05. Balanca de Materia Pet.

RESERVORIOS II EMI BALANCE DE MATERIA RESERVORIO DE PETROLEO Ing. M.Sc. Pedro Adrian Marzo 2017

CLASE 2

CONTENIDO DE LA MATERIA 

PRINCIAPES AREAS DE LA INGENIERIA DE RESERVORIOS Propiedades de roca y fluidos   

Volumétrico



 

 

Int rusión Intrus ión de Agu Aguaa Pronostico de Producción 



Curvas de Declinación Balance de Materia

CONTENIDO

1. INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE  

Reservorios de Petróleo Reservorios de Gas

2. BALA BALANCE NCE DE MATERIA PARA RESE RESERVORI RVORIOS OS DE PETR PETROLEO OLEO 



 

Ecuación General de Balance de Materia Calculo de Índices de Desplazamiento Ecuación de Balance de Materia como Línea Recta Ejercicios de Aplicación

INTRODUCCION: MECANISMOS DE EMPUJE 

    

Expansión de agua y reducción del volumen poroso Expansión del Petróleo y Expansión de la Capa de Gas Fuente: Fundamentals of Reservoir Empuje Hidrául Hidráulico ico Engineering. L. P. Dake. 2008. PP. 71-76. Combinado

Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Gas  

Expansión del Gas Empuje Hidrául Hidráulico ico


Tipos de Mecanismos de Empuje: Reservorios de Petróleo 

Gas en Solución



Expansión de la Capa de Gas



Empuje Hidráulico



Combinado

Fuente: Engenharia de Reservatórios de Petróleo.

BAL. DE MATERIA PARA RESERV. DE PETROLEO 

Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petróleo


Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petróleo Variación de Variación de Variación de

+ +

en la zona de petróleo

+ Variación de vol. de agua connata en la zona de gas + Contracción del + de agua y/o gas +


Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petróleo Variación de

  −  

 

Variación de

 − 

Variación de  1 +  

  +  1 − 

∆

  +      +  −   +  

+ +

en la zona de petróleo

+ Variación de vol. de agua connata en la zona de gas + Contracción del + de agua y/o gas +



=

  +  −   +   −   −   −    +    −  +    −  + 1 +   ∆  1 − 

 ,  ,  ,  , 

Vol. acum. de Petróleo, gas, agua producida, agua inyectada y gas inyectado

 ,  , 

Factor volumétrico total, del gas y del agua



Relación de vol. original de capa de gas y vol. orginial de petróleo @ cond. reservorio

 =  +  −   =

 



=

  +  −   +   −   −   −    +     −  +    −  + 1 +   ∆   − 

 ,  , 

Compresibilidad del agua, de la roca y saturación de agua inicial

∆,

Caida de presión media de reservorio e Intrusión de agua

 , 

Relación gas/petróleo acumulada, e inicial.

 =

∆ =  −   

 =

 


Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petróleo Simplificando: 

=

=

  +  −   +   −   −   −    +     −  +    −  + 1 +   ∆   −    +  −   +   −    +     −  +   −  +  +   ∆   − 


Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petróleo 

=

=

  +  −   +   −    +     −  +    −  + 1 +   ∆   −   

Considerando que:

 − 

No recomendado especialmente para formaciones de alta

Recordando que:

 =

 

→

 =

 =  +  −  

 −  



=

  +  −   +   −    +     −  +    −  + 1 +   ∆   −   

=

 −  + 1 +   =

    ∆

  +   ∆  − 

Fuente: Applied Petroleum Reservoir Engineering. Craft&Hawkins. 1991. PP. 135-138.

Donde: Compresibilidad efectiva de fluido:   +   +   =

1 − 

 =  ∆

 



=

=

  +  −   +   −    +     −  +    −  + 1 +   ∆   − 

  +  −    −   =

 

=

 −   +  −  



=

=

  +  −   +   −    +     −  +    −  + 1 +   ∆   − 

  +  −     −  +    −  


Ecuación General de Bal. de Mat. para Reservorios de Petróleo   +  −   +   −  =   +    −  +   −  + 1 +   ∆   1 − 


Ejercicio: Determinar el Vol. In-situ de Petróleo (N) en un reservorio con mecanismos de empuje combinado: Vol. bruto roca en zona de petróleo: Vol. bruto roca en zona de gas:

112 000 ac-ft 19 600 ac-ft

Pi: Boi: Bgi: Rsi: Rp medio:

Pr: Np: Wp: Bt: Bw: Bg: We:

2710 psia 1.34 bbl/STB 0.006266 cf/scf 562 scf/STB 700 scf/STB

2000 psia 20 MMSTB 1.05 MM STB 1.4954 bbl/STB 1.028 bbl/STB 0.008479 cf/scf 11.58 MM bbl


Solución: 1.- Calcular variables que falten y revisar unidades, deben ser consistentes. We = 11.58 MM bbl = 65.02 MM cf Wp = 1.05 MM STB = 5.8957 MM scf Bti = 1.34 bbl/STB = 7.5241 cf/STB Bt = 1.4954 bbl/STB = 8.3967 cf/STB =

 

=

   

=

19600 112000

= 0.175

2.-Reemplazar en la ecuación adecuada.

=

  +  −   +   −    −  +    −  


Solución: 2.-Reemplazar en la ecuación adecuada.

  +  −   +   −    −  +    −  

    + 700 − 562 0.008479 + 5.89576 1.08 − 65.026       7.5241      8.3967 − 7.5241 + 0.175 0.008479 − 0.006266      0.006266 

206  8.3967 =

=

 = .   


Índices de Desplazamiento Energia por Empuje hidráulico Petróleo y gas producidos

Concepto introducido por Pirson

Agua Agua Intrusión producida de Agua Inyectada

Gas Inyectado

  +  −   +   −  −   −   =   +    −  +   −  + 1 +   ∆   1 − 

Energia por Gas en Solución (Depleción)

Energia por Capa de Gas (Segregación)

Energia por expansión de agua y reduccion del vol. poral


(Despreciando expansión de roca y fluidos)

Índices de Desplazamiento

  +  −   +   −  =   −  +    −     +  −   =   −  +  

1=

 

  −    +  −  

1 =  +  + 

 −   

+

−   − 

  −   

  +  −  

+

 −     +  −  

Fuente: Applied Petroleum Reservoir


 =

Ejercicio: Cuales son los Índices de Desplazamiento del ejemplo anterior:   −    +  −  

  − 7.5241   = .     206  8.3967 + 700 − 562 0.008479    .   

8.3967

    .    0.175 0.008479 − 0.006266        −  0.006266     =      +  −   206  8.3967 + 700 − 562 0.008479    7.5241

 =

 −  

65.026  − 5.89576 1.08

 

  +  −   206  8.3967  + 700 − 562  0.008479    

= . 

= . 


Fluidos producidos e inyectados 

Linealización de la Ecuación de Bal. De Materia

  +  −   +   −   −   −  =   +    −  +   −  + 1 +   ∆   1 − 

Expansión del Petróleo y gas en solución =



 −   +  + ,



Expansión de la capa de gas

 ,

Expansión del agua connata y reducción del volumen poroso

 =   +  + , + 

Fuente: Applied Petroleum Reservoir


Linealización de la Ecuación de Bal. De Materia

Fuente: Engenharia de Reservatorios de Petróleo. Adalberto Rosas. 2011. PP. 390-403.

 =   +  + , +   =  

Gas en Solución (expansión de fluidos)

 =   + 

Gas en Solución e Intrusión de Agua

 =   + 

Gas en Solución y Capa de Gas (segregación)

 =   +  + 

Gas en Solución y Capa de Gas e Intrusión de Agua


Linealización de la Ec. de Bal. De Materia  =   +  + , +   =    =   +  

 =   +   =   +  + 


Linealización de la Ec. de Bal. De Materia  =   +  + , +   =    =   +   =   +   =   +  + 

 

=+

 

 




Linealización de la Ec. de Bal. De Materia  =   +  + , +   =    =   +   =   +   =   +  + 

 

=  + 

 

 




Linealización de la Ec. de Bal. De Materia  =   +  + , +   =  

  + 

=+

  + 

 =   +  

 =   +   =   +  + 

 + 




Ejercicio: Determinar el Vol. In-situ de Petróleo (N) y volumen de capa de gas dados los siguientes datos:

Pb = 234.18 kg/cm^2

No hay producción de agua


Análisis de los datos:

 =

  +  −     −  +    −  


Análisis de los datos:  

 

 

=  + 

 


1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Solución: 

Calcular F  Calcular Eo Calcular Eg Calcular F/Eo Calcular Eg/Eo Graficar en escala Cartesiana F/Eo vs Eg/Eo Determinar graficamente N (valor ordenada) y m (pendiente)

 

 =  +  −  


Ejercicio: Determinar el Vol. In-situ de Petróleo (N) y volumen de capa de gas dados los siguientes datos:

Pb = 234.18 kg/cm^2 No hay producción de agua

  +  −    =    +    


Solución:










Solución: Regresión de datos:    

= .  + . 

=  + 

 

 

05. Balanca de Materia Pet.

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