¿Qué es Simulación Numérica de Yacimientos? Es una disciplina de suma importancia de la Ingeniería de Yacimientos Petroleros, donde las especialidades de ciencias de la tierra e Ingenierías intentan llegar a consensos lo más cercano a la realidad, ya que de ello dependerá la posibilidad de predecir el comportamiento de yacimientos con un grado de exactitud ingenieril, y bajo diferentes esquemas de explotación con el objeto de mostrar los indicadores económicos y tomar las decisiones más pertinentes.

¿Por qué Simulación Numérica de Yacimientos? Es la única forma para

describir cuantitativamente la fenomenología de flujo multifásico a través de

medios porosos heterogéneos.

Con la ayuda de la simulación, se puede hacer lo siguiente: Conocer el volumen original de aceite.

Tener una clara idea del movimiento de los fluidos dentro del yacimiento.

Determinar el comportamiento de un campo de aceite bajo diversos mecanismos de desplazamiento, como puede ser: la inyección de agua, la inyección de gas o el uso de algún método de recuperación mejorada.

Determinar la conveniencia de inyectar agua en un yacimiento de aceite por los flancos en lugar de utilizar un patrón determinado de pozos inyectores o viceversa.

Optimizar los sistemas de recolección.

Determinar los efectos de la localización de los pozos y su espaciamiento.

¿Cuál es la diferencia principal entre balance de materia y simulación numérica de yacimientos?

- Es que balance de materia considera al yacimiento como un solo bloque

y la simulación numérica de yacimientos como un sistema de bloques

interconectados. Otra diferencia es que balance de materia requiere

información y la representación precisa de los mecanismos de empuje y

simulación numérica de yacimientos mejores resultados si se tiene por

ejemplo presiones y saturaciones en función del espacio tiempo.

¿Por qué se debe escalar del modelo estático al de simulación y que procedimiento ejecutaría?

- Se escala para reducir el número de bloques de las mallas y obtener un

modelo de simulación de tamaño razonable.

- Se optimizan los tiempos de corridas

- Se escalan propiedades como porosidad y permeabilidad relativa

Escriba la ley de Darcy, sus unidades, el significado de cada variable y que suposiciones están

implícitas

𝑞 = −𝛽𝑐 𝑘𝐴

𝜇

𝑑𝑝

𝑑𝑥

Donde:

βc es un factor de conversión de unidades

K es la permeabilidad absoluta de la roca en la dirección del flujo

A es el área transversal de flujo

μ es la viscosidad del fluido

p es la presión

q es el gasto

Defina y grafique los conceptos de: a) Flujo transitorio; b) Flujo estacionario

- Flujo transitorio. Declinación natural causada por la expansión del gas,

aceite y agua en una región de drene con un incremento continuo en el

radio de drene. Condiciones de flujo en las cuales el cambio de presión

con respecto al tiempo en cualquier posición en el yacimiento es

diferente a cero y no es constante. El yacimiento se comporta como

infinito. La frontera no ha afectado el comportamiento de presión.

- Flujo estacionario. Cuando el fluido producido es totalmente sustituido

por otro. Donde la presión para cualquier punto del yacimiento y a

cualquier tiempo permanece constante.

- Flujo pseudo estacionario: Abatimiento de presión determinada por el

tiempo, el radio de drene ha alcanzado las fronteras externas donde no

hay flujo. Periodo de flujo donde la presión en diferentes posiciones en

el yacimiento declina linealmente como una función en el tiempo.

Usando el caso más simple de la ecuación de flujo, ej. Flujo lineal horizontal de una sola fase, con

propiedades de la roca y fluidos constantes, escriba en diferencias finitas la aproximación en

diferencias progresivas en tiempo. Use la formulación explícita.

- 𝑃𝑖𝑛+1−2 𝑃𝑖𝑛+𝑃𝑖𝑛−1

(∆𝑥)2 = (∅𝜇𝑐

𝑘)

𝑃𝑖𝑛+1−𝑃𝑖𝑛

∆𝑡

- Solo resuelve para 𝑝𝑛+1. El resto de las presiones al tiempo n son

conocidas debido a su limitada estabilidad rara vez se utiliza. El método

es estable cuando 𝛼Δ𝑡

(Δ𝑥)2≤

1

2 donde𝛼 =

𝜙𝜇𝑐

𝑘

Indique los pasos que se siguen en un estudio de simulación numérica de yacimientos

- Identificar el problema

- Formulación del problema

- Recopilar información

- Formulación y desarrollo del modelo

- Validación del modelo

- Documentación del modelo para uso futuro

- Diseño de experimentos

- Ejecutar experimentos

- Interpretar resultados

- Recomendaciones