INTRUSIÓN DE AGUA Diana Villamil Carolina Grandas Andres Benavides Catalina Sotelo Sebastián Rodríguez Jasay Calderón
INTRODUCCIÓN Una gran cantidad de yacimientos de petróleo y gas tienen un acuífero asociado que representa una fuente importante de energía. En los casos en que el volumen del acuífero es menos de 10 veces el volumen del yacimiento, el mecanismo de empuje por agua es considerado pequeño. Si el tamaño del acuífero es significativamente mayor(> 10x),el mecanismo de empuje por agua puede ser la principal fuente de energía de yacimiento.
¿Cómo identificar un yacimiento con intrusión de agua? ■ La intrusión de agua se atribuye a:
We=U (dP,t)
● Expansión del agua en el acuífero ● Compresibilidad de la roca acuífera
We=intrusión de agua
■ Debe existir suficiente permeabilidad para soportar el movimiento del agua.
U= intrusividad (función de presión y tiempo bls/psi-día)
■ El mecanismo de producción tiene un factor de recobro alto
Clasificación de los Acuíferos Los Acuíferos se pueden clasificar de acuerdo a: 1. 2. 3. 4.
Grado Grad o de man mante teni nimi mien ento to de de pres presió ión n Con ond dic icio ione ness de de lím límit ite e Régimen de de flflujo Geometría de flujo
Grado de Mantenimiento de Presión ● ACUÍFERO
ACTIVO, PARCIALMENTE PARCIALMENTE ACTIVO O INFINITO: La intrusión de agua
es igual a la tasa total de producción. El yacimiento con acuíferos activos tienen una lenta y gradual declinación de presión. Su radio es aproximadamente 10 veces mayor al radio del yacimiento.
● ACUÍFERO NO ACTIVO O FINITO : La caída de presión durante el tiempo de producción es notable, debido a que el acuífero no puede dar una respuesta total a la caida de presion para compensarla.
Grado de Mantenimiento de Presión Si durante un largo período la producción, la presión del yacimiento permanecen razonablemente constantes, la tasa de vacíos del depósito debe ser igual a la tasa de afluencia de agua: Tasa de entrada de agua
=
Caudal de Aceite
+
Flujo de gas
+
Tasa de producción de agua
Condiciones de Límite 1.
Infinito:
Los efectos de los cambios de presión en la frontera yacimiento-acuífero no se siente en el borde extremo.
2.
Finito:
El efecto de la declinación de presión se siente en la frontera. la presión cambia en función del tiempo
Régimen de Flujo Existen tres regímenes de flujo que influencian la tasa de influjo de agua hacia el yacimiento
1.
Estado estable: La caída de presión se
transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona de forma instantánea. 2.
Estado Inestable: La caída de presión se
transmite en todo el yacimiento y el acuífero reacciona de forma gradual. 3.
Est sta ado Ps Pse eud udo o Es Esta tab ble le:: La caída de
presión en el yacimiento s e comporta como una función lineal con el tiempo.
Geometría de Flujo
Empuje Lateral
●
El agua se mueve hacia los lados del yacimiento, se da una caída de presión en el límite del acuífero-yacimiento.
Empuje Lineal
●
La intrusión se da por un lado del yacimiento, con flujo lineal que atraviesa el área uniformemente.
Empuje de fondo
●
Se da en yacimientos extensos con poco buzamiento, donde se puede presentar un flujo vertical.
Modelos de intrusión de agua dependiendo el acuífero Datos a tener en cuenta 1. Exam Examin inar ar el ti tipo po de tr tram ampa pa 2. Ut Utililiz izar ar da dato toss del del Hi Hist stor oryy Mat Match chin ing g Tipos de Modelos -
Small Pot Fluj Fl ujo o se semi mi co cont ntin inuo uo de Sc Schi hilt lthu huis is Modifi Mod ificac cación ión del est estado ado est estaci acion onari ario: o: Hu Hurst rst Flujo Flu jo no con contin tinuo uo de Van Eve Everdi rdinge ngen n and and Hur Hurst st Fluj Fl ujo o no no con conti tinu nuo o de Ca Cart rter er - Tr Trac acyy Acuí Ac uífe fero ro Fi Fini nito to de Fe Fetk tkov ovic ich h
Modelo: ‘Small Pot’ Solo aplicable a acuíferos pequeños, donde las dimensiones del acuífero son del mismo orden de magnitud del yacimiento, una caída en la presión del yacimiento, debido a la producción de fluidos, hace que el agua del acuífero se expanda y fluya hacia el depósito.
Entrada de agua = (compresibilidad del acuífero) × ( volumen inicial de agua) (caída de presión)
Este modelo es que sugiere que la intrusión ocurre en forma radial y en todas las direcciones
Modelo ‘Estado Estable de Schilthuis’ Schilthuis propuso que para un acuífero que fluye bajo el régimen de flujo en estado estacionario, el comportamiento del flujo podría ser descrito por la ecuación de Darcy. La tasa de afluencia de agua ew puede entonces determinarse aplicando la ecuación de Darcy:
Constante de flujo de agua (bls/dia/psi)
Modelo ‘Estado Estable de Schilthuis’: EBM
El término del denominador se le conoce como expansibidad (D). Para estimar si existe o no intrusión de agua se toma la ecuación con We = 0 y se calcula una Na para cada periodo de tiempo.
Na = petróleo in-situ aparente
Van Everdingen and Hurst ● Modelo de flujo estable A medida que el agua agua es drenada del acuífero, acuífero, su radio de drenaje (‘aparente’ ra) aumenta al incrementar el tiempo.
Flujo constante de agua al yacimiento, se calcula la caída de presión el WOC.
Para hallar la entrada de agua después de varias caídas de presión:
Van Everdingen and Hurst ● Modelo de flujo inestable Cuando un pozo de aceite es puesto en producción a una tasa de flujo constante después de un período de cierre, el comportamiento de la presión es controlado por la condición de flujo transiente (estado inestable).
Pcte
WOC (En un tiempo dado)
Se puede calcular la entrada de agua al yacimiento.
WeD = (Parámetro adimensional)
Van Everdingen and Hurst ● Modelo de flujo inestable La entrada de agua se puede calcular:
Modelo Vogt - Wang La presión declina de manera lineal entre cada periodo de tiempo. Es un modelo modificado de Hurst and Everdingen, mediante aproximaciones o métodos numéricos. Para calcular We, se realiza una función con base a la de hurst and Everdingen (Original).
Flujo no continuo de Carter - Tracy Se propuso para reducir la complejidad al calcular la intrusión de agua.
● ●
Asume tasas constantes de intrusión para cada intervalo de tiempo calculado. Puede llegar a sobreestimar el We, debido a que se utilizan intervalos grandes de tiempo, para incrementar la exactitud exactitud se debe disminuir disminuir los intervalos, ej. calcular We cada mes da un un resultado parecido a los valores con el modelo Everdingen-Hurst.
Acuífero Finito de Fetkovich La tasa de intrusión de agua es directamente proporcional a la caída de presión entre la presión promedio del acuífero y la presión entre el reservorio-acuífero.
● No toma en cuenta el transiente de presión
Índice de productividad para el acuífero
La depletación del acuífero es directamente proporcional a la cantidad de intrusión de
Bibliografía ● ADVANCED RESERVOIR ENGINEERING. Tarek Ahmed ● ACUÍFEROS. Ingeniería de Yacimientos. Disponible en el link: https://www.academia.edu/94569 https://www.acade mia.edu/9456938/ACU%C3%8DFE 38/ACU%C3%8DFEROS_Ingenie ROS_Ingenier%C3%ADa r%C3%ADa _de_Yacimientos _de_Yacimien tos
