Estados de flujo: flujo: Existen tres estados de flujo dependiendo de cómo es la variación de la presión con tiempo: 1.Flujo No Continuo: dP/dt ≠0 2.Flujo Continuo: dP/dt = 0 3.Flujo Semicontinuo: dP/dt = constante 1)Flujo No-Continuo o Transitorio(UnsteadyState Flow): Es un tipo de flujo donde la distribución de presión a lo largo del área de drenaje cambia con tiempo, (dP/dt≠0). Este es el tipo de flujo que inicialmente se presenta cuando se abre a producción un pozo que se encontraba cerrado ó viceversa. La medición de la presión fluyente en el fondo del pozo (Pwf) durante este período es de particular importancia para las pruebas de declinación y de restauración de presión, cuya interpretación a través de soluciones de la ecuación de difusividad, permite conocer parámetros básicos del medio poroso, como por ejemplo: la capacidad efectiva de flujo (Ko.h), el factor de daño a la formación (S), etc. La duración de este período normalmente puede ser de horas ó días, dependiendo fundamentalmente de la permeabilidad dela formación productora. Dado que el diferencial de presión no se estabiliza no se considerarán ecuaciones para estimar la tasa de producción en este estado de flujo. Transición entre estados de flujo Después del flujo transitorio este período ocurre una transición hasta alcanzarse una estabilización ó pseudo-estabilización de la distribución de presión dependiendo de las condiciones existentes en el borde exterior del área de drenaje. 2) Flujo Continuo o Estacionario(Steady StateFlow): Es un tipo de flujo donde la distribución de presión a lo largo del área de drenaje no cambia con tiempo, (dP/dt = 0). Se presenta cuando se estabiliza la distribución de presión en el área de drenaje de un pozo perteneciente a un yacimiento lo suficientemente grande, ó asociado aun gran acuífero, de tal forma que en el borde exterior de dicha área existe flujo para mantener constante la presión (Pws) . En este período de flujo el diferencial de presión a través del área de drenaje es constante y está representado por la diferencia entre la presión en el radio externo de drenaje, Pws a una distancia re del centro del pozo, y la presión fluyente en la cara de la arena, Pwfs a una distancia rw ó radio del pozo; ambas presiones deben ser referidas a la misma profundidad y por lo general se utiliza el punto medio de las perforaciones ó cañoneo. Para cada valor de este diferencial ( Pws-Pwfs ), ), tradicionalmente conocido como “Draw-down”, se establecerá un caudal de flujo del yacimiento hacia el pozo. ESTADOS DE FLUJO De acuerdo con la variación de una propiedad con respecto al tiempo existen principalmente tres estados de flujo a saber: flujo estable, flujo pseudoestable y flujo inestable, ver Figs. 2.6.a. 2.6.b y 2.6.c, respectivamente. El flujo estable se caracteriza por que la presión del yacimiento no cambia con el tiempo en un punto dado e indica que cada unidad de masa retirada
está siendo reemplazada por una misma cantidad que se adiciona al sistema. Este toma lugar en yacimientos con empuje de agua o capa de gas. Además, puede aplicarse sin un margen de error significativo en las zonas aledañas al pozo. El flujo inestable presenta variaciones de la presión con el tiempo y el flujo pseudoestable (falso estable o semiestable) es un flujo inestable que se puede considerar temporalmente estable. Figuras En el estado inestable, Fig. 2.6.b, el pozo se somete a producción a condiciones de presión de fondo constantes. Es decir que si se desea mantener este valor, se debe variar la rata de flujo. Inicialmente la presión avanza dentro del yacimiento y drena una cantidad determinada de fluidos. Más allá de ese punto no existe movimiento de fluidos. A medida que la presión avanza, el movimiento de fluidos es más interno, aunque menor, dentro del yacimiento. Una vez que la presión llega a la frontera, no existe un soporte para sostener la presión y esta debe caer a otro punto de modo que se mantenga la presión del pozo constante. Dicha caída de presión en la frontera hace que cada vez el caudal en el pozo se haga menor. El estado pseudoestable es un caso especial del estado inestable. El estado estable se da cuando se toca la frontera y un barril de petróleo se reemplaza por uno de agua, si los factores volumétricos son iguales a 1.0. El flujo en estado pseudoestable es causado por expansión del fluido. Si Pwf es constante: C= - 1/v dV/dP luego, dV=-cVdP Para que haya expansión tiene que haber una caída de presión. Mientras que la presión no afecte la frontera el comportamiento es infinito. Todos los yacimientos tienen ese comportamiento. En el estado pseudoestable el caudal en el fondo del pozo se mantiene constante lo que n indica que para que esto ocurra tienen que haber líneas de presión paralelas como lo indica la Fig. 2.6.c. El principio es similar al estado inestable, pero cuando la presión afecta las fronteras, en todo punto del yacimiento dP/dt es el mismo y se obtienen líneas paralelas. Matemáticamente, dP/dt es constante y entonces la rata será constante hasta que la presión de fondo fluyente no se pueda mantener. Flujo Trasciente Durante las primeras etapas en la producción de un pozo a tasa de flujo constante, el comportamiento de presión es esencialmente el mismo que el de un yacimiento infinito; éste es el período de flujo transiente. Si graficamos la presión del pozo contra el logaritmo del tiempo obtendremos para el período transiente una línea recta. El comportamiento de presión en las primeras etapas de producción es esencialmente el mismo que el de un yacimiento infinito. Flujo de estado Semi-Estable Si no existe flujo a través de los límites de drenaje a medida que avanza el tiempo de producción, el comportamiento de la presión comienza a desviarse del caso de yacimiento
infinito; la presión comienza a decaer a una tasa mucho mayor que en el caso de yacimiento, éste período de tiempo se denomina “Transiente Tardío”. Si la compresibilidad es pequeña y constante, la tasa de disminución en la presión se vuelve constante a través de los límites de drenaje, y éste constituye el período de estado SemiEstable. La diferencia entre la presión promedio del yacimiento y la presión del pozo permanece constante en este período. Flujo de estado Estable La presión en cada punto del yacimiento permanece constante durante el Flujo de estado Estable a una tasa de flujo constante en el pozo. Es muy poco frecuente observar este comportamiento en yacimientos de petróleo; solamente los casos donde se mantiene la presión con inyección de agua a gas pueden acercarse al flujo de estado estable. El flujo de estado estable es más aplicable a experimentos de desplazamiento en laboratorio que a condiciones de yacimiento.
