Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unida Ticoman “Ciencias de la Tierra”

Caracterización Roca-Fluidos

• Relación gas disuelto• Densidad del aceite con gas en solución a condiciones de

yacimiento• Ecuación de Darcy para flujo lineal y radial• Permeabilidad equivalente

Relación Gas-Disuelto

• Es la cantidad de gas que se desprenderá del petróleo a medida que la presión sea reducida hasta la atmosférica, se parte de algún valor superior.

• Habitualmente se expresa en unidades de m3 de gas STD/ m3 de Petróleo 

*STD = 1 atm y 15.5 °C

Bo. Es el volumen de aceite con su gas disuelto ocupado en el yacimiento, entre el volumen unitario a condiciones de superficie.

Bg. Se define como el volumen de gas @ c.y. requerido para producir un 1 pie³ de gas @ c.s.

Rs. Es defino como la relación de gas disuelto en un volumen unitario de un tanque de almacenamiento de aceite a condiciones de superficie.

Densidad del aceite con gas en solución (A condiciones de yacimiento)

Relación de solubilidad

Los pies cúbicos de gas disueltos en aceite, a ciertas condiciones de presión y temperatura, por cada barril de aceite.

La solubilidad del gas depende de la presión, la temperatura y la composición del gas y aceite.

En un gas (en particular) y aceite a temperatura constante, la cantidad de gas en solución incrementa con la presión.

A presión constante, la cantidad de gas en solución disminuye conforme aumenta la temperatura

El gas es infinitamente soluble en aceite, la cantidad esta limitada solo por la presión o por la cantidad de gas disponible

Aceite saturado

• Un aceite es saturado con gas en cualquier presión y temperatura si se hace una ligera reducción de presión y aparece una burbuja de gas

• Si no se libera ninguna burbuja de gas en la solución, el aceite en esa presión, es bajo saturado

PERMEABILIDAD EQUIVALENTE

• La permeabilidad es una propiedad del medio poroso que mide la capacidad y la habilidad de la roca para el paso de los fluidos.

• Es una de las propiedades más importantes de la roca, debido a que controla el movimiento direccional del flujo de fluidos en la formación.

• Se utiliza la permeabilidad equivalente en un sistema donde se tienen dos o más zonas con diferente permeabilidad.

En un medio estratificado, con frecuencia se produce el flujo a través de varias capas aquí se aplica la Ley de Darcy. Los dos casos mas sencillos son cuando se considera el flujo paralelo a los contactos entre las capas o el flujo perpendicular a las capas.

Iniciando con la ecuación:

q = (kA )(∆P)

µL

Permeabilidad equivalenteEcuación de Darcy

• Capas en serie y flujo lineal • Capas en paralelo y flujo lineal• Capas en serie y flujo radial• Capas en paralelo y flujo radial

Permeabilidad equivalente para flujo lineal

Donde:v es la velocidad en cm/segq es el gasto en cm3/segL es la longitud en cmA es el area transversal en cm2

La presion es en atm

Permeabilidad euivalente para capas en serie y flujo lineal

• Para el cálculo de la permeabilidad equivalente en un sistema donde se tienen dos ó más zonas con diferente permeabilidad alineadas en capas donde se considera que existe flujo lineal, partiremos del la ecuación de Darcy la cual nos dice:

Permeabilidad equivalente para capas en paralelo y flujo lineal

Ecuación de Darcy para flujo radial

La ecuación de Darcy puede expandirse para describir el flujo en cualquier medio poroso donde la geometría del sistema sea fácil de integrar. La figura muestra el flujo radial que ocurre en la vecindad del pozo productor

Donde:

re, radio del drene

rw, radio del pozo ,

Pe presión en radio de drene

pw, presión de flujo en el

fondo del pozo

Ecuación de darcy :

Pero:

Donde:

re, radio del drene en cm,

rw, radio del pozo en cm,

Pe presión en radio de drene en

atmosferas,

pw, presión de flujo en el

fondo del pozo en atmosferas.

Ejemplos de permeabilidad equivalente (ke)

a) ke=63.235 md b)ke=292.392