Ecuación General de Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo.
Ecuación General de Balance de Materiales para Yacimientos de Petróleo.
La EBM es básicamente una ecuación matemática donde se conserva la materia.
Según L. Dake, “La Ecuación de balance de Materiales (EBM), se deriva como el balance volumétrico que iguala la producción acumulada de fluidos, expresada como un vaciamiento, y la expansión de los fluidos, como resultado de una caída de presión en el yacimiento.”
Para realizar la EBM hay que tomar ciertas consideraciones que no todas son verdaderas, estas consideraciones a la larga nos da es una aproximación de los valores obtenidos con esta ecuación. Estas consideraciones son:
La EBM es básicamente una ecuación matemática donde se conserva la materia.
Según L. Dake, “La Ecuación de balance de Materiales (EBM), se deriva como el balance volumétrico que iguala la producción acumulada de fluidos, expresada como un vaciamiento, y la expansión de los fluidos, como resultado de una caída de presión en el yacimiento.”
Para realizar la EBM hay que tomar ciertas consideraciones que no todas son verdaderas, estas consideraciones a la larga nos da es una aproximación de los valores obtenidos con esta ecuación. Estas consideraciones son:
- La presión del yacimiento debe permanecer constante a lo largo de toda su extensión.
- Los Fluidos permanecen en equilibrio termodinámico.
- La Temperatura del yacimiento se asume constante a lo largo de todo su espesor.
- Definir tres zonas: Petróleo, gas y agua que existe dentro del volumen que se va a estudiar.
Todas estas consideraciones al relacionarlas nos permiten establecer una ecuación matemática siguiendo el principio de de la conservación de la materia y obtenemos una primera ecuación general de BM, que dice que:
Vaciamiento = Mecanismo de empuje.
Vaciamiento= Exp. del petróleo + gas disuelto + Exp. del gas de la capa de gas +
Exp. del agua connota y reducción del volumen poroso +
Influjo e agua del acuífero.
Mecanismos de Empuje en el Yacimiento:
Ahora esta expresión general se puede simplificar dependiendo del tipo de yacimiento que tengamos, es decir si tenemos un yacimiento por encima de la presión de burbujeo (yacimiento sub.-saturado), sabemos que a estas condiciones no hay capa de gas libre en el sistema y que los valores de Rs = Rp, por consiguiente en el sistema no van a actuar la expansión de gas en la capa de gas. Y los valores PVT de Rs, Rsi, Rp al realizar las operaciones de adición correspondientes se cancelan. Entonces el único mecanismo de empuje que esta realizando el sistema seria la expansión del petróleo y la expansión del agua connata, reducción del volumen poroso y la expansión producida por el acuífero. Si no hay intrusión de agua para este mismo caso (P>Pb) entonces se simplificaría aun más debido a que el Wp =0 y el We=0.
Si estoy por debajo de la presión de burbujeo pueden pasar dos cosas que tenga o no capa de gas. Si no tengo capa de gas, entonces el lado izquierdo de la ecuación me va a quedar igual pero del lado derecho de la ecuación el término “m” (relación entre el volumen inicial de gas en la capa de gas y el volumen inicial de gas disuelto en el petróleo) es cero, además cuando estamos por debajo de burbujeo la compresibilidad del volumen poroso y la expansión del agua connata en comparación a los otros mecanismos de expansión ejercido por el sistema se considera despreciable ya que este no aporta un energía lo suficientemente representativo con los otros. Si tenemos capa de gas entonces el único término que despreciaríamos sería la expansión del agua connata y reducción del volumen poroso por lo explicado anteriormente.
En caso que ninguno de los términos de la EBM sean considerados despreciables, se puede decir que el yacimiento tiene una combinación de mecanismos de empuje; por consiguiente todos los mecanismos de energía contribuyen de forma sincronizada en la producción de los fluidos en el yacimiento.
Si estoy por debajo de la presión de burbujeo pueden pasar dos cosas que tenga o no capa de gas. Si no tengo capa de gas, entonces el lado izquierdo de la ecuación me va a quedar igual pero del lado derecho de la ecuación el término “m” (relación entre el volumen inicial de gas en la capa de gas y el volumen inicial de gas disuelto en el petróleo) es cero, además cuando estamos por debajo de burbujeo la compresibilidad del volumen poroso y la expansión del agua connata en comparación a los otros mecanismos de expansión ejercido por el sistema se considera despreciable ya que este no aporta un energía lo suficientemente representativo con los otros. Si tenemos capa de gas entonces el único término que despreciaríamos sería la expansión del agua connata y reducción del volumen poroso por lo explicado anteriormente.
En caso que ninguno de los términos de la EBM sean considerados despreciables, se puede decir que el yacimiento tiene una combinación de mecanismos de empuje; por consiguiente todos los mecanismos de energía contribuyen de forma sincronizada en la producción de los fluidos en el yacimiento.
