miércoles, 5 de enero de 2022

Resumen de las propiedades del petróleo

Esta entrada es un resumen de las propiedades físicas de petróleo, todas estas propiedades físicas fueron revisadas en entradas pasadas. Las correlaciones fueron seleccionadas de acuerdo a la propiedad física y sencillez de estas, las propiedades utilizadas se muestran a continuación:
 
Razón gas disuelto-petróleo
Factor volumétrico del petróleo
Factor volumétrico total
Viscosidad del petróleo
Densidad del petróleo
Tensión interfacial gas-petróleo
 
El nombre de las correlaciones se observan en el código
 
# Resumen de las propiedades del petróleo
 
import pandas as pd
import numpy as np
 
P = 2000
PB = 2500
PP = 3000
Yg = 0.95
API = 31
T = 180
 
def FACTOR_Z(Tpr,Ppr):
 
            A1 = 0.3265
            A2 = -1.07
            A3 = -0.5339
            A4 = 0.01569
            A5 = -0.05165
            A6 = 0.5475
            A7 = -0.7361
            A8 = 0.1844
            A9 = 0.1056
            A10 = 0.6134
            A11 = 0.721
 
            error = 1
 
            Z = 0.6000
 
            while error > 0.00000001:
 
                        Pr = (0.27*Ppr)/(Z*Tpr)
 
                        F = Z-(1+(A1+(A2/Tpr)+(A3/(Tpr**3))+(A4/(Tpr**4))+(A5/(Tpr**5)))*Pr+(A6+(A7/Tpr)+(A8/(Tpr**2)))*(Pr**2)-A9*((A7/Tpr)+(A8/(Tpr**2)))*(Pr**5)+A10*(1+A11*(Pr**2))*((Pr**2)/(Tpr**3))*np.exp(-A11*Pr**2))
 
                        G = 1+(A1+(A2/Tpr)+(A3/(Tpr**3))+(A4/(Tpr**4))+(A5/(Tpr**5)))*(Pr/Z)+2*(A6+(A7/Tpr)+(A8/(Tpr**2)))*((Pr**2)/Z)-5*A9*((A7/Tpr)+(A8/(Tpr**2)))*((Pr**5)/Z)+((2*A10*(Pr**2))/(Z*(Tpr**3)))*(1+(A11*(Pr**2))-((A11**2)*(Pr**2)**2))*np.exp(-A11*Pr**2)
 
                        Z2 = Z-(F/G)
 
                        error = (Z2-Z)/Z2
 
                        Z = Z2
 
            return Z
 
Psc = 677+(15*Yg)-37.5*(0.95**2)
Tsc = 168+(325*Yg)-12.5*(0.95**2)
 
Tpr = (T+460)/Tsc
 
Yo = 141.5/(API+131.5)
 
Presion = [P,PB,PP]
Razon = []
Presion_seudo = []
Factor_Z = []
Factor_gas = []
Factor_aceite = []
Factor_Total = []
Compresibilidad = []
Tension_Interfacial = []
Densidad_Aceite = []
 
for i in range(0,len(Presion),1):
 
            #Correlación Standing, M.B. para p = 4000 psi (p>pb), por lo que Rs = Rsb
 
            Rs  = Yg*(((Presion[i]/18.2)+1.4)*10**(0.0125*API-0.000917*T))**1.2048
 
            Ppr = Presion[i]/Psc
 
            # Factor de compresibilidad # Correlación de Dranchuk, P.M. y Abou-Kassem, J.H.
 
            Z = FACTOR_Z(Tpr,Ppr)
 
            Bg = 0.0053*((Z*(T+460))/Presion[i])
 
            # Tensión interfacial del aceite-gas Correlación de Baker, O. y Swerdloff, W.
 
            σ68 = 39-0.2571*API
 
            σ100 = 37.5-0.2571*API
 
            σT = σ68-((T-68)*(σ68-σ100))/32
 
            Fc= 1.0-0.024*Presion[i]**0.45
 
            σgo  = Fc*σT
           
            if Presion[i] <= PB:
 
                        # Factor de volumen del aceite por debajo de la presión de burbuja # Correlación de la TOTAL, C.F.P.
           
                        Bo = 1.022+(4.857*10**-4*Rs)-2.009*10**-6*(T-60)*(API/Yg)+17.569*10**-9*Rs*(T-60)*(API/Yg)
 
                        # Compresibilidad del aceite por debajo de la presión de burbuja #Correlación Standing, M.B.
 
                        D = 14.4*(10**-5)*(Yg/Yo)**0.5*(Rs*(Yg/Yo)**0.5+(1.25*T))**0.2
 
                        D1 = Rs/(0.83*P+21.15)
 
                        Co = -(1/Bo)*(D*D1-Bg*D1)
 
                        #Densidad del petróleo por debajo y en de la presión de burburja o en el punto de burbuja
 
                        Ygd = ((12.5+API)/50)-3.5715*10**(-6)*API*Rs
 
                        Po = (350*Yo+0.0764*Ygd*Rs)/(5.615*Bo )
 
            elif Presion[i] > PB:
 
                        # Compresibilidad del aceite por arriba de la presión de burbuja # correlación de Vázquez, M.E. y Beggs, H.D.
 
                        Co = (-1433+5*Rs+17.2*T-1180*Yg+12.61*API)/(P*10**5 )
 
                        # Factor de volumen del aceite por arriba de la presión de burbuja
 
                        Bo = Factor_aceite[i-1]*np.exp(Co*(PB-P))
 
                        #Densidad del petróleo por arriba de la presión de burbuja
 
                        Po = Po*np.exp(Co*(PB-P))
 
            else:
 
                        print("Es el punto de burbuja")
 
            Razon.append(Rs)
           
            Bt = Bo+(Razon[0]-Rs)*Bg
 
            Presion_seudo.append(Ppr)
            Factor_Z.append(Z)
            Factor_gas.append(Bg)
            Factor_aceite.append(Bo)
            Factor_Total.append(Bt)
            Compresibilidad.append(Co)
            Tension_Interfacial.append(σgo)
            Densidad_Aceite.append(Po)
 
# Viscosidad # Crudo muerto (sin gas) # Correlación de Kartoatmodjo, T. y Schimidt, Z.
 
Mod = (16.0*10**8)*(T**-2.8177)*np.log10(API)**(5.7526*np.log10(T)-26.9718)
 
# Viscosdiad # Crudo saturado (con gas) # Correlación de Kartoatmodjo, T. y Schmidt, Z.
 
b = 10**(-0.00081*Razon[1])
 
A = (0.2001+(0.8428*10**(-0.000845*Razon[1])))*(Mod**(0.43+0.5165*b))
 
Mob = -0.06821+0.9824*A+40.34*(10**-5)*(A**2)
 
# Viscosdiad # Crudo subsaturado # Correlación de Kartoatmodjo, T. y Schmidt, Z.
 
Mo  = 1.00081*Mob+1.127*(10**-3)*(P-PB)*(-65.17*(10**-4)*(Mob**1.8148)+0.038*(Mob**1.59) )
 
Viscosdiad = [Mod,Mob,Mo]
 
print("""
Resumen de resutados:
 
 
                                                                                                                                     Presión < Pb  Presión = Pb  Presión > Pb
Relación de gas disuelto-petróleo (Rs):........    """+str(round(Razon[0],4))+"""      """+str(round(Razon[1],4))+"""      """+str(round(Razon[2],4))+""" 
Presión pseudoreducida (Ppr):..................    """+str(round(Presion_seudo[0],4))+"""        """+str(round(Presion_seudo[1],4))+"""        """+str(round(Presion_seudo[2],4))+"""   
Factor de compresibilidad (Z):.................    """+str(round(Factor_Z[0],4))+"""        """+str(round(Factor_Z[1],4))+"""         """+str(round(Factor_Z[2],4))+"""   
Factor de volumen del gas (Bg):................    """+str(round(Factor_gas[0],4))+"""        """+str(round(Factor_gas[1],4))+"""        """+str(round(Factor_gas[2],4))+"""   
Factor de voulmen del aceite (Bo):.............    """+str(round(Factor_aceite[0],4))+"""        """+str(round(Factor_aceite[1],4))+"""        """+str(round(Factor_aceite[2],4))+"""   
Factor total de volumen (Bt):..................    """+str(round(Factor_Total[0],4))+"""        """+str(round(Factor_Total[1],4))+"""        """+str(round(Factor_Total[2],4))+"""   
Compresibilidad del aceite (Co):...............    """+str(round(Compresibilidad[0],4))+"""        """+str(round(Compresibilidad[1],4))+"""        """+str(round(Compresibilidad[2],4))+"""   
Tensión interfacial aceite-gas (σgo):..........    """+str(round(Tension_Interfacial[0],4))+"""        """+str(round(Tension_Interfacial[1],4))+"""        """+str(round(Tension_Interfacial[2],4))+"""   
Densidad del aceite (Po):......................    """+str(round(Densidad_Aceite[0],4))+"""        """+str(round(Densidad_Aceite[1],4))+"""        """+str(round(Densidad_Aceite[2],4))+"""   
Viscosdiad del Aceite (Mo):....................    """+str(round(Viscosdiad[0],4))+"""        """+str(round(Vis

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