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11 octubre 2009

Clase 2 Mecanismos de producción:


video

Ver video introductorio.

Entre los temas a desarrollar durante este periodo, los mecanismos de producción que se pueden dar en el yacimiento serán de vital importancia. Al conocer todos los mecanismos y la forma en que interactúan con el yacimiento podremos tener una idea más concreta sobre sus propiedades. Los mecanismos de producción pueden ser naturales o inducidos, los naturales son característicos de los yacimientos y los inducidos son los originados por la acción del hombre.

Los mecanismos naturales son:

  • - Compresibilidad de la roca y de los fluidos:

Cualquier solido o liquido es comprensible por lo tanto este mecanismo siempre va a existir en el yacimiento.

A) Compresibilidad de la roca: este efecto ocurre con la caída de la presión, pero la dirección hacia donde se comprime la roca esta íntimamente relacionado a lugar donde tenga mayor esfuerzo, es decir, si se le es más fácil expandirse hacia el exterior lo hará o si se le es más fácil hacia el volumen poroso puede hacerlo también. Este efecto casi siempre reduce el volumen poroso.


B) En el caso de los líquidos ocurre casi lo mismo, pero el fluido siempre se expande sin importa que sea petróleo, agua o gas. Estos factores serán importante para puntos de presión por encima por el punto de burbujeo.


Formulas:

§ Compresibilidad de los líquidos:


§ Compresibilidad de los gases:


Liberación de gas en solución.

Esto ocurre con presiones menores a la presión de burbuja, por lo tanto mientras se expande el gas el mismo va ocupando un espacio en el yacimiento y empuja los demás fluidos.


- Segregación gravitacional.

Es muy similar a la liberación del gas pero relacionada a la gravedad, mientras se libera el gas y por tener una menor gravedad que el petróleo se segregara hacia el tope, pero esto ocurre básicamente porque las condiciones de flujo vertical para el gas favorecen su movimiento hasta el tope de la estructura y no hacia el pozo. Esto depende de la fuerza que puede generar el pozo si es mayor que la fuerza de gravedad hacia el tope, el gas moverá hacia el pozo. No obstante en muchos libros se comenta el buzamiento que tiene la estructura es lo determinante pero no es tan cierto sino que la dirección de flujo vertical tienen una permeabilidad elevadas y son las más influyentes.

- Empuje por capa de gas.

Mientras decae la presión (estamos con presión menor que la de burbujeo) y el volumen petróleo es reducido por la acción del pozo, su volumen es ocupado por el gas y esa gran masa de gas va empujando cada vez más el petróleo, si esto ocurre la producción de petróleo aumenta.

- Empuje hidráulica.

Es muy similar a la capa de gas pero en vez de ser gas, podríamos decir que es un acuífero, y se cumpliría los mismo a la reducción de la presión el agua va a ir ocupando los espacios vacios del petróleo. Estos empujes depende si están conectados a los ríos, si es este caso el empuje de agua será constante ya que siempre el sistema recibirá agua, el caso contrario sería solo una expansión del agua que esta acumulada en el yacimiento.


Los mecanismos inducidos. (Inyección de fluidos.)

Cumple básicamente la función de desplazar fluidos, y su eficiencia está determinada por la cantidad de fluidos que inyectes en el yacimiento ya sea agua o gas. Solo se busca aumentar la presión y a su vez la producción o controlar la presión si es necesario.

Balance Volumétrico:

Aquí tendremos una expresión que nos determina que tanto han influenciado esos mecanismos de producción en el volumen que hemos extraído en el yacimiento, he aquí lo importante del balance de materiales en nuestro sistema.

Vaciamiento = + (Expansión del petróleo + gas en solución)

+ (Expansión del gas de la capa de gas)

+ (Expansión del agua connata)

+ (Reducción del volumen poroso)

+ (Influjo de agua del acuífero)

- Términos:

N : Volumen inicial de petróleo en sitio a condiciones estándar [MMBN].

m : Relación entre el volumen inicial de gas en la capa de gas y el volumen inicial de petróleo + gas disuelto en la zona de petróleo (m es un valor constante y adimensional).


Np : Petróleo acumulado a condiciones estándar [MBN]

Rp : Relación gas – petróleo acumulada [MPCN/BN]


N Boi : Volumen de petróleo y gas en solución inicial a condiciones de yacimiento [MMBY]

m N Boi : Volumen inicial de gas libre en la capa de gas [MMBY]

N Rsi Bgi : Volumen de gas inicial disuelto en el petróleo [MMBY]

G : Volumen de gas total [MMMPCN]


- Expansión del petróleo:

N (Bo - Boi) : Volumen producido por expansión del líquido [MMBY]

- Expansión del gas en solución:

N Rsi : Gas en solución inicial a condiciones normales [MMMPCN]

N Rsi Bg : Gas en solución inicial a condiciones de yacimiento [MMBY]

N Rs Bg : Gas en solución condiciones de yacimiento [MMBY]

N Bg (Rsi - Rs) : Volumen por expansión del gas en solución [MMBY]

- Expansión del petróleo + gas en solución:

N [(Bo + Bg (Rsi - Rs)) - Boi] = N (Bt - Bti)

- Expansión de la capa de gas:


Volumen por expansión del gas en la capa de gas [MMBbl]

- Expansión del agua connata y reducción del volumen poroso:


Volumen total por expansión del agua connata y reducción del volumen poroso

- Influjo de Agua:

We : influjo acumulado de agua en el yacimiento [MMBbl]

- Producción

Np (Bo + (Rp + Rs)Bg) Vaciamiento total [MMBbl].


Bibliografía consultada

Clases de yacimientos I, Prof. Gustavo Prato.

Clases de yacimientos II, Prof. Angel Da Silva

Ingeniería aplicada de Yacimientos petrolíferos, B.C. Craft y M.F. Hawkins Jr.

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