SIMULACIÓN EN LÍNEAS DE FLUJO CON CURVAS DE PRODUCTIVIDAD ESPECÍFICA Marcelo A. Crotti, Inlab S.A. Mirta Galacho, MG&A Oil & Gas. Pablo A. Vázquez, MG&A Oil & Gas.

Temario Conceptos de Flujo Multifásico Curvas de Permeabilidad Relativa (CPR) Curvas de Productividad Específica (CPE) Aplicación al Modelado con Lineas de Flujo Ensayo físico en un sistema lineal Simulación numérica Comparación de resultados CPR vs CPE Conclusiones

Flujo Multifásico. Generalización de la Ley de Darcy Sistemas Lineales – Flujo Monofásico P . A Q = K -----------  . L

Flujo Multifásico. Generalización de la Ley de Darcy Sistemas Lineales – Flujo Monofásico P . A Q = K -----------  . L Sistemas Lineales – Flujo Bifásico Pw . A Po . A Qw = K . KRw ----------- + Qo = K . KRo ----------- w . L o . L

Flujo Multifásico. Generalización de la Ley de Darcy Sistemas Lineales – Flujo Monofásico P . A Q = K -----------  . L Sistemas Lineales – Flujo Bifásico Pw . A Po . A Qw = K . KRw ----------- + Qo = K . KRo ----------- w . L o . L

Flujo Multifásico. Generalización de la Ley de Darcy Sistemas Lineales – Flujo Monofásico P . A Q = K -----------  . L Sistemas Lineales – Flujo Bifásico Pw . A Po . A Qw = K . KRw ----------- + Qo = K . KRo ----------- w . L o . L

Algunas Limitaciones en el Uso de las CPR Debe cumplirse la Ley de Darcy. Proporcionalidad directa entre diferencia de presión dinámica y caudal. Buckley & Leverett. “ Mechanism of Fluid Displacement ...” Trans AIME 1942 p. 107 La unicidad de la relación entre relación de caudales (flujo fraccional) y saturación de fluidos sólo ocurre en ausencia de fuerzas capilares y gravitatorias. Las CPR sólo modelan la capacidad de conducción de fluidos.

Algunas Limitaciones en el Uso de las CPR La capacidad de conducción sólo puede medirse en dos escenarios de flujo. Flujo Estacionario. Inyección = Conducción = Producción Flujo en un Punto de un Sistema no-Estacionario. Cada punto tiene una saturación de fluidos y una capacidad de conducción diferente. En los reservorios reales Sólo se conoce la saturación media de cualquier bloque en estudio. Se necesita describir la capacidad de admitir o de producir fluidos.

Curvas de Permeabilidad Relativa - CPR Definiciones Curvas de Permeabilidad Relativa - CPR Juego de curvas que reflejan la relación funcional entre capacidad de conducir fluidos y la saturación en un punto para un medio poroso homogéneo, bajo predominio absoluto de fuerzas viscosas. Curvas de Productividad Específica - CPE Juego de curvas que describan la capacidad de producir fluidos en función de la saturación media del sistema (Bloque, celda o reservorio) bajo la influencia de las fuerzas dominantes a escala de reservorio.

Comparación CPR vs CPE Para este estudio, se realizó una Simulación Numérica Dinámica en Líneas de Flujo, sobre datos de laboratorio correspondientes a un ensayo de desplazamiento lineal de petróleo por agua. Se comparan los resultados obtenidos con el tratamiento convencional mediante curvas de permeabilidad relativa (CPR) y el obtenido con Curvas de Productividad Específica (CPE)

Datos Experimentales: Volúmenes Inyectados y Producidos

Datos Experimentales: Caudal de Petróleo P=cte ; o=18.5 cp ; w=1.02 cp

Datos Experimentales: Producción Fraccional de Agua

Curvas de Permeabilidad Relativa

Curvas de Productividad Específica

Discretización espacial del Modelo ingresado al Simulador Numérico.

Resultados CPR – Caudal de Petróleo

Resultados CPR – Producción Fraccional

Resultados CPE – Caudal de Petróleo

Resultados CPE – Producción Fraccional

Conclusiones Las CPE representan de mejor manera las variables de interés : La saturación media del sistema La producción de fluidos. El ensayo cumple con las exigencias de la SN en Líneas de Flujo La geometría del flujo es lineal Los fluidos se comportan como incompresibles, Por su habilidad para modelar el corte de agua, el uso de las CPE permitiría reducir el error en el Balance de Materiales inherente a todo proceso de Simulación Numérica en Líneas de Flujo. El ajuste logrado con las CPR para un número de celdas tendiente a infinito no converge a la solución real del sistema, que sí se logra con cualquier número de CPE correctamente calculadas (comparar la Fig. 12 con la Fig 16). Las CPR no representan el límite de las CPE para un número de celdas tendiente a infinito. Las CPE no son pseudocurvas de permeabilidad relativa. Las CPE son curvas definidas para modelar adecuadamente las variables de interés en los desplazamientos inmiscibles en medios porosos.

GRACIAS POR LA ATENCIÓN Marcelo A. Crotti, Inlab S.A. Mirta Galacho, MG&A Oil & Gas. Pablo A. Vázquez, MG&A Oil & Gas.