LABORATORIO DE YACIMIENTO Laboratorio de Yacimiento (063-3121) Propiedades de las Soluciones Salinas UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO MONAGAS ESCUELA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO LABORATORIO DE YACIMIENTO (Propiedades de la solución salina) I- 2011
NORMAS BÁSICAS EN EL LABORATORIO 1) USO DE LA BATA DE LABORATORIO: Bajo ninguna circunstancia se le permitirá a ningún estudiante, realizar las prácticas de laboratorio si no posee la bata. Lo anterior obedece a NORMAS DE SEGURIDAD. 2) PUNTUALIDAD Y ASISTENCIA: Todos los estudiantes deben estar por lo menos 10 min antes de la hora fijada para el inicio de las prácticas, así como también para la realización de los exámenes. Como lo establece el Reglamento de la Universidad de Oriente el no asistir al 25% de las clases conlleva a la perdida automática de la materia. 3) LIMPIEZA, CUIDADO DE LOS EQUIPOS Y MATERIALES: Al final de cada práctica, se revisará que tanto los equipos como los materiales de vidrio utilizados se encuentren en buen estado. Material dañado debe ser repuesto por el grupo que lo utilizó. 4) ENTREGA DE LOS REPORTES DE DATOS: Dentro de los instructivos de cada práctica se anexara una hoja de reporte, en la cual se deben suministrar los datos obtenidos: la cual se utilizará para la posterior corrección del Informe correspondiente. PLAN DE EVALUACIÓN Este curso se desarrollará en ocho (8) prácticas de laboratorio, estas se realizarán de la siguiente forma: PRÁCTICA N 1 y 2 Propiedades de las Soluciones Salinas Densidad Gravedad Específica Conductividad-Resistividad Índice de refracción PRÁCTICA N 3 y 4 Propiedades del crudo Densidad Gravedad Específica Viscosidad Cinemática PRÁCTICA N 5 y 6 Propiedades Petrofísica y Saturación Porosidad Permeabilidad Saturación Agua - Petróleo PRÁCTICA N 7 y 8 Recuperación de Fluidos Desplazamiento Empuje con Fluido Miscible Empuje con Fluido Inmiscible
La evaluación del Curso queda estructurada de esta forma: EVALUACIÓN Y PORCENTAJE I-Parcial (25%), I-Informe (15%) II-Parcial (25%) II-Informe (15%) CONTENIDO Propiedades de los Fluidos (Solución Salina) Propiedades de los Fluidos (Crudo) Propiedades Petrofísicas (Porosidad, Permeabilidad y Saturación) Desplazamiento de Fluidos ( Miscibles e Inmiscibles) 15% Exámenes Cortos 5% Apreciación PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS SOLUCIONES SALINAS Objetivo: Determinar las propiedades importantes de las Soluciones Salinas, que son equivalentes al agua de formación, tales como la Densidad, Gravedad Específica, Tensión Superficial e Interfacial y Resistividad; utilizando diferentes métodos. Corroborar la dependencia de las mismas con respecto a la temperatura. Equipos: Balanza Analítica, Balanza de Peso Simple, Baño Termostático, Conductímetro Digital, Refractómetro, Tensiómetro, Equipo de Titulación, Manta de Calentamiento. MATERIALES Y SUSTANCIAS Beaker (Vaso de Precipitado) Cilindro Graduado Matraz Aforado Picnómetro Calibrado Areómetro Pesa de Balanza Piceta Termómetro Matraz de Erlenmeyer Pipeta Volumétrica Plato de Aluminio o Cápsula de Porcelana Sal Común AguaDestilada Alcohol Cromato de Potasio Nitrato de Plata CARACTERÍSTICAS 50 y 100 ml 500 ml 500 ml 25 y 50 ml 1000 1200 kg/m3 10 a 100 g 500 y 1000 ml -10 a 110 C 125 ml 1 ml 0,0.2767 N
1. DENSIDAD Y GRAVEDAD ESPECÍFICA 1.1. MÉTODO DEL PICNÓMETRO a) Preparar 500 ml de Solución Salina con la concentración asignada en un matraz aforado y tomar su temperatura (T amb ). b) Anotar el volumen del picnómetro asignado y pesarlo vacío en la Balanza Analítica, anotar su masa. c) Llenar el Picnómetro completamente con la solución preparada, colocando su tapa y secando bien el exceso de líquido derramado por las paredes externas del mismo. d) Pesar el picnómetro lleno con la solución. Anotar el valor. e) Introducir el Picnómetro en el Baño Termostático dejarlo en él hasta que la solución deje de derramarse a través del capilar (aproximadamente 5 min). f) Retirar el Picnómetro del Baño Termostático, secarlo bien y dejar que se enfríe por 2 min. g) Pesar el Picnómetro de nuevo lleno con la solución. h) Anotar el nuevo valor de masa del Picnómetro lleno a la temperatura del Baño. i) Repetir desde el paso 5 hasta el 8 colocando el Baño Termostático a temperaturas mayores que la última medición hasta completar 5 a 10 mediciones incluyendo la de temperatura ambiente. j) Lavar el Picnómetro con abundante agua para que no queden restos de sal, luego con alcohol y ponerlo a secar en el horno. k) Realizar los siguientes Cálculos: Densidad de la Solución: 1.2. MÉTODO DEL AREÓMETRO a) En un Cilindro Graduado de 250 ó 500 ml, verter Solución preparada en cantidad suficiente que el nivel de líquido supere la altura del Areómetro. b) Medir la temperatura de la Solución. c) Introducir cuidadosamente el Areómetro en la Solución, dejándolo flotar libremente, cuidando que no toque las paredes del cilindro. d) Una vez estabilizado el Areómetro, anotar la medida en la escala del mismo que coincida con la superficie de la solución. 1.3. MÉTODO DE LA BALANZA HIDROSTÁTICA a) Retirar el Plato de Pesada de la Balanza de Peso Simple. b) Elevar la Plataforma que se encuentra en la base de la Balanza, colocando de nuevo el plato de pesada. Equilibrar la Balanza. c) Obtener la masa de la Pesa asignada atándola con un hilo al gancho del brazo de la Balanza. d) Colocar de nuevo la Balanza en Equilibrio.
e) Verter aproximadamente 60 ml de la solución preparada en un Beaker de 100 ml, medir su temperatura y colocarlo en la plataforma de la balanza. f) Obtener de nuevo la masa de la Pesa sumergida completamente dentro de la Solución Salina. g) Repetir el procedimiento para la Pesa sumergida completamente en Agua Destilada. h) Realizar los siguientes Cálculos: Gravedad Específica de la Solución: m 1 = masa de la pesa al aire (g). m 2 = masa de la pesa sumergida en la solución (g). m 3 = masa de la pesa sumergida en agua destilada (g). Densidad del Agua: ρ agua = densidad del agua (g/ml). T= Temperatura ( C). Densidad de la Solución: ρ sol = densidad de la solución (g/ml). 2. RESISTIVIDAD DE LA SOLUCIÓN SALINA 2.1. MÉTODO DEL CONDUCTÍMETRO a) Verter 80 ml de la Solución Asignada en un Beaker de 100 ml y medir su temperatura. b) Encender el Conductímetro e introducir el Electrodo del mismo en la muestra, agitando para que la muestra impregne por completo el sensor. c) Dejar en reposo por 1 min. y tomar la lectura de Conductividad. d) Colocar la muestra, sin sacar el electrodo, en la Manta de Calentamiento. e) Colocar el control de temperatura de la Manta de Calentamiento en el nivel 2. f) Introducir el termómetro dentro de la muestra. g) Tomar medidas de conductividad cada 2 ºC, hasta completar cinco (5) medidas más. h) Realizar los siguientes Cálculos:
Resistividad de la Solución: R sol = Resistividad de la solución (ohm-m). C= Conductividad (ms/cm). 2.2. MÉTODO DEL REFRACTÓMETRO a) Encender el Refractómetro, abrir la cubierta del prisma, quitar el papel protector y lavar con agua destilada. b) Tomar la primera muestra de calibración (0 ppm Sal) y colocar 2 ó 3 gotas de la misma en el vidrio para muestra con un gotero, sin tocar el vidrio con éste. c) Colocar la cubierta asegurándose que quede bien cerrada. d) Ajustar el brazo de iluminación para que la luz incida sobre la solución. e) Observar por el ocular y ajustar mediante la rueda de corrección, en caso de que no se observe claramente la interface lumínica, hasta que la misma sea visible y nítida. f) Manipular la rueda de ajuste (parte derecha del equipo) hasta que la interface se ubique exactamente en el centro de la marca (X). g) Presionar el botón READ y anotar el valor de Índice de Refracción de la Solución. h) Abrir la cubierta del prisma y lavar con agua destilada, secando con servilleta pasando la misma en una sola dirección. i) Repetir los pasos 2 hasta el 8 con cada una de las soluciones patrón suministrada, así como con la Solución de Concentración desconocida Asignada. Medir la temperatura para la Solución Asignada. j) Realizar los siguientes Cálculos: Realizar la Curva de Calibración del Refractómetro (nd en función de la Concentración de Sal) Obtener la Ecuación que mejor se ajusta a los datos (nd = f(ppm)) Determinar a partir de la Ecuación anterior el valor de Concentración de la Solución Asignada. Nota: Temperatura en grados Fahrenheit Determinar la Resistividad de la Solución: R= Resistividad de la solución (ohm-m). T= Temperatura ( F). ppm sal = Concentración de la solución salina (ppm). Determinar la Resistividad mediante la Ecuación del Método del Refractómetro.
2.3. MÉTODO DE TITULACIÓN a) Verter cierta cantidad de la muestra asignada en un Beaker de 50 ó 100 ml y medir su temperatura. b) Agregar 1 ml de la solución en un Erlenmeyer de 125 ml, mediante una pipeta volumétrica. c) Agregar 4 gotas de indicador de Cromato de Potasio. d) Introducir el agitador magnético dentro de la solución a analizar y colocarla en el Hot Plate. e) Encender el Hot Plate en modo de agitación y titular con la solución de Nitrato de Plata hasta que se observe un color rosado tenue. f) Anotar el volumen de titulante gastado. Realizar los siguientes Cálculos: Concentración de la Solución Asignada: Donde: ppm sal = Concentración de la Solución Salina (ppm). N AgNO3 = Concentración del Nitrato de Plata (N). V AgNO3 = Volumen del Nitrato de Plata (ml).