplo 2................. 4 cm Pressão a montante .....3 atm e pressão a jusante de 1............................. medida nas condiçõespadrão de 60ºF e 1 atm............................................. 2 cm² Comprimento da amostra .............................. relativa aos seguintes dados de laboratório: • • • • • • • Permeabilidade absoluta da rocha ............Exercício – Propriedades das Rochas 7 • Exercício 03 (Exemplo 2................................... 802 atm. Admitindo que não haja fluxo cruzado entre as camadas e que o fluxo ocorra em paralelo nas várias camadas.8 Exercício – Propriedades das Rochas • Exercício 06 (Exemplo 2. cujas características estão na tabela. admitindo fluido incompressível? Qual é o gradiente de pressão no raio de 2m? . com 4 cm de comprimento e composta por três camadas horizontais. qual é a pressão em um raio de 2m. Dado adicional 𝜇á𝑔𝑢𝑎 = 1 𝑐𝑝. foi submetida ao fluxo de água. sob uma queda de pressão de 0. calcular a vazão total através da amostra.7 – 113): Uma amostra de rocha reservatório. Camada Permeabilidade (md) Largura (cm) Altura (cm) 1 100 1 1 2 200 1 2 3 300 1 3 • Exercício 07 (Exemplo 2.8 – 117): Um poço tem um raio igual a 10cm e um raio de drenagem de 400 m. Se a pressão externa é de 200 kgf/cm² e a pressão dinâmica de fundo de poço é de 150 kgf/cm². ..........................................Exercício – Propriedades das Rochas • Exercício 08 (Exercício – 164): Calcular o raio da zona afetada pela injeção de certa solução em um poço de petróleo localizado em um reservatório com as características da tabela................. • • • • • • • Volume de solução injetado (desprezando o que ficou no interior do poço) ................................................... 15% Saturação de água conata..................... 10 m Raio do poço .............. não alterando............................................................ todavia............................ Sabe-se que a referida solução desloca metade do óleo existente na zona afetada para fora da mesma.................................... a saturação de água existe.......... 1641 L Espessura média da formação ........ 100 kgf/cm² 9 ........................ 30% Pressão estática da formação ...................................... 120 kgf/cm² Pressão de bolha ................................. 7 cm Porosidade da formação ............................................ g. A velocidade real de escoamento.356 cm³/s.11 – 166): Uma tubulação horizontal de 200 cm de comprimento e 10 cm de diâmetro interno está completamente cheia com uma areia de porosidade igual a 25%. a porosidade e a saturação de água irredutível. para essas condições. A velocidade real de escoamento. O volume de óleo que será recuperado nas condições do item (g). e. As velocidades aparente e real no caso em que o óleo é deslocado da tubulação por meio de injeção de água a uma vazão de 2.Exercício – Propriedades das Rochas 10 • Exercício 09 (Exercício 2. A velocidade aparente do óleo quando sujeito à ação de um diferencial de pressão de 10 kgf/cm². O tempo que seria necessário para produzir todo o óleo se não restasse no meio poroso uma saturação residual desse fluido. h. usando para este cálculo o comprimento da tubulação e o tempo calculado no item (d). O volume de óleo contido na tubulação. b. A vazão de óleo. d. usando para este cálculo a velocidade aparente. O tempo necessário para produzir todo o óleo recuperável nas condições estabelecidas pelo item (g). pede-se para determinar: a. . f. c. i. a permeabilidade efetiva ao óleo é de 400 md. A areia possui uma saturação de água irredutível de 25% e. de tal modo que uma saturação de 25% de óleo é deixada na tubulação como óleo residual. Sabendo-se que a viscosidade do óleo é de 0.65 cp. 13 – 167): A vazão de um poço de petróleo é de 50m³ std/d. Admitindo fluxo permanente. A diferença entre as quedas de pressão verificadas nos intervalos de 150m–15m e 15m–1. d. com um raio de drenagem de 150 m. a saturação de água de 24% e o raio do poço de 10 cm. b. O gradiente de pressão em um raio de 3m. O diferencial de pressão. A pressão em um raio de 3m. a pressão no limite externo do reservatório de 200 kgf/cm². o fator volume-formação de 1. e. proveniente de um arenito de 10 m de espessura e permeabilidade efetiva de 200 md. a porosidade média de 16%.Exercício – Propriedades das Rochas 11 • Exercício 10 (Exercício 2. Quanto tempo será necessário para que o óleo situado em um raio de 150m chegue até o poço. . determinar a.62 m³/m³std. A viscosidade do óleo é de 0.65 cp. c.5m. ....................................................................................... O reservatório........ 3 m³/m³std • Fator volume-formação da água .... obtida através de perfis elétricos corridos no poço.......... • Topo do intervalo ...................Exercício – Propriedades das Rochas 12 • Exercício 11 (Exercício 2......... A saturação do óleo média............................................. apresenta ainda as seguintes características..................... 1500m • Viscosidade do óleo no reservatório .......... 1.....76 • Admitindo fluxo permanente no reservatório e sabendo que valores de RAO (relação entre as vazões de água e de óleo medidas em condições-padrão) maiores que 5 são antieconômicas........................31 – 173): Um poço pioneiro encontrou um arenito saturado com óleo no intervalo 2000m – 2010m......... 4 cp • Viscosidade do água no reservatório ............ 1 cp • Fator volume-formação do óleo .................................................. ...........0 m³/m³std • Curvas de permeabilidade relativa ................ pergunta-se: esse poço deve ser completado ou não........... que se encontra subsaturado.................... Figura 2........................ é de 30%...............................