FACULTAD DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE INGENIERÍA DE CIENCIAS DE LA TIERRA
DEPARTAMENTO DE EXPLOTACIÓN DEL PETRÓLEO
Programa de la Asignatura: FISICOQUÍMICA DE EXPLOTACIÓN
Clave: 1526 Núm. de créditos: 09
Carrera: ING. PETROLERO
Duración del curso:
Semanas: 16
Horas: 72
Semestre: 5º
Horas a la semana:
Teoría: 4.5 Obligatoria: SI
Prácticas: Optativa:
OBJETIVO DEL CURSO
El alumno aplicará las bases de la Fisicoquímica al comportamiento
de los hidrocarburos en los yacimientos e instalaciones petroleras.
TEMAS
Núm: Nombre: Horas
I. CONCEPTOS GENERALES RELACIONADOS CON LOS
FUNDAMENTOS DE MATERIA 5
II. LEYES DE LOS GASES REALES 5
III. MEZCLAS DE GASES 12
IV. CONCEPTOS BASICOS DE TERMODINAMICA 20
V. COMPORTAMIENTO DE FASES 22
VI. FACTORES DE VOLUMEN 8
72
ASIGNATURAS ANTECEDENTES:
QUÍMICA
TERMODINÁMICA
ASIGNATURA CONSECUENTE OBLIGATORIA :
QUIMICA PARA EXPLOTACIÓN DE YACIMIENTOS
ANTECEDENTES, OBJETIVOS Y CONTENIDOS DE LOS TEMAS
I. CONCEPTOS GENERALES RELACIONADOS CON LOS FUNDAMENTOS DE MATERIA.
ANTECEDENTES:
Química.
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno definirá las propiedades generales y unidades
que se utilizarán en el curso, así como las diferentes
propiedades fisico-químicas y de comportamiento de los
gases ideales, reales y vapor.
CONTENIDO:
I.1 Generalidades
I.2 Unidades
I.3 Propiedades intensivas y extensivas de líquidos,
vapor y gases
I.4 Ecuación de estado, vapor de agua, gas ideal, gas real
II. LEYES DE LOS GASES REALES.
ANTECEDENTES:
Química.
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno explicará las principales leyes fisicoquímicas de
líquidos y de los gases reales, así como las diferentes va-
riables en algunos procesos termodinámicos.
CONTENIDO.
II.1 Desarrollo de las ecuaciones de Van Der Waals,
Dieterici y Beattie Bridgeman
II.2 Factor de desviación
II.3 Compresibilidad y expansión térmica
II.4 Volumen residual
II.5 Fugacidad
III. MEZCLAS DE GASES.
ANTECEDENTES:
Química.
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno determinará el comportamiento P.V.T. de mezclas
gaseosas.
CONTENIDO:
III.1 Composición
III.2 Propiedades: masa molecular media, densidad, densidad
específica. Vapor de agua. Mezclas de gases ideales.
Mezclas de gases reales. Propiedades pseudo-críticas y
pseudo-reducidas.
III.3 Ley de los estados correspondientes y su aplicación en
las ecuaciones de estado. Cálculo del factor de desvia-
ción.
IV. CONCEPTOS BASICOS DE TERMODINAMICA.
ANTECEDENTES:
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno evaluará cuantitativamente los principales
procesos termodinámicos
CONTENIDO:
IV.1 Procesos
IV.2 Principio de conservación de la energía
IV.3 Primera Ley de la Termodinámica
IV.4 Procesos Adiabáticos
IV.5 Entalpia
IV.6 Capacidad calorífica
IV.7 Entropia
IV.8 Segunda Ley de la Termodinámica
IV.9 Energía libre de Helmoholtz y Gibbs
IV.10 Relaciones de Maxwel
IV.11 Jacobianos y su aplicación de variables. Ejercicios
V. COMPORTAMIENTO DE FASES.
ANTECEDENTES:
Química.
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno determinará el comportamiento del vapor de agua y
mezclas de hidrocarburos gas-líquido, cuya aplicación es
necesaria tanto para la Ingeniería de Yacimientos como
para la producción (separadores).
CONTENIDO:
V.1 Sistemas monocomponentes, vapor de agua
V.2 Sistemas binarios
V.3 Sistemas multicomponentes
V.4 Presión de vapor y punto de ebullición
V.5 Ley de Henry
V.6 Desarrollo de las ecuaciones para el cálculo de
las relaciones de equilibrio del sistema gas-líquido
V.7 Presión de burbujeo
V.8 Presión de rocío
V.9 Aplicaciones
V.10 Densidad del líquido aparente y real
V.11 Ejercicios
V.12 Presión de convergencia y constantes de equilibrio
VI. FACTORES DE VOLUMEN.
ANTECEDENTES:
Termodinámica.
OBJETIVO:
El alumno evaluará los volúmenes de hidrocarburos,
tanto en el yacimiento como a condiciones atmosféricas.
CONTENIDO:
VI.1 Factor de volumen del gas
VI.2 Solubilidad del gas
VI.3 Factor de volumen del aceite
VI.4 Factor de volumen de la fase mixta
VI.5 Métodos para determinarlos
CONSECUENTES
TECNICAS DE ENSEÑANZA: ELEMENTOS DE EVALUACION:
Exposición oral (X) Exámenes parciales (X)
Exposición audiovisual (X) Exámenes finales (X)
Ejercicios dentro de clase (X) Trabajos y tareas fuera del aula (X)
Ejercicios fuera del aula (X) Participación en clase (X)
Seminarios ( ) Asistencia a prácticas ( )
Lecturas obligatorias (X) Otros:
Trabajo de investigación (X)
Prácticas de taller o laboratorio ( )
Prácticas de campo ( )
Otras:
BIBLIOGRAFIA
TEXTO: Temas de la materia para los que se recomienda:
REYNOLDS-PERKINS
"Ingeniería Termodinámica"
Primera Edición en Español
Mc Graw Hill, Méx. 1980 I, IV
WARK, K.
"Thermodinamics"
Tercera Edición
Mc. Graw Hill
E.E.U.U., 1977 IV
GONZALEZ H.S. Y De la GARZA C.
"Apuntes de Fisicoquímica y Termodinámica de los Hidrocarburos"
Facultad de Ingeniería, UNAM
México, 1984. Todos
CONSULTA:
STANDING M.B.
"Volumetric and Phase Behavior of Oil
Field Hydrocardon Systems"
SPE OF AIME
E.E.U.U., 1977 II, III, IV
McCAIN, Jr. William D.
"The Properties of Petroleum Fluids"
The Petroleum Company, 1978
E.E.U.U., 1978. II, V, VI