MAQUETA ANALOGICA DE INTRUSION DE AGUA AG UA ESTADO CONTINUO Y NO CONTINUO
1.- Introducción.-
Para comenzar con el trabajo primero será necesario tener conocimiento sobre lo que son los acuíferos y de que manera aportan en la producción de los hidrocarburos. Gran parte de los yacimientos en el mundo están limitados parcial o totalmente con agua, a esto se lo conoce como saturación de agua llamadas también acuíferos. Estos pueden ser muy grandes en comparación con el yacimiento adyacente, caso en el cual se considera de extensión infinita bajo todo punto de vista práctico. También pueden ser tan pequeños por su efecto sobre el comportamiento del yacimiento que pueden considerarse insignificante. El propio acuífero puede estar totalmente limitado por una roca impermeable, de manera que el yacimiento y acuífero forman juntos una unidad volumétrica. Existen varias tipos de acuíferos y varias formas en las que estos acuíferos pueden reabastecerse como las que pueden afloran en uno o más lugares en las que se reabastecen de aguas superficiales y por último pueden existir acuíferos prácticamente horizontales como el yacimiento yacimiento adyacente o inclusive en el caso del borde de cuencas estructurales puede encontrarse por encima del yacimiento y suministrar un tipo artesiano de agua al yacimiento. Los acuíferos son importantes para la vida productiva del pozo ya que estos ayudaran a otorgar la energía necesaria para la extracción del hidrocarburo a superficie, si bien existen varios tipos de empujes mecánicos que brindan energía al yacimiento, como se menciono anteriormente el empuje por agua es el tipo más común que se presenta en los yacimientos del mundo.
1
El acuífero puede considerarse una unidad independiente que suministra agua al yacimiento debido a las variaciones con tiempo de la presión en el límite, es decir, la presión promedio en el contacto petróleo agua. La presión en el límite, por lo general, es más alta que la presión promedia del yacimiento, sin embargo, algunos casos no presentan diferencia alguna entre las dos, y la presión promedia del yacimiento se emplea como la presión promedia en el límite. La intrusión de agua, y la rata de intrusión de agua, han sido expresadas correctamente en muchos casos como funciones de la presión en el límite y del tiempo. La función del acuífero será la de contrarrestar la caída de presión en un yacimiento o retardar la declinación en la presión suministrando una invasión o intrusión de agua que puede ocurrir debido:
Expansión de agua
Expansiones de otras acumulaciones de hidrocarburos conocidas o ignoradas en el acuífero
Compresibilidad Compresibilidad de la roca del acuífero
Flujo artesiano, donde el acuífero se eleva por encima del nivel del yacimiento, aflore o no, y bien si el afloramiento es reabastecido reabastecido por aguas superficiales o no. Si bien la función principal del acuífero es de proporcionar energía suplementaria
para la producción de hidrocarburos, existen situaciones que pueden perjudicar a la vida productiva de un pozo, por lo que se diseñaron modelos analógicos con el fin de predecir el comportamiento de un acuífero en un yacimiento. 2.- Objetivos.2.1.- Objetivo General.-
La practica tiene como objetivo demostrar como se genera la intrusión de agua en el yacimiento y como esta ayuda a incrementar la energía natural del yacimiento
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El acuífero puede considerarse una unidad independiente que suministra agua al yacimiento debido a las variaciones con tiempo de la presión en el límite, es decir, la presión promedio en el contacto petróleo agua. La presión en el límite, por lo general, es más alta que la presión promedia del yacimiento, sin embargo, algunos casos no presentan diferencia alguna entre las dos, y la presión promedia del yacimiento se emplea como la presión promedia en el límite. La intrusión de agua, y la rata de intrusión de agua, han sido expresadas correctamente en muchos casos como funciones de la presión en el límite y del tiempo. La función del acuífero será la de contrarrestar la caída de presión en un yacimiento o retardar la declinación en la presión suministrando una invasión o intrusión de agua que puede ocurrir debido:
Expansión de agua
Expansiones de otras acumulaciones de hidrocarburos conocidas o ignoradas en el acuífero
Compresibilidad Compresibilidad de la roca del acuífero
Flujo artesiano, donde el acuífero se eleva por encima del nivel del yacimiento, aflore o no, y bien si el afloramiento es reabastecido reabastecido por aguas superficiales o no. Si bien la función principal del acuífero es de proporcionar energía suplementaria
para la producción de hidrocarburos, existen situaciones que pueden perjudicar a la vida productiva de un pozo, por lo que se diseñaron modelos analógicos con el fin de predecir el comportamiento de un acuífero en un yacimiento. 2.- Objetivos.2.1.- Objetivo General.-
La practica tiene como objetivo demostrar como se genera la intrusión de agua en el yacimiento y como esta ayuda a incrementar la energía natural del yacimiento
2
2.2.- Objetivos Específicos.
Demostrar la intrusión de agua empleando un modelo continuo
Demostrar la intrusión de agua empleando un modelo no continuo
Calcular las caídas de presión según periodos de tiempo
3.- Marco teórico.3.1.- Intrusión de agua.-
Como ya se definió previamente, la intrusión de agua se presenta en reservorios en los que se encuentran limitados parcialmente o totalmente saturados por agua. La intrusión de agua está en función del tamaño del acuífero estos pueden ser finitos o infinitos, son finitos aquellos que tienen una relación de radios acuífero - reservorio menor que 10, y son infinitos aquellos que tienen una relación de radios acuífero reservorio mayor o igual a 10, esta relación es importante ya que los acuíferos infinitos tienen una gran influencia dentro de la intrusión de agua mientras que los finitos no afectan de una manera significativa dentro del comportamiento del yacimiento. Existen algunos indicios que nos ayudan a identificar cuando existe una intrusión de agua, estos indicios son:
Existe una zona subyacente de agua
Existe suficiente permeabilidad para soportar el movimiento de agua, usualmente mayor a 50 md
Aumento de la producción de agua a medida que transcurre el tiempo
El balance de materia es el mejor indicador para detectar la intrusión de agua
La intrusión de agua puede realizarse de dos formas, mediante un estado continuo o mediante un estado no continuo, estos estados serán estudiados a lo largo de esta practica. Su estudio es muy importante en la industria petrolera ya que afectara en toda la vida productiva del pozo y es necesario tener conocimiento sobre la cantidad de agua se 3
producirá y así prevenir en caso de que exista un incremento en la producción de agua, la cual es dañina ya que puede a ahogar el pozo gracias a un proceso llamado conificación, el cual consiste en taponear los poros de agua y así disminuir la producción o incluso pararla completamente. 3.2.- Estado Continúo.-
El estado continuo es un sistema físico en estado estacionario y cuando las características no varían con el tiempo. Esto nos indica que la caída de presión ha de ser grande y pocamente compensada por la intrusión de agua. El estado continuo se representa gráficamente como se muestra a continuación:
h L
q
En la siguiente analogía representamos al estado continuo con dos tanques conectados entre por una tubería llena de arena un tanque representa el acuífero y otro el yacimiento o e inicialmente ambos tanques se llenan al mismo nivel y tienen la misma presión. Cuando el tanque del yacimiento empieza a producir a una rata constante la presión caerá rápidamente al principio en cualquier momento cuando la presión ha disminuido a un valor P la rata de intrusión de agua según la ley de Darcy será proporcional a la permeabilidad de la arena en la tubería al área de la sección transversal ya la caída de presión e inversamente proporcional a la viscosidad del agua y a la longitud de la tubería siempre y cuando la presión del acuífero permanezca constante. Esta presión permanecerá constante si se remplaza e agua que sale del tanque acuífero o aproximadamente constante si el tanque acuífero es considerablemente mayor que el tanque yacimiento. 4
La máxima intrusión de agua ocurre cuando la presión es igual a cero y si es mayor que la tasa volumétrica de vaciamiento del yacimiento entonces alguna presión intermedia, los datos de intrusión y vaciamiento serán iguales y la presión del yacimiento se estabilizara Si el tanque acuífero no es suficientemente grande o no es reabastecido a medida que suministra agua al tanque yacimiento, a medida que la producción toma lugar el nivel de la presión inicial en el acuífero descenderá lo mismo que el potencial o actividad del acuífero. 3.3.- Estado no continuo.-
Al contrario del estado continuo, este sistema varia sus características de vaciado con el tiempo, ya que tiene un mayor aporte de intrusión de agua impidiendo que existan bruscas caídas de presión La figura representa una analogía hidrostática de una intrusión de agua en estado no continuo donde el al tanque reservorio se le ha conectado una serie de tanques cuyos diámetros van aumentando gradualmente y están unidos por tuberías llenas de arena de diámetro y permeabilidad constantes, pero cuya longitud disminuye entre los tanques de mayor diámetro
h q L1
L2
L3
5
Inicialmente todos los tanques se llenan a un nivel común a presión inicial, a medida que la producción avanza, la presión del tanque reservorio disminuye, produciéndose una intrusión de agua del tanque 1 lo que a su vez causa una caída de presión en el tanque 1 la caída de presión en el tanque 1 induce a la vez una intrusión de agua proveniente del tanque 2 y así sucesivamente. Es evidente que la caída de presión en los tanques acuíferos no será uniforme, sino que variara con el tiempo 3.4.- Modelos relacionados con los anteriores estados.-
Existen diferentes modelos para los estados continuo y no continuo, esto con el fin de predecir el comportamiento del yacimiento y la cantidad de agua que se producirá en la vida productiva del reservorio
Para el estado continuo tenemos o
Schilthuis
o
Hurst (Modificado)
Para el Estado No Continuo o
Van Everdingher – Hurst
o
Carter – Tracy
o
Fetcovich
3.4.1.- Modelo de schilthuis.-
Es uno de los métodos mas simples de usar, pero es algo impreciso por lo que generalmente se prefiere usar al principio de la vida productiva del reservorio y es utilizado solo para realizar una estimación de la intrusión de agua Este modelo asume que los regímenes de flujo a lo largo de la vida productiva serán constantes y que pueden ser calculados por la constante de intrusión
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En este modelo se nota que la caída de presión contribuye al influjo de agua a partir de un decremento de la presión inicial
Tiene como ecuación:
==( ) Donde: c
: constante de intrusión de agua
ew
: rata de intrusión de agua
: rata de flujo de agua diario
Ahora si la rata de producción y la presión de reservorio se mantienen razonablemente constantes, la rata de vaciamiento del reservorio debe ser igual a la rata de intrusión de agua, por lo que tendríamos:
= 7
Aunque también puede ser escrita como:
() = = Donde:
: Rata de flujo de petróleo diario : Factor volumétrico de formación del petróleo
()
: Rata de flujo de gas diario
Aunque para periodos de tiempo mas largo se puede utilizar la siguiente ecuación:
=∑( )∆
3.4.2.- Método de Hurst (estado continuo modificado).-
Uno de los problemas asociados con el método de schilthuis para el estado continuo es que el agua diaria desde el acuífero, el radio del acuífero puede incrementarse con el incremento del tiempo Por lo que Hurst propone que el radio aparente del acuífero puede incrementarse con el tiempo, de esta manera los radios adimensionales pueden ser reemplazados como una función dependiente del tiempo como:
= Realizando operaciones llegamos a que:
=∑(ln () ) ∆ 8
Si bien se desconocen las variables a y c, estas se pueden calcular mediante los datos de intrusión de agua, el procedimiento consiste en hallar los valores por una relación lineal, es decir mediante una regresión lineal la cual se resume a:
() = 1 ln() 1 ln() = 3.4.3.- Modelo de Van Everdingen y Hurst
Es uno de los métodos mas empleados, este modelo considera:
Espesor uniforme
Permeabilidad constante
Porosidad constante
Compresibilidad de la roca y del agua constantes
Además hay que tomar en cuenta si la relación de radios acuífero-reservorio es infinita o finita Una vez conocida esta información las ecuaciones que emplea son:
=6.323×10− ∅ =∆ =1.119∅ℎ 360 Se tiene que considerar que la intrusión de agua adimensional se debe tomar de tablas y que las caídas de presión utilizan el principio de superposición El principio de superposición logra que la historia de la presión en el limite del yacimiento pueda aproximarse tan exactamente como se desee por medio de reducción o aumento de presión 9
La mejor forma de aproximar la historia de la presión, consiste en obtener el cambio de presión a cualquier tiempo, igual a la mitad de la caída de presión en el intervalo exterior del tiempo mas la mitad de la caída de presión durante el periodo siguiente Si no se conoce las presiones en el limite del reservorio puede sustituirse en su lugar las presiones promedio del reservorio, lo que reduce un poco la exactitud de los resultados Este principio se puede observar gracias a la siguiente grafica:
Colocando el grafico en ecuaciones, tendríamos que:
∆ = 12 (− ) De esta manera, se asume que existe una caída de presión a diferentes tiempos independiente una de la otra 3.4.4.- Carter Tracy
Carter Tracy propone un método de aproximación en la cual asume constantes las ratas de influjo de agua para cada intervalo tiempo finito para evitar el principio de superposición 10
Para
` ∆ − = − [ ] ` . 370, 5 29 137, 5 82 5, 6 9549 √ = 328,834265,488√ 45,2157 . ` = =716.44146.7984 . 270.038 71.0098. =1296,86. 1204.73 618.618. 538.072 142,41. >100 =0,5ln()0.8090 ` = 21
3.5.- Otros relacionados con el trabajo desarrollado.3.5.1.- Porosidad.-
La porosidad constituye en una parte de la roca, y representa el espacio vacío. La porosidad absoluta se define como el ratio del volumen vacio (espacio poroso interconectado y aislado) al volumen bruto de la roca y se puede representar por la siguiente ecuación:
La porosidad efectiva implica el ratio del volumen vacio (solo interconectado) al volumen bruto de la roca y se puede representar por la siguiente ecuación:
11
La porosidad efectiva depende de varios factores tal como el tipo de roca, heterogeneidad del tamaño de grano, empaque de los granos, cementación, tipo y contenido de arcilla, volumen de hidratación, etc. La porosidad es un parámetro estático, a diferencia de la permeabilidad que tiene relación con el movimiento de los fluidos en el medio poroso (permeabilidad relativa). Este parámetro estático, se define localmente como un promedio sobre la base de un volumen de un elemento representativo del medio poroso en estudio. Se pueden distinguir los siguientes tipos de porosidad:
Porosidad intergranular,
Porosidad de fractura,
Micro-porosidad
Porosidad vugular
Cuando el medio poroso contiene poros intergranulares y fracturas, se le denomina “Doble porosidad” o “Fracturado naturalmente.
Asimismo, si los poros son susceptibles de cambios mecánicos, se puede distinguir entre medio poroso consolidado y medio poroso no consolidado. Un medio poroso consolidado significa que los granos de la roca han sido suficientemente compactados y que son mantenidos juntos por material cementante. La porosidad es una propiedad estadística que depende del volumen de roca tomado en consideración. Si el volumen seleccionado es muy pequeño, la porosidad calculada puede desviarse del verdadero valor estadístico promedio, por lo que se puede decir que solo un volumen lo suficientemente grande (un volumen representativo) resultara en un promedio estadístico correcto y representativo. 12
3.5.2.- Viscosidad.-
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. La viscosidad sólo se manifiesta en líquidos en movimiento, ya que cuando el fluido está en reposo, la superficie permanece plana. Explicación de la viscosidad
Imaginemos un bloque sólido (no fluido) sometido a una fuerza tangencial (por ejemplo: una goma de borrar sobre la que se sitúa la palma de la mano que empuja en dirección paralela a la mesa.) En este caso (a), el material sólido opone una resistencia a la fuerza aplicada, pero se deforma (b), tanto más cuanto menor sea su rigidez. Si imaginamos que la goma de borrar está formada por delgadas capas unas sobre otras, el resultado de la deformación es el desplazamiento relativo de unas capas respecto de las adyacentes, tal como muestra la figura (c).
En los líquidos, el pequeño rozamiento existente entre capas adyacentes se denomina viscosidad. Es su pequeña magnitud la que le confiere al fluido sus peculiares características; así, por ejemplo, si arrastramos la superficie de un líquido con la palma de la mano como hacíamos con la goma de borrar, las capas inferiores no se moverán o lo harán mucho más lentamente que la superficie ya que son arrastradas por efecto de la pequeña resistencia tangencial, mientras que las capas superiores fluyen con facilidad.
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3.5.3.- Densidad.-
La Densidad es una propiedad física de la materia que se define como la proporción de la masa de un objeto a su volumen. Esta relación entre masa y volumen de una substancia es lo que define la propiedad física de la densidad: Densidad = Masa/Volumen Arquímedes es acreditado por ser una de las primeras personas en considerar la densidad como una propiedad de la materia. La flotabilidad de un objeto es determinado por su densidad en relación la densidad del liquido que lo rodea. La densidad es una propiedad intensiva de la materia definida como la relación de la masa de un objeto dividida por su volumen. La masa es la cantidad de materia contenida en un objeto y comúnmente se la mide en unidades de gramos (g). El volumen es la cantidad de espacio ocupado por la cantidad de la materia y es comúnmente expresado en centímetros cúbicos (cm3) o en milímetros (ml) (un cm 3 es igual a 1 ml). Por consiguiente, las unidades comunes usadas para expresar la densidad son gramos por milímetros (g/ml) y gramos por centímetros cúbicos (g/cm3). 3.5.4.- Presión Hidrostatica.-
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión: 14
Donde, usando unidades del SI, es la presión hidrostática (en pascales); es la densidad del líquido (en kilogramos sobre metro cúbico); es la aceleración de la gravedad (en metros sobre segundo al cuadrado); es la altura del fluido (en metros). Un liquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior es la presión atmosférica 4.- Maqueta.4.1.- Diagrama de construcción y escala.Estado Continúo
10 cm
4 cm
10 cm 32 cm
32 cm 2 cm 20 cm
5 cm
Diámetro de tubería = 2 cm
15
Estado no continúo
Nota: En todos los tanques la altura es de 22 cm y el espesor de la tubería es de 2cm. 4.2.- Materiales empleados.
Papel milimetrado
Tachuelas
Vidrio
Volandas de goma
Manguera
Agua
Silicona
Diesel
Grifos
Colorante vegetal
Red
Pegamento liquido
Arena
Encendedor
Madera
Teflón
4.3.-Herramientas Empleadas.
Pistola de silicona
Martillo
Flexometro
Estilete
Tijeras
16
4.4.- Costos
Cantidad
Material
Costo en Bs.
1 Unidad
Papel
1
milimetrado 1 Unidad
Cinta adhesiva
0,5
7 Peceras
Vidrio
450
1 Unidad
Silicona
25
1.5 Metros
Manguera
15
2 Unidades
Grifos
20
1 Metro
Red
15
1 kg
Arena
0
1 Unidad
Madera
50
24
Tachuelas
2
15
Volandas de
15
Unidades
goma
20 litros
Agua
0
1.5 litros
Diesel
10
7 Unidades
Colorante
4
Unidades
vegetal 1 Unidad
Pegamento
2,5
Liquido 1 Unidad
Encendedor
Total
1,5 611,5
17
4.5. Fotografía de la maqueta indicando sus partes.Estado Continúo
18
4.6.- Fotografía de la maqueta con participantes.-
5. Procedimientos de Construcción y funcionamiento.5.1. Descripción de Funcionamiento y Simulación.-
1. Procedimos a llevar a un vidriero para que armara las peceras con diferentes medidas, los cuales puedan representar al estado continuo y no continuo 2. Luego procedimos a comprar accesorios para la construcción de nuestros modelos como 1,5 m de manguera, además de llaves de paso para controlar el flujo de la producción, también de volandas y teflón para prevenir fugas
3. Nos dirigimos a recolectar arena para realizar el empaque a las mangueras, las cuales nos servirán como conexión entre las peceras y para las pruebas de laboratorio para la medición de la porosidad
19
4. En el laboratorio procedimos a realizar la medición de la porosidad, para esto primero taramos un vaso de precipitados en una balanza eléctrica
5. Luego colocamos un volumen de arena en un vaso de precipitados
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6. Luego procedimos a pesar este volumen de arena en la balanza electrónica
21
7. Una vez obtenida la masa de la arena para ese volumen de arena, procedimos a saturarla de agua y a pesarla nuevamente
8. Una vez obtenidos los valores, procedimos a realizar los cálculos necesarios para obtener el valor de la porosidad 9. Una vez obtenidos todos los materiales y habiendo realizado algunos cálculos en laboratorio, procedimos al armado de nuestros modelos comenzando con el armado de las mangueras a las peceras y al colocado del empaque de arena en las mangueras para así juntar las peceras entre si
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10. Una vez armado nuestros sistemas, procedimos a realizar las pruebas hidráulicas para verificar si habían fugas, y en caso de que existieran poder remacharlas con silicona fría
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11. Una vez evaluado nuestros modelos, procedimos a realizar nuestras pruebas con diesel y recopilar datos para nuestras graficas
6.- Cálculos y resultados.6.1.- Densidad.-
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Primero taramos un vaso de precipitados de 500 cc en una balanza eléctrica, luego colocamos medio litro de diesel en el vaso de precipitados y procedimos a pesar la masa del diesel con la balanza.
Una vez obtenido los valores, simplemente aplicamos la definición de densidad como se muestra a continuación: Datos.-
= 430.56 = 500
= ⁄ = 430.56 ⁄500 =0.861 ⁄
6.2.-Porosidad.-
Como mencionamos en el procedimiento de nuestro experimento, fuimos a laboratorio a recopilar información sobre nuestra grava, es decir, masa de la arena seca, masa de la arena saturada con agua la cual fue registrada y utilizada con la definición de la porosidad. Los datos obtenidos fueron:
= 42.9 + = 54.2 =54.242.9=11.3 3 ×100 = 26.34 % ∅ = 11. 42.9 6.3.- Presiones.Para estado continuo.25
Las caídas de presión se registraron en ambos tanques, fue por eso que tomamos interés en el tanque reservorio, en el cual calculamos las diferentes caídas de presión y las diferentes alturas que fue presentando en función del tiempo. Para un tiempo de 0 min:
1 × 14.7 14.7 =×ℎ× 1033 1 1 × 14.7 14.7 =0.861 ×30 1033 1 =15.0693 Para un tiempo de 15 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 × 20.2 1033 1 =14.9475 Para un tiempo de 30 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 × 15.8 1033 1 =14.8936 Para un tiempo de 45 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 ×12.9 1033 1 =14,8581 Para un tiempo de 60 min:
26
1 × 14.7 14.7 =0.861 × 10.7 1033 1 =14,8311 Las caídas de presión serán:
∆= Para un tiempo de 15 min:
∆ = 15.0693 14.9475 ∆=0.1218 Para un tiempo de 30 min:
∆= 15.0693 14.8936 ∆=0.1757 Para un tiempo de 45 min:
∆= 15.0693 14.8581 ∆=0.2112 Para un tiempo de 60 min:
∆= 15.0693 14.8311 ∆=0.2382
Tiempo [min]
Altura [cm]
Presión [Psia] 27
∆
P [Psia]
0
30
15,0693
0
15
20,2
14,9475
0,1218
30
15,8
14,8936
0,1757
45
12,9
14,8581
0,2112
60
10,7
14,8311
0,2382
Calculo de la constante de schilthuis:
= () Para un tiempo de 15 min:
196 = 0.1218 =1609,195 Para un tiempo de 30 min:
284 = 0.1757 =1616,3918 Para un tiempo de 45 min:
342 = 0.2112 =1619,3182 28
Debido a que los valores de las constantes si bien se asemejan, no son iguales por lo que el experimento que realizamos correspondería a un modelo de Hurst modificado, aunque esta variación de las constantes puede deberse a que hubo algunos errores de paralaje como errores humanos al tener una fuga o un mal empaque. Graficas.-
Grafica :
P vs t
15.0311 ] a i s P [ n ó i s e r P
14.9811
y = 7E-05x 2 - 0.0077x + 15.063 R² = 0.9894
14.9311 14.8811 14.8311 0
10
20
30
40
50
60
Tiempo [Psia]
Grafica :
ΔP
vs t
0.2382 0.1882 ] a i s P [ P
Δ
0.1382
y = -7E-05x 2 + 0.0077x + 0.0065 R² = 0.9894
0.0882 0.0382
-0.0118
0
10
20
30 Tiempo [min]
29
40
50
60
Para estado no continuo.-
Las caídas de presión se registraron en los diferentes tanques, fue por eso que tomamos interés en el tanque reservorio, en el cual calculamos las diferentes caídas de presión y las diferentes alturas que fue presentando en función del tiempo. Para un tiempo de 0 min:
1 × 14.7 14.7 =×ℎ× 1033 1 1 × 14.7 14.7 =0.861 ×20 1033 1 =14.9450 Para un tiempo de 5 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 × 15 1033 1 =14.8839 Para un tiempo de 10 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 × 13.7 1033 1 =14.8679 Para un tiempo de 15 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 ×13.4 1033 1 =14.8642 30
Para un tiempo de 20 min:
1 × 14.7 14.7 =0.861 ×12.8 1033 1 =14.8568 Las caídas de presión serán:
∆ = 12 (− ) Para un tiempo de 5 min:
∆ = 12 (14.945014.8839) ∆=0.0305 Para un tiempo de 10 min:
∆ = 12 (14.945014.8679) ∆=0.0385 Para un tiempo de 15 min:
∆ = 12 (14.883814.8642) ∆=0.0098 Para un tiempo de 20 min:
∆ = 12 (14.867914.8568) ∆=0.0055 31
∆
Tiempo [min]
Altura [cm]
Presión [Psia]
P [Psia]
0
20
14,9450
0
5
15
14,8838
0,0305
10
13,7
14,8679
0,0385
15
13,4
14,8642
0,0098
20
12,8
14,8568
0,0055
Graficas.-
Grafica : P vs t 14.9368 ] a i s P [ n ó i s e r P
y = 0.0003x 2 - 0.0108x + 14.94 R² = 0.9522
14.9168 14.8968 14.8768 14.8568 0
5
10
15
20
Tiempo [min]
ΔP
vs t
0.05
y = -0.0003x 2 + 0.0059x + 0.0036 R² = 0.7307
0.04 0.03
] a i s P [ P
0.02
Δ
0.01 0
-0.01
0
5
10
15
Tiempo [min]
32
20
25
7. Alcances y Limitaciones.-
Nuestros alcances para la elaboración de este trabajo contamos con un vidriero experto para el armado, pegado, y perforado de las peceras, además de un albañil que pueda armar nuestra mesa de soporte, durante la instalación de las mangueras decidimos que era necesario usar volandas, gomas del mismo diámetro que la manguera para poder controlar de una manera más eficiente las fugas, y así mantener a la maqueta de la manera más estética posible. Conseguimos que el flujo de gua y de aceite no presente problemas de obstrucción a su paso, los que significa que la arena utilizada fue la mas indicada. Las limitaciones fueron los volúmenes de las peceras que representaría nuestro reservorio, que nos resultaron incómodos al momento de querer controlar las fugas, incluso para el armado mismo del vidrio, no fue fácil para el vidriero, poder introducir su pistola de silicona, y así controlar las fugas que podría generarse a causa de un mal pegado del vidrio. 8. Conclusiones.¿Qué se aprendió?
Para este trabajo aprendimos de mejor manera la función que tiene un acuífero en un reservorio, si bien tenemos como parte esencial la teoría, mediante la parte empírica tenemos una mayor visión de cómo actúan los acuíferos, esto resulta de mucha utilidad para interpretar resultados, además de que nos permite predecir cuál será la recuperación que se puede alcanzar en nuestro reservorio. ¿Qué experiencias adquirió?
Para cumplir con nuestros objetivos tuvimos que aplicar todo lo necesario para alcanzarnos, esto implica darnos los medios necesarios, para esto la teoría aprendida en clases fue de vital importancia, si bien requeríamos de mucha base para poder elaborar
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nuestros cálculos, también tuvimos que contar con una bibliografía, que nos sirva como otro referente para complementar cualquier duda que se nos presentara. ¿Se cumplieron los objetivos?
os objetivos se cumplieron con los resultados esperados, para los cuales tuvimos que mejorar nuestros fundamentos teóricos, utilizando una bibliografía apropiada, estos resultados representan de manera lógica, modo en que actúan nuestros acuíferos, y de ese modo predecir el volumen de recuperación que podremos recuperar durante la etapa de recuperación primaria. 9. Recomendaciones.-
Se debe trabajar con medidas grandes para que aquel que realice el pegado del vidrio, le sea fácil introducir su pistola de silicona para ese propósito, además para el perforado de vidrio se debe trabajar con un espesor considerable para evitar que el vidrio se clise, o para evitar que la base de la pecera se rompa cuando esta esta suspendida con un gran volumen de agua dentro. El manejo de las peceras debe ser de mucho cuidado, ya que la mínima imprudencia puede estropear todo el trabajo, se debe tener mayor cuidado cuando se instalan las mangueras ya que con un ligero movimiento brusco puede arrancar a la manguera de su lugar, y provocar una fuga considerable o pequeña. También se debe tener cuidado con la selección de la arena, porque si esta es muy fina puede taponar la manguera, impidiendo así el flujo del agua o del aceite, se debe contar con silicona para corregir cualquier fuga, la silicona de preferencia fría, porque no corres el riesgo de quemarte. 10. Bibliografía.
Ingeniería Aplicada de Yacimientos Petrolíferos, Craft – Hawkins.
Apuntes de Reservorios II, Ingeniero Iriarte.
Ingeniería de Reservorios Handbook, 2da edición, Tarek Ahmed. 34
