ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

ESCUELA POLITCNICA NACIONALSimulacin de Yacimientos

CUATRO MTODOS DE CLCULO VOLUMTRICO

Jonathan Guano20/06/2015

ABSTRACTPara estimacin del Petrleo y/o el Gas en sitio, en la ingeniera de yacimiento, se usan dos mtodos, el mtodo volumtrico y el mtodo de Balance de Materiales.Dependiendo de la etapa de la vida en que se encuentre el yacimiento. Si el yacimiento es nuevo y solo se disponen de los datos de geolgicos, petrofsica, las caractersticas fsicas de muestras de los fluidos contentivos del yacimiento, presin inicial y temperatura, se hace un estimado por el mtodo volumtrico (que es un mtodo deterministico, ya que aportar un solo resultado promedio del yacimiento). Ese mtodo, consiste en estimar la geometra del yacimiento basndose en mapas ispacos, estructurales, mediante un proceso de planimetra de los contornos. Para el clculos de reas, se aplica los mtodos de geometra, trapezoidal y piramidal, dependiendo de las relaciones de rea de los contornos. Luego para calcular el hidrocarburo original en sitio, dependiendo del tipo de yacimiento, (si, es de petrleo de gas,) y conociendo los datos de petrofsica: porosidad, (), saturacin de agua connata (Swc), espesor (h).Para calcular reservas se utilizan distintas metodologas, o sus combinaciones, de acuerdo a la informacin disponible y el estado de desarrollo de los yacimientos. El clculo de las reservas de hidrocarburos es un proceso complejo que se efecta aplicando a la informacin geolgica yde ingeniera a los mtodos determinsticos yelusodesusdiferentesformasde clculo depende de la cantidad y calidad de la informacin disponible y al grado de desarrollo de los yacimientos.El mtodo volumtrico se utiliza para calcular el Hidrocarburo Original En Sitio (POES, GOES y COES) con base en el modelo geolgico que geomtricamente describe el yacimiento yalas propiedades de la roca y de los fluidos, se puede obtener la cantidad de hidrocarburo que puede ser extrado en superficie.

RECURSOSI. MTODOS DETERMINSTICOS

Utiliza valores puntuales que representan el mejor estimado de cada parmetro geolgico, de ingeniera y econmico en la estimacin de las reservas para cada caso especfico.Este mtodo trata cada parmetro como un rango de valores, los cuales son representados por variables aleatorias que permiten describir eventos futuros cuyos resultados son una incertidumbre. Dichas variables se representan mediante distribuciones estadsticas.

1. MTODO VOLUMTRICO

Se utiliza para calcular el Hidrocarburo Original En Sitio (POES, GOES y COES) con base en el modelo geolgico que geomtricamente describe el yacimiento y a las propiedades de la roca y de los fluidos.

El Mtodo Volumtrico es el adoptado por el Ministerio de Energa y Petrleo como Mtodo Oficial para el clculo de las reservas. Estos clculos pueden estar apoyados por cualquier otro mtodo.

PETRLEO Y GAS ASOCIADO

Clculo del Petrleo Original En Sitio (POES):

El Petrleo Original En Sitio se calcula usando la siguiente ecuacin:

POES = 7.758 x A x e x x Soi x 1/Boi

Una vez obtenido el POES, al aplicarle el Factor de Recobro, se obtienen lasReservas de Petrleo Recuperables Originales.

Clculo del Gas en Solucin Original En Sitio (GOES):

El Gas en Solucin Original En Sitio se obtiene en funcin de la Relacin Gas, Petrleo OriginaL (Rsi):

GOES = POES x Rsi

Clculo del Gas Original en Sitio de la Capa de Gas (GOES):

El Gas Original En Sitio de la Capa de Gas se obtiene mediante la siguiente relacin:

GOES = 43.560 x V x x Sgi x 1/Bgi

GAS NO ASOCIADO

El Gas No Asociado Originalmente En Sitio se obtiene mediante la relacinGOES = 43.560 x V x x Sgi x 1/BgiPara el clculo del Gas No Asociado debe hacerse hincapi en la determinacin de las caractersticas intrnsecas de dicho gas (composicin, gravedad especfica, etc).

CONDENSADO

Clculo del Gas Condensado Original En Sitio (GCOES):

La cantidad de Gas Condensado Original En Sitio (a condiciones estndar) se calcula mediante la siguiente relacin:

GCOES = 43.560 x A x e x X Sgci x 1/Bgci

Clculo del Gas Seco Original en Sitio (GSOES):

El Gas Seco Original en Sitio, proveniente del Gas Condensado, se calcula mediante la siguiente ecuacin:

GSOES = GCOES x Fg

Clculo de los lquidos del Gas Condensado Original En Sitio (COES): COES = GCOES x (1 Fg) x 1/Rgci

RESOLUCION

CALCULOS PARA DETERMINAL LOS DIFERENTES FLUIDOS EN SITIO Calculo del petrleo original en sitio (POES)El petrleo original en sitio (POES) hace referencia al volumen del petrleo existente en una formacin de hidrocarburo inicialmente o naturalmente, para determinar este parmetro utilizamos la siguiente ecuacin.

Esta ecuacin se la utiliza en yacimientos su subsaturados y saturados. Una vez obtenido el POES al aplicarle el Factor de recobro determinamos el petrleo que se puede recuperar de la reserva.

Calculo del gas en solucin en sitio (GOES):El gas en solucin original En Sitio (GOES) se obtiene en funcin de la relacin gas petrleo original (Rsi):

Calculo del gas en sitio de la capa de gas (GOES)El gas original en sitio de la capa de gas (GOES) es el volumen gas de las formaciones donde solo existe la presencia de gas naturalmente y lo determinamos mediante la siguiente formula.

Yacimientos condensados Los yacimientos de gas condensado son aquellos que estn formados, o contienen un gas condensado. Un gas condensado es un fluido monofsico en condiciones de yacimiento originales. Est compuesto principalmente de metano [C1] y de otros hidrocarburos de cadena corta, pero tambin contiene hidrocarburos de cadena larga, denominados fracciones pesadas. Bajo ciertas condiciones de temperatura y presin, este fluido se separar en dos fases, una gaseosa y otra lquida, lo que se conoce como condensado retrgrado.Durante el proceso de produccin del yacimiento, la temperatura de formacin normalmente no cambia, pero la presin se reduce. Las mayores cadas de presin tienen lugar cerca de los pozos productores. Cuando la presin de un yacimiento de gas condensado se reduce hasta un cierto punto de roco, una fase lquida rica en fracciones pesadas se separa de la solucin; la fase gaseosa muestra una leve disminucin de las fracciones pesadas. La reduccin continua de la presin incrementa la fase lquida hasta que alcanza un volumen mximo; luego el volumen de lquido se reduce. Este comportamiento se puede mostrar en un diagrama de la relacin PVT.Calculo de gas condensado original en sitio de yacimientos condensadosEl gas en sitio en un yacimiento condensado se lo simboliza como GCOES este tipo de parmetro lo determinamos con la siguiente correlacin.

Clculo del gas seco original en sitioEl gas seco original en sitio se simboliza por GSOES, este tipo de gas proviene del gas condensado de nuestra formacin y se le determina por la siguiente ecuacin

Clculo de los lquidos del gas condensado original en sitio El lquido del gas condensado original en sitio se simboliza COES y se la determina con la siguiente formula

BALANCE DE MATERIALESLos balances de materia se desarrollan comnmente para la masa total que cruza los lmites de un sistema. Tambin pueden enfocarse a un elemento o compuesto qumico. Cuando se escriben balances de materia para compuestos especficos en lugar de para la masa total del sistema, se introduce un trmino de produccin.Se utiliza para calcular el Petrleo Original En Sitio y cotejar con el resultado obtenido por el Mtodo Volumtrico. El xito de la aplicacin de este mtodo requiere de la historia de presiones, datos de produccin y anlisis PVT de los fluidos del yacimiento, que permiten as mismo predecir el petrleo recuperableBalance de materiales en yacimientos de gas natural El balance de materiales de un yacimiento de gas natural se la determina con la siguiente formula cuando el volumen no cambia esto quiere decir y se la determina con la siguiente formula

Despus de realizar una deduccin de ecuaciones de gases llegamos a la formula

Esta frmula se la utiliza principalmente para determinar el GOES del yacimiento tambin se podra calcular el gas producido. Balance de materiales de un yacimiento de gas natural con entrada de agua (Empuje hidrulico)Este balance de materiales es cuando el yacimiento est afectado por una fuerza este caso es la entrada de agua a nuestro yacimiento esta frmula se realiza en un proceso isotrmico y el volumen varia.

Despus de una demostracin de frmulas de gases llegamos a la siguiente formula

Balance de materiales de un yacimiento subsaturado

Igualando vi=vf determinamos el balance de materiales

Esta frmula nos permite determinar los barriles iniciales en nuestro yacimiento.Balance de materiales para yacimientos saturados. En este tipo de yacimientos encontramos un porcentaje de gas libre y por medio de una demostracin obtenemos la siguiente ecuacin.

Si el gas inicial es igual = NRsi Gas inicial = gas producido + gas en solucin+ gal libre Entonces determinamos la siguiente formula

CLCULO POR CURVAS DE COMPORTAMIENTO DE PRODUCCINSe utilizan con frecuencia para estimar las reservas remanentes mediante la extrapolacin del comportamiento de produccin y ayudan en el diagnstico del mecanismo de empuje en los yacimientos cuando se dispone de suficiente historia de produccin-presin. Los principales tipos de curvas de declinacin se refieren a las variables Produccin Diaria vs. Tiempo y Produccin Diaria vs. Produccin Acumulada.CLCULO POR SIMULACIN NUMRICAConsiste en la utilizacin de modelos matemticos que simulan los procesos que tienen lugar en el medio poroso durante la produccin del yacimiento. Se basa en la disgregacin del yacimiento en un nmero de bloques, lo cual permite considerar sus heterogeneidades y predecir su comportamiento. La validez de este mtodo requiere de una buena definicin geolgica del yacimiento y de las caractersticas de sus fluidos.NOMENCLATURA AbreviaturaParmetrosUnidades

VVolumenacre-pie

Areaacre

eEspesorpie

Porosidadfraccin

SwiSaturacin de agua inicialfraccin

SoiSaturacin de petrleo inicialfraccin

SgiSaturacin del gas inicialfraccin

SgciSaturacin del gas condensado inicialfraccin

BoiFactor volumtrico del petrleo inicialBY/BN

BgiFactor volumtrico del gas inicialPCY/PCN

RsiRelacin Gas/Petrleo inicialPCN/BN

RgciRelacin Gas/Condensado inicialPCN/BN

1/BoiFactor de merma del petrleo (FM)BN/BY

1/BgiFactor de merma del gasPCN/PCY

FgFraccin del gas seco en el gas condensadofraccin

BNBarril normal a 14,7 lpc y 60Fbarril

BYBarril a condiciones de yacimientobarril

PCNPie cbico normal a 14,7 lpc y 60Fpie cbico

PCYPie cbico a condiciones de yacimientopie cbico

POESPetrleo Original En SitioBN

GOESGas Original En SitioPCN

COESCondensado Original En SitioBN

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: Conocer el comportamiento en los reservorios para llevar a cabo un proceso de interpretacin que permita un eficiente clculo de reservas En el mtodo de balance de materiales se debe tener en cuenta la habilidad para manejar diferentes propiedades de rocas y fluidos Se debe decidir cul es el mtodo ms conveniente y apropiado a utilizar El mtodo volumtrico requiere poca informacin puede realizarse temprano en la vida del yacimiento La desventaja del mtodo volumtrico es que se requiere asumir datos promedios ( fr, por, h, swi, etc.)

BIBLIOGRAFIA Macualo Freddy Humberto, Fundamentos de ingeniera de yacimientos, 1. ed. ( Colombia: Universidad Surcolombiana, 2000), p .190. Ahmed Tarek, Reservoir Engineering Handbook, 2a.ed. (Boston: Gulf Professional Publishing, 2001), p. 828. J. S Archer & C.G Wall, Petroleum Engineering: principles and practice, 1a. ed. (London: British Library Cataloguing, 1986), p. 122 Hawkins, B. C. (1965). INGENIERA APLICADA DE YACIMIENTOS PETROLFEROS. MADRID: TECNOS.

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