Ecuación de Balance de Materiales
- N: Volumen fiscal de petróleo inicialmente en el yacimiento (barriles).
- Np: Volumen fiscal de petróleo producido (barriles).
- Gl: Volumen fiscal de gas libre inicialmente en el yacimiento (pies cúbicos).
- Gp: Volumen fiscal neto de gas extraído del yacimiento,es decir, el volumen producido menos el volumen inyectado (pies cúbicos).
- We: Volumen de agua que ha invadido la zona ocupada inicialmente en el yacimiento por petróleo y el gas (barriles).
- Wp: Volumen de agua producida (barriles).
- Rp: relación gas-petróleo neta acumulada obtenida dividiendo a Gp por Np (pies cúbicos por barril).
- m: Relación entre el volumen de poros inicialmente ocupados por gas libre y el ocupado por petróleo.
- Rs: Volumen en pies cúbicos fiscales de gas que se encuentran en solución en el yacimiento a una presión P en cada barril de petróleo fiscal.
- Bo: Volumen ocupado en el yacimiento a una presión P por barril de petróleo fiscal mas el gas que contiene en solución a esa presión.
- Bg: Volumen en barriles ocupado en el yacimiento a una presión P por un pie cúbico fiscal de gas.
- Bt: Volumen ocupado en el yacimiento a una presión P por un barril de petróleo fiscal y el gas que contenía inicialmente en solución, igual a Bo + (Rsi -Rs)Bg.
La letra ' i ' modificando cualquier símbolo indica que se le debe dar su valor a la presión inicial Pi.
Cuando multiplicamos un volumen a las condiciones fiscales de una atmósfera de presión y 15,56 ºC de temperatura por un factor volumétrico calculado a condiciones de presión y temperatura que puedan existir en el yacimiento, se obtiene el volumen en barriles que este volumen fiscal ocuparía en el yacimiento, siempre y cuando los volúmenes fiscales y los factores volumétricos sean compatibles. A continuación se presentan varios ejemplos:
1) Volumen de gas fiscal remanente en solución
(N - Np) Rs
2) Volumen de la fase líquida remanente a la presión del yacimiento
(N - Np) Bo + We - Wp
3) Volumen total ocupado por el gas libre remanente a la presión del yacimiento
N B0i + m N Boi - (N - Np) Bo - (We-Wp)
Si simplificamos la visión del yacimiento a su mínima expresión, podemos considerarlos como un recipiente en un laboratorio con hidrocarburos sometidos a cierta presión y temperatura y dentro del cual se puede inyectar agua. Si el recipiente es de tales características que su volumen se pueda variar y que se le pueda extraer fluidos, podemos reducir la presión aumentando el volumen o extrayendo fluidos.
Si usamos el primer método, con un aumento del volumen inicial a un volumen x razonable se obtiene una reducción en presión de Pi a Px. Si queremos obtener la misma reducción en presión usando el segundo método, será necesario extraer un volumen tal que a la presión Px se tenga el mismo volumen en el yacimiento que se tenia a presión Pi. En otras palabras, si al volumen expandido a Px le restamos el volumen inicial a Pi, obtenemos el volumen que hay que extraer para que la presión baje de Pi a Px sin aumentar el volumen del recipiente.
El volumen que ocupan los fluidos a la presión Pi es igual a
N Bti + Gl Bgi
A una presión Px ocupan el volumen
N Btx+ Gl Bgx + We
Por lo tanto, el volumen que hay que extraer es:
N (Btx - Bti) + Gl (Bgx - Bgi) + We
Este volumen también se puede expresar en la forma siguiente:
Np [ ( Btx + (Rp - Rsi) Bgx)] + Wp
Por lo tanto la ecuación general sería:
Np [ Bt + (Rp - Rsi) Bg] = N (Bt + Bi) + Gl (Bg - Bgi) + (We - Wp)
Fuente: Juan Jones - Parra,h . Elementos de Ingeniería de yacimientos.
