Ecuación de Balance de Materiales

La ecuación de balance de materiales fue presentada por vez primera por Schilthuis en 1941 y la misma se deriva de un balance de volúmenes entre la cantidad de fluidos producidos, expresada como Vaciamiento, a la expansión de los hidrocarburos presentes en el yacimiento debido a cambios finitos de presión. La situación se describe mediante la siguiente figura.




En la cual la sección (a) es representativa de un yacimiento encontrado inicialmente a una presión (pi) en equilibrio con una finita capa de gas. El volumen total de fluidos en este diagrama es representado como el volumen poroso de hidrocarburos en el reservorio (capa de gas + petróleo con gas disuelto). La sección (b) de la figura indica los efectos que acarrea la reducción de presión en el yacimiento como lo son la expansión de los fluidos. De allí que el volumen A representa la expansión del petróleo más el gas disuelto, mientras que el volumen B es la expansión de la capa de gas inicial. El tercer volumen C, indica la disminución del volumen poroso de hidrocarburos debido a la expansión del agua connata y la reducción del volumen poroso.
El cambio en el volumen original de hidrocarburos representado por los volúmenes A, B y C, corresponden a las cantidades de fluidos que deben ser extraídas del yacimiento en la producción (vaciamiento), por lo que se plantea la siguiente ecuación:

Vaciamiento= VA+VB+VC

+ expansión de petróleo mas gas disuelto

+ expansión del gas de la capa de gas

+ expansión del agua connata

+ reducciòn del volumen poroso

+ influjo de agua del acuifero

Definición de términos de la Ecuaciòn de Balance de Materiales

• N ó POES: Volumen inicial de petróleo en sitio a condiciones estándar (MMBN)


• Factor m: representa la relación existente entre el volumen inicial de gas del casquete de gas y el volumen inicial de petróleo más el gas disuelto de la zona de petróleo, ambos a condiciones de yacimiento (m es un valor constante y adimensional).



• Np: Petróleo acumulado a condiciones estándar (MBN).


• Rp: Relación gas – petróleo acumulado (MPCN/BN)

Referencia: Imagenes y parte del texto extraido del libro "FUNDAMENTALS OF RESERVOIR ENGINEERING" cuyo autor es L.P.DAKE

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