Aula 09 Propriedades dos gases reais

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AULA 09: PROPRIEDADES DOS GASES REAIS 
Engenharia de Reservatórios de Petróleo I 
ENGENHARIA DE RESERVATÓRIOS DE PETRÓLEO I 
Aula 09: Propriedades dos gases reais 
AULA 09: PROPRIEDADES DOS GASES REAIS 
Engenharia de Reservatórios de Petróleo I 
Apresentação do conteúdo da aula 
1. Propriedades dos Gases Reais; 
• Equação de estado; 
• Massa específica; 
• Densidade; 
2. Propriedades da mistura gasosa de hidrocarbonetos; 
• Massa molecular aparente, densidade; 
• Propriedades pseudocríticas e pseudorreduzidas; 
• Fator de compressibilidade e Fator Volume de Formação 
do gás; 
• Viscosidade. 
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Propriedades do gás real 
• Equação de estado, para os gases reais toma a seguinte forma: 
PV= ZnRT 
Z é o fator de compressibilidade dos gases reais, relaciona os volumes de massa de gás em CTP e o volume dessa 
massa nas mesmas CGP, se fosse gás ideal. Fator de correção entre os comportamentos de gás ideal e gás real. Não 
é constante, varia com a composição do gás, com T e P. Seus valores estimados por gráficos obtidos 
experimentalmente. 
• Massa específica a partir da equação de estado acima descrita: 
𝜌 =
𝑚
𝑉
=
𝑝𝑀
𝑍𝑅𝑇
 
• Densidade definida pela relação: 𝑑𝑔 =
𝜎𝑔
𝜌𝑎𝑟
=
𝑀𝑔
𝑀𝑎𝑟
=
𝑀𝑔
29
 
Gás Real 
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Misturas Gasosas de Hidrocarbonetos 
 Massa molecular aparente da mistura calculada através de uma ponderação em relação às frações molares e 
às massas moleculares de cada componente: 
𝑀𝑎 = 𝑦𝑖𝑀𝑖
𝒏𝒄
𝒊=𝟏
 
 Sendo y e M a fração molar e a massa molecular do componente i. 
• Densidade de uma mistura de gases reais é definida: 
𝑑𝑔 =
𝑀𝑎
𝑀𝑎𝑟
=
𝑀𝑎
29
 
Propriedades da mistura 
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Misturas Gasosas de Hidrocarbonetos 
Propriedades pseudocríticas 
• As coordenadas pseudocríticas de p, T e V substituem 
as reduzidas; ábacos permitem a determinação 
dispondo-se da densidade da mistura (figura ao lado); 
• Dispondo-se dos valores de ppc e Tpc permitem 
determinar o valor de Z coeficiente de 
compressibilidade na equação dos gases reais; 
• Outro ábaco permite a resolução gráfica. 
Propriedades da mistura 
Figura 1.21 reproduzida de A J Rosa et al op cit em “saiba mais” 
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Misturas Gasosas de Hidrocarbonetos 
• Correções pela presença de não hidrocarbonetos na mistura para o cálculo das 
propriedades pseudocríticas: 
A presença de gases como nitrogênio, gás sulfúrico e gás carbônico é contaminante do gás natural e altera o 
fator de compressibilidade; correções foram obtidas em função da densidade montando-se ábaco 
semelhante ao apresentado anteriormente. 
• Propriedades pseudorreduzidas, definidas em termos das propriedades pseudocríticas, sofrem 
correções devido à presença de gases não hidrocarbonetos: 
p pr = p/p’pc 
Tpr = T/T’pc 
Propriedades da mistura 
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Misturas Gasosas de Hidrocarbonetos 
Fator de Compressibilidade é função da pressão e da 
temperatura absoluta. Interessa a determinação de Z 
como função da pressão mantendo-se a temperatura do 
reservatório constante. 
Usando-se as propriedades pseudocríticas da mistura, o 
ábaco ao lado permite a determinação de Z para gás 
natural mesmo com pequenas quantidades de gases não 
hidrocarbonetos. 
Propriedades da mistura 
Figura 1.20 reproduzida de A J Rosa op cit em “saiba mais” 
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Compressibilidade pseudorreduzida é também expressa 
na forma reduzida, usando-se o conceito de pressão 
pseudorreduzida e construindo-se o ábaco reproduzido na 
figura ao lado: 
Cgpr = cg ppc 
Usado também para obtenção do valor de Z. 
Propriedades da mistura 
Figura 1.24 reproduzida de A J Rosa op cit em “saiba mais” 
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Misturas Gasosas de Hidrocarbonetos 
Propriedades da mistura 
Fator Volume de Formação do Gás é a relação entre o volume que ele ocupa em uma determinada 
condição de T e P e o volume por ele ocupado nas condições padrão: 
Bg = 
𝑉
𝑉ₒ
 ou Bg=
𝑉
𝑉ₒ
 
Usando-se a expressão da lei dos gases para as duas condições : 
Bg = 
𝑝ₒ𝑍𝑇
𝑇ₒ𝑝
 admitindo-se Z≌1 
A importância do uso deste FVF está na transformação do volume de gás no reservatório para as condições 
de superfície . 
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Propriedades da mistura 
Viscosidade do gás natural é uma medida de sua resistência ao fluxo, sendo a centipoise cp a unidade mais 
comum a ser usada. 
𝜇 = 𝑓(𝑝, 𝑇) 
 A viscosidade cresce com a pressão e decresce com a temperatura. 
A viscosidade de uma mistura gasosa pode ser obtida : 
𝜇𝑔 = 𝑦𝑖𝜇𝑖 𝑀𝑖/ 𝑦𝑖√𝑀𝑖
𝑛𝑐
𝑖=1
𝑛𝑐
𝑖=1
 
 Sendo 𝜇i, yi e Mi viscosidade, fração molar e massa molecular do componente i. 
Através de ábacos também se determina a viscosidade como função da densidade e temperatura. 
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DAKE, L. P. Engenharia de reservatórios. 
Fundamentos. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 
_____. Fundamentals of Reservoir Engeneering. 
Developent in Petroleum Science 8. Rio de 
Janeiro: Elsevier, 1998. 
ROSA, Adalberto Jose et ali. Engenharia de 
reservatórios de petróleo. Rio de Janeiro: 
Interciência, 2006. 
Saiba mais 
Propriedades dos Gases Reais. 
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VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? 
 
 
Propriedades das misturas líquidas 
de hidrocarbonetos; 
 
Propriedades pseudocríticas; 
 
Massa específica; 
 
Densidade; 
 
Compressibilidade isotérmica; 
Viscosidade e outras. 
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.