BALANCE DE MATERIALES

BALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALES


MECANISMOS DE MECANISMOS DE PRODUCCIÓNPRODUCCIÓN

BALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALES

Suposiciones BásicasSuposiciones BásicasSuposiciones BásicasSuposiciones Básicas

• El volumen del yacimiento es constante

• El petróleo y gas existentes se encuentran en

equilibrio a presión y temperatura del yacimiento (Se

refiere al gas en solución)

•Los datos PVT promedios del yacimiento están

referidos al datum y simulan el comportamiento del

yacimiento

•La expansión del agua connata y de la roca del

yacimiento se suponen despreciables

•La temperatura del yacimiento se supone constante

• El volumen del yacimiento es constante

• El petróleo y gas existentes se encuentran en

equilibrio a presión y temperatura del yacimiento (Se

refiere al gas en solución)

•Los datos PVT promedios del yacimiento están

referidos al datum y simulan el comportamiento del

yacimiento

•La expansión del agua connata y de la roca del

yacimiento se suponen despreciables

•La temperatura del yacimiento se supone constante


Información requerida Información requerida Información requerida Información requerida

• Historia Producción-Presión

• Presión inicial del yacimiento

• Datos PVT promedios del yacimiento referidos al datum

• Datos Petrofísicos promedios del yacimiento referidos al

datum

• Temperatura promedio del yacimiento referida al datum

• Datos básicos del yacimiento

• Curvas de permeabilidad relativa

• Historia Producción-Presión

• Presión inicial del yacimiento

• Datos PVT promedios del yacimiento referidos al datum

• Datos Petrofísicos promedios del yacimiento referidos al

datum

• Temperatura promedio del yacimiento referida al datum

• Datos básicos del yacimiento

• Curvas de permeabilidad relativa


¿Qué permite realizar¿Qué permite realizar ? ?¿Qué permite realizar¿Qué permite realizar ? ?

• Cálculo del Petróleo original en sitio, N

• Caracterización de los acuíferos y de la

capa de gas de existir

Tamaño de la capa de gas, m

Historia de la intrusión de agua, We

• Identificación del Mecanismos de

producción

• Cálculo del Petróleo original en sitio, N

• Caracterización de los acuíferos y de la

capa de gas de existir

Tamaño de la capa de gas, m

Historia de la intrusión de agua, We

• Identificación del Mecanismos de

producción


Da buenos resultados cuandoDa buenos resultados cuandoDa buenos resultados cuandoDa buenos resultados cuando

• No hay comunicación de las arenas con

otras

• Los gradientes de presión son pequeños

•Se tienen data confiable de Presión y

Producción

•La data utilizada no considera el periodo de

tiempo en el cual el yacimiento fue sometido

a un proceso de inyección de agua (De ser el

caso)

BALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESCambios de volumen que tienen lugar en el

yacimiento al producirse una reducción de presión p

Cambios de volumen que tienen lugar en el yacimiento al producirse una reducción

de presión p

1. Expansión de petróleo + gas disuelto2. Expansión de la capa de gas3. Expansión del agua y reducción del volumen pozo4. Intrusión de agua

1. Expansión de petróleo + gas disuelto2. Expansión de la capa de gas3. Expansión del agua y reducción del volumen pozo4. Intrusión de agua

mNBoiCapa de gas

mNBoiCapa de gas

NBoi

Zona de petróleo

NBoi

Zona de petróleo

WAcuífero

WAcuífero

pp

pp PiPi

1133

44

22

BALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESECUACIONECUACION GENERAL GENERAL

FLUIDOS PRODUCIDOS, BY = (EXP. DEL(PETROLEO + GAS

EN SOLUCION)) BY + (EXPANSION DE LA CAPA DE GAS)

BY + (EXPANSION DEL AGUA)BY+ (REDUCCION DEL

VPHC) BY, TODO A CONDICIONES DEL YACIMIENTO

BALANCE DE MATERIALES EN EL YACIMIENTO ES IGUAL A:BALANCE DE MATERIALES EN EL YACIMIENTO ES IGUAL A:


Definiciones

• Eo: EXPANSIÓN DEL PETRÓLEO Y SU GAS ORIGINALMENTE EN SOLUCIÓN:

Eo = Bo - Boi + (Rsi -Rs) Bg, BYEo = Bt - Bti

EXPANSIÓN. DEL PETROLEO= N(Bo - Boi), BYEXPANSIÓN . GAS LIBERADO=N (Rsi-Rs) Bg, BY

• Eg: EXPANSIÓN DE LA CAPA DE GAS:

mNBoi(Bg/Bgi-1), BY


Definiciones

• Ef,w: REDUCCION VOLUMEN POROSO OCUPADO POR HIDROCARBUROS (VPHC):

Cambios de volúmenes de agua, roca, capa gas y entrada de agua (acuífero)

d(VPHC) = -dVw + dVporoso - dVacuífero - dVcapa de gas

d(VPHC) = (1+m)NBoi (Cw Swc+ Cf) ∆P /(1- Swc) + We

• F: FLUIDOS PRODUCIDOS:

Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw

• F: FLUIDOS PRODUCIDOS:

Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw

BALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALESBALANCE DE MATERIALES

Condiciones de SuperficieCondiciones de SuperficieCondiciones de SuperficieCondiciones de Superficie

Volúmenes producidosVolúmenes producidos

Condiciones de YacimientoCondiciones de YacimientoCondiciones de YacimientoCondiciones de Yacimiento

GpGp

NpNp

GpGp

NpNpNp, Gp, Wp y Rp =Np, Gp, Wp y Rp =Np, Gp, Wp y Rp =Np, Gp, Wp y Rp =

Np Bo Petróleo + gas en soluciónNp Bo Petróleo + gas en soluciónNp Rs Bg Gas disuelto producidoNp Rs Bg Gas disuelto producidoNp Rp Bg Gas total producidoNp Rp Bg Gas total producidoWp Bw Agua producidaWp Bw Agua producida

Np Bo Petróleo + gas en soluciónNp Bo Petróleo + gas en soluciónNp Rs Bg Gas disuelto producidoNp Rs Bg Gas disuelto producidoNp Rp Bg Gas total producidoNp Rp Bg Gas total producidoWp Bw Agua producidaWp Bw Agua producida

Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp BwNp ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp BwNp ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp BwNp ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw


Petróleo + Gas disueltoPetróleo + Gas disueltoPetróleo + Gas disueltoPetróleo + Gas disuelto

Expansión de los fluidosExpansión de los fluidos

Inicialmente Después de una pInicialmente Después de una p

Np ( Bo - Boi ) + ( Rsi - Rs ) Bg Np ( Bo - Boi ) + ( Rsi - Rs ) Bg Np ( Bo - Boi ) + ( Rsi - Rs ) Bg Np ( Bo - Boi ) + ( Rsi - Rs ) Bg

Petróleo

Gas

Total

Petróleo

Gas

Total

NBoi N ( Bo - Boi )NBoi N ( Bo - Boi )

NRsi N ( Rsi - Rs ) BgNRsi N ( Rsi - Rs ) Bg

NBoi N ( Bo - Boi )NBoi N ( Bo - Boi )

NRsi N ( Rsi - Rs ) BgNRsi N ( Rsi - Rs ) Bg


Capa de GasCapa de GasCapa de GasCapa de Gas


Vol. de gas inicial en la capa de gas

Vol. de petróleo inicial en la zona de petróleo

Vol. de gas inicial en la capa de gas

Vol. de petróleo inicial en la zona de petróleom =m =

Vol. de petróleo en la zona de petróleoVol. de petróleo en la zona de petróleo

Vol. de gas en la capa de gasVol. de gas en la capa de gas

Vol. de petróleo + Vol. de gasVol. de petróleo + Vol. de gas

Vol. de petróleo en la zona de petróleoVol. de petróleo en la zona de petróleo

Vol. de gas en la capa de gasVol. de gas en la capa de gas

Vol. de petróleo + Vol. de gasVol. de petróleo + Vol. de gas

= NBoi= NBoi

= mNBoi= mNBoi

= NBoi + mNBoi (1+m) NBoi= NBoi + mNBoi (1+m) NBoi

= NBoi= NBoi

= mNBoi= mNBoi

= NBoi + mNBoi (1+m) NBoi= NBoi + mNBoi (1+m) NBoi

Vol. de gas de la capa de gasVol. de gas de la capa de gasdespués de una pdespués de una pVol. de gas de la capa de gasVol. de gas de la capa de gasdespués de una pdespués de una p

mNBoimNBoi

BgiBgi

mNBoimNBoi

BgiBgi. Bg. Bg. Bg. Bg====

Expansión de la capa de gasExpansión de la capa de gasExpansión de la capa de gasExpansión de la capa de gas BgBg

BgiBgi

BgBg

BgiBgi - 1)- 1) - 1)- 1)= mNBoi (= mNBoi (= mNBoi (= mNBoi (


Agua ConnataAgua ConnataAgua ConnataAgua Connata


dVm = Cw Vw . pdVm = Cw Vw . p

Volumen PorosoVolumen PorosoVolumen PorosoVolumen Poroso

dVp =dVp = Cf ( 1 + m) NBoi Swc

1 - Swc

Cf ( 1 + m) NBoi Swc

1 - Swc. p. p

Vw =Vw =Vol. de hidrocarburos

1 - Sw

Vol. de hidrocarburos

1 - SwSw = Sw =

( 1 + m ) NBoi Swc

1 - Swc

( 1 + m ) NBoi Swc

1 - Swc

dVw =dVw =Cw ( 1 + m ) NBoi Swc

1 - Swc

Cw ( 1 + m ) NBoi Swc

1 - Swc. p. p


Ecuación GeneralEcuación General

Np Bo Rp Rs Bg Wp Bw N Bo Boi Rsi Rs Bg

mNBoiBg

BgiNBoi cwSwc cf p Swc WeBw

( ) ( ) ( )

( ) / ( )1 1


• N: Petróleo inicial, Bn• G: Gas Libre inicial en la capa de gas, By• m = Relación de volumen inicial de gas en la

capa de gas, a Volumen inicial de petróleo. G/NBoi, BY/BY

• Gp: Gas Producido Acumulado, PCN• Np: Petróleo producido acumulado BN• Rp = Relación Gas – Petróleo acumulada.

Gp/Np, PCN/BN

Definiciones

MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE LOS YACIMIENTOS

MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE LOS YACIMIENTOS

• Expansión de los fluidos

• Gas en solución

• Capa de gas

• Hidráulico

• Segregación gravitacional

EmpujeEmpujeEmpujeEmpuje

Eficiencia de Recobro Np/N (%)

Rel

ació

n P

y/P

i (%

)

.

100

0 10 20 30 40 50 60

0

20

40

60

80

EXPANSIÓN DE LA ROCA

GAS EN SOLUCIÓN

EXPANSIÓN EXPANSIÓN CAPA DE GASCAPA DE GAS

EMPUJE EMPUJE HIDRAULICOHIDRAULICO

SEGREGACION GRAVITACIONAL

MECANISMOS DE PRODUCCIÓN PRIMARIOS

Pi > PbWe = 0F = N (Eo + Efw)

Pi > PbWe = 0F = N (Eo + Efw)

F, B

YEo + Ef,w BY / BN

0

N

Eo = Bo - Boi + (Rsi -Rs) Bg

F = Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp BwF = Np ( Bo + ( Rp - Rs ) Bg ) + Wp Bw

Ef,w= (1+m)NBoi (Cw Swc+ Cf) ∆P /(1- Swc)

YACIMIENTOS SUBSATURADOS SIN INTRUSIÓN DE AGUA

YACIMIENTOS SUBSATURADOS SIN INTRUSIÓN DE AGUA

YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, SIN CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUAEN SOLUCIÓN, SIN CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUA

YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, SIN CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUAEN SOLUCIÓN, SIN CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUA

Pi > Pbm = 0 , We = 0F = N (Eo + Efw)

Pi > Pbm = 0 , We = 0F = N (Eo + Efw)

F, B

YEo + Ef,w BY / BN

0

N




YACIMIENTOS SATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, YACIMIENTOS SATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, CON CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUACON CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUA

YACIMIENTOS SATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, YACIMIENTOS SATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN, CON CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUACON CAPA DE GAS INICIAL Y SIN INTRUSIÓN DE AGUA

Pi < PbWe = 0m ≠ 0

Pi < PbWe = 0m ≠ 0

0

mN

N

adimensional

0

F

0

E

o +

Ef,w

0 Eg 0Eo + Ef,w




Eg =mBoi[(Bg/Bgi)-1]

YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN,YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN,SIN CAPA DE GAS INICIAL, CON INTRUSIÓN DE AGUASIN CAPA DE GAS INICIAL, CON INTRUSIÓN DE AGUA

YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN,YACIMIENTOS SUBSATURADOS CON EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN,SIN CAPA DE GAS INICIAL, CON INTRUSIÓN DE AGUASIN CAPA DE GAS INICIAL, CON INTRUSIÓN DE AGUA

Pi > Pbm = 0 , We ≠ 0F = N (Eo + Ef,w) + We Bw

Pi > Pbm = 0 , We ≠ 0F = N (Eo + Ef,w) + We Bw

FEo + Ef,w

FEo + Ef,w

We BwEo + Ef,w

We BwEo + Ef,w

= N = N

Asumimos:We = 0Asumimos:We = 0

++

N

0 Producción acumulada de petróleo

0

F

0

E

o +

Ef,w

We We ≠ 0≠ 0

We We = 0= 0

SignificadoSignificadoSignificadoSignificado

El cálculo de cada una de estas fracciones para cada intervalo de presión usado en la aplicación de la ecuación de balance de materiales producirá un registro con tiempo de la participación de cada empuje en la producción de los fluidos del yacimiento.

El cálculo de cada una de estas fracciones para cada intervalo de presión usado en la aplicación de la ecuación de balance de materiales producirá un registro con tiempo de la participación de cada empuje en la producción de los fluidos del yacimiento.

1 = 1 = NEoNEo + + mNEg mNEg + + NEf,w NEf,w + + WeBwWeBw F F F FF F F F

1 = 1 = NEoNEo + + mNEg mNEg + + NEf,w NEf,w + + WeBwWeBw F F F FF F F F

(NEo)/F : Fracción correspondiente al empuje por líquidos y gas en

solución.

(mNEg)/F : Fracción correspondiente al empuje por capa de gas.

(NEf,w)/F : Fracción correspondiente al empuje por expansión del

agua connata y reducción del volumen poroso.

(WeBw)/F : Fracción correspondiente al empuje hidráulico.

(NEo)/F : Fracción correspondiente al empuje por líquidos y gas en

solución.

(mNEg)/F : Fracción correspondiente al empuje por capa de gas.

(NEf,w)/F : Fracción correspondiente al empuje por expansión del

agua connata y reducción del volumen poroso.

(WeBw)/F : Fracción correspondiente al empuje hidráulico.

INDICADORES DE LOS MECANISMOS DE EMPUJEINDICADORES DE LOS MECANISMOS DE EMPUJEINDICADORES DE LOS MECANISMOS DE EMPUJEINDICADORES DE LOS MECANISMOS DE EMPUJE

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