Calculo de Los Caudales de Producción

CALCULO DE LOS CAUDALES DE PRODUCCIÓN La relación de los volúmenes de producción que se recupera de los yacimientos esta en función de las fuerzas naturales de los reservorios que actúan sobre los fluidos para originar su desplazamiento hacia los pozos productores y en los que la magnitud de los caudales depende principalmente de los siguientes factores: Tipo de estructuras petrolíferas o gasíferas . Propiedades de las rocas. Compresibilidad de los fluidos. Tipo de empuje o energía (Mecanismos de empuje). En este proceso el movimiento de los fluidos en medios porosos y permeables están regidos por ecuaciones basadas principalmente en las leyes de Darcy que toman diferentes formas según el tipo de fluido, o sea, sea agua, petróleo o gas. Dando como resultado los dos tipos de flujo básicos, o sea flujo lineal o flujo f lujo radial.

a) Para flujo lineal Las leyes de Darcy consideran que la trayectoria del flujo en una roca porosa y permeable se asemeja a líneas o lenguas de fluido que van paralelas entre sí a través t ravés de una sección transversal constante.

Donde: q v P1 P2 L

= Caudal de circulación = Velocidad de circulación = Presión de ingreso = Presión de salida psi = Longitud de la formación productora

Bbl cm/seg psi

Cuando el flujo de fluidos incompresibles como el agua es continua la velocidad de circulación dentro la formación va a ser igual al caudal q sobre su viscosidad, por el gradiente de presión a través de su longitud. v

q  ( o )



 P   L

 P    P 1  P 2

Para que se origine flujo P 1 siempre tiene que ser mayor a P 2. Para el caso del flujo lineal de fluidos distintos al agua como el petróleo y gas, las ecuaciones del cálculo de los caudales de circulación son las siguientes: Para flujo de petróleo:

q( o )  1.127

k abs   A P 1   P 2   Bbl   BP D  día    BPD  ( o)  L   ( o)  

Donde: = Permeabilidad absoluta  A = Área de la arena productora P1 - P2 = ΔP   ( o ) = Viscosidad del petróleo L = Longitud de la formación productora   ( o ) = Factor Volumétrico del petróleo K abs abs

md m^2 psi cp pies

Para flujo lineal de gas

Si el fluido que se produce es gas las ecuaciones de Darcy están ya en función a la compresibilidad del gas y las variaciones de presión y temperatura de las formaciones y la ecuación de cálculo que se utiliza es la siguiente: k abs   A  T  s  P 1   P 2 2

q ( g )  3.164 164

Donde: Ts Ps z

 ( g )  P  s  L  z 

2



  ft   ft 3     día 

= Temperatura estándar, 60°F + 460= 520°R = Presión estándar, 14.7 psi = Factor de compresibilidad del gas

El área de drenaje es el área que delimita el área contenido de fluidos.

b) Flujo radial Es el tipo de flujo común que se presenta en yacimientos petrolíferos, debido a las condiciones estructurales de las arenas productoras, que están ubicadas generalmente ubicadas en anticlinales. Las ecuaciones de cálculo de los caudales de producción para este caso son las siguientes: Para flujo de petróleo: El caudal se calcula con la siguiente ecuación:

k abs  h  P  s   P w 2

q( o )  2 

2

  r e    r    w  

 ( o )  ln 

Donde: K abs abs

h r e

= Permeabilidad absoluta de la arena productora md = Espesor de la arena productora ft = Radio de drenaje de la arena ft

r w  ( o )

Ps Pw

= Radio de pozo = Viscosidad del petróleo = Presión estática (Presión De fondo) = Presión fluyente

ft cp psi psi

Para flujo y calulo del caudal de producción de gas

Las ecuaciones de cálculo son las siguientes: T  s  h  k abs  P  s   P w 2

q( g )  18.8

2

  r e    r    w  

 P  s   ( g )  T  y  z  ln 

Donde: Ts Ps Ty z

= Temperatura estándar, 60°F + 460= 520°R = Presión estándar, 14.7 psi = Temperatura de yacimiento = Factor de compresibilidad

También puede aplicarse la siguiente ecuación práctica de campo: k abs  h  P  s   P w 2

q ( g )  703

2

  r e    r    w  

 ( g )  T  y  ln 

11.1 CALCULO DE LAS LAS ECUACIONES ECUACIONES DEL DEL INDICE INDICE DE PRODUCTIVIDAD (IP). El índice de productividad es la relación entre el caudal producido (q) y la caída de presión que se origina para recuperar dicho caudal se calcula con la siguiente ecuación general:  BD m 3 D   IP   ,    P  s   P w   psi  psi  q

El comportamiento del índice de productividad varía con el método de producción que se aplique y los regímenes de flujo sea flujo natural o artificial, así por ejemplo:

1. En pozos con flujo flujo natural y artificial que producen producen gas y petróleo con poco porcentaje de agua El IP se calcula con la siguiente ecuación:  IP  

 BP D  BPD q( o )  q( g )  Caudal  total   producido  BPD  BP D ,    P  s   P w   psi  psi 

2. Para pozos que producen petróleo y agua con poco porcentaje de gas El índice de productividad se calcula con la siguiente ecuación:

  k r ( o ) k r ( w)      IP   0.00708                  r e     ( o ) ( o ) ( w) ( w)   ln    r w   h

 BD    psi   

3. Para pozos netamente petrolíferos petrolíferos con poco porcentaje porcentaje de gas y agua El IP se reduce a:  IP   0.00708

  k r ( o )        r e     ( o )   ( o )   ln    r w   h