Recuperación Secundaria y Mejorada

Capítulo IV. Eficiencia de

Desplazamiento:Yacimientos Heterogéneos

Semestre 2016-I

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Introducción

• En el capítulo anterior se desarrollaron los métodos para determinar flujo fraccional de agua y gas, avance del frente de desplazamiento, flujo fraccional al momento de la irrupción de agua en el pozo productor, saturación de agua en el frente y promedio atrás del frente, tiempo de irrupción y eficiencia de desplazamiento.Todo esto se realizó para yacimientos considerados como “homogéneos” (mismas propiedades petrofísicas básicas como porosidad y permeabilidad)

• En este capítulo desarrollaremos los métodos de eficiencia de desplazamiento para yacimientos heterogéneos, así como se definirán nuevos conceptos.

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Yacimientos Heterogéneos

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Proceso Isobárico

INYECTOR PRODUCTOR

Distribución de la permeabilidad

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Es la variación vertical de la permeabilidad debidoprincipalmente al grado de estratificación presente enel yacimiento. Este puede variar debido a procesoscomo cambios de ambiente o cambios en el origen dedepositación.

Eficiencia de barrido vertical (Ei, Ev)

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• Al declinar la presión, ocurre un fenómeno en el cual se expande la roca y los fluidos.

Esta definida como el área de la sección transversal con la que hace contactoel fluido inyectado, dividida entre el área de la sección transversal, incluidastodas las capas que quedan detrás del frente del fluido inyectado.

En las partes más permeables del yacimiento, el agua inyectada se moverá rápidamente y en las partes menos permeables, su movimiento será más lento.

Eficiencia de barrido areal (Ea)

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Es la fracción de área horizontal del yacimiento que esinvadida por el fluido desplazante. Esta depende de laspropiedades relativas del flujo de aceite y agua delpatrón de inundación utilizado en el yacimiento.

Razón de movilidad

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Esta variable provee una medida de la facilidad con lacual el agua inyectada puede desplazar el aceite. Entremenor sea este valor, más efectivo será el proceso deinyección de agua.

Solución…

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• Resolver individualmente para cada estrato

• Tomar en cuenta la relación de movilidad de cadaestrato

• Stiles (1949)

• Dykstra-Parsons

Método de Stiles

• Este método de predicción fue propuesto para el caso deproyectos de inyección de agua en yacimientos estratificados.

• Toma en cuenta la variación de la permeabilidad y ladistribución vertical de la capacidad de flujo (Kh).

• Las distancias recorridas por los fluidos en los diferentesestratos son proporcionales a las permeabilidades de cada unade ellas.

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Suposiciones

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Las suposiciones para desarrollar el método son:

1. Sistema lineal y flujo continuo.

2. Los gastos de producción y de inyección en cada estrato son proporcionales a supermeabilidad y a la movilidad del fluido producido a través de cada uno de ellos.

3. Como la razón de movilidad es igual a uno, el avance del frente en cada capa esproporcional a su permeabilidad; sin embargo, en el cálculo del flujo fraccional deagua y relación agua-aceite, la razón de movilidad puede tener cualquier valor.

4. Todos los estratos tienen las mismas características con excepción de laspermeabilidades.

5. En todos los estratos los cambios de saturación de aceite como consecuencia de lainvasión son los mismos.

6. La eficiencia de barrido areal después de la ruptura se mantiene constante.

7. A un determinado tiempo solo se produce un fluido a través de cada estrato.

Desarrollo del Método

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Fórmulas para Ev

Donde Ct es la capacidad total de la contribución de cada estrato representada por la ecuación:

Cj representa la capacidad acumulada de la porción ya inundada al producirse la ruptura del frente en el estrato J:

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Desarrollo del Método

Fórmula para WOR

Fórmula para fw

WOR

fw 11

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Desarrollo del Método

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Calcular el valor del aceite producido.

Desarrollo del Método

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Cálculos previos necesarios para obtener Ev, Fw, WOR, Np

Estrato K (mD) h (pies) Shi Shi/ht SKihi

1 K1 h1 h1 h1/ht K1h1

2 K2 h2 h1+h2 (h1+h2)/ht K1h1+k2h2

3 K3 h3 h1+h2+h3 (h1+h2+h3)/ht K1h1+K2h2+K3h3

n Kn hn ht 1 K1h1+…Knhn

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Ejercicio Clase

Por el método de Stiles resolver el problema de 5 estratos con la siguiente

modalidad de que se consideren los espesores correspondientes a las

permeabilidades tal como se encuentran en el terreno sean en valor igual al

número de orden.

Número de

capas

Espesor de

intervalo [pie]

Kabs del intervalo

[mD]

1 1 464

2 2 776

3 3 295

4 4 308

5 5 399

Swc = 0.24 = 24%

Boi = 1.215

= 0.19 = 19%

Bwiny = 1.073

Ko = 4.34 [mD]

Kw = 0.82 [mD]

Qwi = 1000 [bl/día]

o = 1.2 [cp] ,

w = 0.88 [cp]

A = 100 [acres]

Sor = 23 % = 0.23

hT= 15 [pie]

Ea= 0.85

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