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Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos Ecuación de Balance de Materia.

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1 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos Ecuación de Balance de Materia

2 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Objetivo de Curso:

3 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Ecuación de Balance de Materia, EBM. -Antecedentes -Mapa de Ruta de la EBM -Utilidad de la EBM -Suposiciones de la EBM -Derivación de la EBM -Simbología usada en la EBM -Volumen Poroso -Concepto de Modelo de Tanque

4 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Ecuación de Balance de Materia, EBM. -EBM General -Índices de Empuje -Aplicaciones -EBM como línea recta -Aplicaciones -Pronósticos de Producción con la EBM -Cálculo de la RGA producido -Método de Tracy -Método de Muskat -Método de Tarner

5 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Antecedentes (1 de 4) Al inicio, antes de su explotación, el yacimiento consiste de un medio poroso (roca) conteniendo hidrocarburos, el cual eventualmente, puede tener un acuifero asociado, ambos en equilibrio. Cuando el primer pozo es perforado y puesto a producción, este causa un perturbación en todo el sistema, es decir, en el medio poroso conectado hidráulicamente. Existe una caída de presión, causando que el sistema reaccione: i.e., el solido de la roca, el acuifero, agua congenita y los hidrocarburos.

6 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Antecedentes (2 de 4) En el caso general, un yacimientos con capa de gas, aceite y acuifero. Al producir aceite, sucede los siguiente: i.La capa de gas se expande, Cg es grande. ii.El acuifer se expande, avanza hacia la zona de aceite iii.El medio solido, el agua y el aceite se expanden. Estos efectos suceden para compensar el volumen que ha sido extraido, el cual causa un desequilibrio en el sistema. Es decir, se deble cumplir que So+Sg+Sw = 1

7 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Antecedentes (3 de 4) Estos efectos en el sistema o mecanismos de drene o de producción han sido estudiados desde 1936 con lo que se hizo llamar la ecuación de balance de materia, EBM. Tenemos que tener en mente que esto surgio cuando solo existia la regla de cálculo, no calculadoras, no computadoras. Los calculos que se realizaban estaban basados en la relaciones de volumenes en el fondo y superficie. La EBM fue la herramienta básica para el ingeniero de yacimientos durante muchos años ( hasta los 60´s que surguieron los primeros simuladores numericos.

8 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Antecedentes (4 de 4) La EBM ha sido, es, y será usada, cuando la información que se disponga sea insuficiente para alimentar un modelo numérico que sea capaz de realizar pronósticos sensatos de producción. Modelo de tanque : dimensión cero

9 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Utilidad de la EBM. Usando la EBM, se puede determinar: i.El volumen inicial de hidrocarburos ii.Predicción del comportamiento del yacimiento iii.Analizar consistencia de los datos de producción iv.Entender mecanismos de producción. v.La EBM puede ser usada como un prefacio para la SNY.

10 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Mapa de Ruta en la EBM. En 1936 Shiltus fue uno de los primeros en proponer un analisis usando una EBM. Em 1963 Havlena y Odhe propusieron su técnica de interpretar la EBM como una ecuación de linea recta (todos los softwares comerciales lo contienen) En 1987 Campbel propuso expresar la EBM en forma de indices de empuje, i.e, identificando los mecanismos de empuje.

11 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Suposiciones de la EBM (1 de 4) Temperature Constante Los cambios en presión-volumen en el yacimiento se asume que ocurre a temperatura constante. Reservoir Characteristics. El yacimiento posee propiedades constante: Porosidad Espesor Saturación de agua irreducible

12 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Suposiciones de la EBM (2 de 4) Recuperación de fluidos Es considerada independiente de gasto de los fluidos, numero de pozos, localización del pozo. En otras palabras, el factor tiempo no esta expresado explícitamente en la EBM. Parámetros Dinámicos La EBM no considera los siguientes parámetros dinámicos: Viscosidad Permeabilidad (únicamente los usa para pronosticos de producción)

13 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Suposiciones de la EBM (3 de 4) Equilibrio en presión Todos los puntos del yacimiento posen la misma presión, esto es, referida como presión media del yacimiento. Por lo tanto, las propiedades del fluido son identicas en Cada punto del yacimiento. En la forma convencional de EBM, Se considera la formulación de aceite negro

14 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Suposiciones de la EBM (4 de 4) Volumen de Yacimiento Constante El volumen del yacimiento de asume constante. La expansion de la roca y agua no provocan una deformación considerable del yacimiento.

15 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Derivación de la EBM - Simbología. (1 de 3) Antes de derivar la Ecuación de Balance de Materia (EBM), es conveniente identificar algunos terminos y su simbología. Los simbolos usados aqui son adoptados de la nomenclatura de la SPE. Pi Presión inicial de yacimiento, psi p Presión Volumétrica de yacimiento, psi Δp Cambio de presión= Pi- p, psi pb Presión de burbuja, psi N Volumen de aceite original, STB Np Producción acumulada de aceite, STB Gp Producción acumulada de gas, scf

16 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Derivación de la EBM – Simbología (2 de 3) Wp Producción acumulada de agua, STB Rp Relación gas-aceite acumulado, scf/STB GOR Relación gas-aceite instantanea, scf/STB Rsi Solubilidad inicial de gas en el aceite, scf/STB Rs Solubilidad de gas en el aceite, scf/STB Boi Factor de volumen de aceite inicial, bbl/STB Bo Factor de volumen de aceite,bbl/STB Bgi Factor de volumen de gas inicial, bbl/scf Bg Factor de volumen de gas, bbl/scf Winj Volumen de agua acumulada injectada, STB Ginj Volumen de gas acumulado injectado, scf We Volumen de entrada de agua acumulada, bbl

17 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Derivación de la EBM – Simbología. (3 de 3) m Relación entre el volumen de la capa de gas inicial y volumen de aceite inicial, bbl/bbl G Capa de gas inicial, scf PV Volumen Poroso, bbl cw Compresibilidad del agua, 1/psi cf Compresibilidad de la formación, 1/psi

18 Comportamiento de Yacimientos Oct 05, 2013 Derivación de la EBM : Modelo de Tanque Pi Gas Aceite P Nueva capa de Gas Aceite Remanente Entrada de Agua Expansión de la Roca y Swi Agua Inyectada Gas Inyectado Gas Liberado Np, Gp, Wp Gpi, Wpi We

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