Yacimientos de Petróleo

Los valores típicos de Bo y Rs sobre el punto de burbuja se indican en la figura, esos son los resultados obtenidos del análisis de laboratorio. El valor inicial del volumen de formación de petróleo Boi es 1.2417 el cual crece a 1.2511 en el punto de burbuja. De esta forma inicialmente, 1.2417 barriles en el yacimiento de petróleo mas ese gas disuelto va a producir un barril estándar de petróleo. Esta es mas bien una favorable relación, indicando un petróleo de baja volatilidad, y como podría esperarse en este caso, la relación inicial de gas-petróleo es también relativamente baja a 510 PCN/BN. Bajo circunstancias menos favorables, para petróleos mas volátiles, Boi puede tener valores muchos mas altos. Por ejemplo, en el campo Statfjord en el mar del norte, Boi es 2.7 rb/stb mientras el valor de Rsi es aproximadamente 3000 PCN/BN. Obviamente el valor más favorable de Boi es tan cercano a la unidad como sea posible indicando que el petróleo contiene apenas algo de gas disuelto y que los

Si el yacimiento se encuentra debajo de la presión de burbuja, la situación es más complicada. Ahora hay dos fases de hidrocarburos en el yacimiento, gas saturado, petróleo y gas liberado. Durante la producción en la superficie el gas liberado va a ser envuelto por la fase liquida y el gas total de producción en la superficie, tendrá dos componentes; el gas el cual estuvo libre en el yacimiento, y el gas liberado del petróleo durante la producción. Estos componentes separados son indistinguibles en la superficie y el problema es, por ende, como dividir la producción del gas en la superficie observada, en volúmenes de gas liberado y gas disuelto a condiciones del yacimiento Debajo del punto de presión de burbuja hay una complicación adicional en que la solución de gas liberada viaja a una diferente velocidad que el petróleo líquido cuando ambos están sujetos a la misma presión diferencial. Como se mostrara la velocidad de flujo de un fluido en un medio poroso es inversamente proporciona

Introducción Luego de haberse resaltado la importancia del análisis PVT por la relación del volumen observado de gas de producción en la superficie a el correspondiente retirado del subsuelo. Para el gas esta relación podría ser obtenida simplemente por la determinación por individual o por Factor Z de dos fases, y usándolo en la ecuación de estado. El análisis básico PVT requerido para relacionar la producción de Superficie a lo extraído del subsuelo, para un yacimiento de petróleo es necesariamente mas compleja debido, a la presencia debajo de la Presión de burbuja de petróleo liquido y gas libre en el yacimiento. Definición de los parámetros básicos de PVT La relación de Presión, Volumen y Temperatura para un gas real puede ser únicamente definida por la simple ecuación de estado (1) PV=ZnRT Desafortunadamente, no existe tal ecuación simple de estado que describiera las propiedades PVT del petróleo. En lugar de esto, muchos, también llamados parámetros PVT deben ser medidos por anál

Método de Muskat El método de Muskat se fundamenta en las suiguientes suposiciones: • Los cálculos se fundamentan en una unidad de petróleo originalmente en sitio: N=1BFP. • No existe casquete de gas inicial por lo tanto m=0. • No hay intrusión de agua en consecuencia We=o al igual que Wp=o. la ecuación que rige este método es la siguiente: Procedimiendo de solucion al método de Muskat 1._ Determinar el grupo de intervalos de presión y el grupo de presiones sobre el cual se va a trabajar con los correspondientes datos PVT requerida (Bo, Bg, Rs). 2._Cálculo de la presión promedio para el periodo sometido a estudio. donde: Pn-1= Presión al inicio del período sometido a estudio. Pn= Presión al final del período sometido a estudio. 3._Cálculo de la saturación promedio de petroleo estimada para el período en estudio. 4._Determinar la función X(P) a la presión promedio calculada en el paso 2. donde: Bo, Bg = Se obtienen de un analisis PVT a la presión promedio. dRs/dP= Obtenida a presión pro

Metodo de Tarner El método de Tarner se fundamenta en las siguientes suposiciones: • Los cálculos se fundamentan en una unidad de petróleo originalmente en sitio: N=1BFP. • No existe casquete de gas inicial por lo tanto m=0. • No hay intrusión de agua en consecuencia We=o al igual que Wp=o. La ecuación bajo la cual se fundamenta el método de tarner es la siguiente: Procedimiento de solución al método de tarner 1._Determinar el grupo de intervalos de presión y el grupo de presiones sobre el cual se va a trabajar con los correspondientes datos PVT requerida (Bo, Bg, Rs). 2._Estimar un valor de la relación gas-petróleo total instantánea (Ri) para la presión de interes. 3._Calcular el valor estimado de la relacion gas-petróleo total. 4._Calcular ϕn utilizando todos los valores requeridos Bo,Rs,Bg. 5._Calcular ϕg utilizando todos los valores requeridos Bo,Rs,Bg. 6._Calcular el valor de la producción estimada de petróleo. donde: Npj: es el valor correspondiente a la producción acumulada de p

La ecuación de balance de materiales nos es útil entre otras cosas a la hora de planificar la explotación de un yacimiento debido a que la misma nos permite pronosticar o preveer las características futuras del yacimiento como el caudal y volúmenes de producción de hidrocarburos importantes para planificar las estaciones de flujo y el equipo de levantamiento artificial requerido, así como también la energía adicional que necesita el yacimiento mediante la inyección de fluidos. Existen varios métodos para pronosticar el comportamiento de un yacimiento por la ecuación de balance de materiales. Entre los cuales tenemos: • Método de Pirson. • Método de Tarner. • Método de Muskat. Estos métodos son aplicables únicamente a yacimientos que producen por agotamiento natural, partiendo de una presión de burbuja y sin casquete de gas ni influjo de agua. No obstante para desarrollar dichos métodos es necesario estables siertas consideraciones y suposiciones comunes como las siguientes: • El yacimi

la Ecuacion de Balance de Materiales es una herramienta realmente efectiva para el ingeniero de yacimientos debido a que durante muchos años le ha permitido: Determinar el volumen de petroleo y/o gas originalmente en sitio (N y/o Gi). Calcular el influjo de agua (We). Pronosticar la presión del yacimiento para diferentes volumenes de producción acumulada (Np). Las dos primeras aplicaciones son de gran importancia técnica y económica ya que nos permite conocer el volumen inicial de hidrocarburos en sitio en base a los cuales se trabajara para determinar que cantidad de los mismos puede extraerse bajo condiciones economicas y operativas existentes, para luego programar el desarrollo y las explotación de las reservas descubiertas especificamente: Planificación racional del tiempo requerido para la explotación económica de las reservas probadas. seleccion del metodo de levantamiento artificial que puede requerirse y el momento más apropiado paar iniciarlo. selección del tipo y caracteristi

Mediante la ecuación de balance de materiales podemos describir cualquier yacimiento cuya producción se lleve a cabo por una combinación de los tres mecanismos naturales de producción mas importantes: • Mecanismo de agotamiento o gas en solución. • Mecanismo de empuje de gas o expansión del casquete de gas. • Mecanismo de empuje de agua. El conocimiento de la contribución de fuerza que atribuye cada mecanismo de producción es de gran importancia al momento de planificar las estrategias de explotación de cualquier yacimiento. Es por esto que Pierson en benieficio de dichos procesos de explotación y de su cuantidicación comercial prosuso el concepto de indices de producción para yacimientos con empujes multiples. Dada la ecuación de balance de materiales: Linealizando la ecuación y agrupando términos: Dividiendo la ecuación anterior por: Se obtiene lo siguiente: Donde: Es el Indice de Producción por agotamiento o gas en solución. Es el Indice de Producción por expansión del casquete d

En la ecuación de balance de materiales se toman en cuenta una serie de suposiciones tales como que: la presión es uniforme en todo el yacimiento y los fluidos están en equilibrio termodinámico. Estas condiciones en la realidad no ocurren por lo que añaden a la ecuación las situaciones de error que se desarrollaran a continuación: Supersaturación de los hidrocarburos líquidos del yacimiento . En yacimientos de hidrocarburos saturados al caer la presión se libera gas en solución sin embargo a veces ocurre que el volumen liberado es inferior al que se esperaría de acuerdo a los análisis PVT efectuados bajo condiciones de equilibrio, en este caso el liquido posee un volumen de gas en solución (Rs) que excede el de equilibrio obtenido de los análisis PVT. Esta situación anormal muestra presiones reales inferiores en el yacimiento a las que se pronostican usando la EBM, la presión real será inferior a la esperada ya que un cierto volumen de hidrocarburos que debería estar en la fa

Caso 10 : Yacimiento de gas sin influjo de agua Condiciones iniciales: We =0 Se simplifica la EBM obteniendose lo siguiente: La ecuación anterior define una gráfico GpBg Vs (Bg-Bgi), que representa una línea recta que pasa por el origen y que tiene como pendiente el valor del volumen de gas inicial en sitio o Gi, tal y como se observa en el siguiente gráfico. Caso 11 : Yacimiento de gas con influjo de agua. Condiciones iniciales: We ≠ 0 Transformandob la EBM en la expresión: Dividiendo cada termino de la ecuación anterior entre (Bg-Bgi) obtenemos: El gráfico que se ilustra acontinuación viene dado por la ecuación señalada anteriormente la cual corresponde a una línea recta extrapolable al valor del gas inicial en sitio o Gi (corte con el eje de las ordenadas). Referencias : Clases de Ing.Yacimientos II; profesor: Angel Da Silva. Libro "Yacimientos de Hidrocarburos" tomo I; autores: Efraín E. Barberii y Martín.

Caso 8 : Yacimiento saturado con influjo de agua y casquete de inicial de gas de tamaño conocido. Condiciones iniciales Compactación del volumen poroso: despresiable Transformando la EBM en: Sustituyendo los términos correspondientes se tiene: Dividiendo la ecuación anterior entre (Eo+mEg) obtenemos lo siguiente: Para construir la gráfica que mejor representa la ecuación anterior es necesario llevar acabo los siguientes pasos: • Estime We para diferentes presiones. • Grafique (F)/(Eo+mEg) Vs (We)/(Eo+mEg) • Observe los resultados y corrija We vs. P hasta obtener una recta. • Acepte We indicado y obtenga N mediante Extrapolación a valores de We =0 Caso 9 : Yacimiento saturado sin influjo de agua ni casquete de gas y con compactación del volumen poroso. Comdiciones iniciales m=0 We=0 Wp=0 Quedando la EBM de la siguiente manera: Haciendo las sustituciones correspondientes obtenemos: La siguiente gráfica viene dada por la ecuación obtenida anteriormente y corresponde a una recta que pasa p