Curvas de declinación de producción

El método más utilizado para calcular y estimar las reservas es el uso de las curvas de declinación de producción. Esta estimación se basa en graficar el tiempo como variable independiente en el eje de las abscisas, y en el eje de las ordenadas la variable dependiente (la tasa de producción de petróleo, la presión o la fracción de agua producida) y luego extrapolar el comportamiento de la curva de producción.

La declinación de producción de un pozo es la disminución progresiva y continua de la tasa de producción de un pozo a medida que disminuye el factor Ko*∆P/µo de manera continua, lo que nos indica el aumento del agotamiento del área de drenaje.

Si bien, para definir la producción de un conjunto de pozos, se realiza la sumatoria de la producción de cada pozo por separado, para este criterio no se puede aplicar el mismo concepto, ya que, en un periodo de tiempo, en un yacimiento, pueden o no mantenerse constante el número de pozos activos; por lo que, éste concepto será utilizado única y exclusivamente para intervalos de tiempo en que el número de pozos activos se mantenga constante y partiremos de la ecuación de Darcy:

Donde:
Qo= Tasa de flujo del petróleo [BY/día]
Ko= Permeabilidad efectiva del petróleo [mD]
h= Altura o espesor [pies]
Pe= Presión en el límite externo [lpca]
Pwf= Presión de fondo [lpca]
βo= Factor volumétrico de formación del petróleo [BY/BN]
µo= Viscosidad del petróleo [cP]
re= Radio del límite externo [pies]
rw= Radio del pozo [pies]

Muchas veces, para calcular la tasa de declinación del yacimiento se utiliza la relación de la tasa de producción entre el número de pozos/mes o pozos/día activo para obtener un tasa promedio por pozo activo vs. tiempo o producción acumulada, lo que es tan útil para analizar la declinación de producción como la producción individual por pozo.

El análisis del mecanismo se efectúa analizando el comportamiento histórico de los elementos que afectan la tasa de producción como son:

- Pe: Presión en el límite externo
- Pwf: Presión de fondo
- Ko: Permeabilidad efectiva del petróleo
- µo: Viscosidad del petróleo

Luego de conocer la historia de declinación de estos mecanismos se puede pronosticar la tasa de cada pozo y la del yacimiento como la sumatoria de estos últimos; incluso se puede extrapolar a futuro con el fin de acomodar cambios posibles en condiciones operacionales.

Si el análisis de declinación de producción es estadístico, en lugar de un análisis de los mecanismos, entonces es más complicado. En el análisis estadístico la declinación de producción se ajusta a un polinomio-tipo para un periodo de historia conocido y luego se extrapola con el fin de predecir las condiciones a futuro sin la necesidad de analizar los mecanismos ni los factores que causaron dicho comportamiento histórico. Entre dichos modelos tenemos:

Curva de declinación exponencial:

Donde:
Qo= Tasa de producción actual [BY/día]
Qoi= Tasa de producción inicial [BY/día]
t= Tiempo [día]
D= Parámetro [1/día]

Curva de declinación hiperbólica:

Donde:
Qo= Tasa de producción actual [BY/día]
Qoi= Tasa de producción inicial [BY/día]
t= Tiempo [día]
D= Parámetro [1/día]
n= Parámetro [adimensional]

Curva de declinación armónica:

Donde:
Qo= Tasa de producción actual [BY/día]
Qoi= Tasa de producción inicial [BY/día]
t= Tiempo [día]
Di= Parámetro inicial [1/día]

Si bien el análisis de los mecanismos se efectúa de manera distinta al análisis estadístico, el resultado es el mismo.

Fuente:
ROJAS, Gonzalo.”Ingeniería de Yacimientos de Gas Condensado”.

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