BALANCE DE MATERIALES EN DISTINTOS TIPOS DE YACIMIENTO
Es el yacimiento más simple que se considera para efectos de cálculo. Se considera que la permeabilidad vertical es limitada, no hay capa de gas, la intrusión de agua es despreciable. Por encima del punto de burbuja hay una sola fase (aunque puede existir una fase sólida de asfaltenos precipitados).
La ecuación de balance de materia para este tipo de yacimiento, teniendo en cuenta las consideraciones mencionadas anteriormente es
Aquí se consideran los efectos de compresibilidad de roca y fluido. Si se despreciaran resultaría en una sobreestimación del petróleo in-situ. Para simplificar la ecuación:
Luego;
Las estimaciones del petróleo original basado en la historia de producción sobre el punto de burbuja a menudo no son confiables por la sensibilidad al gradiente de presión.
YACIMIENTOS QUE PRODUCEN POR GAS EN SOLUCIÓN POR DEBAJO DEL PUNTO DE BURBUJA
A medida que la presión cae por debajo del punto de burbuja se libera gas. Al principio son burbujas de gas muy pequeñas y no continuas. A medida que cae la presión las burbujas se revientan y se forma una capa de gas continua y el gas empieza a fluir.
Aquí cf y cw son despreciables. Luego:
CONSIDERACIONES:
1) Yacimiento volumétrico
2) Proceso isotérmico
3) Existe equilibrio de presiones. Las propiedades del fluido son las mismas en todas
partes.
4) Los datos PVT son confiables
5) m = 0
6) El recobro es independiente de la rata de flujo
7) Datos de producción confiables
8) Las condiciones iniciales son el punto de burbuja
9) We = 0
Aunque algunas reglas son violadas, la anterior ecuación es una herramienta poderosa ya que a ella es que se aplican los diferentes métodos de ensayo y error para predecir el comportamiento y recobro final de un yacimiento de petróleo.
CONTROL TOTAL DEL YACIMIENTO
El mejor mecanismo de producción es la intrusión de agua, el segundo es el empuje por capa de gas y el último y más malo es el empuje por gas en solución5. Cuando dos ó más mecanismos operan en un yacimiento no es claro cuanta producción proviene de cada uno. Un método conveniente es calcular la cantidad de producción d cada empuje y se llaman los índices de empuje de balance de materia5. Estos índices son más convenientemente derivados de la ecuación de balance de materia escrita en función de m y
ßt
Multiplicando en cruz y tomando We al otro lado de la ecuación, se tiene:
El lado izquierdo es el volumen de gas y petróleo producidos a la presión de interés, y que es igual a la expansión o incremento de todos los fluidos (derecho).Si el volumen se expresa como una fracción de la producción se tiene:
Estos índices no son constantes:
YACIMIENTOS DE CONDENSADOS DE GAS
El gas inicial y el crudo (condensado) para un yacimiento de gas condensado (retrógrado y no) puede evaluarse generalmente de datos de campo por medio de la recombinación del gas producido y el petróleo en la relación correcta para determinar la gravedad específica promedia del fluido el cual se asume que inicialmente produce de una fase del yacimiento.
Para un sistema de separación de dos etapas, la gravedad específica, γw , del fluido total del pozo es:
R1 y R3 son los GOR en separador (1) y tanque de almacenamiento (3) γ1 y γ3 son las gravedades específicas de los gases de separador y tanque γo es la gravedad específica del petróleo, la cual está dada por:
Mwo es el peso molecular del crudo en el tanque y está dada por:
donde, La cantidad inicial de gas in-situ total por ac-ft de yacimiento es:
Puesto que la fracción volumétrica es igual a la fracción molar en el estado gaseoso, la fracción total de fluido producido en la superficie como gas es:
Luego la cantidad de gas in-situ es:
y la cantidad de crudo in-situ es:
La producción diaria de gas condensado es:
El volumen total de yacimiento desocupado es, de acuerdo a la ley de los gases:
Fundamentos de Ingeniería de Yacimientos - Freddy H. Escobar, Ph.D.
