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REALIZADO POR:
ALCALA ULISE
PRUEBAS DE PRESIÓN DE PETRÓLEO
PRUEBA DE PRESIÓN
Es una herramienta utilizada para caracterizar al sistema pozo-yacimiento,
ya que los cambios presentes en la producción generan disturbios de presión
en el pozo y en su área de drenaje y esta respuesta de presión depende de las
características del yacimiento.
PRUEBAS DE PRESIÓN
PROPÓSITOS :
Estimar parámetros del yacimiento.
Calcular la presión promedio del área de drenaje.
Detectar heterogeneidades del yacimiento.
Hallar el grado de comunicación entre zonas del yacimiento.
Determinar la condición de un pozo (daño, S).
Estimar las características de una fractura cercana a un pozo. Estimar los parámetros de doble
porosidad. Estimar el frente de desplazamiento en procesos de inyección.
Estimar los factores de pseudodaño (penetración parcial, turbulencia, terminación).
Establecer el grado de comunicación de varios yacimientos a través de un acuífero en común.
TIPOS DE PRUEBAS DE PRESIÓN
PRUEBA MULTITASA
Se realizan a tasa de flujo variable,
determinando la presión por períodos
estabilizados de flujo. A través de esta
prueba se puede determinar el índice de
productividad del pozo y también se puede
utilizar para hacer un análisis nodal del
mismo. Fuente: tomado de http://unefapetroleo.blogspot.com/2010/06/tipos-de-pruebas-de-pozos-los.html
PRUEBAS DE INTERFERENCIA
Consisten en medir la
respuesta de presión en un pozo
de observación debido a
cambios en la tasa de flujo de
otro pozo. El objetivo es detectar
la comunicación entre pozos.Fuente: http://pruebasdepresionyacimientosii.blogspot.com/2015/02/prueba-de-interferencia.html
DST
Un DST es un procedimiento para
realizar pruebas en la formación a
través de la tubería de perforación, el
cual permite registrar la presión y
temperatura de fondo y evaluar
parámetros fundamentales para la
caracterización adecuada del
yacimiento.Fuente: http://modelaje-de-yacimientos.lacomunidadpetrolera.com/2008/02/drill-stem-test-pruebas-de-presin-dst.html
DST
A: Bajando herramienta al hoyo
B: Herramienta en posición
C: Empacaduras en zona a evaluar
D: Apertura de válvula
E: Cierre de pozo (restauración)
F: Final del cierre
G: Se abre pozo, ultimo período de flujo, hasta
llegar al punto H
Entre H e I: último cierre
Entre J y K: retiro de equipos de prueba. Fuente: http://modelaje-de-yacimientos.lacomunidadpetrolera.com/2008/02/drill-stem-test-pruebas-de-presin-dst.html
PRUEBA DE INYECTIVIDAD
La prueba de Inyectividad consiste en
lograr medir la presión transitoria durante
la inyección de un flujo dentro del pozo.
Para realizar la prueba, el pozo es
inicialmente cerrado y se estabiliza hasta
la presión de yacimiento (q=o),
posteriormente se comienza el periodo de
inacción a una tasa constante (q= ctte).
FLUJO DE FLUIDOS A TRAVÉS DEL MEDIO POROSO.
Toda prueba de presión involucra la
producción (o inyección) de fluidos, ya que la
respuesta de presión es afectada por la
naturaleza del flujo alrededor del pozo en
estudio.
El flujo que ocurre en el yacimiento
durante una prueba de presión involucra
cambios de presión versus tiempo, afectando
el sistema roca – fluidos.
NATURALEZA DE FLUJO DE FLUIDOS
Distribución de presión alrededor de un pozo a diferentes tiempos de
producción
La expansión del yacimiento por
efecto de producción puede ser
cuantificada mediante la compresibilidad
total de la formación.
De acuerdo con lo anterior:
q = Producción = Expansión del
yacimiento
Naturaleza de flujo de fluidos
Donde; Cf = compresibilidad de la formación =
Si = saturación de la fase i Co = compresibilidad del petróleo más gas disuelto Cg = compresibilidad del gas libre Cw = compresibilidad del agua
NATURALEZA DE FLUJO DE FLUIDOS
Existen dos variables que tienen un efecto importante en la manera como se
transmiten los cambios de presión en el yacimiento, las cuales son:
TRANSMISIBILIDAD (T)
Es la facilidad con que fluye el fluido en el
medio poroso y es proporcional a la capacidad
de flujo e inversamente proporcional a la
viscosidad.
COEFICIENTE DE DIFUSIVIDAD
HIDRÁULICA (Ƞ)
Es la facilidad con que se transmiten los
cambios de presión a través el medio poroso.
k = permeabilidad, mD
ƞ= pie2/hora
h = espesor, pies
T = mD.pie2 /cP
µ= viscosidad, cP
Ct = compresibilidad total, lpc-1
Ø = porosidad, fracción
NATURALEZA DE FLUJO DE FLUIDOS
AL COMBINAR ESTAS DOS VARIABLES SE PUEDE OBTENER UNA TERCERA VARIABLE
CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO (S)
Representa la cantidad de fluido que hay
que remover o añadir al medio poroso por
unidad de área para modificar la presión en
una unidad.
h = espesor, pies Ct= compresibilidad total de la formaciónØ = porosidad, fracción
La ecuación de difusividad es la combinación de las principales ecuaciones que describen el
proceso físico del movimiento de los fluidos dentro del yacimiento, como lo son la ecuación de
continuidad (ley de conservación de la masa), la ecuación de flujo (ley de Darcy) y la ecuación de
estado.
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
LEY DE CONSERVACIÓN DE LA MASA
El principio de la conservación establece que cualquier cantidad es conservada, es decir, no
puede ser creada ni destruida. En el flujo de fluido a través de un medio poroso, la cantidad más
significativa que se conserva es la masa.
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
LEY DE DARCY
La ley de Darcy enuncia que la velocidad aparente de un fluido homogéneo en un medio
poroso es proporcional al gradiente de presión e inversamente proporcional a la viscosidad del
fluido.
ECUACIONES DE ESTADO
Las ecuaciones de estado especifican la dependencia de densidad del fluido (ρ) de la presión
y temperatura del sistema. De esta manera, dependiendo de los fluidos presente, la ecuación de
estado empleada variará , las ecuaciones de estado serán solo en función de la presión.
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
CARACTERÍSTICAS
1.La ecuación es lineal solo cuando esta expresada en función de la densidad, ρ.
2.La ecuación ,es una simplificación que se obtiene al suponer los gradientes de
presión son pequeños.
3.Para formular el problema requerimos:
Ecuación de flujo
Condición inicial.
Condición de contorno
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
SUPOSICIONES DE LA ECUACIÓN
1.Flujo radial.
2.Medio poroso isotrópico y homogéneo.
3.Yacimiento de espesor uniforme.
4.Porosidad y permeabilidad.
5.Fluido de compresibilidad pequeña y constante.
6.Fluido de viscosidad constante.
7.Pequeños gradientes de presión.
8.Fuerzas de gravedad despreciables.
La ecuación diferencial expresada en coordenadas radiales, es la forma más simple de la
ecuación de difusividad.
Donde;
P = presión, lpc.
r = distancia radial desde el centro del pozo, pies.
Ø= porosidad, fracción.
µ= viscosidad, cps.
k = permeabilidad, md.
c = compresibilidad, lpc-1.
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
Los métodos desarrollados
para la interpretación de las
pruebas de presión se basan en la
solución de la ecuación de
difusividad, la cual describe el flujo
de un fluido ligeramente
compresible a través de un medio
poroso.
SOLUCIONES A LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD Las soluciones a la ecuación de difusividad se plantean generalmente de
acuerdo a la geometría y las condiciones de borde del yacimiento, distinguiéndose
tres casos básicos de interés:
Yacimiento Infinito, caso en el cual se asume que el pozo está situado en un
medio poroso de extensión radial infinita.
Yacimiento Cilíndrico Limitado, en el cual se asume que el pozo está localizado
en el centro de un yacimiento cilíndrico sin flujo a través del límite exterior.
Límite Externo de Presión Constante, en el cual el pozo está situado en el centro
de un yacimiento cilíndrico con presión constante a lo largo del límite externo.
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
Yacimientos infinitos
En estos yacimientos el pozo produce a tasa constante, la presión inicial es constante y
uniforme en toda su extensión. El espesor es constante y radio externo es infinito
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
GRAFICA FUNCIÓN INTEGRAL EXPONENCIAL
Tabla de la Función integral exponencial
Yacimientos Cilíndricos Limitados
Para el caso de yacimiento finito se pueden considerar dos situaciones básicas posibles
asociadas con el limite externo: la primera, que no hay flujo a través mismo, es decir, limite de tasa
cero (gradiente de presión igual a cero en el limite externo), y segunda, presión constante.
LA ECUACIÓN DE DIFUSIVIDAD
PERIODOS DE FLUJO
En el comportamiento de la presión de un pozo que produce a gasto
constante se pueden identificar tres periodos de flujo:
Flujo estacionario
Flujo transitorio
Flujo pseudo-estacionario
El flujo estacionario se refiere a la situación en la cual la distribución de presión
y de gasto en el yacimiento permanece constante con el tiempo. En contraste, el
flujo transitorio es la situación en la cual la presión varían con el tiempo. El flujo
pseudo-estacionario es una clase especial de flujo transitorio, el cual se asemeja al
flujo estacionario.
PERIODOS DE FLUJO
FLUJO ESTACIONARIO
No existirá cambio en la presión en
cualquier posición del yacimiento. Es
decir, la variación de la presión con
respecto al tiempo será
PERIODOS DE FLUJO
PERIODOS DE FLUJO
FLUJO TRANSITORIO
El flujo transitorio es aquel que
ocurre mientras el gasto y/o presión
cambian con el tiempo . La Figura
muestra la gráfica de presión contra
gasto a diferentes tiempos para un
yacimiento bajo condiciones de flujo
transitorio.
FLUJO PSEUDO-ESTACIONARIODespués de un período inicial de
producción con presión y gasto no
constante, es decir, flujo transitorio, las
condiciones de frontera externa (no flujo y
p=cte) comienzan a afectarla producción en
el pozo y el flujo se estabiliza. Cuando la
estabilización en el yacimiento se lleva a
cabo, la condición de frontera externa de
presión constante da origen al flujo
denominado como flujo pseudo-estacionario.
PERIODOS DE FLUJO
GRACIAS!!
