Orientador: Fernando Rodriguez de la Garza

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica

Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um simulador PVT para modelar o comportamento de fases de misturas naturais de hidrocarbonetos. O simulador consiste de um programa computacional que baseia-se em equações que representam o comportamento de fases da mistura, no equilíbrio, em processos...

Resumo: Neste trabalho é desenvolvido um simulador PVT para modelar o comportamento de fases de misturas naturais de hidrocarbonetos. O simulador consiste de um programa computacional que baseia-se em equações que representam o comportamento de fases da mistura, no equilíbrio, em processos termodinâmicos de expansão a massa constante ou de liberação a volume constante, em condições diversas de pressão e temperatura. Usa-se a equação-de-estado de Peng-Robinson para determinar o comportamento de fases da mistura. Apresenta-se também, uma metodologia de ajuste automático dos parâmetros da equação-de-estado para reproduzir dados experimentais do comportamento de fases de uma mistura. A metodologia consiste em determinar as propriedades críticas da fração pesada C+, através de correlações disponíveis na literatura e ajustar os parâmetros na e nb do metano (C H 4) e da fração mais pesada (C+) e o coeficiente de interaçâo binária entre esses componentes, fiCH{-c+, de acordo com o seguinte procedimento: primeiro, mantendo os valores teóricos dos parâmetros na e nb, calcula-se o fiCH{-C+ que reproduz a pressão de saturação da mistura. Numa segunda etapa, os parâmetros na e nb são ajustados através de uma técnica de regressão não-linear com mínimos quadrados, usando dados da região de uma fase. O procedimento de ajuste foi testado em amostras de fluidos do tipo gás e condensado e óleo volátil e verificou-se uma boa concordância entre os dados experimentais e os valores preditos pelo simulador na região de duas fases. Constatou-se que o coeficiente de interaçâo fic H{-c+, é o parâmetro relevante para o ajuste da pressão de saturação. Análises dos parâmetros de regressão indicam que as variáveis rel~vantes na regressão não-linear são na e nb do metano

Abstract: In this work a simulator is developed to model the phase behavior of reservoir hydrocarbon mixtures. The simulator consists of a computer program, that is based on equations that represent the phase behavior of the mixture, at equilibrium, under flash and differential liberation processes...

Abstract: In this work a simulator is developed to model the phase behavior of reservoir hydrocarbon mixtures. The simulator consists of a computer program, that is based on equations that represent the phase behavior of the mixture, at equilibrium, under flash and differential liberation processes and various pressure and temperature conditions. The Peng-Robinson EOS is used to predict the phase behavior of the mixture. We also propose a methodology for the automatic fitting of EOS parameters for phase behavior matching. Critical properties of the heaviest, C+, fraction are obtained from available correlations and fitting of EOS parameters, na and nb, for C H4 and C+ as well as of the binary interaction coefficient, bCHi-C+' are performed according to the following procedure : First, keeping the theoretical values of na and nb, we calculate the interaction coefficient bCHi-C+ that matches the saturation pressure of the mixture. In a second stage, the parameters na and nb for the C H 4 and c+ fractions are fitted through a non-linear leasts squares regression technique to match PVT experimental data in the one-phase region. The above procedure was used to adjust the Peng-Robinson EOS to four reservoir hydrocarbon fluid samples, which include gas condensate and volatile oils. Phase behavior in the two-phaseo region predicted with the EOS was verified to match PVT laboratory data obtained under flash and differentialliberation processes. It was verified that the interaction coefficient, bCHi-C+' is the relevant parameter for saturation pressure matching. Analysis of regressed parameters indicate, in alI four applications, that relevant parameters in the non-linear regression fitting are na and nb af the C H4, fraction