Capítulo01
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Capítulo01


DisciplinaPropriedades Fisicas das Rochas4 materiais53 seguidores
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1-1 
1. 
 
PROPRIEDADES DOS FLUIDOS 
As propriedades dos fluidos existentes nos reservatórios de petróleo constituem importan-
tes informações para o estudo do comportamento desses reservatórios. Essas propriedades devem 
ser, de preferência, determinadas experimentalmente em análises de laboratório. Em algumas situa-
ções, no entanto, por motivos econômicos ou operacionais, isso não se torna possível. Nesses casos, 
as propriedades dos fluidos do reservatório podem ser calculadas através de equações de estado ou 
estimadas usando-se cartas, ábacos ou correlações empíricas disponíveis na literatura. Neste capítulo 
serão apresentados os conceitos referentes às propriedades dos fluidos comumente encontrados em 
reservatórios de petróleo, bem como correlações para a estimativa dessas propriedades no caso de 
não haver disponibilidade de dados medidos em laboratório. 
1.1. Petróleo 
Petróleo (do latim petra = rocha e oleum = óleo) é o nome dado às misturas naturais de hi-
drocarbonetos que podem ser encontradas no estado sólido, líquido ou gasoso, a depender das 
condições de pressão e temperatura a que estejam submetidas. O petróleo tanto pode aparecer em 
uma única fase como pode se apresentar em mais de uma fase em equilíbrio. 
Sob o nome hidrocarbonetos existe uma grande variedade de compostos de carbono e hi-
drogênio que quimicamente, de acordo com certas características, são agrupados em séries. Mais de 
quinze séries de hidrocarbonetos já foram identificadas, sendo que umas são encontradas com maior 
freqüência que outras. As mais comumente encontradas são as parafinas, as olefinas e os hidrocar-
bonetos aromáticos. Dentro de uma mesma série podem ser encontrados desde compostos muito 
leves e quimicamente simples, como, por exemplo, o metano da série das parafinas, a compostos 
bem mais pesados e quimicamente complexos. 
Na série das parafinas encontram-se os hidrocarbonetos parafínicos normais ou alcanos, 
que possuem a fórmula geral CnH2n+2. Os nomes dos alcanos são formados por um prefixo, que 
especifica o número de átomos de carbono, e o sufixo ano. Assim, a série dos alcanos é constituída 
do metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10), etc. 
Os hidrocarbonetos parafínicos podem apresentar ramificações em um ou mais átomos de 
carbono, sendo nesses casos denominados isoparafinas ou isoalcanos, mas possuem a mesma 
fórmula geral dos alcanos. Alguns hidrocarbonetos da série dos isoalcanos são o isobutano, o iso-
pentano e o 3-metil-pentano, por exemplo. 
Vladimir
Nota
De ºF pra ºR é só calcular:nullnullT (ºR) = T (ºF) + 460
Propriedades dos Fluidos 1-2 
Para distinguir os alcanos dos isoalcanos normalmente se usa o prefixo normal (ou sim-
plesmente n) no caso dos alcanos e o prefixo iso normal (ou simplesmente i) no caso dos isoalca-
nos. Por exemplo, usam-se as denominações n-butano para indicar que se trata de um alcano e i-
butano para indicar que se trata de um isoalcano. 
Na série das olefinas os hidrocarbonetos mais comuns são os alcenos, que apresentam a 
fórmula geral CnH2n. Dentre eles podem ser citados o eteno (C2H4) e o propeno (C3H6), por exem-
plo. 
Dentre os hidrocarbonetos aromáticos podem ser mencionados o benzeno (C6H6), o tolueno 
(C7H8) e o naftaleno (C10H8). 
Agregada à mistura de hidrocarbonetos vem sempre uma certa quantidade de impurezas, 
sendo as mais comuns o dióxido de carbono, o oxigênio, o nitrogênio, o gás sulfídrico, o hélio e 
alguns outros compostos de carbono. 
A infinita variedade de composições das misturas de hidrocarbonetos, aliada à variação de 
tipos e teores de impureza, faz com que praticamente todas as misturas tenham características 
diferentes. Cor, viscosidade, massa específica, etc., podem diferir bastante de uma jazida para outra. 
As propriedades físico-químicas de um petróleo dependem de sua composição química, 
que pode ser obtida através de análises químicas. A análise química completa de um petróleo envol-
ve técnicas caras e complexas, o que muitas vezes torna proibitiva a sua execução. A identificação 
de cada composto e em que proporção, isto é, com que fração molar ele se acha presente na mistura 
é o que se chama análise composicional. Como o petróleo é uma mistura bastante complexa, nor-
malmente com grande quantidade de hidrocarbonetos diferentes, costuma-se usar o artifício da 
análise composicional resumida, que consiste em juntar em um mesmo grupo os compostos que 
apresentam o mesmo número de átomos de carbono. Os compostos são representados pela letra C 
maiúscula, acompanhada pelo algarismo correspondente ao número de átomos presentes nos com-
postos do grupo. Assim, o butano, que tem quatro átomos de carbono, e os demais compostos de 
outras séries que também têm quatro átomos de carbono se agrupam sob o título C4. Embora hoje 
existam equipamentos modernos que conseguem determinar um grande número de moléculas com 
20 ou mais átomos de carbono, normalmente os procedimentos para se fazer essa análise separam 
moléculas com até seis átomos de carbono, ficando todos os demais componentes, com sete ou mais 
átomos, agrupados como pseudocomponente +7C . 
Outro aspecto interessante é que, como as condições de pressão variam com a posição den-
tro do reservatório, a rigor pode-se dizer que em uma mesma acumulação de petróleo as característi-
cas dos fluidos variam de ponto a ponto. 
1.1.1. Óleo e gás natural 
O estado físico de uma mistura de hidrocarbonetos depende não só da sua composição, mas 
fundamentalmente das condições de pressão e temperatura a que a mesma está submetida. Entende-
se por composição não só quais hidrocarbonetos estão presentes, mas em que proporções eles se 
apresentam na mistura. Quando a mistura de hidrocarbonetos se apresenta no estado gasoso recebe o 
nome de gás natural ou simplesmente gás. Predominam nessas misturas os hidrocarbonetos mais 
leves da série das parafinas, sendo o metano o mais abundante, e é exatamente por isso que a mistura 
se apresenta nesse estado físico. Quando no estado líquido, o petróleo é chamado de óleo cru ou 
simplesmente de óleo. 
Admita que seja tomada para estudo uma mistura de hidrocarbonetos que se encontra no 
estado líquido em uma jazida situada a uma grande profundidade, por exemplo, 2.000 metros abaixo 
Adalberto J. Rosa, Renato de S. Carvalho e José A. Daniel Xavier 1-3 
da superfície da terra. A essa profundidade tanto a pressão como a temperatura é bem maior que na 
superfície. Quando levada para a superfície essa mistura procura um novo estado de equilíbrio 
devido às novas condições de pressão e temperatura a que está sendo submetida. Nessa nova situa-
ção uma parte dos hidrocarbonetos, predominantemente os mais leves, se vaporizará, enquanto os 
menos leves permanecerão no estado líquido. Assim, uma parte dos hidrocarbonetos vai continuar 
líquida, enquanto a outra parte vai se transformar em gás. A parte da mistura que se encontrava no 
estado líquido nas condições do reservatório e que permanece líquida nas condições de superfície 
recebe o nome de óleo. A parte que se vaporiza recebe o nome de gás natural ou simplesmente gás. 
Nas condições de reservatório tem-se, portanto, não exatamente óleo e sim uma mistura líquida de 
hidrocarbonetos formada pelo óleo mais o gás natural que nele se encontra dissolvido. Caso a 
mistura se apresente totalmente no estado gasoso já nas condições de reservatório recebe também o 
nome de gás natural. 
 
Óleo é a parte que permanece no estado líquido quando uma mistura líquida de hidrocarbonetos é 
levada das condições de reservatório para as condições de superfície. 
 
Gás natural é o nome dado às misturas de hidrocarbonetos que, quando estão nas condições de 
superfície, se apresentam na forma gasosa. No reservatório estas misturas podem se apresentar tanto 
na forma gasosa como dissolvida no óleo. 
1.2. Comportamento de Fases 
Uma substância