miércoles, 16 de febrero de 2022

Compresibilidad el Agua Ejemplo

Ahora se propone un ejemplo, el enunciado indica lo siguiente, determinar la compresibilidad de una salmuera con 20000 ppm de solidos disueltos a una presión de 5000 psi y temperatura de 2000°F; la presión de burbuja es de 3500 psi.


import numpy as np


 # Correlación de Dodson, C.R. y Standing, M.B.


 S = 20000/10000 # ppm

P = 5000 # psi

T = 200 #°F

Pb = 3500 # psi

Yg = 0.63

 

A = 3.8546-1.34*(10**-4)*P

B = -0.01052+4.77*(10**-7)*P

C = 3.9267*(10**-5)-8.8*(10**-10)*P

 

Cwp=(A+B*T+C*(T**2))/10**6

 

# Factor de corrección por solubilidad del gas

# Correlación de Culberson, O.L y McKetta, J.J., Jr.

 

A = 8.15839-(6.12265*(10**(-2) )*T)+(1.91663*(10**(-4) )*(T**2 ))-(2.1654*(10**(-7) )*(T**3 ))

B = (1.01021*(10**(-2) ))-(7.44241*(10**(-5) )*T)+(3.05553*(10**(-7) )*(T**2 ))-(2.94883*(10**(-10) )*(T**3 ))

C = (-9.02505+(0.130237*T)-(8.53425*(10**(-4) )*(T**2 ))+(2.34122*(10**(-6) )*(T**3 ))-(2.37049*(10**(-9) )*(T**4 )))*(10**(-7) )

 

Rswp = A+B*P+C*P**2

 

# Corrección por salinidad dentro de los rangos 0<Salinidad(%)<30 y 70<Temperatura(°F)<250

 

Rsw = (10**(-0.0840655*S*(T**-0.285854)))*Rswp

 

Cw = (1+(8.9*10**-3)*Rsw)*Cwp

 

# Corrección por efectos de solidos disueltos

 

Cw1 = (1+(S**0.7)*(-5.2*(10**-2)+2.7*(10**-4)*T-1.14*(10**-6)*(T**2)+1.121*(10**-9)*(T**3)))*Cw

 

# Correlación de Osif, T.L.

 

Cw2 = 1/(7.033*P+541.5*S-537*T+403300)

 

# Las correlaciones para obtener la compresibilidad por debajo de la presión en el punto de burbuja son las siguientes.

 

S = 20000/10000

P = 3000

T = 200

 

# Compresibilidad del agua pura

 

A = 3.8546-1.34*(10**-4)*P

B = -0.01052+4.77*(10**-7)*P

C = 3.9267*(10**-5)-8.8*(10**-10)*P

 

Cwp=(A+B*T+C*(T**2))/10**6

 

# Correlación de McCoy, R.L

 # Solubilidad del gas natural en agua pura

 

A = 2.12+3.45*(10**-3)*T-3.59*(10**-5)*(T**2)

B = 0.0107-5.26*(10**-5)*T+1.48*(10**-7)*(T**2)

C = -8.75*(10**-7)+3.9*(10**-9)*T-1.02*(10**-11)*(T**2)

 

Rswp= A+B*P+C*P**2

 

# Factor de corrección de salinidad

 

Rsw2 = (1-(0.0753-(1.73*10**-4)*T)*S)*Rswp

 

Cw = (1+(8.9*10**-3)*Rsw)*Cwp

 

# Factor volumétrico del agua

 

VwT= -1.0001*(10**-2)+1.33391*(10**-4)*T+5.50654*(10**-7)*(T**2)

Vwp= (-1.95301*(10**-9)*P*T)-(1.72834*(10**-13)*(P**2)*T)-(3.58922*(10**-7)*P)-(2.25341*(10**-10)*(P**2))

Bwb = (1+Vwp)*(1+VwT)

 

# Presión y temperatura, pseudoreducida y pseudocrítica

 

Psc = 677+(15*Yg)-37.5*(Yg**2)

Tsc = 168+(325*Yg)-12.5*(Yg**2)

 

Tpr = (T+460)/Tsc

 

Ppr = P/Psc

 

# Factor de compresibilidad

 

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

 

Z = FACTOR_Z(Tpr,Ppr)

 

# Factor volumétrico del gas

 

Bg = 0.0053*((Z*(T+460))/P)

 

# Correlación de Ramey, H.J., Jr.

 

B = 0.0107-5.26*(10**-5)*T+1.48*(10**-7)*(T**2)

C = -8.75*(10**-7)+3.9*(10**-9)*T-1.02*(10**-11)*(T**2)

 

A = B+2*C*P

 

Rsw1 = (10**(-0.0840655*S*(T**-0.285854)))*A

 

Cw3 = Cw+(Bg/Bwb)*Rsw1

 

# Resumen de resultados

 

print("""

 

Resumen de resultados - Compresibilidad del Agua

 

Correlaciones por arriba del punto de burbuja

 

Dodson, C.R. y Standing, M.B. ......... """+str(round(Cw1,8))+""" 1/psi

Osif, T.L. ............................ """+str(round(Cw2,8))+""" 1/psi

 

Correlaciones por debajo o en el punto de burbuja

 

Ramey, H.J., Jr. ...................... """+str(round(Cw3,8))+""" 1/psi

            """)


El código de vuelve los siguiente:


Resumen de resultados - Compresibilidad del Agua

Correlaciones por arriba del punto de burbuja

Dodson, C.R. y Standing, M.B. ......... 3.28e-06 1/psi

Osif, T.L. ............................ 3.01e-06 1/psi

Correlaciones por debajo o en el punto de burbuja

Ramey, H.J., Jr. ...................... 6.53e-06 1/psi

[Finished in 2.2s] 

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