Estimación de la presión mínima de miscibilidad (PMM) mediante la teoría del gradiente

Abstract

RESUMEN: Un procedimiento para determinar la presi on m nima de miscibilidad en crudos petroleros consiste en estimar (experimentalmente o mediante un modelo) la tensi on interfacial de la mezcla resultante entre el gas de inyecci on y el aceite petrolero. El valor de presi on m nima de miscibilidad corresponde a la presi on a la cual la tensi on extrapola a cero al ser gra cada versus la presi on. Por lo tanto, la estimaci on de la tensi on interfacial juega un papel importante para la determinaci on del valor de presi on m nima de miscibilidad. El procedimiento para esta determinaci on se discute empleando el modelado formal de la tensi on interfacial (para compuestos puros, mezclas binarias y ternarias) por medio de la teor a del gradiente. Los compuestos que se consideran en el presente estudio son hidrocarburos como el metano hasta el eicosano, el di oxido de carbono y el nitr ogeno, se requiere de un conocimiento certero del valor de la tensi on interfacial. El modelo desarrollado en el presente trabajo est a basado en la teor a del gradiente de van der Waals para uidos heterog eneos, donde se presenta nuevas expresiones del par ametro de in uencia tanto para uidos puros como para mezclas. El valor local de las propiedades como las densidades en el equilibrio de las fases existentes, el potencial qu mico y la energ a libre de Helmholtz en la interfaz, son calculadas a partir de las ecuaciones de estado cubicas de Soave- Redlich-Kwong y Peng-Robinson. ABSTRACT: A known procedure to determine the minimum miscibility pressure in crude oils consists in estimating (either experimentally of through the use of a model) the interfacial tension of the mixture resulting between the injection gas and the oil. The minimum miscibility pressure values corresponds to the pressure at which the interfacial tension extrapolates to zero when plotted against pressure. Therefore, a reasonable estimation of the interfacial tension plays a paramount role in the correct determination of the minimum miscibility pressure. The procedure for this determination, the present work presents the formal modeling of the interfacial tension applied to binary and ternary mixtures. The binary and ternary mixtures chosen for such a purpose comprise the most representative compounds tipically encountered in common gas-oil mixtures for which a precise knowledge of the minimum miscibility pressure values is needed. The model developed in this work is based on van der Waals gradient theory for non-homogeneous uids for which new expressions of the in uence parameter are presented both for pure uids and their mixtures. The local values of the model properties such as equilibrium densities of the existing phases and the interface Helmholtz free energy are calculated via the cubic equations of state: Soave-Redlich-Kwong & Peng-Robinson.