01 Propriedade dos Fluidos

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UN-BC Desafio 2010: 1 milhão de barris/dia e zero acidente
Propriedade dos Fluidos
Prof. Júlio C. Pereira
UN-BC Desafio 2010: 1 milhão de barris/dia e zero acidente
Petróleo (Petro = Rocha e oleum = óleo) é o nome dados as 
misturas naturais de hidrocarbonetos que podem ser 
encontrados no estado sólido, líquido ou gasoso a depender 
das condições de pressão é temperatura a que sejam 
submetidos.
Sob o nome de hidrocarbonetos há uma grande variedade de 
compostos que são agrupados em série.
Os mais comumente encontradas são as parafinas, as 
oleofinas e os hidrocarbonetos aromatizados.
ORIGEM DO PETROLEOORIGEM DO PETROLEO
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Parafina:
� Hidrocarbonetos parafínicos ou alcanos 
Ex.: Metano (CH4), Etano (C2H6), Propano (C3H8) etc.
�
 Parafínicos ramificados ( Isoparafínicos ou isoalcanos) 
Ex.: Isobutano, Isopentano, 3-metil-pentano etc.
HIDROCARBONETOSHIDROCARBONETOS
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Oleofinas
� Mas comuns são os alcenos 
Ex.: Eteno (C2H4), Propeno (C3H6) etc.
Hidrocarbonetos Aromáticos
�
 Possuem cadeia aromáticas 
Ex.: Benzeno (C6H6), Tuleno (C7H8), Naftaleno (C10H8).
HIDROCARBONETOSHIDROCARBONETOS
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Agregado à mistura de HIDROCARBONETOS vem sempre 
uma certa quantidade de impureza, sendo as mais comuns o 
dióxido de carbono, o oxigênio, gás sulfidrico, Helio etc.
A infinita variedade de composições de hidrocarbonetos , 
associado a diferentes tipos e teores de impureza faz com 
que praticamente todas as misturas tenham características 
diferentes (cor, viscosidade, massa específica etc).
HIDROCARBONETOSHIDROCARBONETOS
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Óleo:
É a parte que permanece no estado liquido quando uma 
mistura liquida de hidrocarbonetos é levada das condições do 
reservatório para as condições da superfície.
Gás Natural: 
É o nome dado as 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.
DefiniçãoDefinição
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Diagrama de fase de uma substância pura
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Diagrama de pressão X volume de uma substância pura
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Diagrama de fase de uma mistura
Vaporização de um mistura 
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Diagrama de pressão X volume de uma mistura
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Diagrama de fase de uma mistura
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Diagrama de fase de uma mistura de hidrocarbonetos
Tipos de Reservatório
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Oléo de baixa contração Óleo de alta contração
Reservatório de Oléo
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RESERVATÓRIO ÓLEORESERVATÓRIO ÓLEO
Óleo Normal (“Black Oil”)
� Misturas que não se classificam nem como de alta nem 
como de baixa contração. São classificadas como óleo 
normal ou “Black Oil”.
Óleo quase crítico
� Misturas submetidas a condições de pressão e 
temperatura muito próximas do ponto crítico. Resulta no 
liberação de grande quantidade de gás para pequenas 
variações de pressão.
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Reservatório de Gás
Reservatório de gás úmido
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Reservatório de Gás
Reservatório de gás seco
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Reservatório de Gás
Reservatório de gás retrogrado 
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Diagrama de fases de um reservatório típico.
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Reservatório de Óleo Reservatório de Gás
Reservatório de Óleo e Gás
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Prova ANP questão 37.
Prova Petrobras questão 26.
Prova Petrobras questão 29.
Exercício
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Propriedades das Misturas Líquidas
Massa especifica
 v
m
=ρ
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Propriedades das Misturas Líquidas
Densidade
Densidade Legal (No Brasil)
w
o
od ρ
ρ
=
C
C
d
o
w
o
Liquido
4@
20@20
4 ρ
ρ
=
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Propriedades das Misturas Líquidas
Densidade do Óleo (ANP)
Densidade do óleo (americano)
API
C
Cd
o
w
o
o
20@
20@20
20 ρ
ρ
=
F
Fd
o
w
o
o
60@
60@60
60 ρ
ρ
=
5,1315,14160
60
−=
d
APIo
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Propriedades das Misturas Líquidas
Compressibilidade
Viscosidade
Obtidas através de laboratório ou de correlação.
Ponto de bolha
Pressão na qual o óleo começa a liberar gás.
P
V
V
c
∆
∆
−=
1
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BO= Volume de óleo no Reservatório
 Volume de óleo na superfície (STD)
Fator volume de formação do óleo
Propriedades das Misturas Líquidas
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Propriedades das Misturas Líquidas
Gráfico do fator volume de formação de um óleo
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Razão de Solubilidade
Rs= Volume de gás dissolvida na superfície (STD)
 Volume de óleo na superfície (STD)
Propriedades das Misturas Líquidas
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Gráfico da razão de solubilidade de um óleo
Propriedades das Misturas Líquidas
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Representação da variação de estados do líquidos
no reservatório e na superfície.
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Fator volume de formação total (óleo e gás)
Bt= Volume de (óleo e gás dissolvido + gás livre) @ RES
 Volume de óleo (STD)
Bt = BO + (RSi - RS) Bg
Propriedades das Misturas Líquidas
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Propriedades das Misturas Líquidas
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Prova Petrobras questão 27.
Prova Petrobras questão 30.
Prova Petrobras questão 66.
Exercício
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Análise PVT
O modo como a liberação do gás de uma mistura líquida e 
processada afeta significativamente as relações PVT e por 
conseqüência o B
O 
e o R
S
Há dois tipos básicos de liberação de gás:
�Flash
�Diferencial
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Liberação Flash
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Liberação Diferencial
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Comparação entre as duas Liberações
Fator Volume de Formação das 
diferentes liberações
Razão de Solubilidade das diferentes 
liberações
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Qual o tipo de liberação (flash ou diferencial) fornece os valores 
mais próximos da realidade???
� Admite-se que a liberação diferencial representa com melhor 
aproximação no interior do reservatório.
�
 Admite-se que durante o percurso como um todo (do poço até o 
tanque) o gás permaneça em contato e em equilíbrio com o óleo.
Proposta de Dake (1978)
obdobf
odo B
B
BB = ( )
obd
obf
sdsidsifs B
B
RRRR −−=
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É obtido através da liberação flash
Gráfico para a determinação da pressão de bolha.
Pressão de Bolha
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Prova Petrobras questão 28.
Exercício